中科院等破解類星體寬線區之謎

　　日前，國際期刊《自然—天文》在線發表了一項關于類星體寬發射線區起源的研究成果。這項研究由中國科學院高能物理研究所研究員王建民帶領的一個國際合作組攻關完成，合作組成員還來自美國懷俄明大學和南京大學。

　　在該研究中，科研人員提出了寬線區起源于塵埃環的理論，建立了中心超大質量黑洞、吸積盤、寬線區和塵埃環之間的物理聯系，詮釋了寬線區譜線輪廓的物理意義，揭開了困擾天文學家長達70多年的活動星系核和類星體的寬線區起源和物理結構的核心謎題。基于這個理論，人們可從譜線輪廓準確獲得超大質量黑洞附近的電離氣體空間分布和動力學，使得目前誤差高達半個數量級的黑洞質量測量精度有望大幅度提高。

　　王建民團隊提出，活動星系核塵埃環中的云塊會被中心黑洞的潮汐力俘獲瓦解。團隊通過定量建模，發現譜線輪廓的“不對稱性”、“輪廓畸變”和“線心移動”三大特征均與塵埃環張角有強相關，這說明寬線區應主要起源于塵埃環。比起現有各種起源理論，該物理模型自然地為黑洞吸積原料、電離氣體來源和塵埃環等一系列關鍵過程建立了整體和系統的物理聯系。

　　此外，這項研究使科研工作者能夠從譜線輪廓中可靠地分離出維里化成分，并可以結合偏振觀測確定維里化成分氣體盤的傾角。在消除各種不確定因素之后，黑洞質量精度有望達到20%左右。

　　目前，王建民團隊通過國際合作申請已獲得了歐洲南方天文臺甚大望遠鏡（VLT）的觀測時間和偏振數據，近期可實現高精度測量黑洞質量。這一成果有望為該團隊的后續課題——用超愛丁頓吸積的類星體測量早期宇宙膨脹歷史奠定可靠基礎，并幫助揭示大質量黑洞與星系共同演化的細節。