切仑科夫线状辐射与类星体的宽发射线起源探讨

当具有各向同性速度分布的相对论电子穿过稠密气体区,或者轰击稠密气体区的表面时,切仑科夫效应将会产生1种特殊的原子或离子发射线,称做切仑科夫线状发射.这一预言在光学波段已由实验室的实验所证实.研究指出了切仑科夫线状辐射在类星体和赛弗特1星系的宽发射线研究中的重要性,利用此新机制有可能解决类星体研究中的一些重大且长期没有解决的疑惑.例如宽氢线之间存在的反常强度比,特别是反常Lyα/Lyβ强度比的问题.并且进一步估计了相对论电子穿过宇宙气体时所产生的各种效应的能耗的数量级,并对各种能耗进行比较,证实了切仑科夫线状发射机制在类星体和塞弗特1型星系中的有效性.     

切仑科夫铁Kα和Kβ发射线的强度比和本征红移比的计算及其在活动星系核中的可能应用

当具有各向同性速度分布的相对论电子穿过稠密气体区,或者轰击稠密气体区的表面时,切仑科夫效应将会产生一种特殊的原子或离子发射线,称做切仑科夫线状发射.这一预言在光学波段已由实验室的实验所证实.把线状发射理论推广到X射线波段,给出计算切仑科夫铁Kα和Kβ发射线的强度比和本征红移比的基本公式,列出了不同价次铁线的强度比和本征红移比.这一计算结果在活动星系核中有可能找到潜在的应用.最近观测发现源NGC3783,除存在着6.4 keV的铁Kα发射线,还存在着很强的7.0 keV的铁Kβ发射线,且两者等值宽度之比为EW_(Kα)/EW_(Kβ)≈3.43,这很难用传统的"光电吸收-莹光机制"来解释.切仑科夫线状发射机制可为解决这一困惑提供一条新途径.此外,期待切仑科夫铁Kα和Kβ线的本征红移比也会在以后的观测中能得到检验.假如切仑科夫线状辐射的设想得到观测的进一步支持,则对中央大质量黑洞周围物理环境的传统认识将有大的修改-活动更加剧烈,而且更加高能,其中气体也更加稠密.     

新发现的4个X选类星体和个赛弗特星系

1997－1998年期间,使用2．16m望远镜对ROSATX射线源进行光学证认,证认出4个ROSATX射线源是新发现的类星体,2个ROSATX射线源是新发现的赛弗特星系．     

活动星系核的铁Kα和铁Kβ发射线-Cerenkov线状辐射的进一步证据

最近XMM—Newton观测到了Seyfert 1星系,NGC3783,除存在着6．4keV的铁Kα发射线外,还存在着很强的7．0 keV的铁Kβ发射线,且两者之间的等值宽度(EW) 之比难以由传统的“光电吸收-莹光机制”来解释．利用尤峻汉等人提出的Cerenkov线状发射机制可合理解释EWKα／EWKβ．给出了详细的模型考虑和理论计算,结果表明活动星系核中产生铁K线的机制不只有莹光机制还有Cerenkov线状辐射机制．两者共存于活动星系核(AGNs)中,而且以Cerenkov辐射机制为主．     

四个PG类星体的谱能结构与红外辐射机制

本文利用宽波段能谱结构讨论了四个PG类星体的红外辐射机制．结果表明，在产生红外连续辐射的可能机制中，非热的、具有幂律特征的辐射和被核光度加热的“核尘埃”的热再辐射是红外辐射的主要来源．对于高光度的活动星系核，它的主星系的红外辐射及恒星形成区的红外辐射是可以忽略的．     

窄线赛弗特Ⅰ型星系中可能具有吸积盘热辐射起源的软X射线超

理论上,低质量高吸积率活动星系核的标准吸积盘黑体热辐射有可能形成软X射线波段的超出。然而,活动星系核的软X射线超温度为0.1 keV左右,显著高于标准吸积盘理论预言的最高有效温度。只有Yuan等人在2010年报道的RX J1633+4718是一个例外,其软超温度为32.5_-6.0^+8.0 eV,显著小于0.1 keV,并与吸积盘理论预言的温度相符;此外,其光度也符合吸积盘的理论预期。因此该软X射线超很可能起源于吸积盘的热辐射。这一类源对于吸积盘理论和软X射线超的研究都有重要意义。文中使用ROSATPSPC数据,在所有已知的窄线赛弗特Ⅰ型星系（Narrow Line SeyfertⅠgalaxies,NLSIs）中寻找类似于RX J1633+4718的源,即软X射线超可能起源于吸积盘热辐射的源。分析了150个源的245条光谱,其中58个源的90条光谱具有显著的软X射线超。样本中软X射线超温度分布的平均值T_soft为0.10keV,标准偏差为0.03 keV。除了RX J1633+4718外,只有3个源的软X射线超温度小于60 eV,而且温度接近吸积盘最高温度。这个结果表明,类似于RX J1633+4718的具有低温软X射线超的源很稀少。最后,在具有黑洞质量估计的26个源中,软超温度与黑洞质量M_BH、爱丁顿比L/LEdd及预期吸积盘最高温度T_max都没有明显的关联性,与前人的结果一致。     

活动星系核中黑洞质量和吸积率分布研究

红移、中心黑洞质量和吸积率是活动星系核演化的重要参数.利用反响映射法计算了172个类星体和Seyfert星系样本的中心黑洞质量,并分析了中心黑洞的质量、红移、爱丁顿吸积率的分布,进而验证了从类星体过渡到Seyfert星系的演化.     

