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活动星系盘中恒星的形成和演化
2025年
作为20世纪60年代四大发现之一的类星体一直是天文与天体物理的热点研究前沿.经过长达半个多世纪的观测与理论研究,以超大质量黑洞吸积为能源机制的模型成为主导学界的“标准模型”.但是,如何建立这一主导过程?即超大质量黑洞如何形成?吸积盘如何形成?区结构(即尘埃环、宽线区以及吸积盘)如何形成?这是始终未解决的重大问题.有几条重要观测信息为解决这些问题提供了思路.
王建民袁业飞王建民
关键词:活动星系核吸积盘超大质量黑洞类星体天体物理能源机制
活动星系:炼金炉与引力波辐射被引量:1
2025年
在理论上,超大质量黑洞(supermassive black holes,SMBH)周围的吸积盘在外区具有复杂结构,其中自引力将不可避免地导致恒星形成;在观测上,类星体金属丰度测量和引力波探测显示在活动星系(active galactic nuclei,AGN)中心区域存在大质量恒星形成与演化.AGN盘上的恒星及致密天体通常具有很高的吸积率,以至于这些天体命运发生重大变化,我们统称为“吸积致变恒星”(accretion-modified star,AMS),由此形成了一个理论问题和观测效应十分丰富的崭新领域.研究表明,AGN盘上的AMS星族会通过吸积快速演化,最终以大质量恒星为主导,且在大质量端堆积或截断堆积式分布.AMS死亡后可产生恒星级黑洞,形成围绕SMBH的卫星黑洞群.在标准盘上的恒星级黑洞通常会发生Bondi爆炸,该爆炸的非热辐射峰值在X-射线和伽马射线波段,热辐射光度可以达到~10^(44)erg s^(-1).吸积盘上的黑洞在迁移过程中可形成双黑洞,与周围气体的相互作用可能会加速并合过程,同时为解释大质量黑洞并合事件提供契机.此外,AMS模型可合理解释银河系中心的恒星盘和金属丰度,其中质量为40 M_(⊙)的卫星黑洞可解释红外闪烁周期和耀斑轨迹等现象,这可能是距地球最近的EMRI(extreme mass ratio inspiral)天体.未来,更多的引力波探测与光谱光变观测计划相结合,有望更好地回答AGN盘上恒星及致密天体的演化与并合问题.
翟朔刘均荣王建民
关键词:活动星系核超大质量黑洞吸积盘引力波
活动星系吸积盘内的超新星爆发被引量:1
2025年
2019年,LIGO-Virgo引力波探测器成功捕获到一例恒星级双黑洞并合事件GW190521.约34 d后,Zwicky Transient Facility(ZTF)巡天项目在活动星系(active galactic nucleus,AGN)J124942.3+344929中探测到一例可能与之成协的光学暂现源信号ZTF19abanrhr,这一发现暗示了AGN吸积盘中可能存在双黑洞并合事件.AGN吸积盘作为一个高温高密的环境,其内部发生的天文事件物理过程和观测特性与星际介质中的事件有着显著不同.AGN吸积盘本身作为引力源可以俘获周围的恒星及致密星,且吸积盘外区在引力不稳定作用下也可以形成恒星.这些前身星在AGN吸积盘这一致密环境中,有可能通过物质吸积形成大质量恒星并产生超新星爆发.本文重点介绍AGN吸积盘中超新星前身星的动力学演化、超新星爆发能量来源及爆发时的辐射特征.从观测角度来看,我们预期发生在近邻(红移z<0.1)AGN吸积盘中的超新星事件,非常有希望被如EP(Einstein Probe)这样的X射线卫星以及像LSST(Large Synoptic Survey Telescope)、WFST(Wide Field Survey Telescope)这样的宽视场光学巡天望远镜所探测到.此外,本文简述AGN盘内超新星爆发数值模拟研究进展及盘内超新星爆发对吸积盘的反馈等效应,如AGN区金属增丰及吸积盘黏滞增强.
李傅临胡茂凯雷享礼耿金军范霄韩园珍王宝杨轩吴雪峰
关键词:吸积吸积盘超新星恒星风
低光度活动星系M87辐射特性研究
2025年
用ADAF-jet耦合模型拟合了M87的高分辨率多波段能谱,其中毫米波段的鼓包主要由ADAF贡献,而喷流的贡献主要体现在其他波段。同时基于ADAF-jet耦合模型来理论计算其吸积盘上的物质和磁场等物理量,特别是其黑洞周围10个引力半径区域的这些物理量。根据计算得到的气体密度、温度、磁场等物理量,在广义相对论框架下,利用光线追踪的方法得到黑洞周围的辐射图像,即黑洞照片,通过模拟黑洞的照片与事件视界望远镜拍摄的黑洞照片比较,得到了黑洞的各项参数,进而有助于理解黑洞附近的物理过程。
景锐冯建超
关键词:吸积盘喷流活动星系核
恒星级双黑洞的活动星系形成通道被引量:1
2025年
激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO)等地基引力波探测器已经发现上百例致密双星并合引力波事件,其中绝大部分为双黑洞并合事件.这些恒星级双黑洞事件的天体物理起源和形成通道是天体物理中的一个非常重要的问题.其中,活动星系(active galactic nucleus,AGN)在一些双黑洞引力波源形成的过程中可能起到了重要的作用.本文回顾了恒星级双黑洞在AGN吸积盘上形成的若干机制,给出了此类双黑洞的一些天体物理特征,并讨论了如何通过引力波和电磁波观测来确定双黑洞是否来自AGN吸积盘.
