活动星系核X射线本征谱指数与爱丁顿比关系的研究进展

活动星系核是中央核区有剧烈活动的(河外)星系总称。随着观测技术不断进步,人们对活动星系核的研究越来越多,对其理解也越来越深刻。总结整理了近年来对活动星系核X射线本征谱指数与爱丁顿比关系的观测结果,揭示出如下V形关系图像:随着爱丁顿比由大变小,X射线本征谱指数与爱丁顿比由存在正相关关系,转变为存在负相关关系。一般认为,这一观测现象反映了随着吸积率的降低,黑洞吸积模式发生了变化,由高吸积率时的标准薄盘吸积变为低吸积率时的辐射无效吸积流。这表明,基于标准薄盘的最基本的活动星系核统一模型虽然能够成功地解释较高光度活动星系核的很多观测现象,但却需要做一定的修正,以解释低光度活动星系核的一些观测性质。同时,将来有希望利用这一相关关系估算活动星系核一些重要参数,如中央超大黑洞质量、吸积率等,从而帮助人们更好地理解活动星系核的辐射机制和演化过程。最后对这一领域的研究进行了总结与展望。     

活动星系核中的喷流形成

对活动星系核中的喷流加速机制、观测特征有目前研究近况进行了评述。磁场在喷流加速过程中起重要作用，对磁场加速喷流模型中喷流加速区域的大小进行了估计。比较了不同的磁场加速喷流模型，并讨论了有序吸积盘磁场的形成与维持过程。简要地评述了活动星系核中吸积盘与喷流存在内在联系的观测证据，及中央黑洞与活动星系核的射电辐射特征的关系。     

棒对星系核区恒星形成活动的影响

利用SDSS光谱,研究了IRAS卫星亮红外源星表中的盘状星系中的恒星形成性质,并着重探讨了棒对星系核区恒星形成活动的影响.利用星族合成的方法得到了每个样本星系核区的恒星组成性质、恒星形成活动的强度等信息,并比较了星系整体和核区恒星形成性质的差异.得到的结论:除去相互作用,样本中的棒星系显示出比非棒旋星系更强的核区恒星形成活动和更多的年轻星族成分.     

活动星系核动量驱动反馈机制的研究

观测中发现星系中心超大质量黑洞的质量与星系核球速度弥散或星系核球质量之间存在紧致关系。一般认为这类关系是由活动星系核反馈造成的,但是活动星系核反馈过程的微观物理实现并不清楚。甚至活动星系核反馈的提出者(Silk)也对其有效性提出质疑。利用星系的观测数据重新考虑了活动星系核的反馈过程,检验了活动星系核反馈的有效性。收集了一个包括29个星系的样本,通过样本星系的观测数据对它们的势场和由动量反馈而致的气体壳层在势场中的运动做了更准确的研究,发现绝大多数星系的动量反馈是有效的。     

河外H2O超脉泽源及与其相关的分子谱线的观测和研究

自从在活动星系核NGC4945的视线方向上发现第一个河外H2O超脉泽源以来，迄今为止已发现了19个河外H2O超脉泽源，对与活动星系核成协和河外H2O超脉泽源及分子谱线的观测和研究是探测和研究活动星系核核区中央源，拱核气体和尘埃环性质的非常有效的工具，主要评述对河外H2O超脉泽源及与其相关分子谱线的搜索，观测和理论研究现状。     

水脉泽寄主活动星系核的吸积率(英文)

水超脉泽辐射( 各向同性光度超过 10 个太阳光度) 通常在星系中心最内部的核区( 小于几个秒差距) 被发现,因而活动星系核被认为是其唯一的能量源。同其它没有检测到水脉泽辐射的活动星系核相比,水脉泽寄主活动星系核可能隐含着某种或某些特殊性质。基于此我们调研了已经公开发表的所有水脉泽源的 X 射线观测情况,得到了一个有 X 射线观测研究结果的子样本( 39 个源) 。由它们的 X 射线光度以及估算的黑洞质量,导出了它们的无量纲吸积率( logL2-10keV /LEdd,其中 L2-10keV和 LEdd分别是 2 - 10keV 的固有光度和爱丁顿光度) ; 与距离范围相当的、没有检测到水脉泽的活动星系核样本相比,发现脉泽寄主活动星系核有较高的吸积率。进一步分析比较这两个活动星系核样本的质量吸积率,也发现类似的趋势。此外,为了探索吸积率和水脉泽辐射间可能的内在联系,我们对它们的脉泽光度和吸积率进行了统计分析,然而结果显示二者之间没有明显的相关性。     

活动星系核的Fe K线辐射(英文)

活动星系核中的铁K线辐射可由X射线照射的冷物质 ,热等离子体产生 ,它提供了活动星系核从非常核心到核周围的物质分布 ,物理状态 ,以及中心黑洞强引力场的重要诊断手段。本文我们评述活动星系核中铁K线形成的物理和最近的观测进展     

