“中国天眼”最新重大发现揭秘黑洞“脉搏”

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中新网北京7月27日电 (记者 孙自法)中国科学院国家天文台7月27日向媒体发布消息说，天文学领域备受关注的黑洞研究最新取得一项重磅研究成果——被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)在国际上首次观测到微类星体中亚秒级的低频射电准周期振荡的现象，并揭示黑洞系统的该准周期振荡现象与相对论性喷流直接相关。

“中国天眼”最新重大发现揭秘黑洞“脉搏”艺术想象图。中国科学院国家天文台 供图

这一揭示黑洞喷流复杂动力学特性的现象被天文学家形象称为黑洞射电辐射“脉搏”，其发现揭秘研究由武汉大学天文学系与中国科学院国家天文台联合领导的国际合作研究团队共同完成。北京时间7月26日夜间，相关成果论文以“微类星体中的亚秒级周期射电振荡”为题在国际学术期刊《自然》上线发表。

天文学家表示，此次黑洞射电辐射“脉搏”的发现，对于揭示致密天体相对论性射电喷流的起源与动力学过程具有重要科学意义，将打开黑洞射电观测和理论研究的新思路。

据论文作者之一、中国科学院国家天文台王培副研究员介绍，微类星体是银河系内由一颗中子星或黑洞与一颗普通恒星组成的双星系统，中子星或黑洞吸积恒星的物质产生高温的吸积盘及相对论性的喷流，在观测上表现为间歇性或长期变化的X射线和射电辐射，是研究强引力场和相对论物理的宇宙天然实验室。GRS1915+105是一颗著名的微类星体，含有一个快速旋转的黑洞，并被观测到视超光速运动的射电喷流，是研究极端高能物理过程的重要样本。GRS1915+105自发现起近30年来，其黑洞一直具有丰富的X射线光变特征和间歇性射电喷流，但科学家对该黑洞喷流的动力学和快速光变的起源依然不清楚。

本次研究中，为揭开微类星体的相对论性喷流的神秘面纱，中国科学家领导的国际合作研究团队自2020至2022年利用“中国天眼”对GRS1915+105首次开展高时间精度的射电连续谱光变和偏振监测，并进一步利用“中国天眼”高采样和探测灵敏度优势，在2021年1月和2022年6月的两次观测均发现黑洞存在微弱的射电“脉搏”，该“脉搏”周期约为0.2秒。研究团队称，由于这个“脉搏”周期不稳定，而且大部分时间无法探测，因此称之为准周期振荡。