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國際合作研究取得突破性進展。研究團隊在潮汐瓦解事件AT2020afhd中首次捕捉到黑洞吸積盤與噴流協同進動的清晰觀測證據，相關成果已發表于國際學術期刊《科學·進展》。這一發現為理解黑洞吸積物理機制提供了關鍵線索，標志著人類對極端天體物理現象的認知邁入新階段。
潮汐瓦解事件（TDE）是恒星靠近星系中心超大質量黑洞時，因引力作用被撕裂的劇烈天文現象。被撕裂的恒星物質部分回落形成熾熱吸積盤，釋放強烈輻射，成為研究沉寂黑洞激活及相對論性噴流的重要窗口。本次研究的對象AT2020afhd位于星系LEDA 145386中心，距離地球約1.2億光年。2024年1月，該事件因光學波段顯著增亮被巡天項目發現，隨即引發國際天文界的廣泛關注。
為深入探究這一罕見現象，研究團隊組織了覆蓋X射線、射電及光學波段的國際協同觀測。參與設備包括Swift空間望遠鏡、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。通過持續一年多的高頻次監測，團隊積累了超過200組多波段觀測數據，構建了迄今最完整的TDE演化圖譜。
數據分析顯示，在光學發現該事件215天后，X射線波段出現周期約19.6天、振幅超10倍的顯著準周期性振蕩；射電波段同步呈現振幅超4倍的類似變化。這種跨波段、強振幅的同步準周期信號，強烈暗示吸積盤與噴流之間存在剛性連接，二者如同陀螺般圍繞黑洞自轉軸共同進動。研究團隊指出，這種協同進動的物理機制可能源于“蘭斯-蒂林效應”——旋轉黑洞的時空拖曳效應導致傾斜的吸積盤及其垂直噴流產生進動。盡管理論模型早有預言，但此前從未在觀測中獲得清晰證據。
基于觀測數據，團隊構建了吸積盤-噴流協同進動模型，成功重現了X射線與射電的光變曲線。該模型不僅驗證了理論預言，還對系統幾何結構、黑洞自旋參數及噴流速度等關鍵物理量作出明確限制。研究認為，此類現象在TDE中可能普遍存在，但受限于過往觀測模式——多數研究集中于爆發初期，缺乏長期監測——導致鮮有發現。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，未來有望發現更多類似案例，推動黑洞吸積物理研究的深入發展。
