第1个回答 2022-07-12
核光谱望远镜阵列（NuSTAR）是一个已经发射的X射线太空望远镜，它的主要任务是深度 探索 质量超过太阳十亿倍的黑洞，并了解粒子在活动星系核中如何被加速到接近光速，以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。
最近，NASA的核光谱太空望远镜（NuSTAR）拍摄到一个旋涡星系（M51a）以及它的小同伴M51b星系正在合并。合并后被称为M51星系。这两个星系中都有一个质量超级大的黑洞，其质量是太阳的数百万倍。在合并过程中，将大量的气体与尘埃吸进黑洞，进入黑洞的轨道。
在这个旋涡星系和它的伴星星系中，两个超级大的黑洞加热并吞噬了周围的物质。这两个黑洞应该是X射线源，但是NuSTAR观测的结果表明，一个很小的物体（虽然它很小，但是它发光）正在与这两个黑洞竞争。M51a旋涡星系最大的特征是，有两条充满恒星的'手臂’，像丝带一样围绕着星系中心飘荡。黑洞的强大引力会使绕轨道的物体加热和辐射，形成明亮的圆盘，使他们在各自的星系中发光。
两个黑洞在X射线的范围内的辐射没有科学家预测的那么明亮，基于早期探测到的低能X射线的卫星的结果，科学家们认为，大星系黑洞的周围的气体和尘埃阻挡了额外的辐射。但是最新的研究使用了NuSTAR的高能X射线视野在观察气体和尘埃层下面，发现黑洞还是比预期的暗。
加州理工学院的研究员Murray Brightman说：我仍然对这一发现感到很惊讶，星系的合并应该会使黑洞生长的更加强大，会有更加强烈的X射线发射，遗憾的是，我们没有发现这一点。他认为最能解释这一现象的是黑洞在星系合并过程中只是闪烁，而不是在整个过程中以恒定的亮度辐射。
NASA的NuSTAR项目的科学家Daniel Stern说：我们过去曾经认为黑洞的发生在数百万年的时间尺度上，但现在我们认为这些时间尺度短了一点，弄清楚黑洞的变化有多短是一个值得积极的研究邻域。
除此之外，M51a星系中还有一个比这两个黑洞小数百万倍的物体，但是发光的强度却是相同的。虽然这两个现象之间没有联系，但是他们的确创造了一个非常令人惊讶的X射线景观。
中子星是一个小型的X射线源，它是一颗巨大的恒星在其生命结束时爆炸后遗留下来的密度极大的物体块，一颗典型的中子星直径比太阳小几十万倍，只有一座城市那么大，但是其质量是太阳的1到2倍。一茶匙的中子星物质的质量是10亿吨。
中子星通常发出强烈的光使自己出名。在M51中，这颗中子星比平均值还要亮。Murray Brightman说：一些科学家已经提出，中子星产生的强烈的磁场可能是发光的原因。在这两个星系中，一些明亮的高能X射线源也可能是中子星。