类星体中直接喂给黑洞吸积盘的快速内流
星系天体物理
2019-09-18 v1
摘要
类星体是高光度活动星系核，被认为由其内部超大质量黑洞（SMBH）吸积星际物质所驱动。观测到的能量大部分释放于环绕 SMBH 的旋入气体吸积盘中。预期有巨量燃料物质被向内输送。然而，关于吸积盘是否以及如何获得外部气体供给这些基本问题仍无答案，因为迄今尚未清晰观测到盘喂给内流。本文报告在少量类星体中发现由中性氢和氦原子产生的强红移宽吸收线。其吸收槽显示出从零开始连续向内延伸、最高达约 km s 的宽泛多普勒速度范围。因此我们得以观测到具有径向向内速度分量、跨度极大的冷气体流——这是中心 SMBH 引力加速的结果。对典型天体 SDSS J103516.20+142200.6 的广泛光致电离建模表明，内流气体致密、厚实且中等电离，距 SMBH 特征距离约 引力半径，可能与外吸积盘重叠或接近。我们的结果给出了长期寻求的、由外部物质直接喂给类星体吸积盘的内流的首个有力证据，其可能起源于秒差距尺度的尘埃环。我们的方法为探测类星体中迄今难以捉摸的大部分燃料内流提供了新工具。对其研究有助于解决有关吸积物理、类星体活动的触发与维持，以及大多数星系中心 SMBH 增长的一些基本问题。
引用
@article{arxiv.1909.07582,
title = {Fast Inflow Directly Feeding Black Hole Accretion Disk in Quasars},
author = {Hongyan Zhou and Xiheng Shi and Weimin Yuan and Lei Hao and Xiangjun Chen and Jian Ge and Tuo Ji and Peng Jiang and Ge Li and Bifang Liu and Guilin Liu and Wenjuan Liu and Honglin Lu and Xiang Pan and Juntai Shen and Xinwen Shu and Luming Sun and Qiguo Tian and Huiyuan Wang and Tinggui Wang and Shengmiao Wu and Chenwei Yang and Shaohua Zhang and Zhihao Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07582},
year = {2019}
}
备注
38 pages, 15 figures, pre-print of an article published in Nature