科学探索|活跃星系核:天文学家发现一个外观不断变化的耀变体

在近日发表于《天体物理学》杂志上的一篇文章中,俄克拉荷马大学艺术与科学学院 Homer L. Dodge 物理与天文学系的一名博士生、研究生和本科生研究助理、以及一名副教授,刚刚详细介绍了他们新发现的一个“外观不断变化”的耀变体,可知其源于强大星系核中的一个超大质量黑洞 。
科学探索|活跃星系核:天文学家发现一个外观不断变化的耀变体
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由一个活跃星系核驱动的耀变体想象图(图自:M. Weiss / CfA)
研究主要作者包括了博士生 Hora D. Mishra、教职员工 Xinyu Dai,来自俄亥俄州立大学的 Christopher Kochanek 和 Kris Stanek,以及夏威夷大学的 Ben Shappee。
可知来自 12 个不同机构的研究人员,参与了一个为期两年的合作项目,具体工作涉及收集不同电磁波段的光谱或成像数据 。
俄亥俄州立大学团队率先分析了合作收集的所有数据,并对分析结果的解释做出了贡献,相关工作得到了该校研究生 Saloni Bhatiani、本科生 Cora DeFrancesco、以及 John Cox 的协助 。
Mishra 解释称,耀变体(Blazar)通常以平行光线、粒子或喷流的形式出现,并辐射出电磁频谱的所有波长 。
这些喷流会跨越数百万光年的距离,且会通过辐射影响它们所在的星系 / 星系团的演化 。相关特征使得耀变体成为了研究喷流物理学、及其在星系演化中作用的理想环境 。
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耀变体 B2 1420+32(来自:University of Oklahoma)
上图左为 2004 年 3 月的斯隆数字巡天资料图,右侧为研究作者在 2020 年 1 月使用 ASAS-SN 拍摄的耀变体 B2 1420+32 的活跃观测图像,可知其亮度增加了百倍 。
据悉,耀变体属于一种独特的 AGN,喷流具有无线电反馈模式,且其尺度能够穿透星系这样的大环境 。至于这些喷流的起源、以及驱动辐射的过程,目前尚不清楚 。
但通过对耀变体的深入研究,我们可以更好地了解这些喷流、以及它们是如何与 AGN 的其它部分(比如吸积盘)相连的 。比如这些喷流能够加热并置换环境中的气体,进而影响星系中的恒星形成 。
2017 年底的时候,这个耀变体呈现了巨大的光斑,并被超新星望远镜网络的全天自动巡天设备给捕捉到了这一幕 。
Mishra 表示,通过观察其光谱与光曲线在未来两年内的演变,并检索该物体的可用档案数据,他们得以对 B2 1420+32 耀变体展开深入的分析 。
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(传送门:The Astrophysical Journal)
相关活动数据已经跨越了十多年,并且产出了一些激动人心结论 。研究人员首次见到了一个耀变体的光谱、和两个耀变体亚类之间的多重转换发生了巨大的变化,因而将之其名为“变化外观的耀变体” 。
研究结论称,这种行为是由剧烈的连续通量变化引起的,证实了长期提出的可将耀变体分为两大类的理论 。
此外,研究人员在不同时间尺度和光谱特征的可见光 / 伽马射线波段中见到了几个非常大的多波段耀斑 。
如此极端的可变性与光谱特征,需要对此类耀变体展开更具针对性的搜索 。进而使得我们能够利用观察到的剧烈光谱变化,来揭示 AGN / 喷流物理学 。

包括超大质量黑洞周围的尘埃粒子,是如何被来自星系核的巨大辐射给摧毁的;
来自相对射流的能量,是如何转移到尘埃云中的;
以及开辟了一条新的渠道,将超大质量黑洞的演化、与其宿主星系联系起来 。