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类星体宽吸收线区的共振与电子散射偏振

王慧元  
【摘要】:大约10-20%的光学选类星体(QSOs)中存在着蓝移速度达到0.1光速的共振散射宽吸收线坑。一般来说,经常探测到的宽吸收线(BAL)为高电离线,如CIV,NV,SiIV和OIV,这些宽吸收线类星体(BAL QSOs)中有10%同时又存在低电离宽吸收线,如MgⅡ,AlⅢ,甚至FeⅡ。蓝移的吸收线说明它们产生于部分电离的从类星体外流的气体,也就是宽吸收线区(BALR)。宽吸收线区存在于所有的或者绝大多数的类星体里的观点已经被广泛接受。观测证据倾向于认为宽吸收线区覆盖了吸积盘面附近一个较小的立体角。最近的工作又发现宽吸收线区对于软的甚至中等能量的X射线是光学厚的,典型的氢的柱密度为10~(23)到>10~(24)cm~(-2),并且对于主要的共振散射线也是光学厚的,光深在20至80之间。这表明电子散射和共振散射可能对于类星体的偏振有着重要的贡献。同时偏振观测表明宽吸收线类星体是射电宁静类星体中唯一的一类连续谱高偏振的类星体。并且发现吸收坑里的偏振度>连续谱的偏振>发射线的偏振,同时在吸收线附近存在着偏振方位角的转动等等。这为我们提供了丰富的信息用于研究宽吸收线区的几何以及动力学模型。本文详细介绍了作者在博士期间在这方面所做的工作。 我们用解析的方法仔细的研究了宽吸收线区的电子散射偏振对模型的依赖,并且使用Monte-Carlo方法检验了辐射转移的效果。首先我们假设了一个轴对称的,覆盖了赤道方向部分立体角的盘状外流模型。假设取宽吸收线区的覆盖因子为和观测相符合的20%,并且取氢的柱密度为~4×10~(23)cm~(-2)(在X射线观测所得到的范围内),我们发现,电子散射能够成功的预测观测所得到宽吸收线类星体和非宽吸收线类星体(non-BAL QSOs)的连续谱的平均偏振度,0.43%和0.93%。这说明,电子散射足够产生观测所需要的偏振。然而射


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