類星體多波段光變分析獲進展

類星體是宇宙中一類極為明亮的活動星系核，其典型特征包括明亮的點狀形態和顯著的亮度變化。這類光變特性使科學家能夠運用反響映射技術，追溯其中心輻射傳播過程，進而揭示黑洞鄰近區域的物質結構。理論上，結合光學、近紅外與中紅外波段的反響映射觀測，可為相關研究提供更全面的視角。

近日，中國科學院上海天文臺聯合中國科學技術大學、中山大學、云南天文臺，在活動星系核研究領域取得進展。研究團隊基于此前發布的百萬類星體星表，對4顆在可見光和紅外巡天望遠鏡VVV/VVVX時域巡天的近紅外波段呈現高光變的類星體展開了多波段“追蹤”，獲取了其從可見光到近紅外、再到中紅外的光變信息。這項多波段聯合分析，有望為完善活動星系核的“統一模型”提供關鍵性觀測證據。

團隊以具有VVV/VVVX時域巡天的近紅外觀測數據為先決條件，對3顆高光變類星體開展了光學、近紅外和中紅外的時延分析。基于該時延測量結果和塵埃粒子的典型升華溫度，團隊通過石墨和硅酸鹽升華半徑的理論公式，推算出塵埃環中石墨與硅酸鹽顆粒的尺寸比約為0.4。結果表明，在塵埃環中，小尺寸的石墨顆粒主導了近紅外波段輻射，較大尺寸的硅酸鹽顆粒則主要貢獻于中紅外輻射。同時，團隊對樣本中最亮的類星體VVV J1845-2426展開了詳細分析，并結合麗江2.4米光學望遠鏡的光譜觀測數據，測得該類星體的紅移約為z=0.25，且估算出其中心黑洞質量約為log₁₀(M_BH/M_sun)=8.6±0.1。團隊進一步通過多波段光譜能量分布擬合，在該源中發現了極性塵埃的存在跡象。

這一研究通過分析活動星系核的多波段聯合光變，捕捉到了塵埃在不同波段響應中心輻射的“回聲”，并據此估算出塵埃環中兩種主要成分的尺寸比例，有助于學界理解活動星系核周邊塵埃的分布與性質。

相關研究成果發表在《天體物理學雜志》（The Astrophysical Journal）上。研究工作得到科學技術部、中智天文合作項目、中國空間站項目等的支持。

VVV J1845-2426的光譜（麗江2.4m光學望遠鏡）擬合結果