活动星系核宽线区研究取得新突破

科技日报记者 赵汉斌

12月1日，记者从中国科学院云南天文台获悉，该台研究人员及合作者近期在活动星系核宽线区结构和动力学演化研究中取得重要进展。相关研究成果近日发表于国际天文学期刊《天体物理学杂志》。

活动星系是指表现出猛烈活动现象或剧烈物理过程的星系，在其紫外和光学光谱中存在着许多速度极快的宽发射线。而这些发射线，便来自被称为宽线区的区域。深入了解宽线区不仅有助于精确测量中心超大质量黑洞的质量，还能揭示活动星系核内部的物理过程。然而，揭示宽线区的复杂运动学和空间分布，一直是个难题。

2020年起，云南天文台南方基地封海成博士、李莎莎博士及其合作者便利用丽江天文观测站的2.4米望远镜，对著名的变脸活动星系核NGC 4151进行了长达4年的观测。他们发现，NGC 4151的多条宽发射线存在显著的分层现象，且存在异常的“反呼吸效应”。传统理论认为，活动星系核亮度增加时，宽线区半径会扩展，导致宽发射线时间延迟增加。但NGC 4151的观测结果却显示，宽发射线时间延迟随着亮度的增加而缩短。

研究表明，宽线区的物理特性比以往的认识更加复杂，可能受到多种机制的共同驱动。研究团队还发现，NGC 4151宽线区的几何结构和动力学性质在不到一年的时间尺度上发生了显著变化，这种快速变化无法用单一机制来解释。

此项研究不仅深化了人们对宽线区动力学和几何结构演化的理解，也为未来研究活动星系核内部结构提供了重要借鉴。在未来工作中，研究团队将结合高时间分辨率的观测数据，进一步分析宽线区与吸积盘之间的相互作用，揭示其动力学演化的物理机制。