[转载]类星体身份证认之路
已有 1501 次阅读
|系统分类:|关键词:身份证|文章来源:转载
作为20世纪60年代四大天文发现之一，类星体在当时最具神秘色彩，其真实身份多年以来也一直悬而未决。甚至直到类星体基本被定性为活动星系核的今天，还是有很多介绍资料在煞有介事地描述一系列早年提出的可能性。
神秘色彩的根源是光谱中的吸收线红移。20世纪50年代，天文学家开始进行大规模的射电巡天，并将观测到的射电源逐一编目，其中的代表就是第三次剑桥巡天编制的3C表。Cyril Hazard将第一个类星体3C 273利用澳大利亚的定位后，很快被发现与一个光学对应天体成协。这个对应体特性很古怪，看起来与普通恒星一样是个点源，没有展现出任何结构。不过它的光谱很古怪，粗看之下没有包含任何已知的谱线。60年代初，Maarten Schmidt发现，如果将该天体光谱整体平移，就可以与氢元素的巴尔末线系对应起来。谱线相对原始波长的偏移量也就是红移是0.158。
类星体3C 273的光谱（图片来源：Global Telescope Network）
在红移记录早已破8，正向更远处推进的今天，人们对零点几的红移是见怪不怪了，它们只能算是迈向宇宙远方的第一步。但是在4、5十年前，这个红移0.158已经是很多人想都不敢想的事情了，比任何已知的星系都要高得多。考虑观测到的亮度并不算低（3C 273是13等左右），如果这个红移是宇宙学起源，那么这类天体的本征亮度就高过了当时人们的认知，更要命的是它还缺乏星系的结构。再加上类星体还往往存在快速光变，根据光变时标判断，它们的尺度（时标与光速之积）不会很大，远远比一般的星系要小。所以它们的真实身份究竟是什么，一时也就成了争论的热点。
顺便说一下，其实3C 273的红移记录只保持了15分钟：Schmidt的同事随即用同样的方法平移了3C 48的光谱，发现后者的红移是0.36。
60年代的天体物理学与现在相比，称其为空白也不为过。活动星系核理论还在起步阶段，宇宙究竟有多大也还是个未决问题。现在回顾一下当年为了解决类星体红移和光度的难题提出的五花八门理论，倒是很好玩的事情。
先说正常的，也就是引力红移起源说。在强引力势阱中，光线的波长会增加。引力红移量与天体半径和同等质量的史瓦西半径之比相关，天体尺度越接近史瓦西半径（越为致密），引力红移也就越强。不过这一说法的问题是，质量足够大的普通恒星已经越过了林忠四郎线，不能稳定存在；恒星更无法产生光谱中确实存在的强发射线。类似观点的还有认为是类星体红移起源于高速运动，是快速远离地球而去的近距离普通天体，不过这难以解释类星体伴随的喷流等现象，也与天体测量结果不符。另一种解释是脉冲星辐射，但因为类星体没有短周期变化，不能服人。比较夸张的另有星系内超密集的恒星碰撞以及星暴活动，更离谱的还有白洞之说，也都是缺乏证据。
3C 273的喷流，右下插图为光学全貌，背景为全波段大图，可见喷流的辐射能量随着与类星体距离的增加有降低的趋势。（图片提供：NASA/NRAO）
事情的转机出现在20世纪70年代。这次也就是之前提到的，在恒星核能无力的时候诉诸引力的场合了。黑洞的吸积产能理论在此时逐渐成型，也有人逐渐开始将其用到类星体上，最终在80年代发展出了活动星系核统一模型，发现可以将观测现象解释得很好。不过争端没有就此平息。典型的例子是Halton Arp在1987年出版的《类星体，红移与争论（Quasars, Redshifts and Controversies）》一书，其中坚持认为红移是非宇宙学起源，并举出了若干理由，其中包括一些观测将类星体与邻近星系关联起来，比如1979年在旋涡星系NGC 1073附近发现的三重类星体；还有类星体的红移分布集中于几个数值。书中将大红移归因为普通星系的高速抛出物。
NGC 1073以及与之“成协”的3个类星体（图片来源：Arp and Sulentic）
