Hercules X-1 又一“首次”：回旋吸收线能量的长期衰减

Her~X-1 是双星 X 射线脉冲星类中最引人注目的成员之一。它不仅展现出大量可观测特征，还多次成为基础发现的首个对象：它是首个显示超轨道调制的天体，首个在其光谱中揭示回旋吸收线的天体，也是首个被探测到回旋吸收线能量系统性变化的天体，即随脉冲相位的变化（约 25%）以及与 X 射线光度的正相关（光度增加一倍，能量增加约 5%）。现在我们又发现了另一个“首次”：在 20 年间，脉冲相位平均的回旋吸收线能量 E$_{\rm cyc}$ 长期下降了约 5\,keV。在 1976 年发现回旋吸收线时，其能量约为 35\,keV，此后直到 1990 年，各种仪器重新测量的结果均围绕相似的能量值。在 1990 年至 1994 年间，该能量出现了一次向上跃升，超过 41\,keV，而目前我们已回到约 37\,keV。关于所发现效应的物理成因，我们推测其与极向磁场中回旋共振散射区域的几何位移有关，或者是由于持续吸积导致吸积丘或吸积柱处的磁场构型发生了真实的物理变化。随时间的变化可能是由于物质吸积速率与在吸积丘底部物质损失速率之间未达到完美平衡，从而允许吸积丘的构型（高度、总质量、磁场分布）发生变化。我们相信，我们观测到的是磁场构型的局部变化特征，而非全局磁场的衰减，因为观测到的几十年时间尺度非常短。