2月28日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校天文學(xué)系王挺貴教授團(tuán)隊(duì)首次探測(cè)到黑洞潮汐撕裂恒星事件中光學(xué)鐵發(fā)射線(xiàn)的遲滯效應(yīng)。研究成果以論文的形式日前在線(xiàn)發(fā)表于《天體物理快報(bào)》上。
星系中心普遍存在超大質(zhì)量黑洞，當(dāng)它處于高速吸積增長(zhǎng)階段，就表現(xiàn)為活動(dòng)星系核。多成分混合的鐵發(fā)射線(xiàn)是活動(dòng)星系核紫外和光學(xué)光譜最重要的特征之一。然而，由于鐵線(xiàn)能級(jí)的復(fù)雜性，截至目前，人們對(duì)于鐵線(xiàn)的產(chǎn)生機(jī)制和區(qū)域都不清楚，制約著我們對(duì)于活動(dòng)星系核的理解。
近些年，時(shí)域巡天發(fā)現(xiàn)了一批區(qū)別于活動(dòng)星系核的黑洞暫現(xiàn)吸積事件——黑洞潮汐撕裂恒星事件。在活動(dòng)星系核中，如果發(fā)生黑洞潮汐撕裂恒星事件，黑洞吸積率會(huì)比一般活動(dòng)星系核有更劇烈的變化，這為科學(xué)家提供了一個(gè)極佳的機(jī)會(huì)研究發(fā)射線(xiàn)對(duì)中心輻射的響應(yīng)，以及了解活動(dòng)星系核的結(jié)構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)在前期的工作中探測(cè)到了超強(qiáng)的塵埃環(huán)紅外回響的信號(hào)，且早期階段伴隨塵埃升華過(guò)程，由此猜測(cè)塵埃中的鐵元素被釋放進(jìn)入氣態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生了觀測(cè)到的增強(qiáng)的鐵發(fā)射線(xiàn)輻射。
研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)，在相同的中心光度下，爆發(fā)后的鐵發(fā)射線(xiàn)強(qiáng)度高于爆發(fā)前，表明爆發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生鐵的氣體量確實(shí)增加了。當(dāng)中心光度衰減到爆發(fā)前水平時(shí)，鐵發(fā)射線(xiàn)的強(qiáng)度并沒(méi)有回到爆發(fā)前的水平，而是高于爆發(fā)前，這是一種遲滯效應(yīng)。這種效應(yīng)在很多領(lǐng)域都常見(jiàn)，例如在鐵磁體、鐵電材料、橡膠管的變形、形狀記憶合金中均可以見(jiàn)到。但這種效應(yīng)第一次在活動(dòng)星系核中被發(fā)現(xiàn)，可以解釋為黑洞潮汐撕裂恒星事件中鐵發(fā)射線(xiàn)起源于剛剛從塵埃升華而來(lái)的氣體。
這項(xiàng)研究對(duì)于理解黑洞吸積系統(tǒng)具有重要研究?jī)r(jià)值。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與紫金山天文臺(tái)共建的大視場(chǎng)巡天望遠(yuǎn)鏡（WFST）預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的此類(lèi)事件，將會(huì)推動(dòng)黑洞吸積系統(tǒng)研究的發(fā)展。
