［本站讯］近日，空间科学攀登团队胡绍明课题组对两个特殊的双黑洞耀变体OJ 287和PG 1553+113的光变机制进行了深入研究并取得新进展，关于OJ 287的研究成果以“A Possible Tidal Disruption Event Candidate in the Black Hole Binary System of OJ287”为题已正式在天体物理权威期刊The Astrophysical Journal上正式发表，关于PG 1553+113的研究成果也已经被The Astrophysical Journal正式接收，该工作的论文题目为“The X-ray outburst of PG 1553+113: A precession effect of two jets in the supermassive black hole binary system”。这2项研究成果的第一作者是空间科学与物理学院2018级博士研究生黄石锋，通讯作者是其指导教师胡绍明教授和尹红星老师，山东大学是成果的第一完成单位。

目前确认的大质量双黑洞数量比较少，OJ 287是一个超大质量双黑洞组成的耀变体，大约每12年会在光学波段发生两次爆发。在黑洞系统中，当一颗“倒霉”的恒星不小心跑到黑洞附近的时候，黑洞强大的潮汐力可以把这颗恒星撕裂，而恒星的碎片一部分被黑洞所束缚，另一部分往外抛出，这种现象叫黑洞潮汐瓦解事件（如图1）。研究人员对OJ 287在2016到2017年的一次特别的爆发进行了深入研究，分析了这段时间的X射线能谱、光学光谱和多波段的光变曲线，注意到了这次爆发的能谱变软，硬度比很小但是演化不明显，另外还有明显的谱线增强现象。该团队研究认为这次爆发事件很可能是来自OJ 287的次黑洞发生了瓦解恒星的事件所造成的。这个工作具有重要意义，这是人们首次在已知的双黑洞系统里面发现黑洞瓦解恒星的事件，也是第一次在耀变体中发现并认证黑洞瓦解恒星的现象，此外，由于发生在超大质量黑洞附近，该现象也很好地验证了广义相对论效应。山东大学威海天文台1米望远镜对这次爆发事件进行了观测，同时这项研究也使用了Swift卫星,费米卫星，Steward天文台, Tuorla天文台,Owens Valley射电天文台（OVRO）,斯隆数字巡天（SDSS）和郭守敬望远镜（LAMOST）等大量设备的观测数据。

图1：黑洞潮汐瓦解恒星事件

图2：OJ 287发生黑洞潮汐瓦解时的光变。(a)是X射线，(b)是紫外光学的光变曲线。

PG 1553+113也是一个有双黑洞系统的耀变体，双黑洞系统中是否存在双喷流是目前天文学家很关心的问题。研究团队对该天体的Swift和XMM-Newton卫星的X射线数据进行分析时发现，X射线在每次爆发都表现出“变亮变硬”的趋势，而宁静态的时候则是“变亮变软”。在进一步的研究中发现X射线的光变曲线与双喷流进动的模型预测的结果吻合得比较好。通过深入研究认为，PG 1553+113中的两个黑洞很可能各自携带一个喷流，并且对这两个黑洞的质量进行了估计。这一结果使近年来一些学者对双喷流存在假设得到了进一步的验证。目前天文学家对耀变体双喷流的证据主要使用射电观测，而利用X射线作为工具可以极大地丰富人们的研究手段，可获得更多的物理信息。

图3：PG 1553+113的多波段光变曲线

图4：PG 1553+113的X射线光变曲线双喷流模型拟合

该研究工作受到国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金和山东大学青年学者未来计划项目的资助。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac0eff

文章预印版链接：https://arxiv.org/abs/2110.01769