近日，中国科学院新疆天文台星系宇宙学研究团组/VLBI研究团队取得重要科研突破，成功测量并绘制出国际首个X射线双星（XRBs）喷流准直轮廓，破解了长期以来该领域的观测研究难题。相关研究成果正式发表于《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters），为人类揭示不同尺度致密吸积系统的喷流准直机制奠定了关键基础。

喷流准直轮廓是宇宙中致密吸积系统中最典型、最壮观的天文现象之一，其形成、加速与准直机制始终是当代天体物理前沿研究的核心问题和挑战。早在2012年，天文学家便通过射电星系M87捕获首个活动星系核喷流准直轮廓，后续该观测与研究方法在各类活动星系核研究中得到广泛应用。但X射线双星（XRBs，由中子星或恒星级黑洞吸积驱动）的喷流准直轮廓却始终处于研究空白状态，受多重客观条件制约，相关研究难以推进。

研究人员介绍，X射线双星喷流准直观测研究存在四大核心难点。一是X射线双星演化时标极短，喷流形态动态变化显著、延展度不足，难以稳定观测；二是该天体系统具备暂现特性，无法及时开展甚长基线干涉测量（VLBI）高质量观测，缺失关键的多频VLBI观测数据；三是多数X射线双星坐落于银盘之上，星际介质散射效应会严重干扰VLBI观测精度；四是学界长期缺乏针对X射线双星的喷流VLBI多频核移测量体系，研究手段存在短板。

针对上述科研瓶颈，新疆天文台博士后闫玺与合作导师、新疆天文台研究员崔朗联合国际合作者，依托知名X射线双星SS433的VLBI历史存档数据开展深度挖掘与系统分析，最终成功绘制全球首个X射线双星喷流准直轮廓，迈出解析恒星级吸积系统喷流准直物理机制的关键一步。

SS433喷流宽度轮廓示意图（由AI生成）。新疆天文台供图

本次研究通过多时段观测数据比对，揭示了X射线双星喷流独特的准直演化特征。研究人员明确提出，SS433喷流准直行为具备显著多样性，不同演化阶段的喷流准直轮廓存在本质性差异。该发现填补了两类致密吸积系统的研究认知鸿沟。相较于活动星系核百万年级别的漫长演化时标，人类生命周期内无法观测到单个活动星系核的喷流准直演化过程，难以捕捉其形态变化；而X射线双星演化时标仅为数天至数周，能够快速呈现喷流形态与准直行为的动态变化，是研究相对论性喷流演化的天然优质观测样本，为学界全面认知喷流准直多样性提供了全新研究路径。

据介绍，新疆天文台VLBI研究团队长期深耕致密吸积系统喷流物理研究，研究内容从恒星级的X射线双星到中等质量黑洞、超大质量黑洞，覆盖了完整的黑洞质量谱系。他们不仅完成GRS1915+105、SS433等典型X射线双星的喷流几何与动态演化研究，而且在活动星系核研究领域，依托高分辨率VLBI观测技术，在超大质量黑洞喷流精细结构、加速与准直机制研究中取得多项重要成果。在中等质量黑洞研究领域，团队正在积极开展中等质量黑洞吸积活动探测和精细刻画研究，以帮助解答中等质量黑洞种群缺失问题。

本项研究工作得到中国博士后科学基金、国家自然科学基金、国家重点研发计划等多项国家级项目的资助与支持。

相关论文链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae93b4