后来确认，NGC 1073的所谓成协只是方向上的重叠，三个类星体并不位于星系之内。比如其中的PKS ，本身红移1.4，远比NGC 1073高；而红移分布的问题则是因为当时大规模巡天尚未出现，样本不足。不过Arp本人却没有改变看法，据说至今还不时发表文章宣称类星体红移非宇宙学起源。当然，此人也算是知名的稳恒态宇宙论支持者，有此举动也并不奇怪。
那么为什么如今可以基本确定，类星体基本是宇宙学距离上的活动星系核？关键就是宿主星系的发现。考虑普通星系与类星体的亮度比，再假设高红移确实是宇宙学起源，那么在此距离上的普通星系应该是相当暗淡的，而在明亮的类星体衬托下更难觉察。事实上根据现有的活动星系核分类方法，如果宿主星系清晰可见，那就是活跃性次一等的Seyfert星系而非类星体了。所以虽说80年代就已经陆续有观测报告称在类星体周围发现疑似星系的模糊天体，直到90年代中期新型望远镜陆续落成之后，人们才知道了宿主星系的真面目，也方才确定了类星体的身份。
哈勃太空望远镜观测到的类星体宿主星系。（图片提供：J. Bahcall, M. Disney and NASA）
类星体身份最终的确定除了完善了活动星系核的统一图景，更稳定了标准大爆炸宇宙学的地位。当然，它们随红移的分布也为星系演化理论提供了线索。
参考资料：
[1] [2] [3] [4] Nilsson, K. & Lehto, H. J., 1997, Astronomy and Astrophysics, v.328, p.526-530
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自杨书华科学网博客。链接地址：
上一篇：下一篇：
当前推荐数：0
评论 ( 个评论)
扫一扫，分享此博文
作者的其他最新博文
热门博文导读
Powered by
Copyright &君，已阅读到文档的结尾了呢~~
(论文)Seyfert 2型星系中的星暴活动
Nuclear Starburst Activities in Seyfert 2 Galaxies
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
(论文)Seyfert 2型星系中的星暴活动
Nuclear Starburst Activities in Seyfert 2 Galaxies
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口您的位置： >
来源：　　作者：黄霞;张雄;熊定荣;
赛弗特Ⅰ星系黑洞质量与宇宙学红移的研究　 1引言SeyfertⅠ星系按Hβ发射线宽度的不同分为窄线SeyfertⅠ(NLSⅠs)星系和宽线SeyfertⅠ星系(BLSⅠs),Hβ发射线宽度小于2 000Km s-1称为窄线SeyfertⅠ星系,宽度大于2 000Km s-1称为宽线SeyfertⅠ星系。与宽线SeyfertⅠ星系相比较,窄线SeyfertⅠ星系具有更小的黑洞质量,并且具有较为接近或超爱丁顿极限吸积。研究表明对于近距正常星系的黑洞质量与其寄主星系核球速度弥散之间有较好的关系,即MBH-σ关系,宽线SeyfertⅠ星系很好地符合这一关系,但窄线SeyfertⅠ星系却偏离了这一关系[1-8]。Zhu等[9]在对宽线区的双成分模型进行研究时,发现SeyfertⅠ星系从窄线SeyfertⅠ星系到宽线SeyfertⅠ星系演化。熊定荣等[2]在对黑洞质量和辐射压的研究中,也得到窄线SeyfertⅠ星系到宽线SeyfertⅠ星系演化。Wang等[10]也支持窄线SeyfertⅠ星系到宽线SeyfertⅠ星系演化。天体的宇宙时标主要与宇宙学红移有关[11,12]。因此,我们收集了214个SeyfertⅠ星系的红移、热光度、爱丁顿(本文共计4页)　　　　　　　　　　
相关文章推荐
看看这些杂志对你有没有帮助...
