天鹅座X-1(Cyg X-1)是最早发现的X射线源之一,所谓的X射线源就是会发出X射线的天体,天鹅座X-1是天文学御眼重明家在天鹅座发现的第一个X射线源,所以就称为天鹅座X-1。

天鹅座X-1的现身

一开始科学家并不了解为何天鹅座X-1会发出X射线,也不知道天鹅座X-现代悦动,刘谦魔术,赘婿1是什么样的天体。经过仔细研究后,发现天鹅座X-1是一个双星系统,也就是两个天体在彼此的重力吸引下互绕运行着顾烟霍庭。天鹅座X-1双星系统中的一个天体是蓝超巨星,它的编号是HD 226868,另外一个天体则是黑洞,也就是发出X射线的来源。

天鹅座X-1的示意图,吸积盘的中央是黑洞,右边是它的名典屋2013夏正品蓝巨星伴星HD 226868。图片来源:NASA/CXC/M.Weiss

天鹅座X-1的伴星是HD 226868,HD 226868的物质在黑洞的附近先形成一个吸积盘,然后再掉进黑洞里,吸积盘的温度非常高,这样的高温会发出X射线,这就是天鹅座X-1的X射线来源。

黑洞不是不会发光吗?为什么还会发出X射线?发出X射线的是黑洞曼曼吖的吸积盘,不是黑洞本身,吸积盘位在黑洞的外围,离黑洞还有一段距离,所以能够发出X射线。

作者NA开心蛙识字SA/CXC/SAO/J.Miller et al.

钱德拉对天鹅座X-1的X射线光谱在6.4 keV处显示出独特的高峰,这是因为吸积盘中的电离铁。这个高峰值被引力红移,因多普勒现象放宽,并偏向较低的能量值。

透过曹清燕观察HD asmer226868的运动,天文学家可以量测出天鹅座X-1黑洞和伴星HD 226868的质量沉醉尉洛子,它们的质量分别是太阳质量的15倍和1给我最后一次的温柔9倍左右。天文学家是如何知道七星玄武镇天鹅座X-1是一个黑洞,而不是其他的天体呢?

如果天鹅座X-1是一颗15倍太阳质量的恒星,它发金沃特净水器出的可见光一定会被看见。如果天鹅座X-1不是一颗恒星,有可能是恒星死亡后的残骸吗?恒星死亡后留下来的阿扎达2攻略残马航匿名者骸有三种:白矮星、中子星和黑洞。白矮星和中子星只发出微弱的可见光,不过白矮星和中子星的质量都有上限,白矮星最重不会超过1.4倍太阳质量,而中子星最重也不会超过3倍太阳质量,天鹅座X-1的质量是太阳的15倍,远远大于白矮星和中子星的质量上限,所以扣除恒星、白矮星和中子星的可能,天鹅座X-1最可能就是黑洞!

黑洞的赌注

1975年,史蒂芬霍金(Stephen Hawking)和基普索恩(Kip Stephen Thorne)曾经打赌,打赌的内容是到底天鹅座X-1到底是不是黑洞?霍金认为不是,吴雪松江湖而索恩则认为是。这两位天文物理学家都是黑洞的权威,霍金对黑洞提出新的想法,写过《时间简史》这本极受欢迎的科普书,索恩则是因为重力波的研究在2017年得到诺贝尔物理奖沈巍x鬼面,另外索恩曾经在《星际效应》电影中担任科学顾问,小神婆顾影让电影中的黑洞看起来更真实。

霍金和索恩的赌注是杂志,输的人要订阅杂志给赢的人,为什尸姐秦越么霍金会打赌天鹅座X-1不是黑洞呢?霍金gx门解释说他一辈子研究黑洞,当然希望黑洞确实存在,万一黑洞只是一个虚构的天体,他希望至少还有一些杂志可以看。后来更多的观测证据显示天鹅座X-1真的黑洞,霍金承认他赌输,黑洞确实存在!所以索恩获得一年份的《阁楼》杂志,这次打赌的结果皆大欢喜,没有输家。

艺术家对HDE赛尔号阿娅 226868–天鹅座X-1双星系统的意想图。ESA/Hubble illustration.作者ESA

文章来源:屋顶上的天文学家