活动星系核宽线区在中心超大质量黑洞的长期引力束缚下受到外力干扰

2021-09-10 14:11:29

准确测量星系中心黑洞质量,对认识星系形成和演化具有重要意义。记者9日从中国科学院云南天文台了解到,该台研究人员期发现,活动星系核宽线区在中心超大质量黑洞的长期引力束缚下受到外力干扰。国际权威期刊《天体物理学杂志》在线发表了这一成果。

活动星系核寄宿于星系中心,由中心超大质量黑洞、吸积盘、宽线区、窄线区和尘埃环组成,其中宽线区经过电离和复合产生大于1000公里每秒的宽发射线。清晰认识宽线区物理是精确测量活动星系核中心黑洞质量的基础。

两年前,云南天文台卢开兴博士及其合作者利用本台丽江天文观测站2.4米望远镜,对著名活动星系核Mrk817和NGC7469开展宽线区的观测研究。通过光谱拟合和分解方法获得光谱质,并应用反响映射方法研究宽线区物理质。“反响映射是一种从时域上测量宽线区尺度和研究宽线区精细结构的方法,是在恒星和气体动力学测量黑洞质量无效的情况下,测量活动星系核中心黑洞质量最可靠且最有效的方法。”卢开兴说。

研究发现,两个活动星系核的宽线区中,不同发射线的光变相对于中心光源的辐射变化呈现出不同的时间延迟现象,其表明它们的宽线区是电离分层的;并测得Mrk817和NGC7469中心黑洞的质量,分别是太阳质量的8000万倍和1000万倍。对于NGC7469,其中心黑洞质量跟几乎同时期其他团队利用更大尺度上的原子和分子动力学模型测量一致。

卢开兴等人还发现,两个活动星系核宽线区的转动速度与半径的方成反比关系,直接说明宽线区在中心超大质量黑洞的引力束缚下长期处于维里化运动。研究还清晰地构建出两个活动星系核多个宽线辐射区的速度延时关系,发现蓝移的宽线辐射体比红移的辐射体更靠中心黑洞。根据早期的宽线区动力学模型,这些发射线的速度延时关系符合宽线区外流模型,其说明宽线区在宏观维里化运动过程中,应该受到其他外力影响。

(记者赵汉斌通讯员陈艳)

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