OJ 287的引力波辐射研究

类星体OJ 287的研究已经有100多年的历史,它呈现周期性双峰爆发现象,爆发周期为12 yr,比较好地解释观测的模型是双黑洞模型,即次黑洞绕主黑洞运动,并撞击主黑洞吸积盘从而引起爆发.此模型合理地解释了OJ 287的光变曲线并正确预言了未来爆发时间,这间接证明了广义相对论进动效应以及引力波的存在.星系中心大质量黑洞是一类重要的引力波源,而精确确定了其内部组分运动学方程的星系非常少,由于双黑洞模型提供了精确的黑洞运动轨道,故可以在这个运动轨道基础上研究其引力波辐射.在已有工作基础上,采用后牛顿近似方法首次得到了引力波辐射功率和波形随时间的演化关系,根据目前引力波探测设备IPTA(International Pulsar Timing Array)的进展情况,未来十几年内对OJ 287的引力波直接探测将成为可能.

黑洞吸积弥散介质的理论及其应用

黑洞吸积理论是现代高能天体物理学重要的理论基础,是检验黑洞周围强引力场中物质运动规律的重要理论工具。传统的黑洞吸积模型建立在双星基础上,假设被吸积气体来源于伴星的洛希瓣气体流(RLO),严格意义上适用于小质量X射线双星(LMXB)。对于以天鹅座X-1(Cyg X-1)为代表的大质量X射线双星(HMXB)和中心存在着超大质量黑洞的活动星系核(AGN),吸积气体大多来自于恒星星风、星际介质、尘埃环等弥散介质,因此,吸积流的物理图像与小质量黑洞双星的吸积会有一定程度的差异。综述近年来初步建立的以弥散介质为吸积原料的黑洞吸积模型。详细描述了模型的物理基础、求解过程、由数值计算所得到的吸积流结构、辐射光谱,以及在黑洞双星和活动星系核中的应用,并展望未来理论上的拓展及其应用前景。