科技日報北京12月11日電 （記者陸成寬）黑洞“吞食”恒星時，其吸積盤與噴流竟跳起了有節(jié)奏的“雙人舞”。來自中國科學(xué)院國家天文臺、中國科學(xué)院大學(xué)等國內(nèi)外單位的科研團隊，首次在黑洞“進食”過程中，觀測到黑洞吸積盤與噴流像陀螺一樣同步“跳舞”的最有力證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)為理解黑洞吸積與噴流的形成機制提供了關(guān)鍵線索。相關(guān)研究成果11日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》。

要理解這個發(fā)現(xiàn)，得先從一種劇烈的宇宙現(xiàn)象說起——潮汐瓦解事件（TDE）。當(dāng)一顆恒星太靠近星系中心的超大質(zhì)量黑洞時，會被黑洞的強大引力“撕成碎片”；部分恒星物質(zhì)在回落過程中，會形成一個高溫的吸積盤，并釋放出強烈的輻射，同時可能催生高速噴流。這類事件就像宇宙中的“閃光彈”，是研究原本“安靜”的黑洞突然活躍以及高能噴流如何形成的絕佳窗口。

在這項研究中，科研團隊對潮汐瓦解事件AT2020afhd進行了深入觀測。該事件位于距離地球1.2億光年的星系LEDA 145386中心。通過分析海量數(shù)據(jù)，科研團隊有了驚人發(fā)現(xiàn)：光學(xué)發(fā)現(xiàn)該事件215天后，該事件的X射線亮度出現(xiàn)每19.6天重復(fù)一次、振幅超10倍的劇烈波動。與此同時，其射電波段的亮度也跟著“搖擺”，振幅超4倍，且和X射線的變化幾乎同頻共振。

“這種跨波段、大起大落的規(guī)律性搖擺，強烈暗示吸積盤和噴流是作為一個整體在轉(zhuǎn)動?！闭撐牡谝蛔髡?、中國科學(xué)院國家天文臺研究員王亞楠打了個比方，“就像我們看到一個旋轉(zhuǎn)的陀螺，吸積盤和噴流同步左右搖擺，黑洞系統(tǒng)仿佛在跳一支有節(jié)奏的太空舞?！?/p>

為什么會出現(xiàn)這種“共舞”？科學(xué)家推測，這可能與廣義相對論預(yù)言的“蘭斯—蒂林效應(yīng)”有關(guān)，旋轉(zhuǎn)的黑洞會拖拽周圍的時空，若吸積盤本身是傾斜的，那么它和垂直于它的噴流就會像被“擰”住的陀螺一樣，跟著黑洞的自轉(zhuǎn)一起擺動。

“這是我們首次在同一時間尺度上，明確捕捉到吸積盤和噴流協(xié)同進動的證據(jù)?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⒅袊茖W(xué)院大學(xué)副教授黃樣說。

“這一現(xiàn)象或許普遍存在，以往受限于觀測模式而未被大量發(fā)現(xiàn)?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國國家天文臺研究員劉繼峰表示，隨著司天工程、愛因斯坦探針等對全天區(qū)開展深度、多波段、高頻次長期監(jiān)測，必將發(fā)現(xiàn)更多例子，促進我們更深入地理解黑洞吸積物理。