本报讯 中国科大天文学系王俊贤教授团队在对活动星系NGC 6814中的X射线掩食事件的研究中,揭示了一个奇妙的团块化的、多组分的掩食吸收体。8月23日,研究成果发表于《皇家天文学会月刊》。
活动星系核是星系中心的超大质量黑洞吸积系统,有非常强的X射线辐射;这些高能辐射被认为起源于靠近黑洞的一个高温、致密的区域——X射线冕区。当吸收云团从观测者视线方向经过时,冕区被云团(部分或完全)遮蔽,使得观测到的X射线流量、谱型发生显著变化,这被称为X射线掩食事件。X射线掩食事件携带了丰富的时变信息,使得观测者有机会动态地描绘出整个系统,限定冕区和掩食云团的性质。
王俊贤团队首次将活动星系核本征的“变亮变软”光变行为引入到对掩食事件的分析中,通过绘制“流量-硬度比”图来对光谱分析提供额外的独立限制。研究团队将这一技术应用于XMM-Newton望远镜在NGC 6814中捕获到的一次高质量掩食事件,成功揭示掩食云团中存在部分覆盖的“康普顿厚”的额外吸收成分——这些吸收体如此光厚以至于将所遮蔽的X射线宽波段辐射吸收殆尽,因此仅凭光谱分析无法揭示出其存在。
同时,研究团队发现,在NGC 6814的掩食事件中,进出掩食很快而掩食持续时间很长;结合观测到的部分掩食特征,这表明该掩食吸收体是团块化的,由许多小云团组成。此外,他们发现,XMM RGS设备的高分辨率光谱所探测到的两层较稀薄的吸收体,可能是从主要掩食云团上碎裂剥离下来的碎片,类似于彗星周围的星尘。
研究团队因此得以成功将整个奇妙的掩食系统详尽地刻画出来:一个团块化的、多相的云团簇,它很可能是吸积盘内区(小于1000倍黑洞引力半径)吹出来的“盘风”的一部分,以约10000 km/s 的速度穿过我们的视线方向,并以约5000km/s的速度远离中心黑洞;同时,冕区的尺寸非常小,约为10倍引力半径。
该工作展示X射线掩食事件蕴含的丰富信息,可以极大促进人们对于超大质量黑洞周围气体的认识,指出“流量-硬度比”图对于分析掩食事件有重要意义,为搜寻、解读更多的掩食事件提供一种崭新思路。论文第一作者为博士研究生康嘉来。(天文学系)