天文学家在硬态和中间态下研究了黑洞瞬态GRS 1716−249

天文学家已经使用NASA的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)研究了称为GRS 1716-249的黑洞瞬变。这项新研究为光源在硬光谱和中间光谱状态下的性质提供了重要的见识。研究结果于12月31日发布在arXiv.org上。

X射线双星(XRB)由正常的恒星或白矮星组成，将质量转移到紧凑的中子星或黑洞上。许多黑洞XRB都显示出以X射线波段爆发为特征的瞬态事件。

在这些爆发期间，天文学家主要观察到硬和软光谱状态。在硬状态下，光谱由幂律形连续体控制，而在软状态下，光谱由盘黑体发射控制。但是，某些黑洞XRB还显示出一种中间状态，在该状态下，硬幂律连续体和磁盘热发射分量对总光谱的贡献大致相同。

GRS 1716−249位于约7,800光年，是1993年发现的低质量X射线双星(LMXB)。已知该源经历了爆发，其中一个是最新爆发的，于2016年12月被发现。天文学家发现，在这次爆发期间，GRS 1716−249接近软态3次;但是，它从未达到规范的软状态。

为了更清楚地了解GRS 1716-249的光谱状态，由中国清华大学的姜嘉晨带领的一组天文学家分析了该源的七个NuSTAR观测值。

天文学家在论文中写道：“在本文中，我们对2016-2017年爆发期间触发的七个NuSTAR(Harrison等人，2013)观测到的GRS 1716-249进行了详细的光谱分析。”

GRS 1716−249的最新爆发持续了八个月，直到恢复到静止状态。前六个NuSTAR观测值以规范的硬状态显示，而最后一个观测值则揭示了其中间状态，同时确定了磁盘热分量和幂律连续体。

特别是，天文学家解释说，前四个观测是在爆发的上升阶段进行的。在此阶段，GRS 1716-249的光谱显示出一致的光谱形状，但X射线的光度却增加了，从爱丁顿光度的0.8%到1.2%。

之后，尽管源保持在相似的X射线发光度，但接下来的两个观察的光谱变得更柔和。值得注意的是，第六次观测显示日冕发射中的高能截止最低，这表明日冕温度很低(低于50 keV)。

最后，第七次观测的光谱显示出盘热辐射，较软的日冕辐射和强的盘反射成分的组合。根据天文学家的说法，这表明GRS 1716-249处于非常低的通量中间状态。还发现，该源在最后一次观测中显示出最低的X射线发光度，但是与以前的观测结果相比，来自圆盘反射分量的绝对通量相似，这表明电晕的几何形状可能发生变化。