活动星系核（AGN）的光变是其最为显著的观测特性之一，然而具体物理起源机制仍不明确。

基于活动星系核中心超大质量黑洞吸积盘内存在大量恒星和致密天体这一共识，我们提出一个新的模型用于解释AGN多波段的光变特性。具体来说，我们考虑一颗卫星黑洞由于AGN吸积盘的密度扰动而迁移，在其引力作用下，周围的等离子体会随之共同迁移，进而挤压盘内的大尺度磁场，改变其拓扑结构并触发盘内磁重联过程（如图1所示）。

图1.模型示意图

磁场会在电流片中重新连接并在短时间内释放大量的磁能，使得等离子体在其中被加速到相对论速度，形成“磁岛链”的结构向外抛射。抛射的等离子体团块在盘内可能会被吸积或是被冷却，为周围的物质加热使得盘的温度升高，产生热辐射。而部分磁化强度更高、速度更快的等离子体团块可能突破盘表面，进入冕区。在此过程中，它们会打破冕区原本较弱的磁场结构，再次触发磁重联，产生X射线辐射。

结果表明，对于环绕质量约10⁷太阳质量的超大质量黑洞的吸积盘，若存在100-1000倍太阳质量的卫星黑洞，其迁移所引发的磁重联可在盘外产生持续10³-10⁶秒、光度约为10³⁸-10⁴²尔格每秒的X射线辐射。该结果与观测到的AGN X射线的光变特性一致。此外，如果在吸积盘范围内存在10³个卫星黑洞迁移，其产生的等离子体团块冷却释放的热量将远超盘本身的粘滞产热，这说明，卫星黑洞迁移触发的磁重联过程不仅能解释AGN的X射线光变行为，还可能对AGN盘的热辐射作出重要贡献。

该研究工作以“Variabilities driven by satellite black hole migration in AGN disks”为题被The Astrophysical Journal接受发表。论文第一作者为厦门大学天文学系博士研究生邢晶童，通讯作者为刘彤教授。其他合作者包括南宁学院黄保全博士（原厦门大学天文学系博士后）和孙谋远教授。

论文链接：https://arxiv.org/abs/2501.10095