【武汉都市圈】《Science》发表武汉大学研究团队揭开黑洞吸积磁场奥秘

晴空霹雳李小爷

      新华社武汉9月1日电（记者李伟、熊翔鹤）记者从武汉大学获悉，该校天文系副教授游贝团队通过对黑洞X射线双星的观测数据分析，揭示了黑洞吸积流中的磁场输运过程，及磁囚禁盘的形成过程。相关论文日前发表于《科学》杂志。

　　黑洞捕获物质的物理过程被称为“吸积”，被捕获的物质则被称为吸积流。在黑洞周围还存在着“看不到”的磁场，黑洞吸积物质的同时也会向内拖曳磁场。理论认为，随着吸积物质将外部弱磁场持续带入，磁场对吸积流的向外磁力会逐渐增强，当磁场的向外磁力与黑洞的向内引力相当时，吸积流便会被磁场所囚禁，无法自由地掉入黑洞，形成磁囚禁盘。

　　“该理论模型广泛应用于各类天体，成功解释了黑洞吸积系统的许多复杂观测现象。然而，至今我们无法证明磁囚禁盘是否真实存在，磁囚禁盘是如何形成的更是一个未解之谜。”游贝说。

　　游贝团队利用黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据，观测到前所未见的长时标延迟现象：黑洞喷流的射电辐射滞后于吸积流内区高温气体（热吸积流）的硬X射线约8天。

　　研究团队指出，吸积盘外区弱磁场被黑洞周围热吸积流带入而增强，吸积流径向尺度越大磁场增强越明显。数据分析发现，硬X射线辐射随吸积率减小而下降，而热吸积流径向尺度随吸积率下降而快速膨胀，使得黑洞附近磁场迅速增强，因而在硬X射线辐射峰值之后约8天形成磁囚禁盘。

　　“这说明黑洞并不像‘饕餮’一样能吞噬万物，也会有‘吃’撑的时候，也就是磁场会阻碍物质的掉落。”游贝解释。

　　该研究揭示了吸积流中的磁场输运过程，及黑洞附近热吸积流中形成磁囚禁盘的完整过程，将极大地推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。
       游贝带领科研团队，基于黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据，获得新发现：黑洞喷流产生的射电辐射，比双星系统产生的X射线辐射到达地球的时间滞后8天。而在此前，科学界普遍认为二者是同步的。

　　进一步分析发现，延迟原因在于冕的扩张。游贝解释道，冕在扩张过程中，黑洞周围会迅速堆积强磁场，受张力作用，强磁场会对物质产生向外作用力，该作用力最终可以强大到与引力相抗衡。在第8天时，两个力达到平衡，便在黑洞周围形成磁囚禁盘现象。

　　游贝指出，这项成果是迄今科学界获得的磁囚禁盘存在的最直接观测证据，使磁囚禁盘理论模型得到验证。由于物理过程的普适性，该成果将推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。

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《Science》发表武汉大学研究团队揭开黑洞吸积磁场奥秘
     有关人士从武汉大学获悉，该校天文系副教授游贝团队通过对黑洞X射线双星的观测数据分析，揭示了黑洞吸积流中的磁场输运过程，及磁囚禁盘的形成过程。相关论文日前发表于《科学》杂志。

　　黑洞捕获物质的物理过程被称为“吸积”，被捕获的物质则被称为吸积流。在黑洞周围还存在着“看不到”的磁场，黑洞吸积物质的同时也会向内拖曳磁场。理论认为，随着吸积物质将外部弱磁场持续带入，磁场对吸积流的向外磁力会逐渐增强，当磁场的向外磁力与黑洞的向内引力相当时，吸积流便会被磁场所囚禁，无法自由地掉入黑洞，形成磁囚禁盘。

　　“该理论模型广泛应用于各类天体，成功解释了黑洞吸积系统的许多复杂观测现象。然而，至今我们无法证明磁囚禁盘是否真实存在，磁囚禁盘是如何形成的更是一个未解之谜。”游贝说。

　　游贝团队利用黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据，观测到前所未见的长时标延迟现象：黑洞喷流的射电辐射滞后于吸积流内区高温气体（热吸积流）的硬X射线约8天。

　　研究团队指出，吸积盘外区弱磁场被黑洞周围热吸积流带入而增强，吸积流径向尺度越大磁场增强越明显。数据分析发现，硬X射线辐射随吸积率减小而下降，而热吸积流径向尺度随吸积率下降而快速膨胀，使得黑洞附近磁场迅速增强，因而在硬X射线辐射峰值之后约8天形成磁囚禁盘。

　　“这说明黑洞并不像‘饕餮’一样能吞噬万物，也会有‘吃’撑的时候，也就是磁场会阻碍物质的掉落。”游贝解释。

　　该研究揭示了吸积流中的磁场输运过程，及黑洞附近热吸积流中形成磁囚禁盘的完整过程，将极大地推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。
       游贝带领科研团队，基于黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据，获得新发现：黑洞喷流产生的射电辐射，比双星系统产生的X射线辐射到达地球的时间滞后8天。而在此前，科学界普遍认为二者是同步的。
　　进一步分析发现，延迟原因在于冕的扩张。游贝解释道，冕在扩张过程中，黑洞周围会迅速堆积强磁场，受张力作用，强磁场会对物质产生向外作用力，该作用力最终可以强大到与引力相抗衡。在第8天时，两个力达到平衡，便在黑洞周围形成磁囚禁盘现象。

　　游贝指出，这项成果是迄今科学界获得的磁囚禁盘存在的最直接观测证据，使磁囚禁盘理论模型得到验证。由于物理过程的普适性，该成果将推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。

晴空霹雳李小爷

这项成果是迄今科学界获得的磁囚禁盘存在的最直接观测证据，
使磁囚禁盘理论模型得到验证。
由于物理过程的普适性，
该成果将推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。