天文学家研究宇宙中一些最具能量的物体（称为耀变体），发现了有关其 X 射线发射来源的新证据，这可以提高我们对超大质量黑洞周围极端物理条件以及星系活跃程度的理解。
科学技术部 (DST) 下属的奈尼塔尔 Aryabhatta 观测科学研究所 (ARIES) 的研究人员研究了四种经典 TeV 耀变体：Mrk 421、Mrk 501、PG 1553+113 和 PKS 2155-304。
研究人员 Riya Bhowmik 和 Alok Gupta 利用 NASA NICER 和 NuSTAR 太空望远镜的观测结果分析了这些物体发射的 X 射线，以研究其能量活动背后的机制。
耀变体是由大质量中心的黑洞组成的活跃星系。当物质落入黑洞时，会释放大量能量，强大的相对论粒子射流几乎直接发射到地球表面，使物体显得异常明亮。
这些物体中的一类能量特别高，称为 TeV 耀变体，会发射达到太电子伏特的极高能伽马射线。
因为它们强大的喷流几乎指向地球，所以耀变体的 X 射线光谱通常以喷流发射为主。这使得检测来自星系其他区域的辐射变得困难，包括黑洞周围的吸积盘。
研究人员分析了 4 个 TeV 耀变体的 13 组 X 射线观测结果。 NICER 提供较低 X 射线能量的观测，而 NuSTAR 覆盖更高的能量范围，使研究人员能够检查更广泛的发射光谱。
大多数 X 射线光谱可以通过耀变体发射的标准模型来解释。然而，对 Mrk 421 和 Mrk 501 的一些观察显示，在较低的 X 射线能量下存在额外的成分。在此期间，这两个物体都被观察到处于中度和低度活动状态。
研究结果表明，当这些耀变体的喷流变得相对微弱时，来自吸积盘的辐射可以与喷流发射一起被检测到。
虽然此前曾报道过 Mrk 421 的此类证据，但这些观测结果首次表明，Mrk 501 中的吸积盘可能存在类似的贡献。需要进一步的观测来证实这一发现。
对 Mrk 421 的观测还显示出一个小的附加高斯特征，或在一定能量下过量的 X 射线发射。其确切起源尚不清楚，可能与乐器或背景效果有关。
目前，PG 1553+113和PKS 2155-304的X射线观测结果可以通过标准模型得到很好的解释。 X射线光谱的弯曲形状可能与不同能量的粒子通过辐射获得和损失能量的速率差异有关。
这项研究最近发表在《天体物理学杂志》上，进一步深入了解了强耀体中 X 射线产生的机制。它表明它们的X射线发射并不总是来自同一源，并且当射流发射减弱时可以检测到来自吸积流的辐射。
研究人员表示，对高度活跃和相对静止阶段的耀变体的观测可以帮助天文学家更好地了解急流和吸积各自的贡献。
使用不同类型的望远镜进行进一步观察可以确定吸积盘在稳态和静态 X 射线发射中的作用，并了解超大质量黑洞如何与其周围环境相互作用。