活动星系核黑洞核球质量及宇宙学红移关系研究

通过文献收集了90个活动星系核样本,研究黑洞质量与核球质量的关系,分析黑洞质量及核球质量比与宇宙学红移的关系,进而研究活动星系核的演化关系,结果表明:(1)在Seyfert星系中黑洞质量与核球质量无明显相关,类星体中则呈线性相关;(2)活动星系核演化序列由类星体演化到Seyfert星系。     

中等质量黑洞活动星系核的射电连续谱研究:总结与展望

中等质量黑洞活动星系核(intermediate mass black hole active galactic nuclei, IMBH AGN)是指中心黑洞大约在10~2M⊙~10~6M⊙质量范围的活动星系核。关于近邻宇宙中IMBH AGN的研究,对于理解高红移类星体中的超大质量黑洞起源(即"种子黑洞问题")、低频引力波源等基本问题有着重要意义。得益于近20年来大规模光学光谱巡天的发展,已发现近邻宇宙中的宽线IMBH AGN的数目超过500个。对于这些光学选IMBH AGN,基于VLA FIRST巡天数据,针对小样本或个源的专门射电连续谱观测,已取得不少结果。从射电形态、连续谱谱型、射电功率和射电噪度、黑洞吸积基本面这四个方面,详细地介绍了目前IMBH AGN射电连续谱研究的进展。并且,分别面向当前正在开展的几个SKA探路者大规模连续谱巡天项目,以及大约10年后运行的SKA (至少是SKA一期),展望了IMBH AGN领域将来可以进行研究的科学目标。     

银心的观测与研究

银心是离我们最近的星系核，它属于活动低下的典型星系核，对它的研究不仅是银河系结构研究中不可缺少的一环，而且是研究黑洞和活动星系核的极好样本。简要回顾了近10年对银心观测和研究的主要结果，并对银心的基本构造和组成，特别是对射电源SgrA及其银心暗天体的性质和模型作了比较全面的概括和总结。     

类星体光度和暗物质晕的统计关系

活动星系核的能量反馈是星系形成理论模型中的一个重要物理过程,与星系所处的暗物质晕质量、星系中央大质量黑洞吸积率等因素有关。当前的半解析模型预测活动星系核反馈机制主要有两种模式:射电模式和类星体模式,前者主要发生在大质量暗晕中央的大质量星系中,后者主要由较小质量星系并合导致。利用斯隆数字化巡天(SDSS)提供的目前最大的类星体光谱观测样本,结合基于SDSS构建的星系群(团)表,从统计上分析了类星体的热光度和暗晕质量的分布情况。初步分析结果显示,在大质量暗晕中,类星体的热光度和所在暗晕的质量没有相关性,类星体所在暗晕的质量分布很广,进一步证实了高光度的类星体并不存在于大质量的暗晕中。     

黑洞证认的新进展

黑洞是广义相对论的一个重要理论问题，它的存在与否一直是物理学家和天文学家关心的焦点。特别是由于近几年大量先进的观测设备投入使用和观测方法的改进，使得黑洞证认工作有了巨大的进展，成为当今天文学的一个热点。重点综述了恒星级黑洞和星系核的超大质量黑洞的各种天文观测证据，并介绍了与黑洞相关的天体物理学的一些重要前沿。讨论了正在开展的国际重大项目和探索原初黑洞的初步结果，并且展望了未来寻找黑洞天文观测证据的前景和对观测研究的建议。     

棒对旋涡星系中央恒星形成的作用

使用了目前最大的棒旋星系样本之一,着重于研究旋涡星系中央的比恒星形成率(sSFR)和棒结构的关系。我们用1g sSFR=-11 a~(-1)作为星系宁静态和活跃态的分界,统计对比了棒旋星系和非棒旋星系中央的sSFR,发现相对于非棒旋星系,棒旋星系处于中央宁静态的比重更大,而在中央活跃态其恒星形成活动更剧烈。为消除星系样本恒星质量差异对星系中央sSFR统计结果的影响,获得控制样本,使棒旋星系和非棒旋星系具有相同的恒星质量分布。随后发现这两类星系在中央宁静态中的统计差异消失,而在中央活跃态棒旋星系的恒星形成活动依旧相对剧烈,尤其体现在长棒星系中。这说明棒结构对旋涡星系中央的恒星形成起到促进作用,且作用效果与棒的长短相关。     

黑洞热吸积流的理论研究

<正>活动星系核(AGN)、低光度活动星系核(LLAGN)以及X射线双星(XRB)系统中都存在黑洞吸积过程.黑洞吸积是人们理解相关天体的辐射、光变等现象的关键.本学位论文主要侧重于对目前非常流行的热吸积流(径移主导吸积流ADAF以及明亮热吸积流LHAF)的研究.该类吸积流是理解LLAGN以及处于硬态的XRB的基本理论模型.论文第1章详细介绍了相关的背景.首先讨论了天体环境中的黑洞及其所处的系统—AGN、     

