Исследователи изучили аккреционное излучение сверхмассивных черных дыр в квазарах
Благодаря изучению оптического и экстремального ультрафиолетового излучения, генерируемого аккрецией сверхмассивных черных дыр в центрах квазаров, доцент Цай Чжэньи и профессор Ван Цзюньсянь с кафедры астрономии Университета науки и технологии Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) обнаружили, что спектральное распределение энергии не зависит от внутренней яркости квазаров.
Исследование раскрывает существенное отклонение среднего распределения энергии квазаров в экстремальном ультрафиолетовом спектре от предсказаний классической теории аккреционного диска. Это открытие бросает вызов классической модели и обеспечивает существенную поддержку моделям, которые учитывают широко распространенные ветры аккреционного диска. Результаты были опубликованы онлайн 5 октября 2023 года в журнале Nature Astronomy.
Исследования доцента Цай Чжэньи и профессора Ван Цзюньсяня сосредоточены непосредственно на спектральном распределении энергии от оптического до ультрафиолетового излучения квазаров больших выборок. В исследовании используются данные наблюдений наземного телескопа SDSS и космического телескопа GALEX.
Ученые обнаружили, что среднее распределение энергии в ультрафиолетовом спектре квазаров не зависит от их внутренней яркости. Различия во внутренней яркости не могут объяснить эффект Болдуина. Исследование также ставит под сомнение предсказания стандартной теории аккреционного диска. В то же время исследователи предполагают возможное новое физическое происхождение эффекта Болдуина: более яркие квазары имеют более слабые колебания температуры аккреционного диска, что не позволяет создавать больше облаков эмиссионных линий.
Кроме того, исследование корректирует эффекты поглощения межгалактической среды и обнаруживает, что средний экстремальный ультрафиолетовый спектр квазаров мягче, чем заявлялось в предыдущих исследованиях. Это несоответствие представляет серьезную проблему для стандартной модели аккреционного диска, но хорошо согласуется с предсказаниями модели, включающей ветер аккреционного диска.
Результаты этого исследования имеют широкое значение для более глубокого понимания различных аспектов физики аккреции сверхмассивных черных дыр, роста массы черных дыр, космической реионизации и многого другого.