本文關(guān)鍵詞：AGN的X射線輻射和X射線星系團(tuán)巡天　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：X射線天文學(xué)興起的50多年來經(jīng)歷了快速的發(fā)展,已經(jīng)成長為天體物理不可或缺的重要部分。本文涉及X射線天文學(xué)的兩個(gè)重要課題：活動星系核(AGN)的X射線研究和X射線星系團(tuán)巡天。AGN和星系團(tuán)是宇宙中最有趣的兩類河外X射線源,前者代表了極端劇烈的大質(zhì)量黑洞吸積過程,后者描繪著宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)。在緒論中,我們首先簡單介紹X射線天文學(xué)的發(fā)展,與我們工作相關(guān)的X射線設(shè)備,以及兩類重要的X射線源：AGN和星系團(tuán)(第 一節(jié))。然后我們分別介紹AGN與星系團(tuán)的相關(guān)背景知識。第二節(jié)我們介紹了AGN,AGN的X射線連續(xù)譜,AGN的Fe Ka發(fā)射線,及AGN的本征光度指標(biāo)。第三節(jié)我們介紹了星系團(tuán),星系團(tuán)的探測和測質(zhì)量的方法,以及X射線星系團(tuán)巡天。我們的工作主要有三個(gè)方面,一是AGN的窄Fe Kα線的研究(第二章),二是AGN本征X射線輻射的研究(第三章),三是Swift X射線星系團(tuán)巡天項(xiàng)目中的一些工作(第四五六章)。 為了研究AGN中普遍存在的窄Fe Kα線輻射,我們構(gòu)建了一個(gè)包含89個(gè)Seyfert星系的樣本,既有Spitzer IRS對[O Ⅳ]線光度的測量,又有XMM-Newton EPIC的X射線光譜觀測。我們通過光譜擬合測量了Fe Kα線光度,然后用[O Ⅳ]線光度作為AGN本征光度將Fe Kα線光度歸一化。我們發(fā)現(xiàn)盡管Ⅱ型AGN的Fe Kα線等值寬度更大,光度卻比Ⅰ型源低�？灯疹D薄和康普頓厚的Seyfert2的窄Fe Kα線光度分別比Seyfert1低2.9-0.6+0.8倍和5.6-1.4+1.9倍。這是第一個(gè)AGN窄Fe Kα線各向異性的觀測證據(jù),與均一的塵埃環(huán)模型所預(yù)言的鐵線各向異性一致,也能為團(tuán)塊化的塵埃環(huán)模型提供限制。 AGN的本征X射線輻射來自高溫冕區(qū)的逆康普頓散射,但冕區(qū)的物理和幾何結(jié)構(gòu)我們知之甚少,為了解釋X射線輻射的光譜和光變,不同模型對本征X射線輻射預(yù)言了不同的各向異性。為了研究這種各向異性,我們構(gòu)建了一個(gè)包含178個(gè)既有Spitzer IRS測量的[O Ⅳ]線光度,又有XMM-Newton或Chandra觀測的光譜的Seyfert星系樣本。我們通過光譜擬合得到2-10keV的吸收改正的X射線冪律譜的光度,類似上一個(gè)工作,用[O Ⅳ]線光度表征AGN的本征光度,對Ⅰ型和康普頓薄的Ⅱ型源做了比較。我們發(fā)現(xiàn)Ⅰ型AGN的本征X射線光度比康普頓薄的Ⅱ型AGN高之3倍。這個(gè)各向異性表明冕區(qū)可能以相對論性速度外流,集束效應(yīng)使之在軸向看起來比盤向更強(qiáng)。同時(shí)它也意味著冕區(qū)有可能正是噴流的底部。另外我們指出,AGN的硬X射線輻射用作本征光度指標(biāo)時(shí)需要做改正,這會影響遮蔽的AGN的比例的測量。 Swift X射線星系團(tuán)巡天是一個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目。我們使用Swift衛(wèi)星搭載的XRT望遠(yuǎn)鏡來搜尋星系團(tuán)。XRT雖然有效面積小,但背景噪聲低,且PSF在整個(gè)視場內(nèi)不變,因而仍然適合于星系團(tuán)的探測。(?)ndo et al.[208]已經(jīng)用XRT對GRB的觀測數(shù)據(jù)做了一個(gè)總覆蓋約70平方度的巡天,得到一個(gè)包含72個(gè)延展源的完備樣本。我們對這個(gè)樣本做了兩方面擴(kuò)展,一是擴(kuò)大天區(qū)覆蓋,使用XRT積累的所有數(shù)據(jù)。二是提高探測的靈敏度。針對這個(gè)目標(biāo),我們開發(fā)了一款X射線延展源探測軟件"EXSdetect",采用Voronoi tessellation和Friend-of-friend相結(jié)合的算法,能夠高效地從x射線圖像中探測延展源。這個(gè)程序首先應(yīng)用于Swift X射線星系團(tuán)巡天,得到一個(gè)約300個(gè)源的星系團(tuán)候選者樣本。同時(shí)這個(gè)程序也可以應(yīng)用于其它望遠(yuǎn)鏡積累的數(shù)據(jù)和下一代X射線巡天項(xiàng)目。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P172.2

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本文編號：1335180