活動星系核統(tǒng)一模型總結

1、活動星系核統(tǒng)一模型總結學號：12011011220 姓名：張林 專業(yè)：粒子物理與原子核一統(tǒng)一思想和原則類星體和活動星系核的射電和高頻輻射顯示出明顯的各向異性。因此可以想象，對于同一個活動星系核，如果從不同的方向進行觀測，一定會觀測到不同的景象。也就是說，活動星系核的分類可能強烈的依賴于觀測的取向。Osterbrock（1978）在研究Seyfert星系時就指出，Seyfert2星系光譜中未觀測到寬發(fā)射線可能是由于取向效應，光學厚的塵埃環(huán)擋住了來自寬線區(qū)的輻射。Blandford和 Rees認為，當我們沿著射電軸（噴流）的方向觀測射電噪活動星系核時，就會觀測到blazar 現(xiàn)象，因此blazar

2、 實際上也是正常的射電噪活動星系核。基于這些想法，發(fā)展起了“統(tǒng)一模型”。企圖用最少的參數(shù)統(tǒng)一描述包括類星體在內的各種活動星系核。通常又分為強統(tǒng)一模型和弱統(tǒng)一模型。強統(tǒng)一模型只有一個內稟參數(shù)，即觀測者的視線相對于活動星系核對稱軸的取向，各種活動星系核的差異全由取向決定。從不同的方向看過去，將看到不同類型的活動星系核。而弱統(tǒng)一模型則有更多的參數(shù)，總光度（光學光度和射電光度）和取向。在這類模型中活動星系核包括射電噪和射電寧靜這兩個類型。AGN標準模型（洋蔥模型）要素1. 超大質量黑洞 2.吸積盤 3.噴流輻射能源來自于超大黑洞對物質的引力吸積，吸積盤粘滯致使引力勢能轉換為輻射能，Seyfert107

3、Mo,Rs1013cm。輻射區(qū)各部分的尺度如下：紫外/光學連續(xù)輻射1015cm；X-射線輻射Rs；寬線區(qū)1016cm；紅外 1017cm；窄線區(qū) 1018cm一個簡單的統(tǒng)一模型如下：射電性質 取向 正向 側向射電寧靜 Seyfert 1 Seyfert 2 射電寧靜類星體 遠紅外星系？射電噪 寬線射電星系 窄線射電星系 BL Lac天體 FR 類星體/OVV FR 在這個模型中，各種活動星系核的對應關系是：Seyfert 1BLRG；Seyfert 2NLRG；BL LacFR；類星體/OVVFR；射電寧靜類星體很可能就是高光度的Seyfert 1。二統(tǒng)一模型的驗證1.兩類Seyfert星系S

4、eyfert 1NLR clouds(50-100pc)Ionization zoneboundaryGas & dust torusSeyfert 2ENLRclouds(kpc)支持Seyfert 2為低態(tài)Seyfert 1的論證有（1）塵埃環(huán)的存在，導致Seyfert 2光譜中沒有寬發(fā)射線，又由于假設塵埃環(huán)上“散射介質”的存在，所以Seyfert 2的AGN連續(xù)譜相對于恒星連續(xù)譜的強度比Seyfert 1弱，同時在一些Seyfert 2 星系的光譜中確實觀測到寬發(fā)射線。（2）Seyfert 2 星系NGC 1068 的AGN連續(xù)譜偏振度高達16%，在它的線偏振光譜中探測到寬發(fā)射線

5、，。（3）在seyfert 2 星系中觀測到“電離錐”，電離錐的出現(xiàn)意味著各向異性，計算產(chǎn)生于電離錐的氫線的光子數(shù)Q（H）和從觀測的連續(xù)光譜推得的光子數(shù)Q(H)，Q（H）/ Q(H)1，也就是說對于觀測者，核心的許多電離輻射源隱藏起來了。2.統(tǒng)一模型的統(tǒng)計檢測統(tǒng)計方法是選取觀測性質差異取決于朝向差異的“總群”，比較天體來自同一“總群”。但集合內稟光度范圍類似的，可能存在關聯(lián)的各類AGN樣本是極其困難的。幾種可能性：1. 擴展的射電輻射：射電源的組成=擴展的陡譜部分+致密的平譜核，等號右邊第一項有高度方向性、聚束的特點，第二項則有假定各項同性，那么核主導的射電源可能是核流量/瓣流量（R）大，靠近

