活动星系核喷流进动的物理机制分析

发布时间：2021-08-27 12:20

　　为了研究活动星系核喷流进动的物理机制,从文献中收集到23个有喷流进动周期（P）、B波段绝对星等（Mabs）和黑洞质量（Mbh）数据的活动星系核组成样本.用样本检验吸积盘驱动中心黑洞和喷流进动的盘致进动模型,观测到数据整体上符合理论预期的P、Mabs和Mbh之间的关系,但数据的弥散度较大,吸积盘的黏滞参数需取较大范围才能使理论范围覆盖所有的样本源.喷流进动也可能是由于星系核中心存在超大质量双黑洞.在此双黑洞模型下估算了样本源中双黑洞的距离,并将10个样本源的双黑洞距离和从文献中得到的星系核宽线区尺度对比,显示喷流进动周期大于106年的样本源的双黑洞距离可能大于星系核宽线区尺度.因此通过喷流进动的观测结果可以搜寻超大质量双黑洞候选体和限制双黑洞的参数.高质量的反响映射监测等进一步观测有望检验超大质量双黑洞系统的存在,帮助揭示喷流进动的物理机制. 

【文章来源】：厦门大学学报(自然科学版). 2020,59(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

P-X的曲线

对宽发射线的观测是了解活动星系核中心区域的重要途径．表1中列出了从文献得到的10个样本源的星系核宽线区尺度．图2给出了这些样本源的双黑洞距离与星系核宽线区尺度之比D/R．其中2300-189、3C196这两个源虽然有星系核宽线区尺度数据，但由于其喷流进动周期数据为下限值，所以未画在图2中．可以看出，进动周期越小，双黑洞距离与星系核宽线区尺度之比越小．图2中虚线表示D=R的情况．喷流进动周期小于106年的源都落在虚线下，显示估算的双黑洞距离小于星系核宽线区尺度，这些样本源可能只存在围绕双黑洞的共同宽线区；喷流进动周期大于106年的源落在虚线之上，显示估算的双黑洞距离大于星系核宽线区尺度．由此可见，通过双黑洞模型可以将超大质量的双黑洞候选体分成两类，对于D<R的双黑洞候选体可以联合其他观测手段进行进一步检验．这些双黑洞的星系核可能产生不对称的谱线轮廓或周期性变化的谱线，谱线参数受双黑洞的轨道参数影响[33-34]．已有观测显示3C120、Mrk 6的Hβ发射线具有不对称轮廓[35],2300-189的谱线具有双峰的宽发射线[36]．高质量的反响映射监测可以通过宽发射线的轮廓变化、速度分辨时间延迟（velocity-resolved time lags）等来探测双黑洞是否存在[35,37].Songsheng等[38]提出甚大望远镜干涉仪（very large telescope interferometer）的GRAVITY装置可能通过差分相位曲线（differential phase curves）探测超大质量双黑洞．通过多种观测的联合，有望为低频引力波观测提供双黑洞的信息，并检验喷流进动的双黑洞模型．

图1给出了观测数据和代表P-X理论关系的3条直线，上、中、下3条线各对应于理论参数（α，a*）取值为（0.3,1）、（0.03,0.8）和（0.003,0.5），而η取值均为0.1．由图1可见，观测数据整体上呈现出理论预期的P和X的正相关关系，但数据的弥散度较大，需要黏滞参数取较大的范围以使理论范围覆盖所有的样本源．这可能是由于数据的误差导致，或者显示喷流进动可能存在多种机制．3 双黑洞模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]活动星系核中心黑洞的质量与进动[J]. 周博颜,卢炬甫.  厦门大学学报(自然科学版). 2007(06)



本文编号：3366341