该课题主要针对黑洞和中子星等致密天体以及包括超大质量黑洞爆发现象在时变、能谱和偏振等观测和理论方面开展研究。国家天文台苟利军研究员团队作为唯一合作团队主要承担X射线连续谱方法精确测量黑洞自转科学方向的研究内容，我台余文飞研究员团队负责黑洞等致密天体时变、谱线和偏振等方向的研究内容。
在时变研究领域，我台课题组在国际上提出利用中子星双星中毫赫兹准周期振荡信号限制吸积中子星半径的思想，并首次应用于欧洲牛顿卫星的观测数据，给出一颗小质量X射线双星中中子星半径的下限；在一颗新发现的黑洞双星中通过空-地多波段同时快速测光观测，探测到和X射线低频准周期振荡频率一致的光学低频准周期振荡信号，而该类黑洞X射线低频准周期振荡被普遍认为对应黑洞附近吸积流的Lense-Thirring进动；
该团队还发现黑洞暂现源的间歇性喷流功率主要和非稳吸积过程紧密相连，发现间歇性喷流的峰值功率，同爆发的峰值光度以及爆发上升期的光度变化率有直接相关，这对间歇性喷流功率主要来自Bardeen-Znajek过程提取黑洞自旋能的流行观点提出了挑战。
宇宙中绝大部分超大质量黑洞是宁静的，超大质量黑洞潮汐撕裂恒星事例是探测这些绝大多数黑洞的重要探针。在这类事例研究领域，我台课题组率先提出利用其X射线闪上升沿引起最内吸积流照射产生的初始电离谱线，探测这些长期处于宁静的黑洞质量、自旋以及探测预期这类现象中广泛存在的Bardeen-Petterson效应；自2013年底开始至今，余文飞团队还通过公开竞争获得欧洲牛顿卫星和欧美雨燕卫星针对这类X射线事例的机遇联合观测并对候选事例实施联合观测。该课题一系列研究为未来使用我国参加的国际合作射电平方公里阵列SKA项目和中欧合作旗舰型X射线望远镜eXTP卫星取得国际领先的前沿成果奠定了基础。
课题组在执行期：
实现了以实施国际一流天文望远镜观测为主线的研究模式转型，比如实施了约四十批次雨燕卫星观测、实施了欧洲牛顿卫星和美国大型射电望远镜阵列对黑洞双星的空-地同时观测、实施了牛顿和雨燕天文卫星与大型射电望远镜对黑洞双星的协同观测、实施了雨燕卫星和我国地面2米级望远镜三波段的快速测光观测等—竞争国际一流开放观测资源是在观测领域实现超越和领跑的主要途径；
实现了上海台课题组和国际领先团队在博士后层次对等的人才输入和输出，对象包括德国马普学会研究所和荷兰阿姆斯特丹大学（包括欧盟黑洞研究网络），同时培养和训练的年轻学者、博士后和较优秀博士生有获得国际一流望远镜观测时间的能力，巩固了在相关研究领域并跑的基础；
发展了针对黑洞双星等致密天体实施国际先进、国内领先的空-地天文观测的能力，包括实施了国际大型观测设备空-地同时或协同观测、实施大型射电阵列观测设备亚秒时标连续谱测光观测以及实施地面光学望远镜短至5毫秒级的快速测光观测，填补了我国在空-地协同和同时天文观测以及天文快速测光观测能力的空白。
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