本文關鍵詞：類星體的寬吸收線與星系環(huán)境

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【摘要】：在過去的十年里,一方面,觀測發(fā)現(xiàn)每個大質量星系中心都存在一個超大質量黑洞,且黑洞質量與星系的性質很好相關，暗示星系演化和黑洞增長密切關聯(lián)；另一方面大樣本的星系顏色統(tǒng)計分布表明存在一種物理機制抑制大質量星系中恒星形成。同時研究表明類星體外流攜帶巨大的能量和動量,它們是黑洞增長對星系形成演化反饋物理過程的一種重要候選者,高物質外流率還可能深刻影響著黑洞吸積氣體的過程。類星體和星系的交叉相關函數研究提供了一條非常有效的方法去量化類星體的環(huán)境和寄主星系特征,并由此揭示類星體和寄主星系的關系,對類星體個體的參數演化參數(如光變曲線)等提供限制。本學位論文分別從寬吸收線類星體的發(fā)生概率以及與類星體參數的關系和類星體與星系的相關函數二個方面研究黑洞和星系的共同演化過程。 一部分類星體顯示藍移寬吸收線(BAL),表明到這些類星體視線方向上存在連續(xù)高速物質外流。目前存在兩種不同圖像,在統(tǒng)一圖像中寬吸收線區(qū)在每個類星體中都存在,只是在BAL類星體中吸收物質在視線方向上而已；在演化圖像中,外流只發(fā)生在類星體演化的早期階段。寬吸收線探測的概率反映了吸收物質的平均覆蓋因子,在統(tǒng)一圖像中它表征每個類星體外流覆蓋的立體角,在演化圖像中它表征外流階段長短。利用SDSS大類星體樣本,我們系統(tǒng)研究了低電離寬吸收線(LoBAL)類星體的特征以及在不同性質類星體中比例。兼顧樣本的完備率和準確率,我們嚴格定義了LoBAL類星體客觀標準,選取了69個低紅移的MgⅡBAL類星體樣本；研究這個樣本,我們發(fā)現(xiàn)：(1)MgⅡBALs更可能出現(xiàn)在窄H盧發(fā)射線、更弱[O III]發(fā)射、更強光學Fe II發(fā)射和更高光度的類星體。在黑洞吸積系統(tǒng)參數中,LoBALs的比例在高吸積率類星體明顯變高且不隨黑洞質量的改變而改變；(2)弱[OⅢ] LoBAL類墨體旱均顯示非常小的[Ne v]和[O III]發(fā)射線比,甚至是無法探測到的[Ne V]發(fā)射線；(3)LoBAL和non-LoBAL類星體從近紅外到光學都有相似的顏色,但在紫外差距很大；(4)中等寬度Mg Il吸收類星體在光學發(fā)射線特征上和non-BAL類呈體無法區(qū)分但是其顏色分布和LoBAL類星體類似,明顯要比non-BAL類星體要紅。此外我們首次報道了第一起在BL Lac天體(PKS J0138-097)存在BALs的事例,在Sloan光譜巡天及之前文獻中的八次光譜中,所有的高態(tài)光譜都存在BAL特征而低態(tài)都不存在。這些結果表明類星體的物質外流發(fā)生類星體演化的各個階段,但在類星體演化的早期階段更為重要。 在類星體的星系環(huán)境的研究中,我們把目光放在目前有很大爭議的中等紅移的類星體-星系成團性的研究上,以及這些成團惶與類星體的黑洞質量、光度和顏色等類星體性質,及星系的光度、顏色等性質的依賴關系。我們使用SDSS Stripe 82的300平方度測光數據研究了在紅移范圍0.6z12內類星體附近星系的空間成團性。這項工作的主要結果如下：(1)所有的紅移段都探測到很強的成團性信號,類星體-星系成團性的平均相關長度隨著紅移增加而增大,并且藍／亮星系對這種增大產生了大部分貢獻。(2)類星體-星系成團性的相關長度隨著黑洞質量和類星體的顏色改變而變化。當我們在每個紅移段把類星體樣本分為高質量和低質*子樣本,我們在每個紅移段內都可以探測到相關長度和黑洞質量微弱的依賴關系。我們電發(fā)現(xiàn)類星體-星系的成團性和類星體顏色相關,但是沒有探測到任何成團性和類星體光度依賴的信號存在。(3)類星體-星系的成團性強烈依賴于星系的光譜類型,類星體和其附近的藍星系成團性要明顯強于紅星系。這些結果支持示我們所考察的類星體處于和星系質量小于1010 Me典型星系樣本相同的暗物質暈中。因為小質量暗物質暈的次并合可以為恒星形成和AGN活動點火、吸積氣體提供一條有效的途徑。相比于紅星系,類星體和藍星系有更強的成團性暗示次并合事件在觸動AGN活動中扮演著重要的角色。 在我們BAL類星體的研究涉及到寬發(fā)射線區(qū)、窄發(fā)射線區(qū)和外流間的關系,但仍需要更多的詳細研究。另外,在MgⅡBAL類星體的研究中,我們確認了中等寬度吸收子和BAL吸收子的性質是不同的,但是還需要更多針對這兩種不同吸收子的詳細研究以便區(qū)分它們的產生機制和物理性質。此外,BAL類星體寄住星系研究也是將來工作的重點,但只能寄希望于將來大型觀測設備觀測數據。在類星體-星系成團性的研究中,我們使用基本沒有選擇效應的測光星系樣本研究在紅移~1類星體的環(huán)境。確認了類星體-星系成團性和紅移、類星體特性的依賴關系,也發(fā)現(xiàn)一些非常有趣的結果,即類星體-藍星系有比和紅星系更強的成團性。采用更深曝光的深場測光觀測數據,使用同樣的方法我們可以將類星體-星系成團性的研究推進到更高的紅移(z~2)。而這也將有利于我們理解在Stripe 82中得到結果。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P158

【參考文獻】

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1 ;Clustering of K-band selected local galaxies[J];Research in Astronomy and Astrophysics;2009年09期

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本文編號：1290146