中心引力束縛的活動星系核寬線區會受外力干擾

科技日報昆明9月9日電 （記者趙漢斌 通訊員陳豔）準確測量星系中心黑洞質量，對認識星系形成和演化具有重要意義。記者9日從中國科學院雲南天文台瞭解到，該台研究人員近期發現，活動星系核寬線區在中心超大質量黑洞的長期引力束縛下受到外力干擾。國際權威期刊《天體物理學雜誌》在線發表了這一成果。

活動星系核寄宿於星系中心，由中心超大質量黑洞、吸積盤、寬線區、窄線區和塵埃環組成，其中寬線區經過電離和複合產生大於1000公里每秒的寬發射線。清晰認識寬線區物理是精確測量活動星系核中心黑洞質量的基礎。

兩年前，雲南天文台盧開興博士及其合作者利用本台麗江天文觀測站2.4米望遠鏡，對著名活動星系核Mrk 817和NGC 7469開展寬線區的觀測研究。通過光譜擬合和分解方法獲得光譜性質，並應用反響映射方法研究寬線區物理性質。“反響映射是一種從時域上測量寬線區尺度和研究寬線區精細結構的方法，是在恆星和氣體動力學測量黑洞質量無效的情況下，測量活動星系核中心黑洞質量最可靠且最有效的方法。”盧開興説。

研究發現，兩個活動星系核的寬線區中，不同發射線的光變相對於中心光源的輻射變化呈現出不同的時間延遲現象，其表明它們的寬線區是電離分層的；並測得Mrk 817和NGC 7469中心黑洞的質量，分別是太陽質量的8000萬倍和1000萬倍。對於NGC 7469，其中心黑洞質量跟幾乎同時期其他團隊利用更大尺度上的原子和分子動力學模型測量一致。

盧開興等人還發現，兩個活動星系核寬線區的轉動速度與半徑的平方成反比關係，直接説明寬線區在中心超大質量黑洞的引力束縛下長期處於維裏化運動。研究還清晰地構建出兩個活動星系核多個寬線輻射區的速度延時關係，發現藍移的寬線輻射體比紅移的輻射體更靠近中心黑洞。根據早期的寬線區動力學模型，這些發射線的速度延時關係符合寬線區外流模型，其説明寬線區在宏觀維裏化運動過程中，應該受到其他外力影響。