天文學家發現，一個著名的X 射線雙星實際上是一個隱藏的超亮X 射線源。 X 射線雙星系統包括一顆普通恆星和一個像黑洞一樣的緊湊天體，在釋放重力能量方面具有很高的效率。天鵝座X-3 於20 世紀70 年代初被發現，以其強烈但短暫的電波輻射而聞名，成為天文之謎。最近利用美國太空總署的IXPE 衛星進行的研究發現，天鵝座X-3 被一層緻密的物質包層所包圍，其內壁反射出光線，被確定為銀河系中的超亮X 射線源（ULX）。

朝向X 射線雙星中黑洞的視角，以及我們看到的黑洞周圍強大外流內表面反射出的X 射線。圖片來源：Alexander Mushtukov

X 射線雙星是由兩個天體組成的有趣系統：一個是正常恆星，另一個是緊密的死亡天體，如黑洞或中子星，它從恆星伴星中吸取物質。迄今為止，在我們的銀河系中已經發現了幾百個這樣的來源。說到宇宙中最強大的現象，X 射線雙星系統中引力能量的釋放是一個非常有效率的過程。

天鵝座X-3 系統是宇宙中最早發現的X 射線雙星系統之一。自20 世紀70 年代初以來，這個雙星系統就因其能夠在短時間內成為最強烈的射電源之一而備受關注，但過不了幾天，它又會變暗或完全消失。這一奇特的特徵促使人們在早期透過電話進行協調，以聯合全球的天文觀測。該系統在這些短暫、高能量事件中的獨特表現，與它原本”正常”的性質形成了鮮明對比，因此RM Hjellming 在1973 年將其稱為”天鵝座X-3 天文學之謎”。從那時起，人們就為了解它的性質做出了無數努力。

美國國家航空暨太空總署（NASA）於2021年12月發射的衛星”X射線偏振成像探測器”（IXPE）對這一系統進行了研究，從而在揭開這一謎團方面取得了突破性進展。芬蘭圖爾庫大學（University of Turku）的學院研究員亞歷山德拉-韋萊迪娜（Alexandra Veledina）是這項研究的第一作者，她說，利用X射線偏振視覺，可以深入了解距離黑洞最近緊湊的天體周圍物質的構造。

“我們發現，這個緊湊的天體被一層不透明的緻密物質包圍著。我們觀測到的光線是從周圍氣體形成的漏斗內壁反射出來的，就像一個內部有鏡面的杯子，”Veledina 解釋說。

這項發現使天鵝座X-3 被確定為超亮X 射線源（ULX）的一員，它們以如此巨大的速度吞噬物質，以至於相當一部分注入的物質並沒有進入事件穹界，而是被吐離了系統。

圖爾庫大學物理和天文學系教授尤里-普塔寧（Juri Poutanen）是這項研究的合著者之一，他解釋說：”ULX通常在遙遠星系的圖像中以發光點的形式被觀測到，它們的發射被緊湊天體周圍漏斗的聚焦效應放大，就像一個擴音器。我們的發現揭示了這些遙遠的超短波星在我們銀河系內的明亮對應。

這項重大發現標誌著這項非凡宇宙源的研究開啟了新的篇章，為深入探索極端物質消耗提供了機會。

編譯自/ ScitechDaily