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类星体Fe发射线产生区域的研究

黄凯  
【摘要】: 活动星系核(Active Galactic Nuclei,简称AGN)指一类特殊的星系的中心致密区域。与一般宁静星系相比,AGN在一些乃至整个电磁波段具有非常高的光度。类星体(Quasar,也称QSOs)是最亮的一类AGN。黑洞-吸积盘模型是目前普遍接受的AGN的产能模型:中心是一个10~6-10~9太阳质量的超大黑洞(SMBH),黑洞外面是吸积盘。为解释各类别AGN发射线观测特征异同,人们提出了基于视角的统一模型:在吸积盘外依次是宽线区(BLR),屏蔽区或者尘埃坏(Torus),窄线区(NLR),还可能存在喷流(Jet)。基于X射线观测,还提出了核心存在冕的结构。 研究表明AGN的发射线区域是分层的,不同光学发射线产生的区域不同。一些AGN存在明显的光变。基于AGN发射线的光致电离模型,核心区域的来自吸积盘的电离光度发生变化,则不同物质发射线光度也会产生变化。相对于核心电离连续谱的光变,不同发射线光变的响应时间(称为时间延迟τ)也就不同。响应时间的长短也就对应了发射线产生区域距离AGN核心的距离。由此可给出不同发射线产生区域的位置,探讨发射线的起源。此方法即所谓“反响映射方法”(Reverberationmapping method)。目前人们已经监测了三十多个AGN的光学光变,利用这种方法研究了发射线区到中心的距离,并研究其中心超大黑洞质量。 本文研究AGN的光学FeⅡ线的起源。选取FeⅡ线较强的一个类星体PG1700+518作为研究对象。通过对跨度约7.5年的PG 1700+518的39次观测得到的光谱进行多成分拟合,获得FeⅡ发射线、Hβ宽成分、Hβ窄成分的光变曲线。通过交叉相关分析了连续谱与发射线流量变化关系,给出了各成分时间延迟的分布曲线。首次发现PG 1700+518的FeⅡ线时间延迟为263±68天,Hβ的时间延迟为170±170天,小于Peterson等人在2004年发现的Hβ的时间延迟(251.8_(-38.8)~(+45.9)天)。同时,我们得到FeⅡ的半高全宽为:1554±110 km/s,与Peterson等人在2004年给出Hβ的半高全宽1846±682km/s相近。这些表明这个源的FeⅡ辐射区在Hβ辐射区的外测,从Hβ辐射区到FeⅡ辐射区物质处于分层结构。扣除FeⅡ线贡献,我们发现PG1700+518的光学谱指数与流量间存在正相关关系,即流量变大谱变陡。


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