天文学家利用强大的望远镜发现中子星“撕碎其同伴”时吹出的冷热风

低质量X射线双星（LMXBs）是包含一颗中子星或黑洞的系统。它们的燃料来自于从邻近的恒星上撕下的物质，这一过程被称为吸积。大多数吸积发生在猛烈的爆发期间，该系统会急剧变亮。同时，一些旋入的物质以圆盘风和喷流的形式被推回太空。

天体流出物质的最常见迹象与“暖 ”气体有关。尽管如此，直到现在，只有“热”或“冷”气体的风在瞬态X射线双星中被观察到。

在这项新研究中，由南安普顿大学领导的来自11个国家的研究小组研究了被称为“Swift J1858”的X射线双星最近的喷发情况。他们使用了多种望远镜，包括美国宇航局的哈勃太空望远镜（HST）、欧洲航天局的XMM-牛顿卫星、欧洲南方天文台组织的甚大望远镜（VLT）和西班牙的加那利大望远镜（GTC）。

发表在《自然》杂志上的结果显示，紫外线波长的暖风的持续特征与光学波长的冷风的特征同时出现。这是第一次在电磁波谱的不同波段看到来自这样一个系统的风。

主要作者、南安普顿大学的Noel Castro Segura博士说：“像这样的爆发是罕见的，而且每一个都是独一无二的。通常情况下，它们被星际尘埃严重遮挡，这使得观察它们非常困难。Swift J1858很特别，因为即使它位于我们银河系的另一边，其遮蔽程度也足够小，可以进行全面的多波长研究。”

“只有一个其他系统--黑洞X射线双星，V404 Cyg--显示了类似的特性。然而，我们试图在该系统上进行同样的实验是不成功的，因为在我们能够让地面和天基望远镜同时观测它之前，喷发就已经结束了，”来自圣安德鲁斯大学的共同作者Hernández Santisteban博士说。

Swift J1858是一个新发现的X射线瞬态事件，在整个电磁波谱中显示出极端的变化性，这提供了一个难得的机会。

Castro Segura博士继续说：“该领域的所有天文学家们都无比兴奋，以至于我们联合起来，利用地球上和太空中最先进的观测站，覆盖了从无线电到X射线的整个光谱。”

共同作者、来自阿姆斯特丹大学的Nathalie Degenaar补充说：“中子星具有极其强大的引力，使它们能够吞噬其他恒星的气体。然而，这些恒星‘食客’是混乱的‘食客’，中子星拉向它们的大部分气体并没有被消耗掉，而是被高速抛向太空。这种行为对中子星本身和它周围的环境都有很大影响。在这篇论文中，我们报告了一个新的发现，它提供了关于这些宇宙‘饼干怪兽’混乱的‘进食’模式的关键信息。”

“这一次，我们的宇宙运气很好，因为我们能够协调十台望远镜并将它们指向J1858，所有这些都是在它完全活跃的时候。这使我们能够获得更多的信息，因为我们可以在不同的波长下使用不同的技术，”Hernández Santisteban博士说。

Degenaar博士补充说：“设计这样一个雄心勃勃的观测活动--围绕地球上和太空中最好的望远镜--是一个巨大的挑战。因此，令人难以置信的是，所有这些工作都得到了回报，使我们能够做出一个关键的发现，否则就不可能有这样的发现。”

除了发现不同类型的风之外，该团队还能够研究流出来的气体的时间演变。他们发现，暖风没有受到该系统亮度强烈变化的影响。没有这种反应以前是一个基于复杂模拟的未经证实的理论预测。

“在这项研究中，我们将HST的独特能力与最好的地面望远镜（如VLT和GTC）结合起来，以获得该系统中气体动态的完整图像，从近红外到紫外线波长。”Castro Segura博士说：“这使我们第一次揭开了这些强大外流的真实面目。”

“我们的结果所提供的新见解是理解这些天体如何与它们的环境互动的关键。”Castro Segura博士总结说：“通过向星系释放能量和物质，它们为新一代恒星的形成以及星系本身的演变做出了贡献。”

共同作者、太空望远镜科学研究所的名誉天文学家Knox S. Long博士说：“我们对导致这些风的原因，以及它们对这些系统如何随时间演变的根本理解，充其量是粗略的。我很兴奋，因为我们的发现为我们提供了一个了解这些现象的新窗口，并可能最终帮助我们建立一个更具体的理解，即在更广泛的天体物理学物体中，需要什么样的物理条件来驱动风。”

这项研究得到了英国科学和技术设施委员会（STFC）和美国宇航局（NASA）等机构的资助。