Реверберационное картирование активных ядер галактик

Кривые блеска и результаты CCF для KUG 1141+371 (слева) и UGC 3374 (справа). Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad9c71

BLR является важнейшим компонентом AGN, характеризующимся газовыми облаками, быстро движущимися под воздействием сверхмассивной черной дыры (SMBH). Это движение создает широкие линии излучения посредством доплеровского уширения. Понимание геометрии и кинематики BLR необходимо для понимания среды черных дыр и измерения массы.

Традиционно исследования были сосредоточены на одной линии излучения для реверберационного картирования (RM), что ограничивало понимание распределения и динамики газа в BLR.

Чтобы обойти это ограничение, исследователи представили новый метод, использующий множественные эмиссионные линии для наблюдений RM. Они применили метод к двум переменным AGN: KUG 1141+371 и UGC 3374.

Их результаты выявили значительную радиальную стратификацию ионизации и различные кинематические поведения во внутренних и внешних BLR. Например, в KUG 1141+371 внутренний BLR демонстрировал вытекающее движение, в то время как внешний BLR был вириализован.

Напротив, UGC 3374 показал втекающее движение во внешнем BLR и вириализованный внутренний BLR. Исследователи также выявили переход от «дыхательного» (расширение и сжатие) к «антидыхательному» (обратное движение) поведению между внутренним и внешним BLR, что указывает на различные физические свойства.

Временные задержки, разрешенные по скорости, для KUG 1141+371 (слева) и UGC 3374 (справа). Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad9c71

Для интерпретации этих результатов группа исследовала различные возможные сценарии формирования BLR, включая роль радиационного давления, магнитных ветров и приливного разрушения пылевых газовых облаков.

Наблюдаемая геометрическая и кинематическая стратификация помогает объяснить быстрые изменения сигналов RM с разрешением по скорости, отмеченные в недавних исследованиях, а также изменчивость оценок массы черных дыр, полученных из различных линий излучения или светимостей.

Это исследование подчеркивает важность долгосрочных многолинейных наблюдений RM для понимания сложной геометрии и эволюции BLR в активных ядрах галактик.

Больше информации: Hai-Cheng Feng et al, Reverberation Mapping of Two Variable Active Galactic Nuclei: Probing the Distinct Characteristics of the Inner and Outer Broad-line Regions, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad9c71

Источник: Chinese Academy of Sciences