【摘要】：星暴后類星體(PSQ)是一類特殊而關(guān)鍵的天體,其星系中心超大質(zhì)量黑洞正在活躍地吸積物質(zhì),其寄主星系中含有的大量中等年齡星族反映其在幾百兆年內(nèi)經(jīng)歷過星暴。這類天體的存在符合主并合驅(qū)動的星系演化理論預(yù)言,預(yù)期這類天體處于從極亮紅外星系(ULIRG)到類星體的星系演化中間過渡階段。本論文的研究著重于在大的巡天項目中搜尋PSQ,建立一個最大的、均勻選取的純凈PSQ樣本并給出PSQ源表。在該PSQ源表的基礎(chǔ)上,我們對其活動星系核(AGN)性質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計研究,并對源表選出的3個紅外亮PSQ進(jìn)行了CO觀測以研究其分子氣體的性質(zhì),以此在主并合驅(qū)動的星系演化背景下,驗證AGN在星系演化過程中扮演的重要角色,理解超大質(zhì)量黑洞與寄主星系的協(xié)同演化。在本論文引言中我們介紹了超大質(zhì)量黑洞與寄主星系的協(xié)同演化、處于演化序列中不同階段的各類天體的基本性質(zhì),包括ULIRG、星暴星系、星暴后星系、AGN、紅外亮類星體以及我們的PSQ等,以及介紹了分子氣體觀測的意義。在本論文中我們建立了一個近鄰宇宙中(紅移小于0.5)的PSQ的樣本。我們對斯隆數(shù)字巡天(SDSS)第七批數(shù)據(jù)發(fā)布(DR7)的類星體光譜進(jìn)行了紅移和信噪比上的篩選,利用AGN和恒星星族的光譜模型,將其中高信噪比光譜可靠地分解為AGN成分和寄主星系恒星成分,并依據(jù)寄主星系成分中的是否存在明顯的星暴后特征——很強(qiáng)的Hδ吸收(EW≥6A)選出了一個含有208個PSQ的樣本。樣本的平均光譜和平均能譜分布(SED)確認(rèn)了其寄主星系為恒星質(zhì)量M*～1010.5M(?)的大質(zhì)量星系,幾百兆年前星暴中形成的恒星所構(gòu)成的中等年齡星族主導(dǎo)著其寄主星系的星族成分。相比于從SDSS中選出的匹配了紅移和黑洞質(zhì)量的類星體對照樣本,我們的PSQ樣本具有更大的寬Hα/Hβ流量比,暗示其可能有更大的塵埃消光,對應(yīng)主并合后星系中塵埃未完全消散的星暴后早期階段。雖然由于樣本選擇效應(yīng),PSQ和對照類星體樣本在AGN熱光度和愛丁頓比上沒有顯著的統(tǒng)計差異,但是PSQ和窄線塞弗特Ⅰ型星系一樣在統(tǒng)計上具有較強(qiáng)的Fe Ⅱ發(fā)射(由R4570 = Fe Ⅱλλ4434-4684/Hβ量化),暗示其AGN活動具有更強(qiáng)的吸積,從而支持了前人工作中的發(fā)現(xiàn):AGN活動在星暴后幾百兆年達(dá)到峰值,星暴和AGN活動具有幾百兆年的時間延遲。恒星形成于星系中的分子氣體云中,星系主并合后,內(nèi)落到星系中心的氣體除了觸發(fā)星暴外,是否也為AGN活動提供原料?PSQ中AGN反饋對分子氣體的性質(zhì)是否產(chǎn)生了影響?為了嘗試回答這一系列問題,在本論文的工作中,我們還利用IRAM 30米望遠(yuǎn)鏡對3個z～0.1處的近鄰PSQ的12CO1-0和12CO2-1的譜線進(jìn)行了觀測,進(jìn)而對PSQ寄主星系中的分子氣體性質(zhì)進(jìn)行研究。這一樣本是由我們PSQ源表交叉IRAS源表選出的,這使我們能夠首次分析PSQ的分子氣體性質(zhì),我們預(yù)期這類紅外亮PSQ處于從ULIRG轉(zhuǎn)變?yōu)轭愋求w的早期階段。我們在其中兩個PSQ中檢測到分子氣體。我們發(fā)現(xiàn)PSQ的分子氣體質(zhì)量為109.69和1010.18M(?),未探測的源的上限是109.38M(?)�？疾霤O譜線輪廓后,我們沒有發(fā)現(xiàn)可靠的證據(jù)表明AGN反饋下的大量分子氣體外流。我們的PSQ樣本中分子氣體質(zhì)量與恒星質(zhì)量的比值分布較寬,但與前人工作中的星暴后Seyfert Ⅱ星系或星暴后星系的樣本的比值相似,可能存在星暴后氣體消耗的演化。其中,在星暴后星系和正常星系中,WISE的12μm與4.6μm的流量比與分子氣體質(zhì)量比例fgas之間有非常顯著的相關(guān)性,反映著星系氣體含量和比恒星形成率(sSFR)之間的演化關(guān)系,我們的PSQ也基本符合這一關(guān)系。我們將PSQ的CO譜線光度L'CO、遠(yuǎn)紅外光度LFIR、AGN熱光度LAGN等性質(zhì)與近鄰類星體、高紅移類星體和紅外類星體進(jìn)行了比較。我們發(fā)現(xiàn)PSQ也符合L'COO與LFIR之間、l'CO與LAGN之間的緊密關(guān)系,暗示PSQ的寄主星系中恒星形成效率與其他類型類星體接近,其恒星形成活動和AGN的吸積都可以來源自冷分子氣體。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P158
【圖文】：

