活动星系核超大黑洞质量及多波段辐射特性的研究

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本文主要对活动星系核(AGN)的超大黑洞质量、多波段辐射特性、射电噪类星体(RLQs)和射电宁静类星体(RQQs)之间的关系、窄线Seyfert1星系(NLS1s)和宽线Seyfert1星系(BLS1s)之间的关系、高能伽马射线的辐射机制、喷流和吸积盘之间的关系、演化等问题进行了一系列的研究。第一章,简单介绍了活动星系核的基本概念、分类、模型;目前活动星系核黑洞质量的主要估算方法;多波段辐射特性;Fermi伽马空间望远镜;甚高能伽马射线;AGN伽马射线辐射机制。第二章,收集了117个类星体(97个射电噪类星体(RLQs)和20个射电宁静类星体(RQQs))的热光度、H发射线宽度、射电光学强度比R、5100的单色光度、红移,并且计算了黑洞质量、爱丁顿比、总的5GHz射电光度。得到如下结论:(1)RLQs的黑洞质量和射电光学强度比R、射电光度、热光度之间具有强的相关性,而RQQs的黑洞质量和射电光学强度比R、射电光度、热光度之间具有弱的相关性;(2)RLQs的射电光度、热光度、5100的单色光度之间具有强的相关性,而RQQs的射电光度、热光度、5100的单色光度之间具有弱的相关性;(3)RLQs和RQQs的黑洞质量、发射线宽度、爱丁顿比不同;从这些结果中可以得到:RLQs和RQQs黑洞质量的不同可能是由于它们发射线宽度不同造成的;RLQs和RQQs本质不同很可能是它们内秉物理性质不同引起的;黑洞质量、爱丁顿比、寄主星系的形态、黑洞自旋是解释双峰状分布和射电光学强度比R的重要参量;射电喷流和吸积盘之间具有紧密的联系。第三章,收集了142个类星体(114个射电噪类星体和28个射电宁静类星体),82个瓣占优型射电类星体(LDQ)和43个核占优型射电类星体(CDQ),80个Seyfert星系的样本,基于Logistic非线性回归分析的方法对红移和黑洞质量、热光度、5GHz射电光度、爱丁顿比、核主导参数的关系进行研究。拟合出相应的演化曲线。得到如下结论:(1)类星体的演化是从射电噪类星体到射电宁静类星体,当演化到一定阶段类星体过渡到Seyfert星系;(2)瓣占优型类星体(LDQ)和核占优型类星体(CDQ)之间并没有明显地随红移演化。第四章,从斯隆数字巡天(SDSS)中收集了214个Seyfert1星系包括147个窄线Seyfert1星系(NLS1s)和67个宽线Seyfert1星系(BLS1s)。对两类Seyfert1星系的黑洞质量、核球速度弥散度、爱丁顿比、红移、5100光度进行了研究。得到:(1)在进行黑洞质量估算时,应该考虑辐射压的影响,特别是对于窄线Seyfert1星系(NLS1s);(2)当考虑辐射压时,窄线Seyfert1星系(NLS1s)的吸积未超爱丁顿吸积,并且满足了近距正常星系的M BH关系;(3)验证了从窄线Seyfert1星系(NLS1s)到宽线Seyfert1星系(BLS1s)的演化。第五章,通过对TeV活动星系核Fermi伽马射线和多波段辐射的研究,我们得到:(1)对于TeV HSP BL Lacs(THBLs),在所有的态(高态、平均态、低态)下,F和FR之间,F和FI R之间具有强的相关性;(2)TeV射电星系(TRGs)偏离了THBLs所占的区域;(3)和THBLs相比,TeV平谱射电类星体(TFSRQs)有更强的γ射线辐射;(4)对于THBLs,在所有态下,F和FX之间有弱的相关性,并且在高态和平均态,F和FO有弱的相关性,在低态下F和FO有强的相关性;(5)对于THBLs,低态和高态的FO和FR之间,所有态的FO和FI R之间,所以态的FIR和FR之间存在强的相关性,其它波段之间没有发现强的相关性;(6)对于THBLs,同步自康普顿(SSC)是主要的高能γ射线辐射机制,并且逆康普顿(IC)散射核周围的尘埃很可能是个重要的补充机制;(7)和THBLs相比,TRGs和TFSRQs可能有不同的高能γ射线起源。第六章,通过对Fermi平谱射电类星体(FSRQs)宽发射线光度和多波段光度的研究。我们得到:对于FSRQs,log L和log LBLR之间,log LX和log LBLR之间,log LO和log LBLR之间,log LR和log LBLR之间有显著的相关性;log LIR和log LBLR之间的相关性不显著(P0.08),但可以认为有显著相关的“趋势”。这些结果支持了喷流的形成和吸积盘之间有紧密的联系。并且log L和log LBLR之间的显著相关暗示了FSRQs的伽马射线的辐射机制是逆康普顿散射来自宽线区(BLR)或外流BLR的种子光子。
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