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來源丨武漢大學(xué)

北京時間7月27日凌晨，武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，天文學(xué)系王偉教授團(tuán)隊在Nature雜志發(fā)表了題目為“Sub-second periodic radio oscillations in a microquasar”（微類星體中的亞秒級周期射電振蕩）關(guān)于黑洞的最新研究成果，依靠中國天眼揭秘黑洞脈搏。

世界首次！武漢大學(xué)最新Nature：揭秘黑洞新發(fā)現(xiàn)！

武漢大學(xué)為第一署名單位，武漢大學(xué)田鵬夫、張平、王偉教授及國家天文臺王培博士是共同第一作者，王偉教授和美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)張冰教授是共同通訊作者。武漢大學(xué)陳佳詩、陳驍、賽娜、朱宗宏教授等是共同作者。

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論性的噴流，在觀測上表現(xiàn)為間歇性或長期變化的X射線和射電輻射，是研究強(qiáng)引力場和相對論物理的宇宙天然實驗室。

中國天眼首次揭秘來自黑洞中神秘的射電脈搏信號

GRS 1915+105是一顆著名的微類星體，含有一個快速旋轉(zhuǎn)的黑洞，并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(fā)現(xiàn)起近30多年來，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，但我們對黑洞噴流的動力學(xué)和快速光變的起源依然不清楚。為了揭開微類星體的相對論性噴流的神秘面紗，研究團(tuán)隊自2020至2022年利用中國天眼即五百米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）對該黑洞首次開展高時間精度（采樣時間達(dá)49微秒）的射電連續(xù)譜光變監(jiān)測。利用FAST高采樣和探測靈敏度優(yōu)勢，在2021年1月和2022年6月的兩次觀測均發(fā)現(xiàn)黑洞存在微弱的射電脈搏，脈搏周期約為0.2秒。這個脈搏周期不穩(wěn)定，而且大部分時間無法探測，因此稱之為準(zhǔn)周期振蕩。

該成果是在世界上首次觀測到微類星體中亞秒級的低頻射電準(zhǔn)周期振蕩的現(xiàn)象，并揭示黑洞系統(tǒng)的該準(zhǔn)周期振蕩現(xiàn)象與相對論性噴流直接相關(guān)。此次黑洞射電輻射脈搏的發(fā)現(xiàn)，對于揭示致密天體相對論性射電噴流的起源與動力學(xué)過程具有重要科學(xué)意義，將打開黑洞射電觀測和理論研究的新思路。

王偉教授團(tuán)隊合照

王偉團(tuán)隊長期致力于致密天體和高能天體物理現(xiàn)象的研究，利用中國天眼，慧眼科學(xué)衛(wèi)星、郭守敬望遠(yuǎn)鏡開展多波段天文觀測和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，近5年在Nature及子刊等國際一流天文雜志上發(fā)表論文50余篇。該研究獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重點項目的資助。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06336-6

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