活動(dòng)星系核噴流進(jìn)動(dòng)的物理機(jī)制分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 12:20
為了研究活動(dòng)星系核噴流進(jìn)動(dòng)的物理機(jī)制,從文獻(xiàn)中收集到23個(gè)有噴流進(jìn)動(dòng)周期(P)、B波段絕對(duì)星等(Mabs)和黑洞質(zhì)量(Mbh)數(shù)據(jù)的活動(dòng)星系核組成樣本.用樣本檢驗(yàn)吸積盤驅(qū)動(dòng)中心黑洞和噴流進(jìn)動(dòng)的盤致進(jìn)動(dòng)模型,觀測(cè)到數(shù)據(jù)整體上符合理論預(yù)期的P、Mabs和Mbh之間的關(guān)系,但數(shù)據(jù)的彌散度較大,吸積盤的黏滯參數(shù)需取較大范圍才能使理論范圍覆蓋所有的樣本源.噴流進(jìn)動(dòng)也可能是由于星系核中心存在超大質(zhì)量雙黑洞.在此雙黑洞模型下估算了樣本源中雙黑洞的距離,并將10個(gè)樣本源的雙黑洞距離和從文獻(xiàn)中得到的星系核寬線區(qū)尺度對(duì)比,顯示噴流進(jìn)動(dòng)周期大于106年的樣本源的雙黑洞距離可能大于星系核寬線區(qū)尺度.因此通過(guò)噴流進(jìn)動(dòng)的觀測(cè)結(jié)果可以搜尋超大質(zhì)量雙黑洞候選體和限制雙黑洞的參數(shù).高質(zhì)量的反響映射監(jiān)測(cè)等進(jìn)一步觀測(cè)有望檢驗(yàn)超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)的存在,幫助揭示噴流進(jìn)動(dòng)的物理機(jī)制.
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,59(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
P-X的曲線
對(duì)寬發(fā)射線的觀測(cè)是了解活動(dòng)星系核中心區(qū)域的重要途徑.表1中列出了從文獻(xiàn)得到的10個(gè)樣本源的星系核寬線區(qū)尺度.圖2給出了這些樣本源的雙黑洞距離與星系核寬線區(qū)尺度之比D/R.其中2300-189、3C196這兩個(gè)源雖然有星系核寬線區(qū)尺度數(shù)據(jù),但由于其噴流進(jìn)動(dòng)周期數(shù)據(jù)為下限值,所以未畫在圖2中.可以看出,進(jìn)動(dòng)周期越小,雙黑洞距離與星系核寬線區(qū)尺度之比越。畧D2中虛線表示D=R的情況.噴流進(jìn)動(dòng)周期小于106年的源都落在虛線下,顯示估算的雙黑洞距離小于星系核寬線區(qū)尺度,這些樣本源可能只存在圍繞雙黑洞的共同寬線區(qū);噴流進(jìn)動(dòng)周期大于106年的源落在虛線之上,顯示估算的雙黑洞距離大于星系核寬線區(qū)尺度.由此可見,通過(guò)雙黑洞模型可以將超大質(zhì)量的雙黑洞候選體分成兩類,對(duì)于D<R的雙黑洞候選體可以聯(lián)合其他觀測(cè)手段進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn).這些雙黑洞的星系核可能產(chǎn)生不對(duì)稱的譜線輪廓或周期性變化的譜線,譜線參數(shù)受雙黑洞的軌道參數(shù)影響[33-34].已有觀測(cè)顯示3C120、Mrk 6的Hβ發(fā)射線具有不對(duì)稱輪廓[35],2300-189的譜線具有雙峰的寬發(fā)射線[36].高質(zhì)量的反響映射監(jiān)測(cè)可以通過(guò)寬發(fā)射線的輪廓變化、速度分辨時(shí)間延遲(velocity-resolved time lags)等來(lái)探測(cè)雙黑洞是否存在[35,37].Songsheng等[38]提出甚大望遠(yuǎn)鏡干涉儀(very large telescope interferometer)的GRAVITY裝置可能通過(guò)差分相位曲線(differential phase curves)探測(cè)超大質(zhì)量雙黑洞.通過(guò)多種觀測(cè)的聯(lián)合,有望為低頻引力波觀測(cè)提供雙黑洞的信息,并檢驗(yàn)噴流進(jìn)動(dòng)的雙黑洞模型.
