王挺贵教授小组 黑洞潮汐撕裂事件红外回响研究再结硕果

发稿时间：2017-06-05，作者：窦立明浏览次数：648



我校物理学院天文学系王挺贵教授小组在极亮红外星系F01004-2237中探测到显著的长时标红外光变，并且成功的解释为先前发生的恒星潮汐撕裂事件（TDE）的尘埃再辐射发出的回响信号。该研究成果以“Discovery  of a Mid-infrared Echo from the TDE Candidate in the Nucleus of ULIRG  F01004-2237”为题发表在国际权威杂志<<天体物理快报>> （The Astrophysical Journal  Letters）上，第一作者为广州大学窦立明博士（2016年在我系获得博士学位），王挺贵教授和加州理工学院严琳研究员(天文系系友)为共同通讯作者，主要参与人还有天文学系蒋凝和杨臣威博士及本科生彭渤。论文近期被美国天文学会刊物研究亮点网站（AAS  Nova）选为研究亮点，以“一颗垂死恒星的回声”（Echoes from a Dying  Star）为题于5月31日报道。该网站每周从美国天文学会出版的多个天文刊物中选出不超过5篇论文作为研究亮点专门撰文予以介绍。

当一个恒星过于靠近超大质量黑洞（约数百万个太阳质量）时会被黑洞强大的潮汐引力撕裂瓦解，同时释放出巨大的能量，在X-射线，紫外，光学波段产生可持续达数月到数年的明亮闪耀，这种现象被称为超大黑洞潮汐撕裂瓦解恒星事件（TDE）.通过探测这些X-射线或紫外/光学闪耀信号，目前发现的此类事件已经有几十个。
  近期在一个极亮红外星系F01004−2237中发现的TDE候选体令人困惑：其光学波段的光变衰减信号持续的时间更长，并且在闪耀发生几年后有再次增强的迹象；此外与其它TDE的寄主星系相反，其恒星形成活动剧烈。窦立明等人检查了美国NASA的广域红外巡天探测器（WISE）关于这个源的中红外波段数据，发现其红外光度在光学爆发前后（2010年）处在宁静状态，而此后的3-6年间其红外光度持续增亮，这与之前发现的TDE红外回响信号的表现形式有显著差异。
通过分析研究，他们发现红外持续增亮现象可以由黑洞周围3光年左右的尘埃环吸收再辐射的回响信号来解释。有趣的是这一模型也可以同时解释F01004−2237的光学光变再次增强的现象---即来自尘埃在光学波段的散射信号。通过这一模型他们还预言了这个源近期可以观测到的一些现象，如中红外光度迅速衰减，光学偏振信号等。据悉研究组成员已经申请到多个望远镜对这一天体进行后续观测，上述模型和预言将会在新数据中得到检验。
自去年王挺贵小组首次探测到TDE的红外回响信号并且引起广泛国际关注以来，其研究小组一直在深入开展后续工作，此项工作是他们在TDE红外回响方面的第三项工作。这项研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院等机构的资助。