YNAO OpenIR  > 高能天体物理研究组
窄线Seyfert 1星系的光学和X-射线观测研究
艾艳丽
学位类型博士
导师袁为民 ; 周宏岩
2010-01-12
学位授予单位中国科学院研究生院(云南天文台)
学位授予地点北京
学位专业天体物理
关键词活动星系核 赛弗特星系 黑洞 测光 X-射线
摘要本论文详细介绍了我们对窄线赛弗特 1星系(narrow-line Seyfert 1 galaxies, NLS1s)的光学和X-射线观测性质的系统研究。窄线Seyfert 1星系是AGNs中特殊的一类天体,具有较窄的宽发射线(FWHM(Hbeta)<2000 kms),弱的[OIII]发射线;其X-射线能谱一般比较陡,并且有快速的光变。对NLS1s的观测性质,目前普遍接受的理论解释是其具有较小的黑洞质量和较高吸积率。 在我们工作之前,关于NLS1s光学光变的研究是非常少的。而对其光学光变的系统研究,不仅可以了解NLS1s的光变特性, 也可以对NLS1s的各种理论模型提出限制;更重要的是可以挑选出光变比较剧烈的源,作为`反响映射'观测的候选体,从而 确定其中心黑洞质量。Zhou et al. (2006)从SDSS DR3中挑选出~ 2000 NLS1s,丰富了NLS1s的样本,特别是巴尔末发射线较窄(FWHM(Hbeta) ~1000 km /s)的NLS1s。这部分NLS1s应该具有更小的黑洞质量,其X-射线性质也应该更极端,例如光变时标很短,X-射线能谱很陡。但是因为以前发现的这些NLS1s的数目并不多,关于它们的研究也很少。 我们利用SDSS DR5以及SN 2005时间跨度为5年的重复观测,研究了NLS1s这类特殊AGNs的光学/紫外光变性质,同时也对一个与之相匹配的宽线赛弗特1星系(broad-line Seyfert 1 galaxies, BLS1) AGNs样本进行了比较研究。我们发现光学/紫外连续谱在年的时标上的光变是NLS1和BLS1 AGN的共同特征。光变幅度分布的范围也比较大(0.05 ~ 0.5mag)。同时我们选出了一批光变比较显著的NLS1s作为`反响映射'观测的候选体。与BLS1s相比,NLS1s的光变比较弱。我们证实了以前的结果,即光变与波长有关,波长越短,变幅越大。 同时我们发现NLS1与BLS1 AGN的光变随着时标的增加(月到年)而增加。我们对NLS1s和BLS1s 样本研究了光变幅度与AGNs基本参量的关系。发现光变变幅与AGNs 本征矢量1(Eigenvector 1, E1)参量,尤其是FeII 发射线强度,FWHM(hbeta),存在很强的相关性。进一步的,我们发现变幅与黑洞质量,爱丁顿比也有很强的相关性,尤其是 与爱丁顿比的关系最强。考虑到变幅与E1以及爱丁顿比显著的相关性,我们认为E1相关关系可以延伸到光学/紫外光变变幅。 我们的研究结果表明AGN的光学/紫外连续谱的变化是来自AGN本身的活动,可能与吸积率的变化有关。 我们利用{XMM-Newton}和ROSAT的数据对巴尔末发射线比较窄 (FWHM(Hbeta) < 1200 km/S)的NLS1s的统计分析。通过X-射线能谱拟合,我们证实了Zhou et al. (2006)}基于ROSAT硬度比得到的结果,即软X-射线谱指数gams 和FWHM(\hb)反相关关系在FWHM ~ 1000km\s 以下开始变平。另外我们发现,gams--redd 关系也以相同的方式在高redd (在 ~1)处变平。 并且,我们发现一个有待证实的趋势,就是我们的XMM-Newton 子样本的硬X-射线谱指数gamh 系统的比Risaliti et al. (2009)得到的gamh--FWHM(hb)关系在高爱丁顿比的延伸值低。软X-射线谱形gams的分布和硬X-射线谱形gamh 的分布有很好的相关性。根据以上发现,我们推论观测到的gams--FWHM(hb)的变平可能是Gamma -- redd关系变平的体现,这里Gamma指gams 和gamh。 软超在这些NLS1s中是普遍存在的。根据黑体(或者吸积盘的多色黑体)模型拟合得到的软超的温度 集中在0.1-0.2keV,比理论上标准薄盘内区的最高温度要显著地低。我们还用其它的模型,即康普顿化,盘反射,smeared absorption,以及p-free模型来拟合软超。总的来说,由统计参量判断,电离盘反射和康普顿化模型是最好的。 样本中所有的NLS1s在X-射线都有快速的光变,变化两倍的时标为1--2小时。 对它们光变性质的研究表明NLS1s的确具有较小的黑洞质量。
其他摘要In this thesis we present the systematic analysis of narrow-line Seyfert 1 galaxies(NLS1s) in optical and X-ray observations. Narrow-line Seyfert 1 galaxies are a special subclass of AGNs, with the broad hydrogen Balmer lines less than 2000km/s and the relatively weak [OIII] lines; steep soft X-ray spectral slope and fast X-ray variability. Recently there are observational evidences that the NLS1s, which have the spectral similarities with blazar, also radiate in TeV. The most popular explanation is that NLS1s harbor small black hole masses and have relatively high accretion rate. Before our work, there are few research on the optical variability properties of NLS1s. However, the studies on this not only can help us understand their optical variability properties, but also can provide strong constraints on their physical explanations; We also can select the NLS1s with larger and rapid variability for reverberation mapping observations. And then derive their black hole mass measurements exactly. Zhou et al. (2006) select 2000 NLS1s from SDSS DR3,which enlarger the NLS1s, especially the objects with small emission line widths (FWHM(Hbeta) ~ 1000 km/s. Such NLS1s should have small black hole masses, and extreme X-ray properties, such as rapid variability and steeper X-ray spectra. However, these objects received less attention in the past than what they deserve due to their rareness.
学科领域天文学
页数115
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/5082
专题高能天体物理研究组
推荐引用方式
GB/T 7714
艾艳丽. 窄线Seyfert 1星系的光学和X-射线观测研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院(云南天文台),2010.
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