近日，天文学顶级期刊ApJL（Astrophysical Journal Letters，中科院1区top）发表了我校电子电气工程学院曹洪敏博士在低质量黑洞X射线双星暂态喷流VLBI观测方面的最新进展。低质量X-ray双星是天空中的一类暂现源，其主星是一颗恒星质量黑洞或者中子星，其伴星是一颗质量小于一个太阳质量的主序星或者演化的恒星（见图1，左图）。黑洞低质量X射线双星（主星是黑洞）具有非常规则的谱态演化。这类源一生中大部分时间处于宁静态（quiescent state），偶尔进入爆发态。在爆发态期间，源的谱态通常会从低硬态（hard state），经由硬的中间态（hard intermediate state）和软的中间态（soft intermediate state），演化至高软态（soft state），再经由低光度的中间态回到宁静态（见图1，右图）。整个过程持续几个月或者数年。

2023年8月份，Swift/BAT卫星发现了一颗新的非常明亮的X射线暂现源SwiftJ1727.8–1613。随后大量的多波段的观测将这颗源分类为一颗黑洞低质量X射线双星候选体。天文团队曹洪敏博士牵头申请了一个历元欧洲VLBI网（European VLBI Network，EVN）观测。观测在2023年10月5号12点半开始，持续6个小时。VLBI可看作一个相机，但不像光学相机直接观测图像，VLBI观测的是图像的傅立叶变换，即可见度数据：将可见度数据校准之后，再通过逆傅立叶变换得到源的图像。VLBI网由分布在不同地方的射电望远镜（或称天线）组成，高质量成图，对望远镜的分布有很高的要求。欧洲VLBI网由分布在欧洲，中国，南非的望远镜组成。欧洲天线与南非的Hartebeesthoek（Hh）天线之间缺少天线分布，这为结构复杂、并且快速变化的源的高质量成图造成了困难。

研究人员通过巧妙分析源的可见度数据，获得了源的流量密度和结构变化的信息：在6个小时的观测过程中，目标源经历了大幅的射电光变（图2上图中的紫色、灰色数据点）；Hartebeesthoek基线的可见度幅度（图2上图中的红色数据点）显示了规则的震荡，说明伴随着光变，目标源发生了相对论性等离子团块的抛射，团块运动的视速度达到0.6倍的光速。据此，研究人员对喷出等离子题团块的多普勒因子，动能，团块膨胀速度，以及团块内部磁场等参数做了估计。本次EVN观测发生在一个持续4天左右的大的射电闪耀活动期间，在6个小时的观测时间内看到团块抛射，说明在此期间类似的团块抛射应该相当频繁。

本工作对抛射成分的运动学和能量学进行了直接的观测限制，在喷流功率估计和暂态喷流的VLBI数据处理方面也具有很好的借鉴意义。曹洪敏博士是本论文的第一作者和唯一通讯作者，该工作的合作者分别来自：瑞典Onsala天文台，匈牙利Konkoly天文台，澳大利亚Curtin大学，意大利射电天文研究所，新疆天文台，上海天文台，以及常州工学院。本工作在河南省高等学校重点科研项目基础研究计划（Grant No. 25A160001）等项目资助下完成。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ade0ab

（撰稿：曹洪敏 一审：郑敏， 二审：刘伟民， 三审：赵纲领）