活動星系核的大尺度環境

《活動星系核的大尺度環境》是依託中國科學技術大學，由蔣凝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：活動星系核的大尺度環境
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：蔣凝
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

星系中心的超大質量黑洞與寄主星系的相關性強烈暗示它們可能是共同演化的。根據現在的星系形成與演化理論，星系在暗物質暈中形成，並伴隨暗暈等級成團而併合長大，因此星系性質與大尺度環境密切相關。黑洞吸積氣體形成活動星系核（AGN），傳統的AGN統一模型將其多樣性歸結為視角效應，然而越來越多的觀測現象表明AGN還和環境相關。我們最近的工作顯示I型和II型AGN的環境在暗暈尺度上有顯著不同。我們採取不同尺度AGN和星系交相關函式的手段來刻畫大尺度環境，兼從暗暈出發的星系群列表等信息來互動驗證，行之有效，結果清晰明確。我們將利用類似的手段繼續研究AGN的觸發機制，不同類型AGN對環境的依賴，特殊AGN的環境對於理解它們本質的啟示等。這方面研究會有助於我們建立起亞pc尺度的AGN與大尺度（到Mpc）環境的聯繫，從而促使我們從新的角度理解AGN的本質以及超大質量黑洞與寄主星系共同演化等關鍵問題。

結題摘要

超大質量黑洞（SMBH）廣泛存在於星系中心，當它劇烈吸積物質時就表現為活動星系核（AGN）。近二十年的觀測表明SMBH與寄主星系有強烈的相關性，暗示兩者是協同演化的。然而，建立相關性的物理機制一直不明確，尤其缺乏觀測證據。本青年基金項目旨在通過AGN大尺度環境的研究來建立起亞pc尺度的AGN與星系際（到Mpc）環境的聯繫，試圖為理解AGN的本質以及協同演化等關鍵問題提供線索。課題完成了I型和II型AGN大尺度環境的系統比較，結果顯示兩類AGN在暗暈尺度以內，特別是星系相互作用尺度是有顯著差別的，強烈暗示兩類 AGN 的差別不僅僅是視角效應完全決定的，星系相互作用也很可能起到了非常重要的作用。這是對兩類AGN大尺度環境的首次嚴格比較，並在方法上提供了有效的新思路。由於課題組在2016年發現了黑洞潮汐撕裂恆星事件（TDE）的紅外迴響信號，為探索寧靜星系黑洞周圍pc尺度的塵埃提供了獨一無二的新方法。面臨此領域激烈的國際競爭形勢，課題做了一些適當調整，將後續工作重心轉到黑洞小尺度星際介質環境方面，並做出了一系列有國際影響力的成果，如首次通過TDE紅外迴響迴響測量出塵埃環幾何結構（被AAS Nova報導），首次通過“變臉”AGN的紅外迴響成功診斷“變臉”物理機制（被Nature報導）。黑洞的不同尺度環境雖然側重點不同，但殊途同歸，都對解決黑洞吸積的觸發機制、塵埃環性質、AGN分類的本質等核心問題有重大意義。本項目在資助期間課題組成員共發表6篇第一作者論文及1篇相關的博士畢業論文。因研究重心調整而暫且擱置的AGN大尺度環境方面的其餘課題，我們將會在近期繼續開展，相信未來會有更多更好的成果。