２）隨著宇宙的演化，在紅移小于１的近鄰宇宙，長期演化和相互作用逡逑成為ＡＧＮ和星暴的主要燃料供給機(jī)制（Ｈｏｐｋｉｎｓ邋＆邋Ｈｅｒｎｑｕｉｓｔ邋２０0９），這也導(dǎo)致了逡逑ＡＧＮ邋ｄｏｗｎｓｉｚｉｎｇ現(xiàn)象的發(fā)生（Ｈｅｃｋｍａｎ邋ｅｔａｌ．２00４），即低光度ＡＧＮ的空間密逡逑度的峰值出在低紅移處。逡逑當(dāng)ＡＧＮ和星暴活動共存并加熱星系中的塵埃時，星系演化為亮紅外星逡逑系（Ｌｕｍｉｎｏｕｓ邋Ｉｎｆｒａｒｅｄ邋Ｇａｌａｘｙ，邋ＬＩＲＧ，８－１０００邋＂ｍ積分紅外光度邋Ｌ／／？在邋１０１１邋至逡逑１Ｏ１２Ｌ０）和極亮紅外星系（Ｕｌｔｒａ邋Ｌｕｍｉｎｏｕｓ邋Ｉｎｆｒａｒｅｄ邋Ｇａｌａｘｙ，ＵＬＩＲＧ，逡逑Ｌ0）邋（Ｓａｎｄｅｒｓ邋ｅｔ邋ａｌ．邋１９８８，Ｍａｇｎｅｌｌｉ邋ｅｔ邋ａｌ＿邋２０１１，邋Ｍｕｒｐｈｙ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２０１１）。然而最近逡逑也有一些研究表明，ＡＧＮ和星暴活動的發(fā)生可能并不同步。Ｄａｖｉｅｓ邋（２００７）利用逡逑高空間分辨率ＩＦＵ光譜觀測了邋９個近鄰ＡＧＮ的１０邋－邋１００邋ｐｃ中心區(qū)域，發(fā)現(xiàn)當(dāng)星逡逑系中心星族年齡為數(shù)十Ｍｙｒ時，星系中沒有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)的ＡＧＮ，這意味著在星系逡逑中心恒星質(zhì)量增長和隨后黑洞快速增長的峰值之間有大約５０－２００邋Ｍｙｒ的延遲。逡逑Ｓｃｈａｗｉｎｓｋｉ邋ｅｔ邋ａｌ．邋（２００９）和Ｗｉｌｄ邋ｅｔ邋ａｌ．邋（２０１０）研究了近鄰星系中邋ＡＧＮ邋活動和積逡逑分星族，并建議在星系整體星族年齡達(dá)到幾百兆年后ＡＧＮ才會變得更強(qiáng)�？傚义�

中心超大質(zhì)量黑洞，吸積盤，寬線區(qū)，塵埃環(huán)和窄線區(qū)等這些結(jié)構(gòu)共同逡逑構(gòu)成了邋ＡＧＮ邋統(tǒng)一模型（Ｕｒｒｙｅｔａｌ．邋１９９５，邋Ｏｓｔｅｒｂｒｏｃｋｅｔａｌ．邋２００６，Ｓｃｈｍｉｄｔ邋ｅｔａｌ．逡逑１９８３），如圖１－３所示。逡逑其中觀測視角效應(yīng)即可解釋很多不同類型的ＡＧＮ之間為何存在不同觀測逡逑特征，特別是Ｉ型和丨Ｉ型ＡＧＮ的區(qū)別。根據(jù)統(tǒng)一模型，ＩＩ型ＡＧＮ的光譜之所逡逑以觀測不到寬發(fā)射線，及其來自吸積盤的ＡＧＮ連續(xù)譜也遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于寄主星系的逡逑恒星福射，其主要原因是吸積盤和寬線區(qū)被塵埃環(huán)遮擋。逡逑

類星體（Ｂｒｏｔｈｅｒｔｏｎｅｔａｌ．丨＂９，Ｃａｎａｌｉｚｏｅｔａｌ．２0００，邋Ｂｒｏｔｈｅｒｔｏｎｅｔａｌ．２00２），其逡逑紅移為ｚ邋＝邋０．６３４，絕對光度為１０＾邋Ｌ０。其較強(qiáng)的寄主星系恒星輻射與類星體逡逑輻射可比，星族擬合的結(jié)果表明其約４００Ｍｙｒ前發(fā)生過星暴。圖１－５展示了邋ＵＮ逡逑Ｊ１０２５－００４０的光譜，可以看到這一光譜可以被很好地分解為星暴后星族和ＡＧＮ逡逑兩個成分。而其伴星系ＵＮＪ１０２５－００４４作為ＵＬＩＲＧ，有著更年輕的星族并且存逡逑在富含塵埃，其形態(tài)也被認(rèn)為有合并跡象。這一天體被認(rèn)為是處于ＵＬＩＲＧ和逡逑類星體之間演化過渡的代表。逡逑１．７星暴后類星體研究現(xiàn)狀逡逑斯隆數(shù)字化巡天（Ｓｌｏａｎ邋Ｄｉｇｉｔａｌ邋Ｓｋｙ邋Ｓｕｒｖｅｙ，邋ＳＤＳＳ）這種大型光譜巡天項逡逑目使得我們可以對ＰＳＱ進(jìn)行統(tǒng)計意義上的研究。逡逑前人的工作采用一個基于Ｂａｌｍｅｉ？躍變和多條Ｂａｌｍｅｒ吸收線的自動化算法逡逑

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本文編號：2794996