XRISM 观测揭示类星体中相对论速度电离风的高度非均匀结构及其对黑洞与星系共演化的意义

【编辑推荐】为探究超大质量黑洞（SMBHs）与宿主星系共演化机制中电离风的物理结构与动力学特性，研究利用 XRISM 卫星搭载的高分辨率光谱仪 Resolve 对类星体 PDS?456 展开观测，发现 5 个以 20–30% 光速外流的离散速度分量，揭示其高度非均匀结构（含近百万团块），且动能功率超爱丁顿极限，为理解活动星系核反馈机制提供新视角。

　　

大多数星系中心存在超大质量黑洞（SMBHs），其质量与星系核球质量相关，暗示二者通过强风实现共演化^1-3。X 射线观测已探测到 SMBH 吸积盘以亚相对论速度外流的高度电离风^4-5，但现有 X 射线仪器光谱分辨率有限，导致对风的物理结构和位置认知不足，阻碍其动能的准确估算^6-7。本研究报道了 X 射线成像和光谱任务（XRISM）对明亮类星体 PDS?456 的观测结果：搭载的高分辨率光谱仪 Resolve 探测到 5 个以光速 20–30% 外流的离散速度分量，表明风结构高度非均匀，可能由多达百万个团块组成。估算其质量外流率为每年 60–300 个太阳质量，风动能功率超过爱丁顿光度极限。与星系尺度外流相比，其动能功率大三个数量级以上，动量通量高十倍。这些结果不支持能量驱动和动量驱动的外流模型，提示此类风活动可能仅存在于类星体阶段的不到 10% 时间内，且由于风与星际介质的团块性，其能量 / 动量未能有效传递至星系尺度外流。