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.     

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.     

活动星系核连续谱辐射

连续谱辐射是研究活动星系核结构主要手段之一，谱型，光变，偏振是表征连续谱性质的最主要内容，活动星系是的最主要特征是几乎覆盖了整个电磁波波段，且有着大幅度和快速时标的光变，主要评述了活动星系核从射电到γ射线的全波段性质，观测对活动星系结构核的物理限制及现存的物理模型和解释，并指出了将来的课题。     

类星体与赛弗特Ⅰ型星系陡的巴尔末减缩的起源

类星体与赛弗特Ⅰ型星系中观测到很陡的巴尔末减缩,与传统的理论预言相矛盾．这是一个长期没有解决的困惑．如果活动星系核的宽的氢线是产生于“Cerenkov线状辐射”机制,这一难题就可解决．搜集了过去已发表的近百个有巴尔末减缩观测结果的类星体与赛弗特星系源,并采用“Cerenkov线状辐射”这一新型辐射机制的线强比公式完成了对观测的巴尔末减缩的理论计算．理论与观测符合很好,这是活动星系核宽的氢发射线主要起源于“Cerenkov线状辐射”机制的一个重要证据．如果这一结论最终获得肯定,将大大改变人们对活动星系核物理的认识．     

基于K近邻方法的窄线与宽线活动星系核的自动光谱分类

对于美国芝加哥大学等6个组织的斯隆数字化巡天观测(SDSS)的一批低红移活动星系核(AGN)光谱数据,针对宽线AGNs和窄线AGNs发射线的不同特征,在静止系的光谱上截取有效波段范围,采用自动分类的K近邻方法,对其进行分类．宽线和窄线AGNs光谱的主要区别在于Hβ、[OⅢ]、Ha和[NⅡ]等发射线的幅度和半高全宽(FWHM)的大小,所以截取这些发射线所在的波段进行单独或组合的分类实验,实验证明,单独采用以Hα和[NⅡ]发射线为主的波段,分类效果最好,且对于训练样本数和测试样本数分别为1000和3313条的AGNs光谱的单次分类速度可达32．89秒．在充分利用光谱的典型特征的情况下,自动分类方法也可有效地应用于活动星系核的分类,为传统的通过计算发射线的FWHM值或发射线强比对大型光谱巡天所产生的庞大数据库进行分类提供了一种快速直接的分类方法．     

大样本“变脸”活动星系核多频射电巡天观测结果的统计研究

光学波段的“变脸”AGN (changing-look Active Galactic Nucleus, CL AGN)是光谱类型发生变化AGN的统称.近年来,越来越多观测证据表明这类现象与中央超大质量黑洞吸积活动有关.而黑洞吸积率的变化可能会引起喷流的增强或者减弱,进而导致射电波段观测性质的变化.在已发表的文献中,收集了74个光学波段证认的“变脸”AGN、90个“变脸”AGN的候选体.基于这个目前最大并且选源方式多样化的非完备样本,探讨了“变脸”AGN在射电波段的观测性质.从澳大利亚平方公里阵先导设备(Australian Square Kilometre Array (SKA) Pathfinder, ASKAP)和美国甚大阵甚大阵(Very Large Array, VLA)的4大射电巡天观测中,发现了51个“变脸”AGN (含21个候选体)在0.9–3 GHz存在射电波段的对应体,样本的射电探测率约为41%,与一般AGN的射电探测率无显著区别.此外,分析了这些源的射电谱指数,发现在1.4 GHz和3 GHz频段“变脸”AGN相对于一般射电源有较平的射电谱.该统计结果或可解释为“...     

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。     

活动星系核射电延展区观测和理论研究

随着探测设备角分辨率和灵敏度的提高,喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展结构在射电、红外、光学、X射线等越来越多的波段被探测到,分辨出其更细致的结构,促进了理论研究热潮的兴起,使该领域成为当今天体物理研究的活跃领域之一。喷流是由活动星系核中心产生的准直等离子体外流,由中心黑洞驱动。至今,对喷流的成分、产生、准直原理和加速机制等基本问题并不清楚。另一方面,对于喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展区的辐射机制,一般认为其射电和光学辐射由相对论电子的同步辐射产生,但X射线的起源就存在着一定的争议。简单概述该领域近年来观测和理论研究进展。     

高和低红移活动星系核C Ⅳ宽宽线区动力学

基于斯隆巡天的高红移类星体以及IUE和HST低红移活动星系核光谱样本,仔细分析CⅣ的等值宽度、半高全宽、蓝移不对称参数和活动星系核吸积状态之间的相关性。结果得到,当爱丁顿比L_bol/L_Edd<0.1时,CIV发射线类似于低电离线,接近位力化状态;而L_bol/L_Edd>0.1时,呈现出明显的外流特征。这表明L_bol/L_Edd>0.1时,辐射压对宽线区云团运动状态的影响变得比较重要。     

