加拿大天体物理学家D. 克劳勃道(D. Crampton)和J. 胡特欣斯(J. Hutshings)证实了苏联研究者的结论,即我们银河系中的奇特天体SS433是巨大的食变双星系统,其中一个成员可能是黑洞。
SS433具有不寻常的无线电、X线和光学的辐射。大多数研究者认为,这是在两个相反的方向以相对论的速度抛出的气体流的双星系统,这个系统的成员的性质和它不寻常现象的原因是不清楚的。
在SS433的光谱中,观测到发射线和吸收线的复杂移动。首先,这是氢和氦的发射线的移动,它们由周期为164天、幅度为每秒几万公里的多普勒位移引出的。这些光谱线与相对论的气体流的辐射有关,气体流是从围绕致密天体旋转的吸积盘上飞出的。究竟这是什么天体,是中子星还是黑洞?将需要阐明。
谱线周期性的移动说明气体流排列方向的变化,这变化是由普通星的旋进引起的。来自普通星表面的气体落到致密天体上,形成在其周围旋转着的吸积盘。在致密天体的引力作用下,普通星的旋转轴具有164天的旋进周期,这就会改变气体流的方向,就是说,会改变由致密天体表面附近的气体流变成的吸积盘的排列方向。由此可见,吸积盘的旋进与普通星的旋进同步。
除了与相对论的气体流有关的移动显著的谱线外,在SS433的光谱中,还见到称之为氢、氨和电离铁的“固定的”发射线和吸收线。在仔细研究的时候,发现原来这些“固定”的谱线同样地有13.1天的周期和每秒150公里的整幅度的移动。开头的数据是清楚的。13.1天,这是双星系统子星的转动周期。但是,什么天体产生“固定”谱线,是不清楚的。
最初,某些研究者,包括克劳勃道和胡特欣斯,认为“固定”谱线与系统成员中的一个子星有关,因而根据这些谱线测定的速度是双星系统的轨道速度。其实,计算表明,每个子星的质量应该是不大的(2个太阳质量的量级),而致密天体最可能应该是中子星。
但是,在SS433中观测到的除了光谱的变化之外,还观测到了有164天和13.1天同样周期的光学亮度的变化。大体上,这些变化跟普通星与灼热的吸积盘的相互食变有关。在比较这些具有源泉光谱特征的亮度变化时,史得堡国立天文研究所的A. M. 崔连伯训克(A. M.Иeрелащук)和另一些研究者推测,“固定”的谱线与双星系统的成员无关,而跟由普通星表面流向致密天体的气体流的辐射有关。但那时按“固定”的谱线求得的速度不是双星系统子星的轨道运动速度,因而不能确定其质量。
在74个夜晚,得到了100多条SS433的光谱,克劳勃道和胡特欣斯确认,氢、氦和电离铁的谱线在源的活动性增强的周期内,每条光谱的移动是杂乱的,根据所见的情况,的确与变化着的气体流的辐射有关。同时,波长为4686A°的电离氦的发射线以周期13.1天和半振幅每秒195公里变化着,而且其位置与源的活动性无关。想必,这发射与吸积盘的中心灼热区域有关,因而,波长为4686A°的谱线在光谱中的位置,反映出致密天体围绕双星系统质量中心旋转的情况。
根据这些运动速度得到了相当精确地计算的普通星的质量,它大约等于20个太阳质量。作者利用现有的有关SS433源的资料,估计致密天体的质量为6个太阳质量。对于中子星,这样的质量是太大了。因此完全可能,在这样奇怪的双星系统中,致密天体是黑洞。
说明:SS433是X射线、光学、射电和红外光的变星。它的光谱中既有大的红移又有大的蓝移的发射谱线,还有偏振。因在斯特芬森和桑杜列克编制的H2发射线星星表中编号为433,又这两个人的名字的第一个字母为S,故名SS433。按照多普勒原理,谱线红移表示该天体离我们而去,而谱线蓝移又表示迎我们而来,这两个矛盾的方面同存于一个天体中,不是很奇怪吗?由于它的独特的物理性质,因此对它的发现被认为是廿世纪七十年代天文学的新成就。对它的特异性质,天文学和物理学界都很注意,都在注视着、研究它。
[Прuроgα,1982年10月]