多国科学家合作 黑洞X射线双星研究获新进展

黑洞X射线双星是研究黑洞的吸积物理过程和辐射机制的重要天体。近期，一个由中国科学院云南天文台领衔的中外合作团队，通过分析一个黑洞X射线双星系统在12年长期爆发期间的多波段观测数据，研究了其系统中的紫外及光学辐射机制。研究人员发现，在其爆发过程中，紫外及光学辐射可能是由其外吸积盘的粘滞加热过程主导。相关研究成果刊发在《英国皇家天文学会月刊》上。

黑洞X射线双星是由黑洞和伴星组成的双星系统，黑洞通过引力吸积伴星物质，在其周围形成吸积盘、冕和喷流等辐射结构，产生从射电至X射线的宽波段辐射，并表现出不同的爆发状态，根据它们的X射线辐射谱特性，科学家将其分为硬态、中间态和软态。

一般认为，黑洞X射线双星中射电辐射来自喷流，X射线辐射来自冕区。因为紫外及光学波段处于各种辐射机制的交集处，所以相对于射电波段和X射线波段的辐射，人们对黑洞X射线双星中的紫外及光学波段辐射起源的了解较少。黑洞X射线双星中的紫外及光学辐射与X射线辐射普遍存在幂律相关性，而幂律指数值的大小可以用来表征不同的辐射起源。

黑洞X射线双星Swift J1753.5-0127是一颗典型的硬态爆发源，并在12年间长期爆发。中国科学院云南天文台的硕士研究生杨鹏程、研究员张国宝和研究员王建成等人，联合湘潭大学吕铭教授、美国纽约大学拉塞尔和盖尔芬德教授、荷兰格罗宁根大学门德斯教授等，利用“雨燕”卫星的观测数据，研究了该双星系统此番长期爆发过程中多波段辐射的相关性，发现其紫外及光学辐射与X射线辐射具有显著的幂律相关性，并且当观测波长从光学到紫外波段减小时，其与X射线波段的幂律指数逐渐增大，与粘滞加热盘模型的理论预期一致，表明紫外及光学辐射可能是由外吸积盘中的粘滞加热过程主导。