类星体多波段光变分析获进展

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文章导读

你是否想过，宇宙中最明亮的天体——类星体，其光芒闪烁的背后，隐藏着黑洞周围尘埃环的秘密？近期，我国科学家通过一种名为“多波段反响映射”的“宇宙听诊器”，成功捕捉到了类星体从可见光到红外波段的光变“回声”。这项研究不仅推算出尘埃环中石墨与硅酸盐颗粒的尺寸比例，还首次在类星体VVV J1845-2426中发现了“极性尘埃”存在的迹象。这些发现，如同为活动星系核的“统一模型”拼上了一块关键拼图，让我们得以窥见超大质量黑洞周围那神秘而炽热的物质环境。

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类星体是宇宙中一类极为明亮的活动星系核，其典型特征包括明亮的点状形态和显著的亮度变化。这类光变特性使科学家能够运用反响映射技术，追溯其中心辐射传播过程，进而揭示黑洞邻近区域的物质结构。理论上，结合光学、近红外与中红外波段的反响映射观测，可为相关研究提供更全面的视角。

近日，中国科学院上海天文台联合中国科学技术大学、中山大学、云南天文台，在活动星系核研究领域取得进展。研究团队基于此前发布的百万类星体星表，对4颗在可见光和红外巡天望远镜VVV/VVVX时域巡天的近红外波段呈现高光变的类星体展开了多波段“追踪”，获取了其从可见光到近红外、再到中红外的光变信息。这项多波段联合分析，有望为完善活动星系核的“统一模型”提供关键性观测证据。

团队以具有VVV/VVVX时域巡天的近红外观测数据为先决条件，对3颗高光变类星体开展了光学、近红外和中红外的时延分析。基于该时延测量结果和尘埃粒子的典型升华温度，团队通过石墨和硅酸盐升华半径的理论公式，推算出尘埃环中石墨与硅酸盐颗粒的尺寸比约为0.4。结果表明，在尘埃环中，小尺寸的石墨颗粒主导了近红外波段辐射，较大尺寸的硅酸盐颗粒则主要贡献于中红外辐射。同时，团队对样本中最亮的类星体VVV J1845-2426展开了详细分析，并结合丽江2.4米光学望远镜的光谱观测数据，测得该类星体的红移约为z=0.25，且估算出其中心黑洞质量约为log₁₀(M_BH/M_sun)=8.6±0.1。团队进一步通过多波段光谱能量分布拟合，在该源中发现了极性尘埃的存在迹象。