云南天文台发现黑洞吸积驱动活动星系核谱系转变的普遍性
近期，中国科学院云南天文台南方天文观测基地硕士研究生沈宇恒与导师卢开兴等人通过对203个“变脸”活动星系核（CL-AGN）的双时期光谱分析，首次在统计上证实了黑洞吸积率的变化直接调控了宽线辐射区电离通量，从而触发AGN从类型1.0到2.0的完整谱系转变。论文“Accretion-regulated Type Transitions in Changing-look AGNs: Evidence from Two-epoch Spectral Analysis ”发表在国际天文学期刊《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）。
该研究发现AGN的光谱演化与超大质量黑洞的吸积过程相关是普遍现象，并通过回归分析实现了光谱类型转变的参数化描述。这一发现挑战了仅依赖于视角效应的统一模型，并明确将吸积过程的历史演化纳入活动星系核分类体系的核心考量。
目前已观测认证的AGN超过一百五十万个，广泛存在于宇宙演化的各个时期，是探索宇宙结构与演化的重要探针。根据统一模型，AGN的类型差异主要源于观测视角不同，其能量来源于星系中心超大质量黑洞的吸积过程。然而，近年来发现的“变脸”AGN在数年到数十年内展现出宽发射线出现或消失的极端变化，无法用静态模型解释，是领域内争论的焦点。
本研究团队利用斯隆数字巡天（SDSS DR16）和暗能量光谱仪器（DESI DR1）的数据，筛选出203个红移低于0.35的CL-AGN样本，确保其Hα和Hβ宽发射线均能被覆盖。通过精确光谱拟合，参数测量，将样本分为两类：Data Set A（含110个源）：仅表现轻微光谱类型波动，可能反映普通AGN变异性；Data Set B（含93个源）：呈现显著的“开启-关闭”行为，代表典型CL-AGN。
本研究通过贝叶斯线性回归分析，揭示了两个核心相关性：即AGN光谱类型变化与Hα宽发射线光度和爱丁顿比(热光度与爱丁顿光度之比)正相关，该关系在Data Set B中更加明显(见附图)。这些关系表明，当吸积率升高时，宽线区电离光子通量增强，使AGN向类型1.0（宽线显著）转变；反之则向类型2.0（宽线消失）演化（见论文1）。
研究指出，CL-AGN的“变脸”行为可能与吸积流的结构密切相关。例如，当吸积率低于临界值（爱丁顿比接近0.02）时，标准薄盘可能转变为径移主导吸积流（ADAF），导致电离辐射急剧下降。此前对Mrk 1018的个案研究已观测到其伴随吸积率变化（爱丁顿比从2×10⁻⁵升至0.02）完成了从类型2.0到1.0的全周期转变（见论文2），本次样本分析进一步验证了这一机制的普适性。
这项工作进一步将AGN研究从静态分类推向动态演化框架。吸积率不仅是能量来源，更是AGN“身份”切换的开关。
论文通讯作者卢开兴指出：“黑洞吸积过程如同AGN的‘心跳’，其波动足以改变整个系统的观测特征。与本研究相关的系列工作首次通过样本统计和个例追踪，发现AGN类型转变等光学观测特征与吸积物理直接相关。未来需结合多波段数据，进一步探讨活动星系核各个组分之间的协同演化规律，揭示AGN本质”
该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国载人航天工程、云南省“兴滇英才”计划、云南省科技计划、中国科学院人才支持计划的资助。
图展示了AGN光谱类型变化与爱丁顿比正相关及分析结果。左图红色和蓝色点定义了AGN的亮态和暗态，右图区分了光谱类型微弱波动(Data Set A)和显著“开启-关闭”剧变(Data Set B)的情形。