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活动星系核盘风与宽线区的关联研究

批准号:
12073068
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
卢开兴
学科分类:
星系相互作用和核活动
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
卢开兴

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
精确测量黑洞质量是研究活动星系核物理性质的基础课题之一,提高黑洞质量测量精度的根本是充分理解宽线区的结构、起源和稳定性。但是,目前存在的主要问题有:(1)宽线区运动学结构包括转动、内流和外流的起源缺乏系统研究;(2)随着反响映射样本的逐步扩大,宽线区尺度—光度关系呈现出越来越大的多样性弥散。产生于吸积盘内区的盘风可能作为活动星系核统一模型的新成分与环境(其它成分)相互作用并影响环境,其中宽线区的结构、起源和稳定性可能与大尺度多相盘风存在普遍联系。因此,本项目将依托我国2.4米望远镜,聚焦一类具有盘风特征的活动星系核,开展光谱研究和基于反响映射的光谱时序研究;建立这类活动星系核的一维和二维反响映射样本;结合盘风性质和宽线区运动学特征追踪宽线区的起源、调查宽线区尺度—光度关系弥散的本质并限制宽线区物理。本项目有望在揭示宽线区起源和提高活动星系核中心黑洞质量测量精度方面起到促进作用。
英文摘要
Accurate measurement of the supermassive black hole mass (SMBH) is one of the basic subjects for studying the physical properties of Active Galactic Nuclei (AGN), the key of improving measurement accuracy of the SMBH is to fully appreciate the structures, origins and stabilities of the broad-line region (BLR). Actually, the origins of the kinematic structures of the BLR including rotation, inflow and outflow are far from understood; the radius--luminosity relationship shows more and more diversity dispersion with increasing samples of reverberation mapping (RM). The disc winds launched from inner disc may be a new component of the unified AGN model and interact with the environment, where the structures, origins and stabilities of the BLR may be generally related to the large-scale and multiphase disc winds. Therefore, the project will rely on the Lijiang 2.4-meter telescope in China to focus on a special kind of AGN with the characteristics of the disc winds, carry out spectral research and spectral timing research based on RM; construct one- and two-dimension RM samples of this kind of AGN; trace the origins of the BLR, investigate the nature of the dispersion of the radius--luminosity relationship and constrain the physics of the BLR by combining the disc-wind properties and the kinematic signatures of the BLR. This project may shed lights to the origin of the BLR and is expected to play a role in improving the measurement accuracy of the SMBH.
黑洞质量的可靠测量在活动星系核(AGN)乃至星系物理研究中具有至关重要的意义。当前对AGN宽线区(BLR)结构和稳定性的认识存在诸多不确定性,导致基于BLR动力学的中心黑洞质量测量精度较低。此外,BLR的结构、起源及其稳定性是未解的根本问题之一,解答该问题有望揭示AGN宽发射线演化规律。研究表明,多相多尺度的吸积盘风可能普遍存在于AGN中,并对其结构产生重要影响,这意味着AGN各成分并非独立存在,BLR物理研究应考虑核活动引入的新物理机制。因此,在本项目中,我们提出并探讨了吸积盘风与BLR之间的潜在关联。通过精心挑选并完成了一批具有外流信号的AGN光谱观测研究,我们发现宽线区外流(可能是局部现象)普遍存在。此外,我们还开展了少数AGN宽线区的长期演化研究,发现了宽线区径向结构的长期稳定性,这表明了反响映射法测量AGN中心黑洞质量的较高可靠性(更高的测量精度取决于观测数据的质量和定标精度)。以变脸AGN Mrk 1018为例的研究显示,当爱丁顿比接近0.01时,宽发射线速度弥散表征的BLR维里化运动特征发生偏离;同时,宽发射线半高全宽与速度弥散之比描述的宽发射线形状表现出对吸积率或吸积模型的依赖性。我们发现,多尘埃盘风模型可以很好地解释上述新发现:随着吸积率的增加,吸积盘自引力主导区温度升高,产生多尘埃盘风,此时BLR从盘状逐渐转变为碗状或球状,从而解释了AGN宽发射线形状的变化。此外,该模型还描绘了BLR与红外辐射区之间的理论联系,目前也逐渐获得观测支持。从BLR结构的角度来看,我们的发现表明其径向结构具有长期稳定性,而垂向结构则依赖于吸积率或吸积模型。后者对认识和理解AGN宽发射线演化特征(包括AGN中超大质量双黑洞的甄别)具有重要意义,但其普遍性仍需进一步观测验证。
Seyfert 1 星系宽线区结构和动力学
  • 批准号:
    11703077
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    卢开兴
  • 依托单位:
国内基金
海外基金