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探秘黑洞深处的“能量引擎”:耀变体1156+295喷流磁场研究取得新进展

作者:徐万成、崔朗 发布时间:2026-06-09 【字体:       

在浩瀚的宇宙深处,耀变体(Blazar)凭借直指地球的极端相对论性喷流,化身为连接超大质量黑洞与广袤星际空间的能量枢纽。然而,驱动这些近光速等离子体洪流的深层引擎与辐射机制,始终是现代高能天体物理领域亟待破解的核心谜题。

近日,新疆天文台博士研究生许万成在导师崔朗研究员的指导下,成功揭示了耀变体1156+295喷流深处磁驱动激波的物理图景。相关研究成果已发表于国际权威天文学期刊《天体物理学杂志》(2026, ApJ, 1002, 52)。

研究人员综合利用德国Effelsberg 100米口径射电望远镜的多频流量监测数据和甚长基线干涉测量(VLBI)的多历元图像,对耀变体1156+295的射电耀发期进行了深度联合分析。通过同步自吸收(SSA)谱拟合,研究团队提取了能谱的吸收反转频率及其对应的流量,并结合准同时VLBI图像提供的核心尺度与亮温度,定量重构了该天体喷流磁场强度与磁通量的长期演化轨迹。

分析表明,该耀变体的射电光变、喷流精细结构演化、SSA能谱演化以及深层磁场性质之间,展现出高度的时序联系与物理耦合。结合理论模型进一步揭示,喷流内部磁场能量的释放在时间上先于射电耀发,磁通量能够达到磁阻滞吸积盘(MAD)模型的理论阈值。这一系列多层次的动态物理过程,完美契合了磁驱动喷流与喷流激波(Shock-in-Jet)模型的理论预期。

该研究将耀变体的射电光变、磁场测量、能谱演化及内层喷流结构动态统一于同一个时序框架之下,为理解活动星系核(AGN)中强大喷流的发射、能量传输及驱动机制提供了关键的观测证据。同时,这也充分彰显了单天线多频流量监测与高分辨率VLBI多历元联合观测在探索超大质量黑洞“磁场引擎”及其极端等离子体物理过程中的独特科学价值。

本研究得到了国家重点研发计划的资助与支持。

文章链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae5529

1:左上图:耀变体1156+2952007—2012年间的VLBI和单天线射电流量演化曲线。二者的比值接近1表明其射电辐射的核主导性。右上图:磁场测量结果及各参数的时间演化。从上至下分别代表同步自吸收(SSA)谱的反转频率、峰值流量、光学厚谱指数、光学薄谱指数、辐射尺寸、磁场强度、归一化的磁场强度和磁通量。其中喷流磁通量在演化过程中间歇性地达到或超过磁阻滞吸积盘(MAD)模型的阈值。底图:2009-2010年间的VLBI图像清晰探测到喷流成分的连续运动。

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