2月28日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校天文學(xué)系王挺貴教授團隊首次探測到黑洞潮汐撕裂恒星事件中光學(xué)鐵發(fā)射線的遲滯效應(yīng)。研究成果以論文的形式日前在線發(fā)表于《天體物理快報》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階段，就表現(xiàn)為活動星系核。多成分混合的鐵發(fā)射線是活動星系核紫外和光學(xué)光譜最重要的特征之一。然而，由于鐵線能級的復(fù)雜性，截至目前，人們對于鐵線的產(chǎn)生機制和區(qū)域都不清楚，制約著我們對于活動星系核的理解。
近些年，時域巡天發(fā)現(xiàn)了一批區(qū)別于活動星系核的黑洞暫現(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，黑洞吸積率會比一般活動星系核有更劇烈的變化，這為科學(xué)家提供了一個極佳的機會研究發(fā)射線對中心輻射的響應(yīng)，以及了解活動星系核的結(jié)構(gòu)。研究團隊在前期的工作中探測到了超強的塵埃環(huán)紅外回響的信號，且早期階段伴隨塵埃升華過程，由此猜測塵埃中的鐵元素被釋放進入氣態(tài)，進而產(chǎn)生了觀測到的增強的鐵發(fā)射線輻射。
研究團隊首次發(fā)現(xiàn)，在相同的中心光度下，爆發(fā)后的鐵發(fā)射線強度高于爆發(fā)前，表明爆發(fā)過程中產(chǎn)生鐵的氣體量確實增加了。當(dāng)中心光度衰減到爆發(fā)前水平時，鐵發(fā)射線的強度并沒有回到爆發(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，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到。但這種效應(yīng)第一次在活動星系核中被發(fā)現(xiàn)，可以解釋為黑洞潮汐撕裂恒星事件中鐵發(fā)射線起源于剛剛從塵埃升華而來的氣體。
這項研究對于理解黑洞吸積系統(tǒng)具有重要研究價值。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與紫金山天文臺共建的大視場巡天望遠鏡（WFST）預(yù)計會發(fā)現(xiàn)大量的此類事件，將會推動黑洞吸積系統(tǒng)研究的發(fā)展。
