近日，The Astrophysical Journal在線發(fā)表了中國科學院云南天文臺博士研究生鐘曉谷與研究員王建成的最新研究成果。研究發(fā)現(xiàn)，活動星系核中心超大質(zhì)量黑洞附近吸積盤的輻射特征須考慮廣義相對論效應(yīng)的影響，這對黑洞吸積物理的研究具有重要意義。

　　在活動星系核中心的超大質(zhì)量黑洞附近存在一個較差自轉(zhuǎn)的吸積盤，吸積盤上方存在一個高溫等離子氣體，稱為冕。從冕輻射出來的光子會照射在吸積盤上，并產(chǎn)生反射，無窮遠觀測者接收到的反射輻射和冕輻射會存在一個依賴于輻射波長的時間延遲。通過對時間延遲和波長關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)吸積盤尺寸比理論預(yù)言的要大，這對黑洞吸積盤理論提出了挑戰(zhàn)。

　　為深入分析活動星系核中吸積盤和冕的結(jié)構(gòu)，鐘曉谷等認為在黑洞附近應(yīng)充分考慮強引力場帶來的廣義相對論效應(yīng)：即光子從冕輻射出來之后，將沿著彎曲軌跡（測地線）傳播到達吸積盤，相對于平直時空增加了額外的傳播時間；隨后吸積盤吸收冕輻射的光子能量，改變自身的溫度結(jié)構(gòu)，使得吸積盤的黑體輻射譜發(fā)生變化，科研人員理論分析了上述物理過程，并利用最新光線跟蹤法（YNOG算法，由云南天文臺博士楊曉林開發(fā)的黑洞測地線計算程序）計算了在無窮遠處觀測到的波長-延遲關(guān)系，解釋了活動星系核NGC4151、Mrk509、NGC5548和NGC4593的多波段觀測數(shù)據(jù)。研究表明，吸積盤和冕的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相互作用強，其輻射受到黑洞強引力場的影響。

　　研究工作得到國家自然科學基金項目、云南省科技廳科技計劃項目的支持。

　　論文鏈接