近期，由中国科学院上海天文台博士生潘鑫、研讨员李双良、顾敏峰，浙江大学教授曹新伍，西班牙天体生物中心天文学家Giovanni Miniutti组成的协作团队，提出了一种新的吸积盘模型来解释近年新观测到的活动星系核GSN 069中的准周期爆发现象（QPEs）。该模型对QPEs时标（即爆发周期）、爆发幅度与辐射谱演化过程方面的完好物理机制提供了统一解释。 活动星系核GSN 069的准周期性爆发（QPEs），主要表往常高能波段具有极短时标（数小时）的稳定周期性爆发。但是从现有的吸积理论和以往的“统一模型”来看，“统一模型”先前对活动星系核准周期爆发现象爆发周期的预测常常是几百年以至几千年，因而关于GSN 069这种具有数小时极短爆发周期的天体来说，“统一模型”无法直接给出合了解释。QPEs的极短爆发周期与近十来年天文学家关注的变脸活动星系核（Changing-Look AGNs）一样，均对以往的“统一模型”提出了应战，而寻觅这种稀有的天文现象背地的物理机制，能够辅佐天文学家在现阶段难以经过望远镜观测去分辨的状况下，进一步了解星系中心区域的结构与性质。 近年来，天文学家陆续发表了几种模型来尝试解释QPEs，但这些模型主要集中在解释QPEs的极短光变时标上，关于QPEs整体的观测性质，好比光变轮廓、幅度与辐射谱演化目前还没有较好的模型来中止全面解释。中国科学院上海天文台牵头的研讨团队在以往关于变脸活动星系核模型的结构与QPEs光谱观测中剖析结论的基础上展开研讨，以为QPEs是在某些条件下薄盘的产热与冷却无法坚持均衡而产生的准周期性爆发。关于GSN 069实践观测与“统一模型”不符的时标问题，研讨人员以为能够经过思索吸积环境中有序大尺度磁场的存在来处置。 以往研讨显现，大尺度磁场的存在能够有效地降低吸积盘温度，使得吸积盘趋于稳定，并会使得靠近黑洞部分吸积盘结构偏离规范薄盘（内边疆存在一个额外的力矩）。因而研讨人员以为GSN 069可能是一个具有较强大尺度磁场环境的吸积系统。在这种状况下，较高吸积率的吸积盘不稳定区域会被严重限制在最靠近黑洞的一个高温狭窄区域，这也是为什么观测到的QPEs时标会如此之短，并且只表往常高能波段的缘由（图2）。 研讨人员经过推导吸积盘不稳定区域的演化方程，并用数值计算对其中止求解，得到了GSN 069的周期性爆发结果。经过与观测比较，研讨人员发往常光变的周期、轮廓、幅度，以及光谱的演化等方面，新模型均能够很好地定性重现观测结果（图3-4）。进一步剖析发现，新模型还能够在光变中给出不同的“占空比”，预示了研讨提出的新模型可能进一步解释其他的QPEs源，具有一定普遍意义（图5）。 潘鑫表示：“就目前的QPEs观测来说，数据样本量还比较少，我们等候发现更多的QPEs源，给出更多的约束条件，以考证这个新模型的合理性，并进一步完善这个模型，从而能够更为深化地去探求活动星系核中心正在发作的物理过程。” 相关研讨成果发表在《天体物理学杂志-通讯》上。 研讨工作得到国度自然科学基金和中国空间站项目的支持。
图1.Miniutti等人发现的GSN 069中的QPEs（0.4-2 keV）。a和b是牛顿空间望远镜观测到的X射线波段的光变曲线，c是钱德拉空间望远镜观测到的X射线波段的光变曲线
图2.模型结构表示图。由于大尺度磁场的存在，不稳定区域被限制在了靠近黑洞的狭窄范围内，即图中橙色部分
图3.模型光变曲线与观测数据的对比,能够看到模型所给出的光变爆发方式（实线）与观测（灰点）能够很好对应
图4.模型光谱演化与观测数据对比。模型的光谱演化结果（虚线）与观测数据（彩色点）能够在演化趋向上很好对应
图5.不同粘滞假定条件下的光变曲线。模型的在不同粘滞参数条件下能够爆发出不同“占空比”的光变方式 来源：中国科学院上海天文台 |
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