この記事は、本A Little Book on BlackHolesの概要です。この資料は、X線連星やクエーサーなどの天体に捧げられています。
1960年代と1970年代には、ブラックホールの理解に真の革命が見られました。ブラックホールの現代の理論的概念は、多くの研究者の数学的成果と深い洞察のおかげで、一般的に正確に構築されました。同時に、天文学者は、ますます感度の高い光学望遠鏡と電波望遠鏡を使用して、宇宙をより深く、より深く見ました。クエーサーとX線連星という2つの新しいクラスの天体が発見されました。科学者が今考えているように、ブラックホールが位置しているのはそこにあります。
X線ダブル
X線連星は、通常の星とそれに非常に近い2番目の目に見えない伴星で構成される恒星系であり、白色矮星、中性子星、またはブラックホールであると考えられています。両方のコンパニオンは、共通の重心を中心に展開します。物質は観測された星から目に見えない仲間の表面に移動すると考えられており、これがこれらのシステムによるX線光子の強い放出を説明しています。
しかし、2番目のオブジェクトが表示されていない場合、科学者はそれがそこにあることをどのようにして知るのでしょうか。この質問への答えは、軌道運動によって引き起こされるドップラーシフトによって与えられます観測された星の大気中で生成された光子の波長。原子と分子は、特定の波長でのみ光子を吸収および放出します。これがスペクトル線の形成方法です。各原子または分子は、これらの原子の存在を認識することができるそのような線の一意のセットによって区別されます。天文学者が星のスペクトルをとるとき、彼らはこれらのスペクトルでこれらの星の大気中の原子と分子によって生成された多くの吸収線と輝線を見ます。星が連星系に入ると、線は定期的に赤と青の変位を交互に示します。これは、2番目の星と共通の重心に対する星の軌道運動によって引き起こされます。
これで、X線連星は確かにバイナリであることがわかりましたが、星は1つしか見えません。しかし、CygX-1などの場合があることはどのように知られていますか、光学星の仲間はブラックホールですか？見えない仲間は、薄暗い星には大きすぎます。この答えを実証するためには、他のいくつかの観測、ケプラーの軌道運動の法則、および恒星進化論を相互に関与させ、関連付ける必要があります。観察から始めましょう。スペクトル線のドップラーシフトから、星が二重性であるという事実だけでなく、その軌道の詳細な特性も導き出すことができます。スペクトル線の振動周期は、バイナリシステムの軌道周期を正確に再現します。 1期間にわたるドップラーシフトの正確な測定により、軌道の楕円率を計算できます。ラインシフトの振幅は、星の最高速度の下限を示します。これらすべての観測データを軌道上のケプラーの運動の法則と組み合わせて、バイナリシステムの両方のコンパニオンの総質量の下限を見積もることができます。そして、目に見える星の質量を決定することが判明した場合、あなたはその目に見えない仲間の質量を計算することができます。恒星進化論によると、星の表面温度と光度がわかっている場合、恒星進化論のアイデアにより、その質量をかなり正確に推定することができます。
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この記事が気に入っていただければ幸いです。資料に興味のある方はぜひ本を読んでみてください。それは小さいですが、ブラックホールを非常に深く説明しています（少なくとも、専門的な文学ではなく、ポピュラーサイエンスに関しては）。