河外H_2O超脉泽辐射

介绍了近年来河外Ｈ２Ｏ超脉泽的主要观测结果。Ｈ２Ｏ超脉泽通常起源于活动星系核中央的拱核盘。它们主要寄生在 Ｓｅｒｆｅｒｔ ２星系或低电离核区。至今为止，已有２０个星系探测到Ｈ２Ｏ超脉泽。脉泽辐射的各向同性光度为１０～６０００Ｌ⊙。所有超脉泽星系显示出核的活动，显然，脉泽是由核活动所产生的射电和Ｘ射线光子或激波来抽运的。Ｈ２Ｏ超脉泽倾向存在于高倾斜度的星系，这使得沿视线上的分子柱密度增高，产生足够大的放大光深。最有可能产生Ｈ２Ｏ超脉泽辐射的星系应有一个包含着射电源的侧向的分子盘以及一个适当的抽运机制。     

河外H2O超脉泽辐射

介绍了近年来河外H2O超脉泽的主要观测结果。H2O超脉泽通常起源于活动星系核中央的拱核盘。它们主要寄生在Serfert2星系或低电离核区。至今为止，已有20个星系探测到H2O超脉泽。脉泽辐射的各向同性光度为10－6000L。所有超脉泽星系显示出核的活动，显然，脉泽是由核活动所产生的射电和X射线光子或激波来抽运的。H2O超脉泽倾向存在于高倾斜度的星系，这使得沿视线上的分子柱密度增高，产生足够大的放大光深。最有可能产生H2O超脉泽辐射的星系应有一个包含着射电源的侧向的分子盘以及一个适当的抽运机制。     

宇宙信息

一个国际天文学家小组最近研究揭示了一个上千个太阳质量的黑洞在近距星暴星系M82内的形成过程。 钱德拉X射线天文台的观测表明位于星暴星系M82里的星团MGG11中存在一个异常的亮源。这个X射线源的特性只能由一个大约一千个太阳质量的黑洞来解释,这一黑洞的质量居银河系比较小的(恒星质量)黑洞和在星系核里发现的特大质量黑洞之间。恒星质量黑洞仅比太阳的质量大几倍,而银河系中心的黑洞比太阳的质量大几百万倍。     

Seyfert 2型星系中的星暴活动

星暴和活动星系核之间的联系是活动星系研究领域最重要、最活跃的研究课题之一。Seyfert星系由于距离较近、数目较多和相对低的核活动,已成为研究星暴和活动星系核之间联系的理想天体。综述了活动星系核中存在星暴的观测证据和Seyflert2型星系核区星暴活动的最新研究结果,着重讨论了存在两类Seyflert2型星系(一类是被遮挡的Seyfert1型星系,另一类是“真正”的Seyfert2型星系即不存在宽线区的Seyfert2型星系)的可能性．通过比较具有和不具有偏振宽线的Seyflert2型星系在红外、射电、光学和X射线光谱性质的差别,发现具有偏振宽线的Seyfert2型星系在本质上和Seyflert1型星系是同一类天体,差别只在于观测者视线方向的不同;而不具有偏振宽线的Seyfert2型星系是一些星系核活动较弱而星暴活动占主导的天体,这些星系从射电、红外、光学到硬X射线,都具有和星暴星系相似的性质。由于这些星系中核的吸积率将比Seyflert1型星系低近两个量级,因而它们很有可能是一些没有宽发射线区的Seyfert2型星系,即所谓的“真正”Seyflert2型星系。     

高红移大质量星系的形成与演化

星系形成及演化一直是天体物理研究中最重要的领域之一.近10 yr来星系形成及演化的研究取得了突破性进展,主要包括:(1)近邻星系在颜色-星等图上呈现双峰分布,早型星系普遍颜色较红,而晚型星系颜色偏蓝;并且近邻宇宙红星系的总质量相对于红移z=1时至少增长了1倍,意味着存在蓝星系到红星系的转化过程.这一转化过程是如何发生的成为现代星系形成演化领域最重要的问题之一;(2)星系中心超大质量黑洞质量跟核球质量有很强的相关,意味着黑洞演化跟星系演化有着紧密的关系.黑洞的活动(活动星系核)如何影响星系演化也成为了亟待解决的问题之一.然而近邻宇宙中的大质量星系基本都已停止了剧烈的恒星形成活动和黑洞活动,因此,要回答这些问题,我们需要仔细研究宇宙早期红移在z≈2的星系性质.在这一红移处,星系中的恒星形成和黑洞增长均处于高峰期.     

黑洞的搜寻和证认(I):现状

简要介绍有关黑洞的理论及其表现形式,详细综述在星系中心及X射线双星中搜寻和证认黑洞的原理、方法及现状．在星系层次,除活动星系核中心可能存在的黑洞外,在邻近星系中已找到至少11个黑洞候选者,但观测所及的最小尺度仍比黑洞视界高几个量级。在恒星层次,利用动力学判据,人们己在大质量X射线双星和软X射线暂现源中找到至少10个强候选者,并利用辐射判据找到更多的候选者,但目前仍然没有找到黑洞双星区别于中子星双星的决定性判据．所有这些说明,迄今尚未找到充足的证据证明黑洞的存在。