黑洞X射线双星的类氢类氦铁Kа发射线

用径移主导吸积流模型(ADAF)不仅可以成功解释很多低吸积率天体的连续谱辐射,也可以说明X射线波段的谱线发射,而后者目前尚少有讨论.以黑洞X射线双星GX339-4处在低吸积率的宁静态情况为例,计算了它的铁线发射,表明在ADAF情况下的确可以产生足够强的可以在观测上检测的类氢和类氦铁Kа线.     

新发现的X射线选活动星系核、白矮星和激变变星

为了研究ROSATX射线选亮近类星体巡天的选择判据 ,从 1 995年 4月至 1 996年 1 0月期间 ,利用北京天文台 2 .1 6米望远镜进行了试验观测 ,发现了 73个类星体、2 7个赛弗特星系、1个BLLac候选体、1个白矮星和 1个激变变星     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制：II.红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７－２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分     

活动星系核的伽玛辐射和宇宙标准烛光

编辑了一个样本,其中包括71个Gev伽玛射线噪的活动星系核(14个BL Lac天体和57个平谱射电类星体),53个FRⅠ型射电星系和63个FRⅡ型射电星系。文章采用了非线性最小二乘法来拟合这个样本。当假设Mv=-23.0时,得到一个达到最佳拟合的哈勃常数,其拟合值为H0=71.5±3.8kms-1Mpc-1。该值与通过哈勃望远镜关键计划所得到的哈勃常数值H0=71.5±8kms-1Mpc-1符合得很好。其结果表明活动星系核的Gev伽玛辐射可以被用作宇宙标准烛光。     

黑洞X射线双星的类氢类氦铁Kα发射线

用径移主导吸积流模型（ADAF）不仅可以成功解释很多低吸积率天体的连续谱辐射，也可以说明X射线波段的谱线发射，而后者目前尚少有讨论。以黑洞X射线双星GX339－4处在低吸积率的宁静态情况为例，计算了它的铁线发射，表明在ADAF情况下的确可以产生足够强的可以在观测上检测的类氢和类氦铁Kα线。     

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...     

部分遮蔽类星体SDSS J151653.22+190048.2的紫外波段中等宽度发射线起源

类星体SDSS J151653.22+190048.2 (简称J1516+1900)在紫外-光学-近红外波段展现出奇特的光谱性质:其光学Hα、Hβ和近红外的Paα、Paβ等发射线的半高全宽(full width at half maximum intensity, FWHM)均超过5000 km/s,等值宽度接近类星体平均值;而紫外波段光谱的常见发射线Lyβ、OVI、Lyα、NV、Si IV和CIV等,由FWHM1700 km/s的中等宽度成分主导.这种现象很可能是由于紫外发射线的宽线成分经尘埃消光,强度严重削弱,从而使得中等宽度成分凸显出来;在光学和近红外波段,尘埃消光减弱,发射线由宽线成分主导,潜在的中等宽度成分不容易被看到.根据中等宽度成分的线宽和J1516+1900中央超大质量黑洞的质量MBH5.75×108M⊙,在维里化假设下,估计中等宽度发射区到中央黑洞的距离约为1.6 pc.另一方面,利用J1516+1900丰富的观测谱线,结合光致电离模型计算,可以限定J1516+1900的中等宽度发射线区气体密度1012cm-3、电离参数10-0.65.据此估计该发射线区到中心黑洞距离0.016 pc,只有维里化距离的1%.这一矛盾结果预示着中等宽度发射区可能具有较为复杂的物理结构,未来需要观测更多类似J1516+1900的部分遮蔽类星体并进行系统的分类和研究.     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制──Ⅱ．红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７一２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分布等模型参数。     

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.     

Blazar天体的红外偏振和变化研究

利用多波段同时性观测数据,研究了Blazar天体的近红外波段偏振与光学波段偏振的关系,发现两个波段的偏振度和偏振角之间都存在着很强的线性相关性．另外,两个波段的辐射流量也强烈相关．结果表明Blazr天体的近红外辐射主要来自于相对论电子的同步辐射,且与光学波段辐射来自于同一辐射区域．另外,利用2MASS数据还研究了近红外波段3个色指数J-H、H-K和J-K之间的相关性,发现J-H和H-K都与J-K强相关,但J-H与H-K之间没有相关性．最后研究了色指数-星等关系,表明在近红外波段Blazar天体变亮时谱形变平．