【摘要】：近鄰星系的恒星和氣體動力學(xué)觀測證明超大質(zhì)量黑洞廣泛存在于星系中心,這些黑洞的質(zhì)量在幾百萬個到幾十億個太陽質(zhì)量之問,并且黑洞質(zhì)量與經(jīng)典核球的恒星速度彌散、質(zhì)量、光度等存在很好的相關(guān)性,那么這些超大質(zhì)量黑洞是如何從“種子”黑洞成長起來并且建立起與寄主星系的相關(guān)性的?圍繞這個問題,我們對位于星系中心處于質(zhì)量低端的黑洞和其寄主星系做了一些研究。 我們從SDSS DR4的星系光譜數(shù)據(jù)庫里選出了一個低黑洞質(zhì)量的Seyfert1性系樣本,相比前人的結(jié)果在低愛丁頓率端明顯更加完備。,為了深入理解這類源,我們對樣本中的個源UM625做了多波段的細(xì)致研究。根據(jù)Hα寬線位力平衡假設(shè)估計的黑洞質(zhì)量為1.6×106M⊙。它有近紫外、近紅外和光學(xué)的HST圖像,另外還有X射線和射電的探測,是進行全波段分析的理想對象。通過對UM625的SDSS和HST圖像進行二維結(jié)構(gòu)分解,我們發(fā)現(xiàn)它是由偽核球主導(dǎo)的SO星系,其中有一個恒星正在形成的圍繞核的半環(huán)結(jié)構(gòu)(150-400pc尺度),從紫外光度估計的恒星形成率～0.3M⊙每年。綜合多波段數(shù)據(jù),我們作出了UM625的活動星系核(AGN)以及寄主星系的光譜能量分布(SED),得到熱光度Lbol≈(0.5-3)×1043erg s-1以及愛丁頓率Lbol/LEdd≈0.02-0.15,這是繼NGC4395,POX52和NGC4051之后第四個進行寬波段SED分析的低質(zhì)量黑洞源。它X射線偏弱(αox=-1.72)和射電偏強(FIRST有探測)的性質(zhì)都比較特殊,也暗示AGN在低質(zhì)量端性質(zhì)的多樣性。與其他低質(zhì)量黑洞類似,UM625基本遵循超大質(zhì)量黑洞-經(jīng)典核球定義的MBH-σ*關(guān)系,但在MBH-Lbulge關(guān)系上有顯著偏離。 我們還嘗試?yán)靡延械亩嗖ǘ螖?shù)據(jù)尋找近鄰星系中的“種子黑洞”候選者。在無核球星系NGC3319中心我們發(fā)現(xiàn)了一個XMM-Newton探測到的X射線點源,2-10keV光度只有1.4×1039erg s-1,另外核區(qū)在HST紫外圖像上也呈現(xiàn)為不可分辨的點源結(jié)構(gòu)。這個星系沒有任何意義上的核球(包括偽核球),但有致密的核區(qū)星團,地面望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)光譜完全被星光主導(dǎo),看不出黑洞活動的跡象。如果假設(shè)X射線和紫外點源輻射來源相同,紫外到X射線的SED很像一個低光度高吸積率的AGN,據(jù)此估計的黑洞質(zhì)量只有幾千個太陽質(zhì)量。由于目前觀測數(shù)據(jù)受空間分辨率的嚴(yán)重限制,紫外輻射還受到核區(qū)星團的污染,X射線輻射也并不能完全排除來自一個偏離核區(qū)的極亮X射線源,因此需要Chandra高分辨率觀測來驗證X射線點源位置是否在星系中心。如果觀測證實,這很可能是目前在星系中心發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最低的黑洞之一,我們將繼續(xù)申請后續(xù)觀測來嘗試測出黑洞質(zhì)量。NGC3319是一個帶有明顯棒結(jié)構(gòu)的漩渦星系,偽核球尚未形成,它對于我們對黑洞與寄主星系共同演化的極早階段的理解很有幫助。 窄線Seyfert1星系一般認(rèn)為是黑洞質(zhì)量相對比較低的高吸積率的AGN,絕大多數(shù)都是射電寧靜的。然而之前的研究顯示它們中極少部分卻是射電噪的,關(guān)于這些源的射電起源一直存在爭議。我們利用釋放的WISE紅外巡天數(shù)據(jù)第一次系統(tǒng)考察了射電噪的窄線Seyfert1(RL-NLS1)的紅外光變,發(fā)現(xiàn)有兩個源在天時標(biāo)內(nèi)有快速光變,還有一個源的光變時標(biāo)也小于180天,光變幅度大約0.1-0.2星等,光變時標(biāo)對應(yīng)的物理尺度都小于塵埃環(huán),表明紅外輻射很可能由來自噴流底部的同步輻射主導(dǎo)。另外還發(fā)現(xiàn)這三個源都已經(jīng)被費米空間望遠(yuǎn)鏡報導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了伽瑪射線波段的輻射,因此可以確認(rèn)這三個源確實存在很強的沿著我們視線方向的相對論性噴流。利用更新的RL-NLS1樣本和最新的WISE數(shù)據(jù),我們又發(fā)現(xiàn)了兩個在190天時標(biāo)以內(nèi)表現(xiàn)出紅外光變的源,另外至今被報道有伽瑪射線探測的源已經(jīng)增加到8個。這些源都以極強的證據(jù)表明黑洞在高吸積率的早期快速增長階段也能產(chǎn)生強烈的噴流反饋,這對傳統(tǒng)的噴流產(chǎn)生機制提出了挑戰(zhàn),也說明AGN的反饋比一般認(rèn)為的更加普遍,這對我們理解超大質(zhì)量黑洞與寄主星系的共同成長與演化也有所啟迪。 另外我們還將計劃或正在開展申請低質(zhì)量黑洞核區(qū)環(huán)境氣體動力學(xué)的IFU觀測,RL-NLS1的寄主星系,以及Ⅰ型和Ⅱ型AGN演化聯(lián)系方面的研究,都旨在促使我們進一步理解(超大／低)質(zhì)量黑洞與寄主星系的共同成長與演化的更多細(xì)節(jié)。
[Abstract]:......
【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】：2015
【分類號】：P152;P145.8

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 ;Properties of Broad Band Continuum of Narrow Line Seyfert 1 Galaxies[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;2002年06期

2 ;The Hybrid Nature of 0846+51W1: a BL Lac Object with a Narrow Line Seyfert 1 Nucleus[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;2005年01期

3 時光;單紅光;;SDSS J125438.25+114105.8的光學(xué)微光變觀測[J];天文學(xué)進展;2011年04期

，

本文編號：2308724