中國科學院國家天文臺近日宣布，由其主導、聯合30余家國內外科研機構開展的研究，在潮汐瓦解事件（TDE）AT2020afhd中捕捉到黑洞吸積盤與噴流協同進動的關鍵證據。相關成果已發表于國際學術期刊《科學·進展》，為理解黑洞系統動力學提供了全新視角。
潮汐瓦解事件指恒星靠近星系中心超大質量黑洞時，因潮汐力作用被撕裂的極端天文現象。部分恒星物質在回落過程中形成高溫吸積盤，釋放強烈輻射，成為研究黑洞活動規律的重要窗口。此次觀測的AT2020afhd位于星系LEDA 145386中心，距離地球約1.2億光年。2024年1月，該事件因光學亮度驟增被巡天項目發現，隨即引發國際科研團隊聯合觀測。
研究團隊整合了多國觀測資源，包括Swift衛星等空間X射線望遠鏡、甚大陣射電望遠鏡等四個射電陣列，以及我國興隆2.16米、麗江2.4米光學望遠鏡，對目標展開持續一年多的高頻次、多波段監測。數據分析顯示，在光學發現該事件215天后，X射線輻射出現周期約19.6天、振幅超10倍的準周期性振蕩，同時射電波段也呈現振幅超4倍的同步變化。這種跨波段、強振幅的同步波動現象，表明吸積盤與噴流之間存在剛性連接，二者像陀螺般圍繞黑洞自轉軸進動。
科研人員提出，這種協同進動的物理機制可能源于“蘭斯-蒂林效應”——旋轉黑洞會扭曲周圍時空，導致傾斜的吸積盤及其垂直噴流產生進動。盡管理論模型早已預測此類現象，但直接觀測證據極為罕見。此次研究首次在黑洞系統中清晰捕捉到吸積盤與噴流的協同進動，填補了相關領域的觀測空白。研究團隊通過構建物理模型，成功重現了X射線與射電的光變曲線，并進一步約束了系統幾何結構、黑洞自旋參數及噴流速度等關鍵物理量。
該發現表明，黑洞吸積盤與噴流的協同進動現象可能普遍存在，此前未被大量觀測到主要受限于監測模式。隨著司天工程、愛因斯坦探針等新一代全天區監測設備的投入使用，科研人員有望通過長期、高頻次的多波段觀測，發現更多類似案例，從而深化對黑洞吸積物理過程的理解。
