研究背景
活动星系核（AGN）是宇宙中最明亮的天体之一，其能量来源于星系中心超大质量黑洞对周围物质的吸积过程。AGN的结构包括黑洞、吸积盘、宽线区、尘埃环和窄线区。吸积盘释放的辐射电离周围气体，从而产生观测到的宽发射线和窄发射线。根据光谱中宽发射线的有无，AGN通常被分类为含有宽发射线的Ⅰ型AGN和仅含有窄发射线的Ⅱ型AGN。近年来，一类特殊的AGN引起了广泛关注——它们在数月至数十年的时间尺度内会经历宽发射线的出现或消失，即发生光谱类型的转变，被称为“变脸”活动星系核（CL-AGN）。通常认为“变脸”现象源自于吸积模式的转变。然而，经典吸积理论预期的吸积模式转变时标为数百年至数千年，远大于观测到的“变脸”时标。因此，“变脸”现象对经典黑洞吸积理论提出了严峻的挑战。
着观测数据的积累，研究人员发现部分CL-AGN并未止步于一次谱态转变，而是在初次“变脸”之后，再次经历宽发射线的消失或重现。这类天体被称为重复“变脸”活动星系核（RCL-AGN）。相较于单次“变脸”事件，RCL-AGN在谱态转变的时标方面提供了更丰富的观测信息，再结合高频次的测光观测即能对谱态转变时标进行较好限定，为探索“变脸”行为所对应的吸积模式转变提供了重要观测依据。然而，此前已证认的RCL-AGN仅约30个，样本的匮乏限制了相关的深入研究。通过系统搜寻来扩大RCL-AGN的数量，对揭示“变脸”背后的物理机制具有重要意义。
发现16个重复“变脸”活动星系核
在该项工作中，研究开云手机平台基于前人研究已证认的1154个CL-AGN开展了系统搜寻。其中，299个目标除初始证认光谱外，还具备来自LAMOST、SDSS和DESI的额外光谱数据，可用于搜寻重复“变脸”行为。研究开云手机平台采用基于光谱拟合的参数筛选与目视检查相结合的方法，检查不同观测时间光谱之间的宽发射线变化，同时结合广域红外巡天望远镜（WISE）的中红外光变曲线进行辅助判断，如图1所示。最终从299个目标中证认了22个RCL-AGN。其中19个目标呈现宽发射线先消失后重现的“变脸”行为，另外3个则呈现相反的行为。该工作所获得的RCL-AGN中，有16个为首次发现，显著扩大了RCL-AGN样本。LAMOST的高质量光谱对其中6个RCL-AGN的证认起到了关键作用。
图1：RCL-AGN J0023+0035的光学光谱与中红外光变曲线。左图展示了该目标在不同观测时期的光谱，其中H-beta宽发射线先消失后重新出现；右图显示W1和W2波段的光变曲线，呈现先变暗后变亮的光变趋势，六条不同颜色的短虚线对应左图不同光谱的观测时间。
在此基础上，研究开云手机平台利用WISE中红外光变曲线对RCL-AGN的中红外光变时标进行限定。相较于采样稀疏的光谱观测和弥散较大的光学测光，中红外光变曲线能够更清晰地呈现“变脸”前后的亮度变化过程。如图1的右子图所示，WISE数据覆盖了该源的第二次谱态转变过程。研究开云手机平台将“变脸”期间的中红外光变曲线最暗与最亮态之间的时间间隔定义为中红外光变时标。采用同样的方法，研究开云手机平台对18个RCL-AGN的谱态转变进行了分析，发现中红外光变时标主要分布在2至5年之间。
变脸，并非一次性的谢幕
在具有额外光谱观测数据的299个CL-AGN中，有22个表现出重复“变脸”行为，占比约7%，表明重复“变脸”在CL-AGN中并非罕见现象。此外，研究开云手机平台还注意到，其中14个源的最新中红外光变曲线呈现反向变亮或变暗的趋势，暗示这些天体可能继续发生谱态转变。这些现象表明，一旦AGN进入“变脸”状态，其吸积流可能进入一个长期的不稳定阶段，并在此阶段中反复切换于不同吸积模式。目前所观测到的每一次转变，或许只是这一漫长演化过程中的短暂一瞥。持续的光谱监测对于捕捉其后续的转变行为、揭示其物理机制至关重要。
该研究显著扩大了已知RCL-AGN的样本，为理解AGN谱态的快速转变提供了重要的观测基础。随着LAMOST及其他光谱巡天项目的持续推进，研究人员有望捕捉到更多重复“变脸”事件，包括进一步扩大样本和发现一批具有多次重复“变脸”行为的AGN。
相关论文以“Discovery of Repeating Transitions in 16 Changing-look Active Galactic Nuclei”为题，已被天文学术期刊 《Astrophysical Journal》接受发表。第一作者为cctv5+正在直播
东华大学董倩博士研究生，共同通讯作者是cctv5+正在直播
东华大学顾为民教授和泉州师范学院张志翔博士。其他合作者包括cctv5直播在线回放
学院孙谋远教授，中国科学院国家天文台郭威坚博士，中国科学技术大学王俊贤教授和蔡振翼教授，云南师范大学郑永刚教授。
该成果得到国家重点研发计划项目和国家自然科学基金重点项目的资助。
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