中國科學(xué)院國家天文臺(tái)聯(lián)合全球30余家科研機(jī)構(gòu)，在潮汐瓦解事件（TDE）AT2020afhd的研究中取得突破性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)首次捕捉到黑洞吸積盤與噴流協(xié)同進(jìn)動(dòng)的明確觀測(cè)證據(jù)，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學(xué)·進(jìn)展》。這一發(fā)現(xiàn)為理解黑洞吸積物理機(jī)制提供了全新視角，標(biāo)志著人類對(duì)極端天體物理現(xiàn)象的認(rèn)知邁出重要一步。

潮汐瓦解事件是恒星靠近星系中心超大質(zhì)量黑洞時(shí)，因引力差異被撕裂的劇烈天文過程。被瓦解的恒星物質(zhì)部分回落形成高溫吸積盤，釋放強(qiáng)烈輻射，成為研究靜默黑洞激活及相對(duì)論性噴流的關(guān)鍵窗口。本次研究的對(duì)象AT2020afhd位于LEDA 145386星系中心，距離地球約1.2億光年，于2024年1月通過光學(xué)巡天觀測(cè)到顯著增亮現(xiàn)象。

針對(duì)這一特殊事件，研究團(tuán)隊(duì)組織了跨機(jī)構(gòu)國際協(xié)作觀測(cè)。觀測(cè)陣列涵蓋Swift空間X射線望遠(yuǎn)鏡、甚大陣射電望遠(yuǎn)鏡等四個(gè)射電陣列，以及我國興隆2.16米、麗江2.4米光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等地面設(shè)備。通過持續(xù)一年多的高頻次、多波段監(jiān)測(cè)，科研人員獲取了涵蓋光學(xué)、X射線及射電波段的完整數(shù)據(jù)鏈。這種多維度觀測(cè)模式為解析極端天體物理過程提供了關(guān)鍵支撐。

數(shù)據(jù)分析顯示，在光學(xué)發(fā)現(xiàn)該事件215天后，X射線波段出現(xiàn)周期約19.6天、振幅超10倍的顯著準(zhǔn)周期性振蕩，射電波段同步呈現(xiàn)振幅超4倍的周期性變化。這種跨波段、強(qiáng)振幅的同步波動(dòng)現(xiàn)象，強(qiáng)烈暗示吸積盤與噴流之間存在剛性連接結(jié)構(gòu)。研究團(tuán)隊(duì)提出，這種協(xié)同進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象可能源于"蘭斯-蒂林效應(yīng)"——旋轉(zhuǎn)黑洞的時(shí)空拖曳效應(yīng)導(dǎo)致傾斜的吸積盤及其垂直噴流產(chǎn)生陀螺式進(jìn)動(dòng)。盡管該效應(yīng)早在理論中有所預(yù)言，但此前從未獲得清晰觀測(cè)驗(yàn)證。

科研人員構(gòu)建的物理模型成功復(fù)現(xiàn)了觀測(cè)到的X射線與射電光變曲線，并精確約束了系統(tǒng)幾何參數(shù)、黑洞自旋特征及噴流運(yùn)動(dòng)速度。研究指出，這類協(xié)同進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象可能普遍存在于黑洞系統(tǒng)中，但受限于傳統(tǒng)觀測(cè)模式，此前多數(shù)研究僅聚焦于爆發(fā)初期階段，長期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的缺失導(dǎo)致相關(guān)現(xiàn)象難以被識(shí)別。隨著司天工程、愛因斯坦探針等新一代全天區(qū)監(jiān)測(cè)設(shè)備的投入使用，科研人員有望發(fā)現(xiàn)更多類似案例，推動(dòng)黑洞吸積物理研究的深入發(fā)展。