单期定价：4.80元/期全年定价：3.83元/期　共23.00元
　　　　　　优秀研究生学位论文题录展示Blazars的快速光变、周期光变与演化研究专　业: 天体物理关键词: 黑洞 活动星系核 Blazar天体 功率谱 光变观测 光变时标分类号: P157.6　
P145.8形　态: 共 155 页　约 101,525 个字　约 4.856 M内容阅　读: 内容摘要本文对活动星系核AGNs的基本性质、主要特征、现代观测结果和理论研究现状等作了全面的综述，特别是对活动星系核中性质最为独特的一类子型天体：blazar天体的光变观测、各种光变时标、多波段能谱特征和若干理论模型进行了较为详细的评述。同时，详细介绍了本人在攻读博士学位期间，对blazar天体高能blazar天体的光变观测、各种光变时标、中等时标的周期性分析、中心超大质量黑洞和中心结构，以及活动星系核AGN演化规律和演化统一模型等问题的研究工作和得到的一些新的研究结果。主要的研究工作和研究结果:1、blazar天体的短时标光变与中心黑洞质量研究。短时标光变和激烈光变现象是blazar天体的重要观测特性，通过29个GeV-γ-LoudBlazar天体样本完整的光变曲线，根据短时标光变与GeV-γ-LoudBlazar天体的中心超大质量黑洞SMBH的关系，研究取得了重要的结果，这一研究结果与Kormendy&Richston和Barthetal.2003用动力学方法得到的结果完全吻合。2、blazar天体的中等时标光变及周期性分析。部分blazar天体表现出光变时标为几天至几十天的中等时标光变，用BLLac在光学I波段的光变曲线，应用Jurkevich方法和功率谱方法探索其可能存在的中等时标光变周期，发现其具有一个中等时标光变周期大约在14±0.1天，这一结果支持了Impeyetal.2000和Qianetal.2002的研究结果。3、GeVGamma-Ray-LoudBlazars天体的中心结构研究。从文献中收集了大量的GeVγ-rayloudblazars对象样本，从最小光变时标和γ-ray流量，统计和估算了其中心超大质量黑洞SMBH的质量、最小的Keer参数和辐射区域的大小等重要物理参数。4、活动星系核AGN的演化规律和演化统一模研究。通过一个较大的AGN样本132个射电Quasars103RLQs，29RQQs、81Seyfert星系、21个BLLac天体、18个FSRQs，53个FRⅡ和26个FRⅠ射电星系，深入研究星系的四个关键参数的数量：中心SMBHs的质量、热光度、吸积率和每单位黑洞质量的角动量之间的关系，得到Quasars从FSRQs→BLLacs→FRⅡ&FRⅠ射电星系的演化序列是其转动参数小于0.75的一个子类，另外，AGN的另一个演化轨迹是从射电QSOs到Seyfert星系。成功地解释了AGN演化过程中的两个演化序列的存在，支持了Punsly1996的定性的理论猜想，发展了活动星系核AGNs的统一演化模型。全文共六章，第一章介绍活动星系核的基本性质及其主要特性；第二章介绍blazar天体的光变及时标；第三章对blazar天体的多波段能谱分布和高能辐射机制的理论模型进行了综述；第四章讨论Blazar天体的中等时标光变及周期性研究；第五章GeVGamma-Ray-LoudBlazars天体的中心结构研究；第六章介绍活动星系核AGNs的统一与演化研究工作..……全文目录文摘英文文摘前言第一章 活动星系核AGN1.1活动星系核AGN的基本特征1.2.1活动星系核AGN的标准模型1.2.2吸积释能与活动星系核的标准模型1.3活动星系核的分类1.3.1 Seyfert星系1.3.2射电星系FR-Ⅰ和FR-Ⅱ1.3.3类星体Quasars1.3.4BL Lac天体1.3.5 Blazars天体1.4小结第二章 Blazar天体的光变2.1 Blazar天体的基本性质和选择判据2.2 Blazar天体的光变性质和光变时标2.2.1 Blazar天体的光变特性2.2.2光变时标2.3 Blazar天体的短时标光变2.3.1 Blazar天体短时标光变的光学观测2.3.2 Blazar天体短时标光变的其他波段的观测2.3.3 Blazar天体的短时标光变的多波段同时性观测2.3.4 Blazar天体的短时标光变特征2.3.5 Blazar天体的短时标光变的意义2.3.6 GeV--Loud