測量星系中心黑洞質(zhì)量 中國科學(xué)院云南天文臺有了新發(fā)現(xiàn)

準(zhǔn)確測量星系中心黑洞質(zhì)量，對認(rèn)識星系形成和演化具有重要意義。記者9日從中國科學(xué)院云南天文臺了解到，該臺研究人員近期發(fā)現(xiàn)，活動星系核寬線區(qū)在中心超大質(zhì)量黑洞的長期引力束縛下受到外力干擾。國際權(quán)威期刊《天體物理學(xué)雜志》在線發(fā)表了這一成果。

活動星系核寄宿于星系中心，由中心超大質(zhì)量黑洞、吸積盤、寬線區(qū)、窄線區(qū)和塵埃環(huán)組成，其中寬線區(qū)經(jīng)過電離和復(fù)合產(chǎn)生大于1000公里每秒的寬發(fā)射線。清晰認(rèn)識寬線區(qū)物理是精確測量活動星系核中心黑洞質(zhì)量的基礎(chǔ)。

兩年前，云南天文臺盧開興博士及其合作者利用本臺麗江天文觀測站2.4米望遠(yuǎn)鏡，對著名活動星系核Mrk817和NGC7469開展寬線區(qū)的觀測研究。通過光譜擬合和分解方法獲得光譜性質(zhì)，并應(yīng)用反響映射方法研究寬線區(qū)物理性質(zhì)。“反響映射是一種從時域上測量寬線區(qū)尺度和研究寬線區(qū)精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法，是在恒星和氣體動力學(xué)測量黑洞質(zhì)量無效的情況下，測量活動星系核中心黑洞質(zhì)量最可靠且最有效的方法。”盧開興說。

研究發(fā)現(xiàn)，兩個活動星系核的寬線區(qū)中，不同發(fā)射線的光變相對于中心光源的輻射變化呈現(xiàn)出不同的時間延遲現(xiàn)象，其表明它們的寬線區(qū)是電離分層的;并測得Mrk817和NGC7469中心黑洞的質(zhì)量，分別是太陽質(zhì)量的8000萬倍和1000萬倍。對于NGC7469，其中心黑洞質(zhì)量跟幾乎同時期其他團(tuán)隊利用更大尺度上的原子和分子動力學(xué)模型測量一致。

盧開興等人還發(fā)現(xiàn)，兩個活動星系核寬線區(qū)的轉(zhuǎn)動速度與半徑的平方成反比關(guān)系，直接說明寬線區(qū)在中心超大質(zhì)量黑洞的引力束縛下長期處于維里化運(yùn)動。研究還清晰地構(gòu)建出兩個活動星系核多個寬線輻射區(qū)的速度延時關(guān)系，發(fā)現(xiàn)藍(lán)移的寬線輻射體比紅移的輻射體更靠近中心黑洞。根據(jù)早期的寬線區(qū)動力學(xué)模型，這些發(fā)射線的速度延時關(guān)系符合寬線區(qū)外流模型，其說明寬線區(qū)在宏觀維里化運(yùn)動過程中，應(yīng)該受到其他外力影響。(趙漢斌 陳艷)

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