活动星系核（Active Galactic Nuclei，简称AGN）是一类极为特殊的河外天体，其核心超大质量黑洞存在着剧烈的物质吸积以及其他极端的天体物理过程。类星体是极度明亮的活动星系核。根据类星体的射电波段强度相对于光学波段强度的高低，类星体又分为射电宁静和射电噪类星体。活动星系核中心的黑洞如何影响其所在的寄主星系，射电宁静和射电噪类星体之间是否具有统一性，仍然是该领域有待解决的热门问题。 

　　近日，由上海天文台科研人员牵头的国际团队在该领域取得新进展：通过分析Mrk 231的多历元甚长基线干涉（VLBI）数据，揭示其宁静状态下的喷流是亚相对论性的，并发现该喷流在一个约60度张角的锥形腔体中摆动，进而分析了引起喷流结构变化的原因。 

　　之所以选择Mrk 231作为研究对象，该团队的通讯作者、上海天文台的安涛研究员这样解释道，Mrk 231是目前已知的距离我们最近的射电宁静类星体，也是最明亮的红外星系之一；它同时存在显著的射电喷流和强大的多相多尺度外流，是研究外流、喷流以及活动星系核（AGN）反馈的理想实验室。 

　　射电宁静类星体中通常存在大尺度的外流。基于Mrk 231的X射线、光学和毫米波段的谱线观测，该团队均探到强大的外流，尺度从星系核区一直向外延伸到约1万光年。 

　　“除了外流，基于射电波段的观测数据，我们还发现它存在喷流，但喷流的准直性较差。”该工作的第一作者、目前正在上海天文台就读研究生的汪爱玲说，“通过进一步追踪该喷流与星际介质的相互作用，我们发现，随着时间推移，作用点的位置不断变化，这样会产生大角度的激波，喷流携带的能量通过激波耗散在星际介质中，进一步推动了气体外流在更大尺度上的传播。” 

　　在宁静状态下，喷流动能只占外流能量的一小部分；但是爆发状态下，喷流动能将增加几十到百倍，并将大部分以辐射的形式耗散掉。因此，Mrk 231的喷流对星系环境反馈的贡献不可忽视。“但另一方面，与高度准直的耀变体喷流相比，Mrk 231的喷流功率低，准直性差，导致其在特定方向上的平均作用效果明显低于同等条件下的准直喷流。喷流在锥形腔体内摆动，却始终无法冲破外部稠密的星际介质，无法成长为一个大尺度的射电源。”该工作的通讯作者、上海天文台研究员安涛补充道。 

图1 螺旋喷流模型和弯曲喷流模型（图片版权：杨小龙博士所有，转载或者引用请注明来源及原作者） 

　　喷流结构之所以发生变化，可能有两个原因。Mrk 231是一个并合星系，星系中心存在两个超大质量黑洞，大质量黑洞对小质量黑洞的潮汐引力造成了喷流进动，形成了螺旋的喷流形态；另一个原因可能是喷流进入围绕活动星系核旋转的尘埃盘，盘中的气体物质被夹带进入喷流，夹带物质携带的角动量导致喷流方向发生弯转。 

　　Mrk 231的辐射性质位于射电宁静与射电噪类星体之间的过渡地带，其喷流代表了射电宁静活动星系核族群的最强者。研究Mrk 231以及类似性质的类星体将进一步验证射电宁静与射电噪活动类星体是否具有统一性的联系。后续该团队将进一步在该领域开展相关研究。 

科学文章链接： 

https://academic.oup.com/mnras/advance-article/doi/10.1093/mnras/stab587/6157752 

科学联系人： 

　　安涛，中国科学院上海天文台，antao@shao.ac.cn 

　　汪爱玲，中国科学院上海天文台，wal@shao.ac.cn 

新闻联系人： 

　　左文文，中国科学院上海天文台，wenwenzuo@shao.ac.cn