科学家首次发现黑洞潮汐撕裂恒星事件中铁发射线的迟滞效应

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记者从中国科学技术大学获悉，该校天文学系王挺贵教授团队首次探测到黑洞潮汐撕裂恒星事件中光学铁发射线的迟滞效应。研究成果以论文的形式于日前在线发表在国际知名学术期刊《天体物理快报》上。

星系中心普遍存在超大质量黑洞，当它处于高速吸积增长阶段，就表现为活动星系核。多成分混合的铁发射线是活动星系核紫外和光学光谱最重要的特征之一。 然而，由于铁线能级的复杂性，到目前为止人们对于铁线的产生机制和区域都不清楚，严重制约了人们对活动星系核的理解。

近些年时域巡天还发现了一批区别于活动星系核的黑洞暂现吸积事件，称作黑洞潮汐撕裂恒星事件。在活动星系核中如果发生黑洞潮汐撕裂恒星事件，黑洞吸积率会比一般活动星系核有剧烈的变化，从而提供了一个极佳的机会研究发射线对中心辐射的响应，来了解活动星系核的结构。研究团队前期的工作中探测到了超强的尘埃环红外回响的信号，且早期阶段伴随尘埃升华过程，由此猜测尘埃中的铁元素被释放进入气态，进而产生了观测到的增强的铁发射线辐射。

研究团队首次发现，在相同的中心光度下，爆发后的铁发射线强度高于爆发前，表明爆发过程中产生铁的气体量确实增加了。当中心光度衰减到爆发前水平时，铁发射线的强度并没有回到爆发前的水平，而是高于爆发前，这是一种迟滞效应。这种效应在很多领域都常见，例如在铁磁体，铁电材料，橡胶管的变形，形状记忆合金中均可以见到。但这种效应第一次在活动星系核中发现，可以解释为黑洞潮汐撕裂恒星事件中铁发射线起源于刚刚从尘埃升华而来的气体。

这项研究对于理解黑洞吸积系统具有重要研究价值。中国科大与紫金山天文台共建的大视场巡天望远镜（WFST）预计会发现大量的此类事件，将有力推动这一领域的发展。