华中科技大学物理学院天文学系博士生周畅，以第一作者身份在The Astrophysical Journal上发表论文“AT2022cmc: A Tidal Disruption Event with a Two-component Jet in a Bondi-profile Circumnuclear Medium”，通讯作者为我系雷卫华教授。该研究提供了一个研究宁静星系周围核区气体环境密度分布的有效方法，并将其应用在潮汐瓦解事件AT2022cmc上，揭示了该事件星系核周介质（CNM）分布的情况，及其中心“沉睡”超大黑洞的吸积历史。

潮汐瓦解事件（TDE）是大质量恒星被超大质量黑洞瓦解并发出多波段辐射的过程。目前，发现的具有射电辐射的TDE数30多个，且TDE的射电辐射持续时间为年的量级，这为我们提供了超大质量黑洞在亚pc至pc尺度内的气体吸积过程的重要信息。

AT2022cmc是一例罕见的发生在遥远星系（红移～1.19325）中心且具有相对论性喷流的TDE事件，该源在X射线、光学和射电波段都非常明亮。如此高红移的TDE为我们研究遥远星系提供了重要的工具。AT2022cmc是目前发现的第四例具有相对论性喷流的TDE。不同的是，先前的三例都是在γ射线波段发现的，而AT2022cmc是首个在光学波段发现的、且目前红移最高的具有相对论性喷流的TDE，这为研究此类特殊事件提供了一个新的窗口。

该工作将外流与CNM相互作用的正向激波模型成功应用于解释AT2022cmc的光学和射电观测。首先将该模型的谱指数和光变指数的关系（closure relation, CR）应用到AT2022cmc的射电辐射上，对CNM的密度分布进行初步分析。再结合蒙特卡洛算法对参数全空间进行搜索，得到了最佳的拟合参数。研究发现这个事件的喷流并非单一结构，而是由一个快速窄喷流和一个慢速宽喷流共同组成，明确了其“双成分喷流”结构的存在。双成分喷流模型得到AT2022cmc的CNM密度分布符合邦迪吸积模型预言，表明其中心超大质量黑洞曾以类似球对称的方式进行物质吸积，反映了其宿主星系中心超大质量黑洞的吸积历史。

图 1：AT2022cmc的光学、亚毫米和射电余辉数据，以及与双成分喷流（点线表示快成分喷流，虚线表示慢成分喷流）模型的最佳拟合结果。不同波段采用不同的颜色，图例中加入了偏移因子。

另外，该研究还预测了“天关”卫星（爱因斯坦探针EP）对此类事件的可探测性，认为此类事件在偏轴小于36.3度的情况下还可以进行早期的FXT后随观测。

图 2：AT2022cmc的X射线光变曲线。黑色和红色数据点分别来自NICER和Swift。两条实线是正向激波模型得到的最佳拟合参数所预测的X射线辐射，蓝色实线表示单成分喷流模型，黄色实线表示单成分喷流模型，其中快成分和慢成分分别用黄色点线和黄色虚线表示。EP 的 WXT 和 FXT 的灵敏度分别用紫色虚点线和绿色虚点线表示。灰色数据点是36.3度离轴观测的X射线数据。

该工作发表在《天体物理杂志》，参见Zhou C., Zhu Z. P., Lei W. H., et al. 2024, ApJ, 936, 66。多波段拟合基于代码PyFRS：https://github.com/leiwh/PyFRS。工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad20f3/