活动星系核的光变和演化

【摘要】：本文对活动星系核的基本特性及分类、光变、理论模型、中心黑洞和演化研究，作了较为全面的综述。对典型的活动星系核进行周期分析，估算活动星系核中心黑洞质量以及对活动星系核的演化等进行了研究。 主要的研究工作包括以下内容：(一)对3C 454.3的射电光变周期分析。我们利用Met(?)hovi射电天文台射电22GHz和37GHz的观测数据利用Jurkevich方法和功率谱方法对3C 454.3进行周期分析，得到6.15年和1.57年的周期，同时利用双黑洞模型对6.15年的周期进行解释，并对中心结构进行了研究，通过简单的估算得到主黑洞和次黑洞的质量分别为1.53×10~9M_⊙和1.86×10~7M_⊙，两黑洞间的距离为5.88×10~(16)cm，它们的寿命为2.37×10~5年，另外我们估算出系统的引力辐射光度为3.28×10~(46)ergss~(-1)。对于1.57年的周期我们认为是由于螺旋喷流引起的，观测到的流量变化与视角有关。(二)对Seyfert星系Ⅲ Zw 002的射电光变周期分析。我们利用Met(?)hovi射电天文台射电22GHz和37GHz的观测数据利用Jurkevich方法、功率谱方法和弥散相关函数法对Seyfert星系ⅢZw 002光变周期进行了定量的分析，得到5.15年的周期，与Brunthaler等人(Brunthaler et al．2003)通过定性分析得到的大约5年的周期相吻合，我们认为这个光变周期是由螺旋喷流引起的。(三)黑洞质量的估算。利用光变估算黑洞质量是一个简单而可行的方法，我们在不同的理论模型下通过最小光变时标对一批源的黑洞质量进行估算，发现在Kerr黑洞理论下所得到的黑洞质量与经典动力学方法得到的黑洞质量相一致，而在Schwarzschild黑洞理论和吸积盘理论下所得的黑洞质量与经典动力学方法得到的黑洞质量差别很大，这说明活动星系核中心的黑洞应该是旋转的Kerr黑洞。(四)活动星系核的演化研究。我们用UBV双色图的角度来研究它的演化规律，得到的结果和从黑洞质量、热光度以及吸积率之间的关系得到的结果是一致的，同样支持了Punsly(1996a)的猜想，同时也为活动星系核存在FRSQs→BL Lac天体的演化轨迹提供了一个新的证据。