中国慧眼卫星发现距离黑洞最近的高速喷流
据我国科学院高能物理研讨所：9月21日，世界闻名期刊《Nature Astronomy》(自然·天文学)在线发表了慧眼(HXMT)卫星最新观测结果：在高于200千电子伏特(keV)的能段发现了黑洞双星体系的低频准周期振动(quasi-periodic oscillation，QPO)，这是迄今为止发现的能量最高的低频QPO现象。研讨标明，其来源于黑洞视界邻近的相对论喷流(向外高速运动的等离子体流)的进动，为处理一直以来存在争议的低频QPO物理来源问题供给了重要依据。
该研讨作业由中科院高能所、英国南安普顿大学、德国图宾根大学、中科院上海天文台等单位的研讨人员共同完成。
低频QPO发现于上世纪80年代，是一种在X射线双星中普遍存在的时变现象，表现为光变曲线上呈现类似周期性可是并非准确周期性的调制。30多年来，低频QPO的来源一直是细密天体研讨的一个未解难题。目前，存在两类最为盛行的模型解释低频QPO现象，即物质在旋转落向黑洞的进程中构成的吸积盘上的不稳定性导致X射线辐射产生振动，或者挨近黑洞的冕状X射线辐射区的进动或振动导致X射线辐射产生准周期调制。但在慧眼卫星之前，X射线卫星只具有在30 keV以下的能区研讨低频QPO的才能，很难区别这些模型。慧眼卫星的有效能段为1-250 keV，而且在30 keV以上具有最大的有效面积，科学家们期待慧眼在一些黑洞中探测到30 keV以上的低频QPO现象，从而对相关理论模型进行愈加严格的查验。
2018年3月11日，黑洞X射线双星(由一个几倍太阳质量的黑洞和一个恒星组成的双星体系)MAXI J1820+070产生迸发，在适当长一段时间里是天空中最亮的X射线源之一。慧眼卫星快速反应，对这一重要天体进行了长达几个月的高频次定点观测，积累了海量的观测数据。基于这些观测数据，研讨团队发现MAXI J1820+070在很宽的能段范围内都存在低频QPO现象，最高能量超越200 keV，比慧眼卫星之前的QPO能量上限几乎提高了一个数量级，阐明该QPO并不来自吸积盘的热辐射区域;进一步的研讨还标明，QPO的频率和改动起伏都不随能量改动，且能量较低的QPO晚于能量较高的QPO产生，这些都和已有的盛行模型严峻冲突。因而研讨团队提出，该低频QPO应该产生于黑洞视界邻近喷流的进动，很可能是黑洞自转产生的广义相对论的参考系拖曳效应产生的。
喷流是运动速度挨近光速的高速物质流，曾经在射电、可见光和X射线波段从许多黑洞X射线双星体系以及中心是超大质量黑洞(质量是百万到百亿倍太阳质量)的遥远类星体中都观测到过，是黑洞体系的一种主要观测特征，也是黑洞体系在吞噬周围物质的进程中对周围环境产生明显反馈影响的一种主要手法。可是这些喷流间隔黑洞都非常远(一般位于黑洞视界半径百万倍以上的间隔，而在这样的间隔处黑洞的引力实际上已经不起作用了)，因而并不清楚这些喷流究竟来源于间隔黑洞多远的方位，以及是怎么从黑洞的强引力场中逃出而且被加快到挨近光速的。慧眼卫星的观测第一次将喷流的源头定位到间隔黑洞上百公里(几倍黑洞视界半径)的区域，这是迄今为止观测到的间隔黑洞最近的相对论喷流，关于研讨黑洞邻近的广义相对论效应、物质动力学进程和辐射机制等具有重大意义。
慧眼卫星关于MAXI J1820+070中低频QPO现象的研讨成果显示了其研讨天体高能X射线快速光变的强壮才能。未来慧眼卫星有望发现更多的高能低频QPO现象，全面加深人们关于低频QPO现象的理解。
慧眼卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星，高能所是慧眼卫星项目提出单位，并牵头担任卫星有效载荷、地面使用体系和科学研讨作业，航天五院担任卫星体系的作业并承当卫星平台研发，参与慧眼卫星工程的还有清华大学、我国科学院国家空间科学中心、北京师范大学等单位。
相关链接：https://www.nature.com/articles/s41550-020-1192-2
相关报导：我国慧眼卫星发现间隔黑洞最近的高速喷流
(奥秘的地球uux.cn报导)据俄罗斯卫星网：俄罗斯卫星通讯社北京9月22日电 据我国科学院高能物理研讨所官网音讯，我国慧眼卫星发现间隔黑洞最近的高速喷流，为处理低频QPO物理来源问题供给重要依据。
音讯称，9月21日，世界闻名期刊《Nature Astronomy》(自然·天文学)在线发表了慧眼(HXMT)卫星最新观测结果：在高于200千电子伏特(keV)的能段发现了黑洞双星体系的低频准周期振动(quasi-periodic oscillation，QPO)，这是迄今为止发现的能量最高的低频QPO现象。
音讯一起指出，研讨标明，其来源于黑洞视界邻近的相对论喷流(向外高速运动的等离子体流)的进动，为处理一直以来存在争议的低频QPO物理来源问题供给了重要依据。
据介绍，该研讨作业由中科院高能所、英国南安普顿大学、德国图宾根大学、中科院上海天文台等单位的研讨人员共同完成。
慧眼卫星是我国第一颗空间X射线天文卫星，高能所是慧眼卫星项目提出单位，并牵头担任卫星有效载荷、地面使用体系和科学研讨作业，航天五院担任卫星体系的作业并承当卫星平台研发，参与慧眼卫星工程的还有清华大学、我国科学院国家空间科学中心、北京师范大学等单位。
低频QPO发现于上世纪80年代，是一种在X射线双星中普遍存在的时变现象，表现为光变曲线上呈现类似周期性可是并非准确周期性的调制。30多年来，低频QPO的来源一直是细密天体研讨的一个未解难题。
