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中科大团队透析黑洞潮汐撕裂恒星事件,首次捕捉到光学铁发射线的迟滞效应

Evelyn Zhang

多成分混合的铁发射线(FeII),是超大质量黑洞活动星系核(AGN)紫外和光学光谱最重要的特征之一。然而,尽管几十年的观测和理论努力,光学铁发射区域的位置和机制负责铁ii强度和黑洞吸积率之间的正相关仍然是悬而未决的问题。

但活动星系核(AGN)中发生的黑洞潮汐撕裂恒星事件(TDE),为我们研究发射线对中心辐射的响应、了解AGN的结构提供了绝佳机会。

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来自中国科学技术大学天文学系的王挺贵教授团队,近期就首次探测到了黑洞潮汐撕裂恒星事件中光学铁发射线的迟滞效应。 

研究团队先是根据前期工作推测:尘埃中的铁元素被释放进入气态,进而产生了观测到的增强的FeII辐射。而在最新的观察中,他们通过仔细分析PS1-10adi在不同阶段的光谱,首次发现光学FeII线对中心辐射的异常响应。

他们首次观察到,FeII在中心光度上升阶段的响应明显大于在中心光度下降阶段的响应,表现出滞后效应。我们将这种迟滞效应解释为当中心引擎的亮度增加时,位于环面内表面的尘埃颗粒逐渐升华为气体的结果。从升华尘埃中释放的铁元素对观测到的FeII排放有明显的贡献。这是一种迟滞效应(Hysteresis Effect)。

这种解释,加上他们观察到的Hβ发射的微弱响应,自然解释了相对FeII强度作为爱丁顿比率(Eddington ratio)示踪剂的适用性。此外,这个起源的光学铁发射使得FeII的时间延迟成为具有宇宙学意义的潜在“标准烛光”。这也是这种效应第一次在活动星系核中发现。

更让人期待的是,接下来中国科学技术大学与紫金山天文台共建的大视场巡天望远镜(WFST)预计会发现大量的此类事件,预计将有力推动这一领域的发展。

据悉,上述研究成果已于2021年1月28日在线发表在国际知名学术期刊《天体物理快报》 (The Astrophysical Journal Letters)上,题为“An Extraordinary Response of Iron Emission to the Central Outburst in a Tidal Disruption Event Candidate”。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://www.x-mol.com/paper/1355290658456608768


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