星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件

黑洞潮汐瓦解恒星事件(Tidal Disruption Events,TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象.TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒星的信息,为我们证实和普查宁静星系中的黑洞,研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供了可能.TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据.TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研究领域,但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段),且观测数据普遍质量不高.TDE的发生率很低,要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积.爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)覆盖了0.5–4 keV的软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段),具有大视场以及高灵敏度,非常利于对TDE的探测.预期爱因斯坦探针卫星每年可以发现约几十至上百例TDE,其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征.这将使我们可以获得较为完备、具有统计意义的TDE的样本,为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量黑洞和大质量双黑洞等提供了新的途径.     

超致密X射线双星引力波辐射

超简并X射线源由中子星和充满洛希瓣的白矮星双星组成,该类双星系统轨道周期极短(约小于80 min).对此类双星系统的数值计算表明其在演化过程中可以产生强引力波辐射.以目前观测到的最短轨道周期超简并X射线源4U 1820-30为例,我们模拟了该双星系统的轨道和质量演化,发现物质交流稳定性判据建议该系统曾经经历过非稳定的物质交流,该系统的引力波辐射频率变化在10~(-5) a~(-1)的量级.通过比较不同质量双星的轨道周期和引力波频率随时间的演化,我们提出可以通过测量引力波频率变化的方法来研究此类双星星族的演化过程,也可以通过该方法来搜寻较大质量短轨道周期黑洞白矮星等双星系统.     

人类首次探测到中子星-黑洞并合

<正>2020年1月5日,美国的地基激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO)探测到首例中子星-黑洞并合事件GW200105.这是继2015年9月14日探测到双黑洞并合引力波事件GW150914、2017年8月17日探测到双中子星并合事件GW170817之后,人类首次探测到中子星-黑洞并合事件(图1和2).