终于在黑洞亮度与饮食之间建立了关系

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由智利大学天文系博士生Paula Sánchez-Sáez带领的一组研究人员，成功地确定了活动星系核（AGN）中超大质量黑洞吞没物质所发出光线的变化率是由吸积率决定，即它“吃”了多少物质。随着时间的推移，下落物质(其亮度)发出的光会发生很大变化，没有一个稳定的模式，所以它表现出可变性。知道它是变化的，但我们仍然不清楚为什么，如果观察其他天体，比如没有活动核的恒星或星系，亮度会随着时间的推移而保持不变。

但如果观察有活动核的星系，它们的亮度会起起伏伏，这是完全不可预测的。研究了这种变化的振幅辐射光(或简单地说，变化的幅度)与AGN发射的平均亮度、超大质量黑洞的质量和AGN的吸积率(对应于黑洞消耗多少物质)。分析结果表明与我们所认为的相反，唯一能解释变异性振幅的重要物理特性是AGN的吸积速率。研究确定只有一种物理特性可以预测这些物体的变异性：吸积速率。这只是物质落入这个超大质量黑洞的量。

智利大学天文系的学者、CATA天体物理学卓越中心的研究员Paulina Lira解释说：所以如果它正在节食，或者它吞咽了很多东西，或者它不再适合他的嘴……这将决定它们的变化是大是小。这项研究第一作者Paula Sánchez-Sáez说：这一发现的重要性在于试图阐明这种变化背后的物理机制是什么，这是活跃星系核最固有特征之一。这项研究的结果挑战了过去的范式，即AGN变异的幅度主要取决于AGN的亮度。据信这是因为测量黑洞质量并不总是可能的，因此只能对少数物体精确测量吸积率。

图片：CC0 Public Domain

但利用SDSS数据，就有可能测量2000个物体的这些物理性质，这也是奎斯特-La Silla AGN可变性研究所观察到的。此外从变异性研究能够获得非常好的质量光曲线的大样本对象，所以可以独立地研究每个对象的变异性，这是不可能的大样本AGN。结合对AGN物理特性的精确测量，以及对个别AGN的变异性良好表征，可以确定决定变异幅度的主要因素是吸积率，或者更专业的说法是埃丁顿比率。这项研究中使用的数据来自两个来源，在变异性分析方面使用了2010年至2015年期间进行的“LaSilla AGN可变性研究”(由Paulina Lira牵头)的数据。

观测了5个河外场，为了研究AGN的物理特性，使用了斯隆数字巡天(SDSS)的公共光谱数据。在未来，研究人员将寻求研究这些活动星系核变化的时间尺度。另一个非常重要的特性是这些物体的可变性时间尺度。为了精确测量这个特性，需要有覆盖超过10年的光曲线。因此必须等到未来的研究，如大型天气观测望远镜(LSST)，提供更多的光度数据，这样就可以将这些数据与QUEST-La Silla AGN变异性研究数据结合起来，将光线曲线延长到20年左右。

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《天体物理学》｜研究/来自：智利大学，DOI: 10.3847/1538-4357/aad7f9

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本文选自：今日头条

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