厉害吧？高中生发现宇宙神秘x射线源

时间：2018-08-26 13:07:11 来源：作者：网络

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作为一项针对高中生数据挖掘项目的一部分，一个神秘的x射线源显示了ESA的xmm -牛顿x射线天文台巨大档案中隐藏的未探索道路。当XMM-Newton在1999年启动时，大多数今天高中毕业的学生甚至还没有出生。然而，欧空局近20年的x射线天文台仍有许多令人惊讶之处有待下一代科学家去探索。最近，意大利米兰国家天体物理研究所(INAF)科学家与萨隆诺附近一所中学的12年级学生合作，揭开了新发现的面纱。这一富有成果的互动是探索x射线瞬变天空项目的一部分。

博科园-科学科普：协调这个学生项目的科学家安德里亚德卢卡(Andrea De Luca)表示：我们最近发布了额外目录，其中包括所有x射线源（大约50万个）它们的亮度会随时间变化，就像xmm -牛顿(XMM-Newton)观察到的那样，并列出了每个源的几个观测参数。下一步是深入研究这个庞大的数据集，寻找潜在的有趣来源，这对学生实习来说是一个令人兴奋的挑战。米兰INAF的科学家们已经与当地学校合作几年了，在研究所接待了几组学生，并让他们参加各种研究小组的活动。另一位参与该项目的科学家鲁本·萨尔瓦塞拉(Ruben Salvaterra)解释说：对于这个特别的项目，学生们收到了关于天文学和用x射线望远镜研究奇异来源的介绍，以及关于数据库和如何使用它的教程。

意大利米兰国立天体物理研究所(INAF)的科学家与当地一所高中学生合作，在球状星团NGC 6540中发现了一个特殊的x射线源。在2005年，ESA的xmm -牛顿看到这个光源经历了一次耀斑，使光源的亮度提高了50倍，达到了正常水平的5分钟。太短而不是普通的恒星耀斑，但太微弱而不是紧密物体，这一事件挑战了我们对x射线爆发的理解。图片：ESA/XMM-Newton; A. De Carlo (INAF)

一旦准备好探索数据档案，就证明了非常有效和足智多谋。这六名学生分析了大约200个x射线源，观察它们的光线曲线(显示物体随时间变化的曲线图)，并查阅了科学文献，以验证它们是否已经被研究过。最终确定了一些具有有趣特性的来源——例如，一种强大的耀斑，这是其他研究从未报道过的。其中一个消息来源特别引人注目，在所有被分析过的星体中，耀斑时间最短的一个，这个源似乎位于球状星团NGC 6540：一个密集的恒星群——之前没有被研究过。在一次研讨会上向科学家们展示了他们的发现后，学生们回到了学校。但是安德里亚、鲁本和合作者们的工作才刚刚开始。学生们识别的光源亮度变化与其他已知物体不同，所以要开始更详细地观测。

xmm -牛顿是一种低亮度的x射线源，在2005年亮度是正常水平的50倍，五分钟后又迅速下降。像太阳这样的恒星在x射线中会有一定的亮度，偶尔也会发生耀斑，像我们在这个光源中观察到的那样提高亮度。然而，这样的活动通常会持续更长时间——长达几个小时甚至几天。另一方面，在双星系统中可以观察到短暂的爆发，这些双星系统中有密集的恒星残余，如中子星，但这些x射线爆发具有更高的亮度。这一事件挑战了我们对x射线爆发的理解:：短而不是普通的恒星耀斑，但太微弱而不能与致密物体相联系。另一种可能性是，源是一种所谓的“色球活跃双星”，这是一种双星系统，由于其色球层(恒星大气中的中间层)的过程而产生强烈的x射线活动。

但是，即使在这种情况下，也与这个类的任何已知对象的属性不匹配。科学家们怀疑这种奇特的光源并不是独一无二的，其他具有类似性质的物体也潜伏在XMM-Newton档案中，但由于亮度低和耀斑持续时间短，还没有被识别出来。对变异系统研究导致了临时目录的编撰，以及对数据挖掘的首次尝试，表明已经打开了一扇关于x射线宇宙未被探索的新窗口。团队计划更详细地研究新发现源，以更好地理解其性质，同时在存档中搜索更多类似的对象。ESA的xmm -牛顿项目科学家Norbert Schartel总结说：在xmm -牛顿档案中找到这样的隐藏珠宝是令人兴奋的，年轻学生们在学习和娱乐的同时帮助我们找到它们。

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Astronomy & Astrophysics》｜研究/来自：欧洲航天局（ESA）

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