6、視線；而瓣主導的可能是R小，聚束成分不靠近視線。統(tǒng)計上相當于區(qū)分“平譜源”和“陡譜源”與方向有關。2. 硬X射線輻射：硬X射線的主要不透明源是來自電子散射，觀測發(fā)現(xiàn)Seyfert 2硬X射線光度低于Seyfert 1，這是由于電子柱密度不同，統(tǒng)計上相當于支持Seyfert 2是被減弱的Seyfert 1。3. 遠紅外輻射：推測遮蔽環(huán)對遠紅外不透明，塵埃環(huán)光譜與方位有關。4. 擴展的窄線輻射：原則上說，擴展窄線區(qū)發(fā)射線總光度不受遮蔽環(huán)的影響。3. 射電寧靜類星體射電寧靜類星體可能是高光度的Seyfert 1 星系。如果統(tǒng)一模型也適用于類星體，那么應該有很多二型類星體，但迄今為止的巡天，只發(fā)現(xiàn)了極

7、少的窄線類星體，可能的原因有（a）現(xiàn)有的巡天方法不利于發(fā)現(xiàn)二型類星體，（b）由于強輻射場的作用，塵埃環(huán)可能被破壞了，或者不存在，或者變薄了，屏蔽不了中心源和寬線區(qū)，(C)這類天體可能存在，但并沒有把它們分類為二型類星體。例如極亮遠紅外星系，和類星體相當，光度大，紅外強，譜線窄。寬線射電星系（BLRG）射電噪類星體OVV三統(tǒng)一模型的研究結果 窄線射電星系（NLRG）射電噪AGNSeyfert 2射電寧靜AGNBL Lac天體？射電寧靜類星體Seyfert 21.射電寧靜天體 有利于Seyfert星系統(tǒng)一的論據(jù)：（1）偏振光譜；Seyfert 2散射光譜中出現(xiàn)Seyfert 1光譜（2）窄線光譜在

8、統(tǒng)計上不可區(qū)分。并非所有Seyfert 2都是Seyfert 1的論據(jù)：（1）Seyfert 2 連續(xù)譜非偏振，或非單次散射？（2）未知的高偏振；（3）類星體都是I型的，那么II型類星體在哪里？2.射電噪天體 射電噪類星體中的難題：（1）單邊噴流與雙向噴流的問題；（2）陡譜源的問題；（3）擴展射電源尺度問題； 統(tǒng)一模型對難題的解答：射電噪類星體與 FR II 統(tǒng)一，即某些類星體被認證為FR II。3. 射電噪天體與射電寧靜AGN的統(tǒng)一和關系觀測對AGN 統(tǒng)一體系的支持：（1）Seyfert 星系與類星體的主要差別是中心源光度；（2）Seyfert 1與 Seyfert 2 的主要差別是視線被遮

9、擋的問題；窄線射電星系（NLRG）與寬線射電星系（BLRG）存在類似關系；（3）Blazar是視線靠近射電軸向的AGN。射電噪與射電寧靜 AGN 統(tǒng)一的可能性：黑洞自轉速率由星系并合決定：1. 小-小并合 低質量高自轉黑洞，早型星系中的低光度射電源？2. 大-小并合 大質量低自轉黑洞，射電寧靜 AGN？3. 大-大并合 大質量高自轉黑洞，射電噪 AGN？總結寬線區(qū)和窄線區(qū)的基本參數(shù)寬線區(qū)： 寬線光譜譜線相對強度和輪廓存在多樣性；存在允許線及半禁線，譜線混雜；同一光譜中，不同發(fā)射線的寬度也可能不同；寬發(fā)射線觀測多在可見光波段；其他（如紅外，紫外）也有；寬發(fā)射線也有光變，且與連續(xù)譜光變強烈相關 光

10、學厚模型。電子數(shù)密度n： 10cm , 依據(jù)：缺O(jiān)4363，4959，5007，有C 1909。溫度T： 10K ， 依據(jù)：光致電離模型，否定熱加寬。電離參數(shù)： 0.1 ， 依據(jù)：譜線強度和光致電離模型。寬線區(qū)尺度： 0.010.1pc , 依據(jù)：（對seyfert1）反響映射。 1pc , （對QSO）。云的運動速率： 10km·s,依據(jù)：譜線寬度。覆蓋因子： 0.1, 依據(jù)：Lyman系限處的吸收，光致電離模型。窄線區(qū)： 窄線光譜有禁線出現(xiàn)（寬發(fā)射線光譜中無禁線，只有允許線！）Seyfert I 型星系與Seyfert II 型星系的區(qū)別，前者同時存在寬發(fā)射線和窄線，且都為允許線，后者只有窄線，但存在禁線或半禁線。輻射來自空間延展區(qū)域（非致密，非緊湊）；禁線輻射各向同性，窄線自吸收效應可忽略，窄線流量觀測中的方向依賴性源自塵埃？電子密度： 10cm