“中國(guó)天眼”首次在射電波段觀測(cè)到黑洞“脈搏”

新華社北京7月27日電(記者張泉、宋晨)我國(guó)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)近期利用“中國(guó)天眼”發(fā)現(xiàn)，著名微類星體GRS 1915+105的黑洞存在亞秒級(jí)低頻射電準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象，就像微弱的射電“脈搏”。這是國(guó)際首次在射電波段觀測(cè)到黑洞“脈搏”，有望打開黑洞射電觀測(cè)和理論研究的新思路。

“中國(guó)天眼”首次在射電波段觀測(cè)到黑洞“脈搏”示意圖。(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)供圖)

該研究由武漢大學(xué)天文學(xué)系與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)牽頭完成，相關(guān)成果7月27日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

“中國(guó)天眼”全景(維護(hù)保養(yǎng)期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

微類星體是銀河系內(nèi)由一顆中子星(或黑洞)與一顆普通恒星組成的雙星系統(tǒng)，中子星或黑洞吸積恒星的物質(zhì)，產(chǎn)生高溫的吸積盤及相對(duì)論性噴流，是研究強(qiáng)引力場(chǎng)和相對(duì)論物理的宇宙天然實(shí)驗(yàn)室。GRS 1915+105含有一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的黑洞，自發(fā)現(xiàn)起約30年來，該黑洞一直具有豐富的X射線光變特征和間歇性射電噴流。

此項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)GRS 1915+105開展了高時(shí)間精度的射電連續(xù)譜光變和偏振監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該微類星體的黑洞存在微弱的射電“脈搏”，周期約為0.2秒。這一發(fā)現(xiàn)得益于“中國(guó)天眼”的高采樣優(yōu)勢(shì)和探測(cè)靈敏度優(yōu)勢(shì)。

“中國(guó)天眼”全景(維護(hù)保養(yǎng)期間拍攝)。新華社記者 歐東衢 攝

“此次發(fā)現(xiàn)的黑洞‘脈搏’周期不穩(wěn)定，而且大部分時(shí)間無(wú)法探測(cè)，因此稱之為準(zhǔn)周期振蕩?！蔽恼碌谝蛔髡?、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)副研究員王培介紹，研究團(tuán)隊(duì)還分析了黑洞噴流的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)特性，揭示了該準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象與黑洞相對(duì)論性噴流直接相關(guān)。

“此次黑洞射電輻射‘脈搏’的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于揭示致密天體相對(duì)論性射電噴流的起源與動(dòng)力學(xué)過程具有重要科學(xué)意義。”王培說。