致密陡谱源1150＋497的VLBI偏振性质

利用美国甚长基线干涉阵对致密陡谱源1150+497进行双波段全偏振观测,获得该源在5GHz和8GHz波段的偏振流量和偏振矢量分布结果,发现该源偏振主要集中在核心处,并通过对三个频率偏振角的拟合,首次获得了源1150+497毫角秒尺度的旋转量约为66 rad/m2.移去旋转量后,获得该源毫角秒尺度的内禀磁场分布,显示磁场矢量与喷流方向一致.     

赫歇尔时期下星系中(亚)毫米波谱线发射的研究进展

目前,(亚)毫米波段探测到大量的谱线发射,例如简单分子(如CO,H2O等)的转动发射以及原子(如C,O等)和离子(如C+,N+等)的基态精细结构跃迁.这些谱线是多种物理状态的星际介质(interstellar medium,ISM)的重要冷却剂,可以用于研究气体的物理性质和化学组成以及气体谱线发射的能量来源.首先介绍了...     

Blazar天体的辐射特性研究

收集了47个Blazar天体的短时标光变资料,估算了中心天体质量和不同波段辐射区域,并对估算结果作了统计分析,发现Blazar天体中心黑洞质量在10~7M_☉到10~(10)M_☉之间,BL Lac天体与平谱射电类星体中心黑洞质量有很大差异,平谱射电类星体中心黑洞质量大于BL Lac天体中心黑洞质量;红外波段和γ射线波段辐射区域大小相似.同时,利用收集到Blazar天体的热光度分析了Blazar天体热光度与短时标光变之间的关系,证实了射电选BL Lac(RBL)天体和平谱射电类星体(FSRQs)的辐射是强成束的,但相对论聚柬效应对X射线选BL Lac(XBL)天体的辐射影响较小.     

太阳Ⅲ型暴与反向Langmuir波的产生

一般认为,Langmuir波(LW)转换为电磁波是太阳Ⅲ型射电暴的产生机制.由电子束流不稳定性可以很容易地激发LW,正向LW和反向LW的相互作用被认为是产生Ⅲ型暴二次谐波的原因,但反向LW的色散方程和产生机制尚未得到充分研究.对含有温度的双流不稳定性的方程进行了解析求解,发现温度和束流速度分别对反向和正向LW色散关系具有显著影响,并采用粒子模拟(PIC)方法部分证实了解析推导的结果.通过PIC模拟研究了反向LW的产生机制,发现反向LW不能由电子束流直接激发,其能量基本上都是由正向LW散射得到的.然而,电子束流对正向LW的二次谐波有直接放大作用.     

粘滞对黑洞吸积盘的截断的影响

采用吸积盘-冕模型研究了粘滞对黑洞X射线双星和低光度活动星系核(LLAGN)中吸积盘的截断以及黑洞X射线双星中高低态转变的影响.以前的分析表明,冕的结构对粘滞的大小非常敏感.因此详细计算了一系列粘滞系数情况下冕的结构.为了便于与观测比较,将数值计算结果进行解析拟合得到最大蒸发率和粘滞系数a的关系,M/MEDD≈1.08a3.35;截断半径和粘滞系数的关系,R/Rs≈36.11a-1.94.这些结果可以用来解释光谱态的高低态的转换和截断半径的变化.并将这些结果应用到几个黑洞X射线双星XTE J118 480,GX 339-4,以及活动星系核NGC 4636中.     

活动星系核中的铁线起源于Cerenkov线状发射的再论证--光薄情况下的模型计算

详细讨论了流行的“反射盘-光电吸收-荧光线”模型在解释活动星系核(AGN)的中、低价铁的Kα线起源时面对观测的困难，进一步指出新认识的谱线发射机制--Cerenkov线状辐射有可能是产生AGN铁Kα线的主要机制．并论证等离子体中氢对折射率的负影响可以忽略不计，计算了光薄情况下的Cerenkov铁Kα线发射，并与观测做了比较．进一步证实了新机制的合理性，并由此给出黑洞附近物理状态的新图景。     

极贫金属晕星中Eu元素的起源

快中子过程(r-过程)发生在富中子的环境中.但是它所在的具体天体物理环境并不是很清楚.随着观测的进展,近年发现了很多的极贫金属的晕星.它们有两个特征:一是快中子元素超丰,并且相对丰度与太阳上的一致.另一个特征是当金属丰度一样时,星体中快中子元素的含量有大的弥散性.这为研究r-过程起源提供了一种独特的途径.模拟计算的方法,用于研究星系演化的过程,以及相伴发生的恒星的快中子核素含量的弥散性,可用来了解快中子元素的起源这样得出的星系演化模型,不仅包含了气体区域自发的恒星形成,而且考虑了超新星爆发激发的恒星形成.结果显示,低质量端的超新星应是快中子核素的产生地.同时,超新星引起的星系演化的不均匀性不足以解释观测到的晕星快中子元素含量的弥散,因此这个问题还有待于更进一步研究.     

黑洞双星的形成

目前,观测证认的黑洞双星在黑洞质量分布上存在一峰值,但是还没有比较完备的理论可以解释,试图对该分布规律给出较合理的解释．鉴于恒星的氦(He)核在黑洞形成中所扮演角色的重要性,将He核质量与黑洞初始质量联系起来．根据Fryer等人的二维核塌缩模拟的结果,找到了一拟合关系,从而根据He核大小可以估算黑洞的初始质量．采用PPE恒星演化程序计算确定He核质量．最后得到星族Ⅱ和星族Ⅰ黑洞双星的黑洞初始质量的分布,并结合观测给出了相应的解释．