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我系王俊峰教授开云手机平台关于活动星系核反馈的研究取得重要进展，相关研究成果以“Jet-ISM Interaction and Multi-channel AGN Feedback in the Post-merger Galaxy 4C+29.30”为题，被《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）接收发表。该研究发现了近邻星系4C+29.30中辐射反馈和喷流反馈两种模式共存的观测特征，并获得了喷流和星际介质相互作用的直接证据。这一成果为理解超大质量黑洞吸积模式的转换以及黑洞与宿主星系的协同演化提供了新的观测约束。
活动星系核反馈的理想实验室：4C+29.30
活动星系核反馈通常被分成“辐射”模式和“喷流”模式，分别对应较高的吸积率（爱丁顿比?0.01）和较低的吸积率（爱丁顿比?0.01）。前者主要由电磁辐射释放能量，有助于形成不同尺度的电离锥结构、延展发射线区以及多相气体外流；后者主要通过射电喷流将机械能注入到星际介质、星系周介质，甚至星系际介质。这两种吸积模式下的反馈特征并非是非此即彼，少数射电噪类星体（radio-loud quasars）和高激发态射电星系（HERGs）具有两种反馈机制共存的观测特征。这些系统表明，高吸积率对应的辐射反馈与强喷流反馈可能在特定演化阶段同时存在。
4C+29.30是经历过星系并合的近邻活动星系（图1），其多尺度、不同年龄的喷流结构记录了活动星系核的长期演化过程，因此成为研究黑洞反馈的理想实验室。研究开云手机平台结合SDSS/MaNGA和CFHT/SITELLE光学积分视场光谱，以及VLASS射电图像数据，发现了4C+29.30中活动星系核多种反馈机制共存的证据。
图1. 星系4C+29.30的多波段观测。（a）DESI巡天的grz波段伪彩色合成图；（b）HST宽带成像，中心波长为5852?，带宽1873?；（c）HST图像，其中橙色和靛蓝色等高线分别表示VLASS 3GHz形态和Chandra 0.5?2 keV的X射线辐射，紫色六边形为SDSS/MaNGA的观测视场。
辐射驱动的双锥电离气体外流
通过对星系不同区域的发射线光谱进行多高斯分量拟合，研究开云手机平台发现电离气体由速度弥散较窄的规则旋转成分和速度弥散较宽的非旋转成分组成。其中星系中心半径约8 kpc范围内的宽发射线成分以塞弗特（Seyfert）型电离为主（图2a,b）；其速度分布符合对称的双锥外流特征，且外流方向相对喷流主轴偏离约26度（图2c,d）。进一步结合中心黑洞较高的吸积率（爱丁顿比?0.1），说明星系中心的电离气体外流主要由活动星系核辐射驱动。
图2. 气体非规则旋转成分的电离机制和运动学。（a,b）空间分辨的线强比诊断图，其中塞弗特区域的颜色示踪相应的[OIII]λ5007发射线速度弥散，黑色等高线表示VLASS的射电结构，喷流主轴由黑色点虚线表示；（c,d）[OIII]λ5007速度场，以及中心半径约8 kpc范围内的速度结构。
喷流与星际介质的相互作用
在星系尺度喷流的北侧射电瓣处，同时表现出塞弗特型和低电离星系核发射线区（LINER）电离特征（图2a,b），且电离气体具有加速的运动学结构（图2c），这与喷流和星际介质相互作用触发快速激波的理论预期一致。
以上证据表明星系4C+29.30同时具有辐射和喷流驱动的反馈特征。进一步从能量供给角度定量分析，电离气体外流的质量流出率（mass outflow rate）低于辐射驱动模型的理论预测，说明辐射能足以驱动观测到的气体外流；此外，喷流射电瓣的机械功率（kinetic power）相比加速气体的动能注入率高约一个数量级，说明喷流能够为气体加速提供充足的能量。该研究有助于深入理解辐射反馈和喷流反馈在星系演化中的不同作用，并为进一步揭示黑洞吸积模式的演化及其与宿主星系的协同演化提供新的观测线索。
研究论文
该工作已经被《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）接收。曹霄博士为论文的第一作者，王俊峰教授为论文的通讯作者。合作者包括南京大学陈燕梅教授、南京师范大学鲍敏副研究员、南京大学许啸宇博士，以及cctv5直播在线回放
学院张春意博士、方陶陶教授和武剑锋教授。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国载人航天工程、国家平方公里阵列射电望远镜（SKA）专项以及中国博士后科学基金的资助。
预印本链接：
https://arxiv.org/abs/2606.24211
封面: 4C+29.30 多波段观测;
Credit:
X-ray: NASA/CXC/SAO/A.Siemiginowska et. al;
Optical: NASA/STScI;
Radio: NSF/NRAO/VLA
