中國科學院國家天文臺聯合全球30余家科研機構,在潮汐瓦解事件(TDE)AT2020afhd的研究中取得突破性進展。研究團隊首次捕捉到黑洞吸積盤與噴流協同進動的明確觀測證據,相關成果發表于國際權威期刊《科學·進展》。這一發現為理解黑洞吸積物理機制提供了全新視角,標志著人類對極端天體物理現象的認知邁出重要一步。
潮汐瓦解事件是恒星靠近星系中心超大質量黑洞時,因引力差異被撕裂的劇烈天文過程。被瓦解的恒星物質部分回落形成高溫吸積盤,釋放強烈輻射,成為研究靜默黑洞激活及相對論性噴流的關鍵窗口。本次研究的對象AT2020afhd位于LEDA 145386星系中心,距離地球約1.2億光年,于2024年1月通過光學巡天觀測到顯著增亮現象。
針對這一特殊事件,研究團隊組織了跨機構國際協作觀測。觀測陣列涵蓋Swift空間X射線望遠鏡、甚大陣射電望遠鏡等四個射電陣列,以及我國興隆2.16米、麗江2.4米光學望遠鏡等地面設備。通過持續一年多的高頻次、多波段監測,科研人員獲取了涵蓋光學、X射線及射電波段的完整數據鏈。這種多維度觀測模式為解析極端天體物理過程提供了關鍵支撐。
數據分析顯示,在光學發現該事件215天后,X射線波段出現周期約19.6天、振幅超10倍的顯著準周期性振蕩,射電波段同步呈現振幅超4倍的周期性變化。這種跨波段、強振幅的同步波動現象,強烈暗示吸積盤與噴流之間存在剛性連接結構。研究團隊提出,這種協同進動現象可能源于"蘭斯-蒂林效應"——旋轉黑洞的時空拖曳效應導致傾斜的吸積盤及其垂直噴流產生陀螺式進動。盡管該效應早在理論中有所預言,但此前從未獲得清晰觀測驗證。
科研人員構建的物理模型成功復現了觀測到的X射線與射電光變曲線,并精確約束了系統幾何參數、黑洞自旋特征及噴流運動速度。研究指出,這類協同進動現象可能普遍存在于黑洞系統中,但受限于傳統觀測模式,此前多數研究僅聚焦于爆發初期階段,長期監測數據的缺失導致相關現象難以被識別。隨著司天工程、愛因斯坦探針等新一代全天區監測設備的投入使用,科研人員有望發現更多類似案例,推動黑洞吸積物理研究的深入發展。











