一颗距离地球约1.2亿光年的恒星,在星系LEDA 145386中心遭遇了惊心动魄的命运——它被超大质量黑洞的强大潮汐力撕碎,残骸形成炽热的吸积盘,并驱动喷流同步摆动。这一宇宙级“风暴”的观测证据,由我国科学家领衔的国际团队首次捕获,相关成果发表于国际学术期刊《科学进展》。研究首次在潮汐瓦解事件(TDE)AT2020afhd中,清晰“捕捉”到黑洞系统吸积盘与喷流协同进动的动态过程。
潮汐瓦解事件是恒星与超大质量黑洞“亲密接触”的极端结果。当恒星过于靠近黑洞时,其引力梯度会像拉扯面团一样将恒星撕碎,部分碎片在回落过程中形成高温吸积盘,释放出强烈辐射。此次研究的焦点AT2020afhd,正是这样一场“宇宙悲剧”的主角。团队通过多波段高频次观测发现,吸积盘与喷流并非独立运动,而是像被无形纽带连接的陀螺,围绕黑洞自转轴共同进动,周期约19.6天,振幅超10倍。这种跨波段、高振幅的同步行为,为黑洞系统“舞步”的刚性连接机制提供了关键证据。
研究负责人介绍,这一现象很可能源于广义相对论预言的“兰斯-蒂林效应”:旋转黑洞会拖拽周围时空,导致倾斜吸积盘及其垂直喷流整体周期性摆动。尽管理论早有预测,但实际观测中,要同时捕捉吸积盘与喷流的协同运动极为困难。团队通过构建协同进动模型,成功复现了观测数据,并首次对系统几何结构、黑洞自旋参数及喷流速度等关键物理量作出明确限制。
这一突破始于2024年1月。当时,研究团队通过“暂现源名称服务网”监测到AT2020afhd的X射线辐射,随即启动更高频次的监测。起初,这个事件并未显现特殊之处,但一个月后,其X射线辐射出现剧烈光度变化,引发团队高度关注。随后,他们迅速组织国际协同观测,联合30余家国内外机构,开展了为期一年多的多波段追踪。转机出现在事件发现215天后:X射线光变呈现准周期振荡,射电波段同步出现超4倍振幅变化,最终锁定吸积盘与喷流的协同进动特征。
目前,国内已成立潮汐瓦解事件研究专项小组,由国家天文台牵头,定期开展学术交流,为相关研究提供智力支撑。随着“司天工程”“天关”卫星等新一代时域天文设施的投入运行,科学家有望实现全天区深度、多波段、高频次监测,发现更多此类极端事件,进一步揭开黑洞吸积物理的神秘面纱。











