耀变体
/ BLAY-zar /
想象你不是站在消防水管旁,而是正对着喷嘴、顺着水流方向往里看。水管喷出的一切都朝你飞来。耀变体就是一种 AGN,它的相对论性喷流恰好几乎正对地球,于是我们正沿着黑洞那道近光速光束的枪管往里看。结果便是天空中最极端、最反复无常的一类光源。
由于喷流对准我们,它的光被相对论性集束效应剧烈增强,有时亮上数百倍,其特征也以惊人的速度变化。耀变体在整个频谱上不可预测地爆发,从射电波到能量最高的伽马射线,亮度能在数小时甚至数分钟内翻倍。喷流的辉光——主要是被集束放大的同步辐射——压过几乎其余一切,因此耀变体只显示很弱或几乎没有发射线,看起来像没有特征、剧烈变化的点源。它们主要分两种:蝎虎座 BL 型(BL Lac)天体,几乎没有发射线;以及平谱射电类星体,仍显示一些发射线。
耀变体是 AGN 统一模型最极端的一面:把一个射电星系的喷流转过来对准我们,同一个天体就变成耀变体。它们是高能天文学和多信使天文学的重点目标——其中一个耀变体 TXS 0506+056 甚至被定位为一个高能宇宙中微子的可能来源,把喷流物理与粒子天体物理联系了起来。那种刺眼的剧烈变化,并不是黑洞本身在狂暴地改变,而是我们正面的、被集束的视角,把喷流中的每一次闪烁都放大了。
耀变体蝎虎座 BL(BL Lacertae)起初因为闪烁得太厉害,被编录为一颗“变星”。直到后来,天文学家才意识到,它其实是一个遥远 AGN 几乎正对我们的、被集束的喷流——它那反复无常的亮度变化来自相对论性喷流,而不是一颗脉动的恒星。
一道正对我们的 AGN 喷流——集束效应使它刺眼地亮、剧烈地变。
耀变体本质上并不是最亮的一类 AGN——它看起来那么亮,只是因为它的喷流把光直直地射向我们。把同一道喷流转向侧面,这个天体看起来就成了一个普通的射电星系;那种壮观的变化是几何加相对论的产物,而不是引擎在乱来。