费米耀变体喷流和光变的研究

发布时间：2018-07-12 15:56

  本文选题：伽马射线 + 耀变体　； 参考：《中国科学院研究生院(云南天文台)》2016年博士论文

【摘要】：自从费米大面积望远镜(Fermi LAT)上天后,我们进入了一个研究耀变体的新时期,许多不同波段的望远镜也对这些具有伽马射线辐射的耀变体(费米耀变体)进行了观测,这使得我们对耀变体的本质,高能伽马射线的起源,吸积的模式,喷流的成分、产生、传播、加速等问题有了进一步的认识。本学位论文主要研究的问题为:喷流功率和黑洞质量及吸积盘之间的关系,费米耀变体的基本特性,耀变体序列,耀变体的光学光变。第一章综述了活动星系核,耀变体,费米耀变体,相对论性喷流,喷流和吸积之间关系,耀变体序列和光变的背景和意义,第二章到第五章是自己的研究工作。这些研究工作最主要的结果为:喷流的功率和黑洞质量及爱丁顿比之间显著相关;费米耀变体可能具有更强的聚束效应和喷流功率;喷流功率和聚束改正后的同步峰频率之间的关系支持了耀变体的序列和统一模型;长期的光学监测表明耀变体Mrk501具有各种时标的光变和色指数的变化,并且光变和色指数的变化支持了喷流中的激波模型。具体如下:第二章对一个大的费米耀变体样本进行了分析,获得了内禀伽马射线光度(排除聚束效应的影响)、黑洞质量、喷流功率、宽线区光度(表征盘光度)、体洛伦兹因子,并且研究了这些量的统计分布和它们之间的相关性,得到的主要结论为:(1)排除了聚束效应对伽马射线的影响后,内禀的伽马射线和宽线区光度之间有显著的相关,内禀的伽马射线光度和黑洞质量及爱丁顿比之间都有显著相关性,我们的结果确认了蝎虎天体(BL Lacs)和平谱射电类星体(FSRQs)的区分线为L_(BLR)/L_(Edd)～10~(-3),对应(?)/(?)_(Edd)=0.1;(2)喷流功率和宽线区光度之间显著相关,这个结果支持喷流功率和吸积之间紧密相关;喷流的功率和黑洞质量及爱丁顿比都显著相关;得到log L_(BLR)～(0.98±0.07)log P_(jet),这个结果和理论预测的结果一致;(3)几乎所有BL Lacs的喷流功率都比盘光度大,而大部分FSRQs的喷流功率都比盘光度小;喷流主导((?))主要是和热光度反相关。第三章通过对费米(FBs)和非费米样本(NFBs)的统计分析,发现它们之间红移、黑洞质量、喷流功率、宽线区光度、射电核光度除以绝对V星等(R_v)的分布显著不同,但是核主导参数(R_c)和爱丁顿比的分布没有显著不同。和NFBs比较,FBs有更大的平均喷流功率、R_c、R_v,但是有更小红移、黑洞质量、宽线区光度,这些结果支持FBs和NFBs之间的不同主要是和聚束效应有关,并且FBs更可能有强大的喷流。对于FBs和NFBs,喷流功率和吸积率及黑洞质量之间都有显著相关性,对于FBs来说,黑洞质量对喷流功率没有显著的影响,对于NFBs来说,吸积率和黑洞质量都对喷流功率有显著的影响。第四章对耀变体序列(同步峰频率ν_(peak)对同步峰光度L_(peak))进行了研究,研究的结果表明νpeak和Lpeak之间有显著的反相关性,然而对光度和频率进行聚束改正后,这个反相关性消失了。利用延展的射电光度估算了喷流的功率,并且得到喷流的功率和聚束改正的同步峰频率ν'_(peak)之间具有显著的反相关性,这个结果支持了耀变体的序列和统一模型(一个替换的关系是喷流的功率对伽马射线光子谱指数)。第五章对蝎虎天体(BL Lac)Mrk 501的光学光变进行了研究。从2010年到2015年,利用云南天文台的1米光学望远镜对Mrk 501进行了长期的监测,对于Mrk 501来说,强寄主星系的成分会影响测光的结果,在扣除了寄主星系的影响后,Mrk 501的光学流量和色指数都探测到微光变(或日光变)和长时标光变,V、R、I波段的平均光变幅度分别为22.05%、22.25%、23.82%,微光变的周期为14.87%,最小的光变时标为106分钟,V和I波段之间没有发现显著的时延。从短到长时标,Mrk 501显示了色指数的变化,从短到中时标,Mrk501显示了变亮变蓝(BWB)的趋势,这个结果支持了喷流中的激波模型,对于长时标,Mrk 501在不同的态下有不同的BWB趋势。
[Abstract]:The main conclusions are as follows : ( 1 ) The relationship between the power of jet and the mass of black hole and the relationship between the mass of black hole , the composition , the generation , the propagation and the acceleration of the jet are studied . The main conclusions are as follows : ( 1 ) The first chapter summarizes the relationship between the power of jet and the mass of black hole and the variation of the color index . The results show that there is a significant correlation between the power of jet and the power of black hole and the mass of black hole . 22 . 25 % , 23.82 % , the period of micro - light variation is 14.87 % , the minimum wavelength is 106 minutes , there is no significant time delay between V and I band . From the short to the long time scale , Mr k 501 shows the change of the color index . From the short to medium time scale , Mr k501 shows the trend of the bright blue ( BWB ) . This result supports the shock wave model in the jet flow . For the long time scale , Mr K 501 has different BWB trends in different states .
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(云南天文台)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P142;P157.6
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本文编号：2117674