首在射電波段觀測到黑洞「脈搏」　中國天眼FAST最新科研成果曝光

據中國科學院國家天文台消息，周三（26日），國際科學期刊《自然》雜誌（Nature）發表了圍繞中國天眼FAST的最新科研成果。國際合作研究團隊利用FAST高採樣和探測靈敏度優勢，發現黑洞存在微弱的射電脈搏。

該國際合作研究論文「Sub-second periodic radio oscillations in a microquasar」（微類星體中的亞秒級週期射電振盪）由武漢大學物理科學與技術學院天文學係與中國科學院國家天文台聯合領導，共同第一作者為武漢大學田鵬夫、張平博士、王偉教授及國家天文台王培副研究員，共同作者有國家天文台劉繼峰研究員、姜鵬研究員、李菂研究員等。其揭示了黑洞噴流的複雜動力學特性。

據央視報道，微類星體是銀河系內由一顆中子星或黑洞與一顆普通恆星組成的雙星系統，中子星或黑洞吸積恆星的物質產生高溫的吸積盤及相對論性的噴流，在觀測上表現為間歇性或長期變化的X射線和射電輻射，是研究強引力場和相對論物理的宇宙天然實驗室。著名微類星體GRS 1915+105含有快速旋轉的黑洞，並觀測到視超光速運動的射電噴流，為研究極端高能物理過程的重要樣本。自發現的近30多年來，該黑洞一直具有豐富的X射線光變特徵和間歇性射電噴流，但外界對黑洞噴流的動力學和快速光變的起源依然不清楚。

為揭開微類星體的相對論性噴流的神秘面紗，團隊自2020至2022年利用FAST對GRS 1915+105首次開展高時間精度的射電連續譜光變和偏振監測。利用FAST高採樣和探測靈敏度優勢，在2021年1月和2022年6月的兩次觀測均發現黑洞存在微弱的射電脈搏，脈搏週期約為0.2秒。由於脈搏週期不穩定，大部分時間無法探測，故得名「準週期振盪」。

該成果是國際首次觀測到微類星體中亞秒級的低頻射電準週期振蕩的現象，並揭示黑洞系統的該準週期振盪現象與相對論性噴流直接相關。黑洞射電輻射脈搏的發現，對揭示緻密天體相對論性射電噴流的起源與動力學過程具重要科學意義。