12月1日，記者從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺研究人員及合作者近期在活動星系核寬線區(qū)結(jié)構(gòu)和動力學演化研究中取得重要進展。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際天文學期刊《天體物理學雜志》。

活動星系是指表現(xiàn)出猛烈活動現(xiàn)象或劇烈物理過程的星系，在其紫外和光學光譜中存在著許多速度極快的寬發(fā)射線。而這些發(fā)射線，便來自被稱為寬線區(qū)的區(qū)域。深入了解寬線區(qū)不僅有助于精確測量中心超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量，還能揭示活動星系核內(nèi)部的物理過程。然而，揭示寬線區(qū)的復雜運動學和空間分布，一直是個難題。

2020年起，云南天文臺南方基地封海成博士、李莎莎博士及其合作者便利用麗江天文觀測站的2.4米望遠鏡，對著名的變臉活動星系核NGC 4151進行了長達4年的觀測。他們發(fā)現(xiàn)，NGC 4151的多條寬發(fā)射線存在顯著的分層現(xiàn)象，且存在異常的“反呼吸效應”。傳統(tǒng)理論認為，活動星系核亮度增加時，寬線區(qū)半徑會擴展，導致寬發(fā)射線時間延遲增加。但NGC 4151的觀測結(jié)果卻顯示，寬發(fā)射線時間延遲隨著亮度的增加而縮短。

研究示意圖。 云南天文臺供圖研究表明，寬線區(qū)的物理特性比以往的認識更加復雜，可能受到多種機制的共同驅(qū)動。研究團隊還發(fā)現(xiàn)，NGC 4151寬線區(qū)的幾何結(jié)構(gòu)和動力學性質(zhì)在不到一年的時間尺度上發(fā)生了顯著變化，這種快速變化無法用單一機制來解釋。

此項研究不僅深化了人們對寬線區(qū)動力學和幾何結(jié)構(gòu)演化的理解，也為未來研究活動星系核內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了重要借鑒。在未來工作中，研究團隊將結(jié)合高時間分辨率的觀測數(shù)據(jù)，進一步分析寬線區(qū)與吸積盤之間的相互作用，揭示其動力學演化的物理機制。