中國科學技術大學（以下簡稱中國科大）活動星系團隊探測到星系中的電離氣體對星系中心超大質量黑洞輻射作出響應過程中所顯示的關鍵性突變信號，該信號可用于測定星系中電離氣體的密度。相關成果日前發表于《天體物理快報》。
測量黑洞周邊氣體以及星際介質分布，是黑洞與星系共同演化研究的基本課題之一，但氣體密度作為一項關鍵物理參數，它的可靠測量卻是該領域的長期難題。
在物理層面上，星系中心電離輻射變化后，電離氣體中電子的復合過程需要一定時間，這一“復合時標”與氣體的密度成反比。此前，中國科大王挺貴和劉桂琳課題組通過考查光變類星體的復合時標，間接測量出氣體的密度。該團隊2019年從理論上提出，吸收線特征對中心輻射的響應可假設為階梯函數形式，即當觀測時間間隔大于復合時標時可以觀測到吸收線的變化，反之則觀測不到吸收線的變化。
根據這一假設，在時間間隔等于復合時標附近，應可以觀察到吸收線變化的陡增現象。這種突變信號的成功探測將為該團隊測量氣體密度所采用的上述方法提供強有力的支持。該團隊通過仔細分析SDSS數據庫中數據質量較高且有數十次觀測的類星體SDSS J141955.26+522741.1，發現它的幾個不同的吸收線同時存在陡增現象，從而有力地證明了模型假設的可靠性。
該團隊發現探測率曲線還可以將速度空間和天空位置同時重疊的不同密度氣體成分分離開來，此前并無有效方法做到這一點。
相關論文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd318
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