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类星体吸积盘的微透acdsee9许可证代码镜测量

天文学与空间 2022-03-07 00:01:08

哈佛-史密森纳天体物理中心 哈勃拍摄的单个类星体的图像,WFI2026-4536,通过引力透镜成像为四个子图像

图(a)显示的是图像,图(b)显示的是类星体成分被减去后的图像,显示了微弱的前景透镜星系(“G”)

天文学家利用类星体透镜组件之间的光线变化来推断其吸积盘的大小和超大质量黑洞的质量

信用:美国宇航局-哈勃,摩根等人

2003 活动星系核(AGN)是一个超大质量黑洞,位于正在吸积物质的星系核心

吸积发生在原子核周围的热圆环附近,它可以产生快速移动的带电粒子射流,当物质向内下落时,会发出明亮、可变的辐射

类星体也许是最著名的发光AGN,它们的原子核相对来说不受尘埃的影响

类星体的核区域和圆盘太远、太小,无法用望远镜分辨,试图理解类星体、AGN和吸积盘的行为的天文学家被迫从间接测量中推断物理

通量可变性测量提供了这样一种途径

微透镜是指当移动的宇宙物体作为引力透镜,调节背景光源的光强时产生的短暂闪光

因为光的路径因质量的存在而弯曲,物质体可以像重力透镜一样扭曲它们后面看到的物体的图像

微透镜提供了一个测量类星体AGN大小的机会

偶尔会发现透镜类星体图像被前景星系和其中的恒星物体放大和扭曲成多幅图像

随着类星体相对于我们的视线移动,这种放大率发生变化,在几个月或几年的时间里,图像之间产生显著的不相关变化

如果在多个时期内类星体的多个图像之间的时间延迟被足够密切地监测,就有可能从微透镜变化中揭示类星体的内在变化

迄今为止,只对类星体进行了14次多历元大小的测量

CfA天文学家Emilio Falco是一个团队的成员,该团队使用这些可变性技术来估计类星体WFI2026-4536中吸积盘和黑洞的大小和质量,类星体如此遥远,以至于它的光已经向我们传播了近110亿年;宇宙年龄只有13岁

70亿年

科学家们分析了从2004年到2017年13年间的光变数据,并开发了透镜模型,该模型能够将类星体吸积盘的大小限制在大约360个天文单位,并将超大质量黑洞的质量限制在大约15亿个太阳质量

质量与其他预期和其他14个类似测量的类星体的质量范围大致一致,但大约是基于光度方法的预期的两倍

他们还报告了第一次使用光谱数据对中心黑洞的质量测量,结果与可变性方法一致

令人印象深刻的结果进一步完善了我们对这些遥远怪物的理解,并完善了AGN的模型

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