中國科學院國家天文臺大視場巡天與星系物理團組聯合暗能量光譜巡天(DES)國際合作團隊,首次探測到兩例Lyα“變臉”類星體(Changing-look Quasars),這是迄今為止發現的最高紅移“變臉”源。
對這兩例源的深入分析揭示了類星體“變臉”機制的復雜性,為理解類星體寬線區內部結構和超大質量黑洞吸積過程的動態演化提供了重要觀測證據。相關研究成果已于2月25日發表于《天體物理學報通訊》。
“變臉”類星體是天體物理領域近十年來的研究熱點,其核心特征是在短短數年甚至數月內發生顯著的光譜類型轉變,表現為類星體在寬發射線可見的“Type I”與僅窄線可見的“Type II”之間的切換。傳統活動星系核統一模型認為,這種差異源于對超大質量黑洞觀測視角的不同,但“變臉”現象的發現直接對挑戰了這一模型,揭示其本質可能與吸積盤物理狀態的快速演化、塵埃遮蔽變化或超大質量黑洞周圍氣體的動力學擾動密切相關。
迄今為止,已發現的“變臉”事件主要集中低紅移(z<1)的類星體在 Hα、Hβ 和 Mg II 的變化上,源自寬線區最內層的紫外發射線(如 Lyα 和 C IV)的 “變臉”特性由于對吸積率變化更為敏感,值得更深入的關注。它們是否遵循與低紅移“變臉”源相同的規律,仍然是一個待解的謎團。
論文第一作者郭威堅博士介紹道:“基于美國暗能量光譜巡天和斯隆數字巡天的多歷元光譜數據,我們發現了兩例紅移大于2.2的‘變臉’類星體。它們的Lyα寬發射線在靜止系中經歷了顯著的亮度變化,變化時標為1至3.5年。它們的愛丁頓比支持吸積盤從典型薄盤向吸積流主導流動狀態過渡的假設,而這一轉變可能是驅動Lyα‘變臉’現象的核心機制?!蔽磥淼难芯啃枰Y合X射線、紅外等多波段觀測,進一步解析吸積盤狀態轉變與寬線區響應之間的物理關聯。
研究團隊還發現Lyα與CIV寬發射線的變化存在顯著的非同步性:部分目標的CIV寬線在Lyα“變臉”后仍持續存在。這一現象可能與Lyα和CIV發射區的空間分離、氣體部分遮蔽或混沌運動有關,提示“變臉”事件的物理機制不僅源于吸積率的變化,還需綜合考慮動力學特性和環境因素。
作為論文通訊作者,國家天文臺研究員、大視場巡天與星系物理研究團組首席科學家鄒虎指出:“這一發現為研究高紅移超大質量黑洞的吸積過程及寬線區內部結構提供了獨特的視角,未來有望理清活動星系核的變臉機制,并進一步推動黑洞-星系協同增長理論的發展?!?span style="display:none">qRA流量資訊——探索最新科技、每天知道多一點LLSUM.COM
高紅移Lyα“變臉”類星體光譜示例,橙色和藍色分別代表SDSS和DESI的光譜。這兩例類星體展示了不同的類型轉變。圖中Lyα與CIV寬發射線的變化存在顯著的非同步性。研究團隊供圖相關論文信息:http://doi.org/10.3847/2041-8213/adb426
本文鏈接:科學家首次發現一類“變臉”類星體http://www.lensthegame.com/show-11-17936-0.html
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