AGN 統一模型
幾十年來,天文學家不斷給新發現的活動星系命名——類星體、1 型和 2 型賽弗特、射電星系、耀變體、蠍虎座 BL 型——彷彿它們是一整座各不相同的猛獸園。統一的想法是一記漂亮而簡潔的解圍:也許這些大多根本不是不同的天體,而是同一臺基本引擎在不同情形下看到的樣子。改變幾個因素——主要是你觀看它的角度——一頭生物就能穿上所有的戲服。
這臺共享的引擎,總是一個超大質量黑洞、一個吸積盤、高速的寬線氣體、較慢的窄線氣體、一圈塵埃環,有時還有噴流。統一模型說,表面上的猛獸園主要來自三個旋鈕。第一,視角:沿塵埃環的孔往下看,你看到寬線區(「1 型」);側向穿過塵埃環看,寬線被擋住,只剩窄線(「2 型」);正對一道噴流往下看,得到耀變體;從側面看同一道噴流,得到射電星系。第二,光度(黑洞進食的快慢)把暗弱的賽弗特與明亮的類星體區分開。第三,AGN 是否噴出強噴流(「射電噪」對「射電寧靜」)。
統一模型是天體物理學中一個偉大的統攝性思想,背後有強有力的證據——最引人注目的是,在 2 型 AGN 的偏振光中找到了隱藏的寬線,恰如一臺被埋藏的「1 型」引擎所預言。但它是一個框架,而不是一條完成的定律:有些 2 型 AGN 似乎確實缺少寬線區,而是什麼讓 AGN 變得射電噪也仍無定論。誠實的總結是:取向能解釋 AGN 猛獸園中的很大一部分,但並非全部。
在 2 型賽弗特星系的偏振(散射)光中發現同樣隱藏的寬發射線,是統一模型的決定性檢驗:它表明寬線區一直都在,只是從我們直接的視線方向被塵埃環擋住了。
一臺引擎,多套戲服——主要取決於觀看的角度。
統一模型解釋了很多,但並非絕對:取向、光度和射電噪度合在一起,覆蓋了 AGN 猛獸園的大部分,但有些天體(真正沒有寬線的 2 型、射電噪與寧靜之分)仍不服從這一簡單方案。應把它當作一個強有力的統攝性框架,而非已經蓋棺定論的結論。