圖1給出了觀測(cè)數(shù)據(jù)和代表P-X理論關(guān)系的3條直線,上、中、下3條線各對(duì)應(yīng)于理論參數(shù)(α,a*)取值為(0.3,1)、(0.03,0.8)和(0.003,0.5),而η取值均為0.1.由圖1可見,觀測(cè)數(shù)據(jù)整體上呈現(xiàn)出理論預(yù)期的P和X的正相關(guān)關(guān)系,但數(shù)據(jù)的彌散度較大,需要黏滯參數(shù)取較大的范圍以使理論范圍覆蓋所有的樣本源.這可能是由于數(shù)據(jù)的誤差導(dǎo)致,或者顯示噴流進(jìn)動(dòng)可能存在多種機(jī)制.3 雙黑洞模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活動(dòng)星系核中心黑洞的質(zhì)量與進(jìn)動(dòng)[J]. 周博顏,盧炬甫. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
本文編號(hào):3366341
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,59(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
P-X的曲線
對(duì)寬發(fā)射線的觀測(cè)是了解活動(dòng)星系核中心區(qū)域的重要途徑.表1中列出了從文獻(xiàn)得到的10個(gè)樣本源的星系核寬線區(qū)尺度.圖2給出了這些樣本源的雙黑洞距離與星系核寬線區(qū)尺度之比D/R.其中2300-189、3C196這兩個(gè)源雖然有星系核寬線區(qū)尺度數(shù)據(jù),但由于其噴流進(jìn)動(dòng)周期數(shù)據(jù)為下限值,所以未畫在圖2中.可以看出,進(jìn)動(dòng)周期越小,雙黑洞距離與星系核寬線區(qū)尺度之比越。畧D2中虛線表示D=R的情況.噴流進(jìn)動(dòng)周期小于106年的源都落在虛線下,顯示估算的雙黑洞距離小于星系核寬線區(qū)尺度,這些樣本源可能只存在圍繞雙黑洞的共同寬線區(qū);噴流進(jìn)動(dòng)周期大于106年的源落在虛線之上,顯示估算的雙黑洞距離大于星系核寬線區(qū)尺度.由此可見,通過(guò)雙黑洞模型可以將超大質(zhì)量的雙黑洞候選體分成兩類,對(duì)于D<R的雙黑洞候選體可以聯(lián)合其他觀測(cè)手段進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn).這些雙黑洞的星系核可能產(chǎn)生不對(duì)稱的譜線輪廓或周期性變化的譜線,譜線參數(shù)受雙黑洞的軌道參數(shù)影響[33-34].已有觀測(cè)顯示3C120、Mrk 6的Hβ發(fā)射線具有不對(duì)稱輪廓[35],2300-189的譜線具有雙峰的寬發(fā)射線[36].高質(zhì)量的反響映射監(jiān)測(cè)可以通過(guò)寬發(fā)射線的輪廓變化、速度分辨時(shí)間延遲(velocity-resolved time lags)等來(lái)探測(cè)雙黑洞是否存在[35,37].Songsheng等[38]提出甚大望遠(yuǎn)鏡干涉儀(very large telescope interferometer)的GRAVITY裝置可能通過(guò)差分相位曲線(differential phase curves)探測(cè)超大質(zhì)量雙黑洞.通過(guò)多種觀測(cè)的聯(lián)合,有望為低頻引力波觀測(cè)提供雙黑洞的信息,并檢驗(yàn)噴流進(jìn)動(dòng)的雙黑洞模型.
圖1給出了觀測(cè)數(shù)據(jù)和代表P-X理論關(guān)系的3條直線,上、中、下3條線各對(duì)應(yīng)于理論參數(shù)(α,a*)取值為(0.3,1)、(0.03,0.8)和(0.003,0.5),而η取值均為0.1.由圖1可見,觀測(cè)數(shù)據(jù)整體上呈現(xiàn)出理論預(yù)期的P和X的正相關(guān)關(guān)系,但數(shù)據(jù)的彌散度較大,需要黏滯參數(shù)取較大的范圍以使理論范圍覆蓋所有的樣本源.這可能是由于數(shù)據(jù)的誤差導(dǎo)致,或者顯示噴流進(jìn)動(dòng)可能存在多種機(jī)制.3 雙黑洞模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活動(dòng)星系核中心黑洞的質(zhì)量與進(jìn)動(dòng)[J]. 周博顏,盧炬甫. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
本文編號(hào):3366341
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