黑洞「食量」變化使類星體快速消失

科技日報訊 （記者徐玢）類星體是宇宙中最為明亮的天體之一。觀測發現，有些類星體消失的速度比預想的速度快很多。科學技術大學天文系教授王挺貴領導的研究團隊發現，這類天體中心黑洞「食量」的劇烈變化，是造成這種現象的主要原因。該研究成果發表在9月1日出版的《天體物理學快報》上。

天文學家認為，每個星系中心存在一個超大質量黑洞。有些星系中央的黑洞會吸積周圍的物質釋放高能輻射，這些星系核心被稱為活動星系核（AGN）。類星體是活動星系核的一種。過去認為，類星體會在數百萬年內保持耀眼的光芒，然後花費上萬年的時間逐漸暗淡。但觀測發現，有些類星體只需幾年時間便會變暗、消失。它們被稱作類型轉變類星體。

相應地，根據光譜特徵，AGN可分為Ⅰ型和Ⅱ型。論文作者之一、中科大天文系博士生盛振峰告訴科技日報記者，類型轉變類星體即是類星體在兩種類型之間發生了轉變。統一模型認為，兩類AGN本質上是相同的，是不同視角對同一事物造成的觀測效應。但類型轉變AGN的出現對統一模型提出了挑戰。「對此主要有兩種解釋，一種認為類型的轉變是由於塵埃雲團在視線方向的遮蔽，另一種認為是由於中央黑洞自身吸積率的劇烈變化。」盛振峰說。

中科大研究團隊利用廣域紅外巡天望遠鏡（WISE）的數據，研究了10個類型轉變AGN的中紅外光度，首次發現了它們的中紅外光度變化。研究發現，其紅外光變對於光學光變存在滯后響應，無法用塵埃遮蔽來解釋，只能歸結於通過吸積盤流入黑洞的物質的量發生了變化。此外，紅外光變的幅度也無法由塵埃消光的變化來解釋。基於這種思路，中科大團隊同時觀測到了AGN中心黑洞吸積盤的光度變化，以及外圍塵埃環對這種變化的響應。

該工作對於研究黑洞吸積物理過程有重要啟示作用，同時有助於研究塵埃環結構。正確診斷類型轉變AGN的機制有助於天文學家追蹤氣體和塵埃如何掉入黑洞，理解黑洞和星系的共同演化。