原標(biāo)題:超大質(zhì)量黑洞吸積輻射能譜新規(guī)律揭示
8日,記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校天文學(xué)系蔡振翼副教授和王俊賢教授,通過(guò)研究類(lèi)星體中心超大質(zhì)量黑洞吸積的極紫外輻射能譜,發(fā)現(xiàn)其與類(lèi)星體本征亮度無(wú)關(guān),推翻了該領(lǐng)域的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),類(lèi)星體的平均極紫外能譜遠(yuǎn)比經(jīng)典吸積盤(pán)理論預(yù)期更軟,對(duì)經(jīng)典吸積盤(pán)輻射模型提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn),有力地支持了具有普遍盤(pán)風(fēng)的吸積模型。相關(guān)成果日前以研究長(zhǎng)文形式在線發(fā)表于《自然·天文學(xué)》上。
類(lèi)星體是一類(lèi)非常明亮的河外天體,其中心的超大質(zhì)量黑洞持續(xù)吞噬所處星系核心區(qū)域的氣體。巨大的引力勢(shì)在氣體形成的吸積盤(pán)上得以釋放,轉(zhuǎn)化為熱能和電磁輻射,使得星系核心異常明亮。類(lèi)星體也因其超高的本征亮度而被稱(chēng)為宇宙中的“超級(jí)巨獸”。經(jīng)典吸積盤(pán)理論表明,吸積盤(pán)產(chǎn)生著名的“大藍(lán)包”輻射特征,理論預(yù)期峰值在極紫外波段。中心黑洞質(zhì)量越大,理論預(yù)期吸積盤(pán)溫度越低,極紫外能譜越軟。觀測(cè)發(fā)現(xiàn),越亮的類(lèi)星體具有相對(duì)越弱的發(fā)射線,這種鮑德溫效應(yīng)似乎與經(jīng)典吸積盤(pán)理論模型一致。
研究人員利用地面SDSS(斯隆數(shù)字巡天)和空間GALEX(星系演化探測(cè)器)的觀測(cè)數(shù)據(jù),控制極紫外探測(cè)不完備度的影響,發(fā)現(xiàn)類(lèi)星體的平均極紫外能譜不依賴(lài)于本征亮度,不僅表明本征亮度差異無(wú)法解釋鮑德溫效應(yīng),還顯著挑戰(zhàn)了經(jīng)典吸積盤(pán)理論的預(yù)言。新研究給出了鮑德溫效應(yīng)的可能新物理起源:越明亮的類(lèi)星體,其吸積盤(pán)熱漲落越小,從而無(wú)法產(chǎn)生較多的發(fā)射線區(qū)云團(tuán)。通過(guò)改正星系際介質(zhì)吸收的影響,該研究還發(fā)現(xiàn),類(lèi)星體的極紫外平均能譜比所有前人的研究結(jié)果都更軟,對(duì)經(jīng)典吸積盤(pán)模型形成進(jìn)一步挑戰(zhàn)。這個(gè)超軟的、不依賴(lài)于本征亮度的極紫外能譜很好地契合了具有盤(pán)風(fēng)的吸積盤(pán)模型預(yù)言,表明類(lèi)星體中普遍存在盤(pán)風(fēng)。