杨舒程田川宽通韩文标
关键词:活动星系核引力波吸积盘
致密天体在活动星系吸积盘中的迁移被引量:1
2025年
对活动星系吸积盘中恒星级致密天体的研究,始于20世纪人们对类星体光谱中金属发射线的观测和理论研究工作.近年来,由于引力波观测取得的长足进展,尤其是地面引力波探测器发现了一批大质量的恒星级双黑洞,相关的理论研究更加受到人们的重视.这些研究工作发现,星体在活动星系吸积盘中的迁移过程对理解大质量致密天体的形成和演化具有重要作用.为了梳理这个领域的观测和理论进展,并且总结未来可能的发展方向,本文回顾了致密天体在活动星系吸积盘中迁移的主要机制,其中包括与吸积盘撞击导致的星体角动量损失、潮汐力矩激发的密度波对星体的反作用、气体非开普勒运动导致的星体吸积和动力学摩擦效应,以及最近提出的一些新机制,如热力矩以及第三体的引力影响等.此外,本文还总结了与致密天体迁移过程相关的天文学观测现象,比如类星体金属增丰,以及恒星级双致密天体或者极端质量比旋近产生的引力波等.最后,本文总结了该领域仍然存在的一些重要理论问题以及值得进一步研究的方向.
彭朋陈弦
关键词:引力波致密天体活动星系核吸积盘流体力学
活动星系吸积盘中白矮星碰撞及其观测效应被引量:1
2025年
活动星系(active galactic nuclei,AGN)盘中的白矮星(white dwarf,WD)很可能会迁移到内区,并形成由两白矮星与中心超大质量黑洞(supermassive black hole,SMBH)组成的限制性三体系统.多体模拟发现该三体系统通常是不稳定的,会导致两白矮星在近遇(close encounter)过程中相撞.该事件率可达300 Gpc^(-3)yr^(-1),相当于观测到的Ia型超新星的1%.白矮星相撞会引发热爆炸,爆炸的能量主要转化为碎片的动能,碎片再与AGN吸积盘碰撞将动能转化为内能,并产生特征性光变:迅速上升后以L∝t^(-2.8)衰减,时标为几小时到月的量级,具体取决于SMBH质量.后续对盘的破坏还可能导致变脸AGN现象.回落碎片撞击盘物质产生的高能辐射主要在硬X射线到软γ波段,光度可达1043erg s^(-1),有望被未来的Me V探测器观测到.另外,AGN吸积盘可能是重元素产生的工厂,白矮星相撞产生的碎片将显著增加AGN吸积盘的金属丰度.
张书瑞罗沿袁业飞
关键词:活动星系核吸积盘白矮星碰撞
活动星系吸积盘上恒星级黑洞吸积和动力学演化被引量:1
2025年
活动星系吸积盘上恒星级双黑洞并合提供了一个独特的LIGO/Virgo/KAGRA引力波源.伴随着超重双黑洞并合事例的发现,这一动力学渠道受到越来越多的重视.但这一渠道如何能促进双黑洞在吸积盘上并合以及其有何独特性,仍是一个值得深入研究的热门课题.为了更好回答这一问题,需要借助于多维度的流体数值模拟.本文首先回顾活动星系这一渠道的独特性,然后介绍基于流体数值模拟研究吸积盘上双黑洞形成、单(双)黑洞吸积、双黑洞演化等方面的工作,最后介绍本领域仍然存在的重要问题和研究方向.
李亚平
关键词:引力波吸积盘活动星系核流体动力学
活动星系吸积盘内灾变性爆发事件的电磁和高能中微子信号被引量:1
2025年
双黑洞并合引力波事件GW190521及其疑似位于活动星系(active galactic nucleus,AGN)吸积盘内的电磁对应体的发现掀起了针对AGN盘内灾变性爆发事件研究的热潮.与通常的灾变性爆发事件不同,由于AGN盘中的环境相对致密,盘内爆发事件往往会造成强烈的激波,使得这些爆发事件常常伴随着剧烈的激波突破和激波冷却辐射,显著影响其观测特征.同时,激波的存在也会导致非热辐射和高能中微子的产生.本文将详细评述当前关于盘内爆发事件的多波段辐射和高能中微子辐射的研究现状,并总结目前相关研究面临的问题与未来可能的发展方向.
朱锦平俞云伟张冰
关键词:超新星伽马射线暴
类星体发现六十年(五) 活动星系大家族
2024年
类星体并不“孤独”,而是隶属于活动星系大家族中的一份子。活动星系遍布宇宙,形态各异的他们是重要的天文学研究对象。这篇文章将视野拓展到了整个活动星系家族,旨在展现类星体的活动星系“同伴”们的丰富多样。
何香涛(文/图)
关键词:活动星系核类星体天文学研究大家族宇宙

相关作者

樊军辉
作品数:80被引量:59H指数:4
供职机构:广州大学
研究主题:活动星系核 星系 BL 耀变体 喷流
杨江河
作品数:53被引量:33H指数:3
供职机构:湖南文理学院
研究主题:活动星系核 英文 BLAZAR 耀变体 射电辐射
周又元
作品数:20被引量:2H指数:1
供职机构:中国科学技术大学
研究主题:活动星系核 类星体 星系核 X射线 红移
程福臻
作品数:50被引量:81H指数:5
供职机构:中国科学技术大学物理学院
研究主题:星系 活动星系核 星族合成 电磁学 发射线
张雄
作品数:210被引量:346H指数:9
供职机构:普洱学院
研究主题:星系 光变 光变周期 类星体 BLAZAR天体