中國天眼FAST揭秘黑洞“脈搏”
記者從(cong) 中國科學院國家天文台獲悉,北京時間7月26日,國際科學期刊《自然》雜誌(Nature)發表了圍繞中國天眼FAST的最新科研成果。武漢大學物理科學與(yu) 技術學院天文學係與(yu) 中國科學院國家天文台聯合領導的國際合作研究論文“Sub-second periodic radio oscillations in a microquasar”(微類星體(ti) 中的亞(ya) 秒級周期射電振蕩),揭示了黑洞噴流的複雜動力學特性。
微類星體(ti) 是銀河係內(nei) 由一顆中子星或黑洞與(yu) 一顆普通恒星組成的雙星係統,中子星或黑洞吸積恒星的物質產(chan) 生高溫的吸積盤及相對論性的噴流,在觀測上表現為(wei) 間歇性或長期變化的X射線和射電輻射,是研究強引力場和相對論物理的宇宙天然實驗室。GRS 1915+105是一顆著名的微類星體(ti) ,含有一個(ge) 快速旋轉的黑洞,並觀測到視超光速運動的射電噴流,是研究極端高能物理過程的重要樣本。自發現起近30多年來,該黑洞一直具有豐(feng) 富的X射線光變特征和間歇性射電噴流,但我們(men) 對黑洞噴流的動力學和快速光變的起源依然不清楚。
為(wei) 了揭開微類星體(ti) 的相對論性噴流的神秘麵紗,國際合作研究團隊自2020至2022年利用FAST對GRS 1915+105首次開展高時間精度的射電連續譜光變和偏振監測。利用FAST高采樣和探測靈敏度優(you) 勢,在2021年1月和2022年6月的兩(liang) 次觀測均發現黑洞存在微弱的射電脈搏,脈搏周期約為(wei) 0.2秒。這個(ge) 脈搏周期不穩定,而且大部分時間無法探測,因此稱之為(wei) 準周期振蕩。該合作研究成果中,武漢大學田鵬夫、張平博士、王偉(wei) 教授及國家天文台王培副研究員為(wei) 共同第一作者,國家天文台劉繼峰研究員、薑鵬研究員、李菂研究員等是共同作者。
這一成果是國際首次觀測到微類星體(ti) 中亞(ya) 秒級的低頻射電準周期振蕩的現象,並揭示黑洞係統的該準周期振蕩現象與(yu) 相對論性噴流直接相關(guan) 。此次黑洞射電輻射脈搏的發現,對於(yu) 揭示致密天體(ti) 相對論性射電噴流的起源與(yu) 動力學過程具有重要科學意義(yi) ,將打開黑洞射電觀測和理論研究的新思路。
(總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉)
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