第一资讯站中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 程墨 通讯员 肖珊 尚紫荆）近日，Science（《科学》）以长文（Article）形式发表了由武汉大学物理科学与技术学院天文系副教授、小米青年学者游贝主持的国际团队关于黑洞吸积磁场的最新研究成果。论文题目为“Observations of a black hole X-ray binary indicate formation of a magnetically arrested disk”（黑洞X射线双星的观测揭示了磁囚禁吸积盘的形成过程）。
据介绍，黑洞捕获气体的物理过程被称为“吸积”，这种落向黑洞的气体则被称为吸积流，其处在等离子体状态。吸积流中的粘滞过程能够有效地释放其引力势能，部分地转化为辐射能，产生多波段辐射，被地面、空间望远镜所观测到。因此，通过对气体的吸积，黑洞间接地彰显了自己的存在。对这些辐射的观测已成为研究黑洞的重要途径。
科研团队利用对黑洞X射线双星MAXI J1820+070爆发时的多波段观测数据，其中包括中国第一颗X射线天文卫星慧眼号，观测到前所未见的长时标延迟现象。科研团队指出，吸积盘外区弱磁场被黑洞周围热吸积流带入而增强，吸积流径向尺度越大，磁场增强越明显。研究团队通过分析X射线观测数据发现：硬X射线辐射随吸积率减小而下降，而热吸积流径向尺度随吸积率下降而快速膨胀，使得黑洞附近磁场迅速增强，因而在硬X射线辐射峰值之后约8天形成磁囚禁盘。
这项工作第一次揭示了吸积流中的磁场输运过程，及黑洞附近热吸积流中形成磁囚禁盘的完整过程，因而成为迄今为止磁囚禁盘存在的最直接观测证据。由于物理过程的普适性，这项研究成果将极大地推进对不同量级黑洞吸积盘大尺度磁场形成及喷流加速机制等关键科学问题的理解。
此外，研究团队通过对黑洞X射线双星爆发过程的数值模拟，第一次揭示了在黑洞吸积即将终止时，由于硬X射线的照射，更多的外区吸积物质会由于不稳定性而加速落向黑洞，致使吸积流外区产生光学闪耀，峰值滞后于热吸积流的硬X射线辐射峰值约17天。
据悉，该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、中国科学院青年创新促进会、上海天文台重点培育项目、湖北省自然科学基金、小米公益基金会的支持。武汉大学为第一署名单位，游贝为第一作者。武汉大学教授游贝、浙江大学教授曹新伍和上海天文台研究员闫震为共同通讯作者。法国斯特拉斯堡天文台研究员Jean-Marie Hameury，波兰理论物理中心教授Bozena Czerny，武汉大学2017级本科生吴岳、夏天宇，波兰科学院哥白尼天文中心教授Marek Sikora、Piotr T.Zycki，中国科学院高能物理研究所研究员张双南、杜璞为合作者。