Blazar天体的短时标光变与超大质量黑洞SMBH2.4 Blazar天体的中等时标周期性光变2.5 Blazar天体的长时标周期性光变2.5.1 Blazars天体的长时标光变的观测和光变特征2.5.2长时标光变的周期性研究2.5.3 Blazar天体的长时标周期性光变机制2.6小结第三章 Blazar天体的能谱和高能辐射机制3.1 Blazar天体的多波段能谱3.1.1 Blazar天体的多波段能谱的基本特征3.1.2 Blazar天体多波段能谱的研究意义3.1.3 Blazar天体能谱分布的统计特性3.2 TeV Blazar天体的辐射模型3.2.1同步自康普顿SSC模型3.2.2轻子模型3.2.3强子模型3.2.4相对论流模型3.3 TeV Blazar天体的GeV辐射3.3.1 GeV的辐射性质3.3.2 GeV的发射谱3.4小结第四章 Blazar天体的中等时标光变及周期性研究4.1 Blazars天体的光变及其周期性4.2 Blazars天体的中等时标光变其周期性4.3对BL Lac S5 的中等时标周期性光变的研究工作4.3.1 S5 的观测数据和光变曲线光变分析4.3.2 S5 的中等时标周期性光变的计算分析4.4讨论和小结第五章 GeV Gamma-Ray-Loud Blazars天体的中心结构研究5.1 GeV Gamma-Ray-Loud Blazars天体的高能辐射问题5.2 GeV Gamma-Ray-Loud Blazars天体的光变与喷流研究5.2.1样本描述5.2.2吸积黑洞5.2.3 Lγ与tmin之间的关系5.2.4讨论和结论5.3 GeV γ-ray Loud Blazars天体的质量、无量纲的Kerr参数和辐射区域等中心参数的研究5.3.1 GeV γ-ray Blazars天体与超大质量黑洞SMBH5.3.2样本描述5.3.3 GeV γ-ray loud blazers天体的超大质量黑洞SMBH的质量5.3.4无量纲的转动参数和辐射区域5.3.5讨论和结论5.4小结第六章 活动星系核AGNs的统一与演化研究6.1 Blazar天体的能谱分布及XBLs，RBLs和OVV类星体之间的关系6.1.1 XBLs，RBLs和OVV类星体之间的关系6.1.2 Blazar天体的Doppler Effect和能谱分布6.1.3 GeV γ射线噪Blazars的光学-X射线-γ射线谱能分布及LBLs、HBLs和FSRQs之间的联系6.2 BL Lac天体和OVV类星体的关系及BL Lac天体与FRⅠ、FRⅡG的统一模型6.3活动星系核AGNs的演化问题6.4活动星系核AGNs的两个演化序列和统一演化模型研究6.4.1活动星系核AGNs的样本6.4.2 AGNs的吸积率6.4.3 Seyfert星系和QSOs的吸积率与热光度的相关性6.4.4 Seyfert星系和QSOs的吸积率与黑洞质量的相关性6.4.5 BL Lac天体、FSRQs和FR射电星系的吸积率与热光度之间的关系6.5结论和小结总结及结束语参考文献相似论文,82页,P157.6,100页,P157.6,79页,P157.6,42页,P157.6,108页,P157.6,64页,P157.6,84页,P157.6 P145.8,58页,P157.6,125页,P157.6 P157.7,10页,P157.7,79页,P157.9,85页,P157.8,130页,P157.8,41页,P157.7 P141,108页,P157.7,87页,P157.6 P157.7,94页,P157.6 P157.7,102页,P157.6 P157.7,50页,P157.8,43页,P157.7中图分类:
> <font color=@7.6 > 天文学、地球科学 > 天文学 > 恒星天文学、星系天文学、宇宙学 > 河外星系其他分类:
> <font color=@7.7 > 天文学、地球科学 > 天文学 > 恒星天文学、星系天文学、宇宙学 > 河外星系其他分类:
> <font color=@5.8 > 天文学、地球科学 > 天文学 > 天体物理学
& 2012 book.天文协会 Zooniverse 漫游指南(节选)
天文协会 Zooniverse 漫游指南(节选)时间：
栏目：作者：编者的话本文节选自复旦大学天文协会会刊《观象》创刊号.复旦天协为首批入驻希德书院的精品社团之一,社团指导老师为希德书院...
微信热点文章