黑洞低质量X射线双星在爆发时会经历不同吸积状态。处于硬态时,系统常产生连续、相对稳定的射电喷流;向较软状态过渡时,稳定喷流可能减弱或熄灭,同时抛出短暂而快速的离散喷流结。要判断两种喷流怎样衔接,需要在状态变化期间密集成像。

研究团队对Swift J1727.8−1613在2023至2024年的爆发开展高强度甚长基线干涉观测。VLBI把相隔很远的射电望远镜组合成高角分辨率阵列,使研究人员能够分辨并追踪远离核心的细小喷流结构。

观测显示,在数次硬中间态与软中间态转换期间,高度延伸的连续喷流反复熄灭并重新建立,瞬态喷流也多次被抛出。这不是把不同黑洞的单次事件拼在一起比较,而是在同一系统的一次长期爆发中重复看到喷流状态改变。

团队利用随时间变化的可见度模型拟合,追踪9个离散喷流结的运动,得到高精度自行和抛射时间。部分喷流结只能在很短时间内被VLBI检测到,还有一些在单次观测内部迅速改变流量密度,普通静态图像重建没有完整保留这些变化。

为处理观测内部的变化,研究人员直接在干涉可见度上拟合喷流结的分段流量演化,从而建立不预设简单函数形状的复杂光变曲线。尽管多个吸积状态转换都伴随抛射,现有X射线强度和硬度数据中没有出现每次喷流启动都共同具有的一致信号。

由喷流结自行得到的约束表明,Swift J1727.8−1613在同一次爆发中既产生温和相对论性抛射,也产生高度相对论性抛射。对喷流轴最大倾角的后验分布给出中位数约40度,但倾角与内禀速度仍需在模型框架内共同理解。

同一个黑洞的质量、自转和自旋—轨道失准等固定参数在观测期间不会大幅改变,却对应不同速度和洛伦兹因子的瞬态喷流。研究因此表明,固定参数不能唯一决定每次抛射的性质;同时,由于缺少统一X射线触发特征,论文也没有宣称已经找到了喷流启动的单一机制。

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