近期“Nature China 研究亮点”报道了粒子天体物理中心胡晨、王建民等关于活动星系核中的铁II辐射线以及内流证据的研究工作()。上述研究工作发表在《天体物理学杂志》,另一个相关的工作发表在《天体物理学杂志通讯》。
活动星系核是宇宙中最亮的天体之一,其中心是一个超大质量黑洞(约数亿太阳质量),黑洞吸积周围气体形成吸积盘,这些气体的引力能在吸积盘中通过粘滞耗散出来形成辐射;吸积盘的外围存在一个遮挡中心辐射的很厚的尘埃环,这使得在不同的视线方向,活动星系核呈现不同的观测特性。现有的研究对于从尘埃环到吸积盘之间的过渡区的结构和动力学仍知之甚少。一个有待解决的重要问题是:从理论上说,该过渡区域中必然存在为中心黑洞提供吸积原料的内流,但是观测上一直缺乏证据。胡晨、王建民等的工作利用 Sloan 数字巡天的数据,首次在一个大样本(包含4037个类星体)中系统地研究了铁II和Hβ发射线的轮廓,发现铁II与Hβ中等宽度成分具有相同的轮廓,它们都系统地呈现红移,而且宽度窄于传统的宽发射线,这表明它们均来自于尘埃环与吸积盘之间的一个内流区域,而非传统上的宽线区;胡晨、王建民等还发现红移与爱丁顿吸积率之间存在强相关,这一观测结果表明内流的动力学是由中心黑洞的引力与辐射压之间的竞争、平衡过程决定的。上述工作提供了内流存在的重要观测证据,指出了研究过渡区物理的一条新途径。研究这一过渡区域,对于揭示超大质量黑洞的演化有着重要意义。王建民研究员带领的活动星系核研究小组正在对该领域进行深入的后续研究。(来源:中科院高能物理研究所)
(《天体物理学杂志》(
The Astrophysical Journal),683:L115–L118,Chen Hu,Sui-Jian Xue)
(《天体物理学杂志通讯》(
The Astrophysical Journal Letter),687:78–96, 2008,Chen Hu,Sui-Jian Xue)