类星体的宽吸收线与星系环境

发布时间：2017-12-15 01:28

  本文关键词：类星体的宽吸收线与星系环境

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【摘要】：在过去的十年里,一方面,观测发现每个大质量星系中心都存在一个超大质量黑洞,且黑洞质量与星系的性质很好相关，暗示星系演化和黑洞增长密切关联；另一方面大样本的星系颜色统计分布表明存在一种物理机制抑制大质量星系中恒星形成。同时研究表明类星体外流携带巨大的能量和动量,它们是黑洞增长对星系形成演化反馈物理过程的一种重要候选者,高物质外流率还可能深刻影响着黑洞吸积气体的过程。类星体和星系的交叉相关函数研究提供了一条非常有效的方法去量化类星体的环境和寄主星系特征,并由此揭示类星体和寄主星系的关系,对类星体个体的参数演化参数(如光变曲线)等提供限制。本学位论文分别从宽吸收线类星体的发生概率以及与类星体参数的关系和类星体与星系的相关函数二个方面研究黑洞和星系的共同演化过程。 一部分类星体显示蓝移宽吸收线(BAL),表明到这些类星体视线方向上存在连续高速物质外流。目前存在两种不同图像,在统一图像中宽吸收线区在每个类星体中都存在,只是在BAL类星体中吸收物质在视线方向上而已；在演化图像中,外流只发生在类星体演化的早期阶段。宽吸收线探测的概率反映了吸收物质的平均覆盖因子,在统一图像中它表征每个类星体外流覆盖的立体角,在演化图像中它表征外流阶段长短。利用SDSS大类星体样本,我们系统研究了低电离宽吸收线(LoBAL)类星体的特征以及在不同性质类星体中比例。兼顾样本的完备率和准确率,我们严格定义了LoBAL类星体客观标准,选取了69个低红移的MgⅡBAL类星体样本；研究这个样本,我们发现：(1)MgⅡBALs更可能出现在窄H卢发射线、更弱[O III]发射、更强光学Fe II发射和更高光度的类星体。在黑洞吸积系统参数中,LoBALs的比例在高吸积率类星体明显变高且不随黑洞质量的改变而改变；(2)弱[OⅢ] LoBAL类墨体旱均显示非常小的[Ne v]和[O III]发射线比,甚至是无法探测到的[Ne V]发射线；(3)LoBAL和non-LoBAL类星体从近红外到光学都有相似的颜色,但在紫外差距很大；(4)中等宽度Mg Il吸收类星体在光学发射线特征上和non-BAL类呈体无法区分但是其颜色分布和LoBAL类星体类似,明显要比non-BAL类星体要红。此外我们首次报道了第一起在BL Lac天体(PKS J0138-097)存在BALs的事例,在Sloan光谱巡天及之前文献中的八次光谱中,所有的高态光谱都存在BAL特征而低态都不存在。这些结果表明类星体的物质外流发生类星体演化的各个阶段,但在类星体演化的早期阶段更为重要。 在类星体的星系环境的研究中,我们把目光放在目前有很大争议的中等红移的类星体-星系成团性的研究上,以及这些成团惶与类星体的黑洞质量、光度和颜色等类星体性质,及星系的光度、颜色等性质的依赖关系。我们使用SDSS Stripe 82的300平方度测光数据研究了在红移范围0.6z12内类星体附近星系的空间成团性。这项工作的主要结果如下：(1)所有的红移段都探测到很强的成团性信号,类星体-星系成团性的平均相关长度随着红移增加而增大,并且蓝／亮星系对这种增大产生了大部分贡献。(2)类星体-星系成团性的相关长度随着黑洞质量和类星体的颜色改变而变化。当我们在每个红移段把类星体样本分为高质量和低质*子样本,我们在每个红移段内都可以探测到相关长度和黑洞质量微弱的依赖关系。我们电发现类星体-星系的成团性和类星体颜色相关,但是没有探测到任何成团性和类星体光度依赖的信号存在。(3)类星体-星系的成团性强烈依赖于星系的光谱类型,类星体和其附近的蓝星系成团性要明显强于红星系。这些结果支持示我们所考察的类星体处于和星系质量小于1010 Me典型星系样本相同的暗物质晕中。因为小质量暗物质晕的次并合可以为恒星形成和AGN活动点火、吸积气体提供一条有效的途径。相比于红星系,类星体和蓝星系有更强的成团性暗示次并合事件在触动AGN活动中扮演着重要的角色。 在我们BAL类星体的研究涉及到宽发射线区、窄发射线区和外流间的关系,但仍需要更多的详细研究。另外,在MgⅡBAL类星体的研究中,我们确认了中等宽度吸收子和BAL吸收子的性质是不同的,但是还需要更多针对这两种不同吸收子的详细研究以便区分它们的产生机制和物理性质。此外,BAL类星体寄住星系研究也是将来工作的重点,但只能寄希望于将来大型观测设备观测数据。在类星体-星系成团性的研究中,我们使用基本没有选择效应的测光星系样本研究在红移~1类星体的环境。确认了类星体-星系成团性和红移、类星体特性的依赖关系,也发现一些非常有趣的结果,即类星体-蓝星系有比和红星系更强的成团性。采用更深曝光的深场测光观测数据,使用同样的方法我们可以将类星体-星系成团性的研究推进到更高的红移(z~2)。而这也将有利于我们理解在Stripe 82中得到结果。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P158

【参考文献】

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1 ;Clustering of K-band selected local galaxies[J];Research in Astronomy and Astrophysics;2009年09期

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本文编号：1290146