本文關鍵詞：恒星潮汐撕裂事件與類星體吸收線光變　出處：《中國科學技術大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：近年來隨著SDSS等地基大天區(qū)多波段測光和光譜巡天的展開,積累了大量天體的光譜數(shù)據(jù)。從而使得從中尋找一些發(fā)生率較低的爆發(fā)式變源,如黑洞潮汐撕裂恒星事件(TDE)成為可能。同時在一些天區(qū),許多類星體獲得了一定時間基線的重復光譜觀測,從而使得研究類星體的一些變化特征,如吸收線系統(tǒng)變化與其他觀測量的關系成為可能。本文主要介紹利用SDSS大樣本光譜數(shù)據(jù)進行的兩項研究：強冕線發(fā)射選擇的黑洞潮汐撕裂恒星事件候選體長期光譜演化和類星體吸收線系統(tǒng)變化特征研究。并簡要介紹了利用PTF瞬變巡天數(shù)據(jù)研究類星體光變和超亮超新星。黑洞潮汐撕裂恒星事件方面：我們對Wang et al.2012通過強冕線發(fā)射從SDSS數(shù)據(jù)中選出的7個TDE候選體進行了后續(xù)MMT光譜觀測。在其中4個源中,冕線或寬發(fā)射線發(fā)生了劇烈的變化,他們是強的TDE候選體。這4個源中比[Fe Ⅶ]電離度高的冕線都消失了,[Fe Ⅶ]在一個源中表現(xiàn)出持續(xù)衰減的特征,而在另外兩個之前只有比[Fe Ⅶ]電離度高的譜線的源中,其演化后期[Fe Ⅶ]出現(xiàn)了。在這4個源中,后期[O Ⅲ]發(fā)射線都增強了。在兩個目標中,我們探測到了非經(jīng)典的[O Ⅲ]雙線線比。這需要02+離子具有很高的柱密度,假設合理的金屬豐度,氫的柱密度會很大并且氣體是電離的。要電離這樣高柱密度的氣體,電離參數(shù)要很大,這額外需求其能譜比較軟,對應黑體溫度T5×104K,否則02-會被電離到更高的狀態(tài)。所有這些觀測特征可以TDE產(chǎn)生的強電離連續(xù)譜照射在星系核區(qū)的幾個pc內的分子云上來解釋。通過比之前研究更佳的寄主星系星光估計,我們發(fā)現(xiàn)這些源中的寬線都具有雙峰機構,并且隨著時間雙線的分離速度和流量都減小。這表明寬發(fā)射線可能是雙極向的外流氣體產(chǎn)生的。我們的研究結果表明,這類目標中的冕線和后續(xù)的譜線演化特征可以持續(xù)達～10年之久,監(jiān)測這類源的冕線和其他譜線的演化可以研究寧靜星系中心黑洞附近的氣體環(huán)境。類星體吸收線系統(tǒng)方面：利用SDSS光譜數(shù)據(jù)我們定性研究了有兩次以上觀測的類星體吸收線系統(tǒng)。我們發(fā)現(xiàn)類星體不同離子的吸收線變化趨勢一致,同一種離子不同速度成分的吸收線變化趨勢也一致。我們還發(fā)現(xiàn)當類星體連續(xù)譜變亮/變暗時,光譜上的吸收線減弱/增強。由于Baldwin effect,連續(xù)譜變亮時發(fā)射線等值寬度減小,我們通過考察寬發(fā)射線的等值寬度變化與吸收線的變化趨勢確認了以上結果,即寬發(fā)射線等值寬度減小/增加時,光譜上的吸收線減弱/增強。我們還發(fā)現(xiàn)當新的吸收線成分出現(xiàn)/原有成分消失時,往往連續(xù)譜變暗/變亮。說明這種現(xiàn)象只是發(fā)射線增強或者減弱在離子柱密度變化劇烈時的極端情況。所有這些觀測結果支持類星體吸收線系統(tǒng)光變主要是外流氣體中的離子柱密度響應電離連續(xù)譜變化引起的,這些外流氣體電離狀態(tài)很高,以至于在一些極端情況下不能產(chǎn)生紫外的吸收線系統(tǒng)。利用PTF巡天進行大樣本類星體光變性質研究和極亮超新星搜尋：我們匹配了PTF測光數(shù)據(jù)和SDSS DR7光譜證認的類星體樣本,獲得了三萬四千多個類星體的光學光變數(shù)據(jù)。該樣本包含目標數(shù)目較大,部分源時間基線長達五年,在短時標(5～10天)上有較高的采樣,為研究類星體光變行為及其與黑洞其他特征的關系提供了重要樣本。同時該樣本還為其他類星體光變監(jiān)測項目的選源和連續(xù)譜光變分析提供了參照。我們利用還在PTF巡天數(shù)據(jù)中,選取了5個銀緯較高、有大量成像觀測的天區(qū),利用圖像疊加的方法尋找極亮超新星。在總有效面積接近30平方度的天區(qū)中,最后發(fā)現(xiàn)了2個強候選體,并利用后續(xù)的光譜觀測證認了寄主星系紅移。很遺憾,這兩個目標一個可能為低紅移的超新星爆發(fā),另一個來自中等紅移的低光度AGN爆發(fā)。該方法為將來的光學巡天尋找類似天體提供了重要參考。
【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】：2015
【分類號】：P158;P152

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