中国科学技术大学（以下简称中国科大）活动星系团队探测到星系中的电离气体对星系中心超大质量黑洞辐射作出响应过程中所显示的关键性突变信号，该信号可用于测定星系中电离气体的密度。相关成果日前发表于《天体物理快报》。

测量黑洞周边气体以及星际介质分布，是黑洞与星系共同演化研究的基本课题之一，但气体密度作为一项关键物理参数，它的可靠测量却是该领域的长期难题。

在物理层面上，星系中心电离辐射变化后，电离气体中电子的复合过程需要一定时间，这一“复合时标”与气体的密度成反比。此前，中国科大王挺贵和刘桂琳课题组通过考查光变类星体的复合时标，间接测量出气体的密度。该团队2019年从理论上提出，吸收线特征对中心辐射的响应可假设为阶梯函数形式，即当观测时间间隔大于复合时标时可以观测到吸收线的变化，反之则观测不到吸收线的变化。

根据这一假设，在时间间隔等于复合时标附近，应可以观察到吸收线变化的陡增现象。这种突变信号的成功探测将为该团队测量气体密度所采用的上述方法提供强有力的支持。该团队通过仔细分析SDSS数据库中数据质量较高且有数十次观测的类星体SDSS J141955.26+522741.1，发现它的几个不同的吸收线同时存在陡增现象，从而有力地证明了模型假设的可靠性。

该团队发现探测率曲线还可以将速度空间和天空位置同时重叠的不同密度气体成分分离开来，此前并无有效方法做到这一点。

相关论文信息：https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd318