上海天文臺黑洞迷你爆發研究取得進展

　　迄今為止，科學家們在銀河系發現了大約60個黑洞雙星系統，其中的絕大部分都是暫現源，也就是在大部分的時間里黑洞都處于寧靜態，輻射光度（發光本領）非常低，突然某一天開始爆發，輻射光度隨后可以增加成千上萬倍甚至上百萬倍，通常幾個月之后又回到了寧靜態。在這類系統中，在相當長的伴星演化時期里，由于黑洞強大的引力，伴星物質會發生轉移，在黑洞周邊形成吸積盤。在黑洞爆發期，物質吸積過程活躍，吸積盤內區的溫度可以達到幾百萬度，從而發出強烈的X射線。

　　暫現源還存在一種迷你爆發，對應的光度和爆發時間都比主要爆發更小。由于其光度低，持續時間短，目前對迷你爆發的觀測研究較少，對其產生機制尚不了解。近日，中國科學院上海天文臺研究員余文飛團隊對GRS1739-279這顆暫現源的兩次迷你爆發進行了研究，發現這兩次迷你爆發中都存在經典的X射線能譜態躍遷，揭示了黑洞譜態躍遷產生的光度跨越了極大的范圍，而且低光度下的黑洞吸積流不止一種模式。目前，研究成果發表在《皇家天文學會月刊》上。

　　GRS1739-279的迷你爆發

　　GRS1739-278是一顆黑洞暫現源，其發現要追溯到1996年它的爆發。2014年人們探測到它的第二次爆發，這是一次尋常的爆發，開始階段和其它的黑洞暫現源爆發并無不同。但在這次主要爆發結束后，它并沒有完全回到寧靜態，而是經歷了至少兩次迷你爆發。“監測觀測發現，這兩個迷你爆發的光度和持續時間都比之前的主要爆發小十倍左右，這是它們被稱作迷你爆發的原因，”余文飛介紹道，“這種迷你爆發在之前的黑洞暫現源中也被發現過，但對這種迷你爆發的觀測并不多。”

　　發現：迷你爆發中存在經典的X射線能譜態躍遷

　　“我們的研究發現，在GRS1739-278這次爆發中的兩個迷你爆發中都存在經典的X射線能譜態躍遷，而這在過去發現的其他黑洞暫現源的迷你爆發中沒有發現。”上海天文臺副研究員閆震說。他解釋，之前人們觀測到低光度吸積流并不能產生X射線能譜態躍遷，而我們在同樣是低光度的迷你爆發中卻看到了X射線能譜態躍遷，這表明了低光度吸積流并不是只存在一種模式。

　　發現：X射線能譜態躍遷光度“低”與“不低”

　　閆震介紹，對應的X射線譜態躍遷光度遠低于主要爆發中譜態躍遷的光度，之間相差10倍多。這也是第一次在單個黑洞中發現譜態躍遷的光度能相差10倍多。

　　但這樣的躍遷光度也不低，因為比沒有爆發現象的持續黑洞X射線雙星要高（比如著名的天鵝座X1）。余文飛說：“這個‘不低’就進一步支持了我們之前的觀點，也就是黑洞暫現源中的X射線譜態躍遷光度主要由和爆發相關的過程決定的。”

　　余文飛總結說：“這一次我們的工作揭示了黑洞譜態躍遷產生的光度跨越了極大的范圍，而且低光度下的黑洞吸積流不止一種模式，我們就看到了與之前解釋不一樣的模式。未來，我們還會繼續探索，而且相信這種迷你爆發會成為今后研究低光度下黑洞吸積的重要研究對象。”