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宽吸收线类星体物理研究

摘 要:现在普遍相信类星体的反馈会调节寄主星系形成的进程,但其中具体的物理过程依然是个谜.类星体的外流是一个重要的候选者.为了确定外流的重要性,中国科学技术大学天体物理中心开展了宽吸收线类星体的一系列研究,取得了一些进展: (1)宽吸收线区的紫外吸收物质的柱密度比原来预计高出2个量级,低电离吸收线形成于饱和的高电离吸收线区;(2)射电宁静的宽吸收类星体吸收物质主要在赤道面,并且不同的源吸收物质分布情况很不相同,而在射电强的类星体中,赤道和极向外流都是可能的;(3)共振散射线偏振表明,外流物质携带角动量.
  关键词:类星体, 吸收线
  The physics of broad absorption line quasars
  WANG Ting|Gui
  (Center for Astrophysics , University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)
  AbstractQuasar feedback is considered a crucial process in galaxy formation and evolution; however, details of the physical process remain a mystery. Quasar outflow is one possible process. To assess the importance of quasar outflow we have performed a series of studies on broad absorption line (BAL) quasars, and have obtained the following results. (1)The UV absorption column density is an order of magnitude higher than previously believed, and low ionization BALs are formed in the high ionization zone. (2) In radio|quiet BAL quasars, the outflow is mainly confined to the equatorial directionwhile in radio|loud ones both equatorial and polar outflows are possible. (3) The polarization of resonantly scattered lines suggests that the outflow carries large angular momentum.
  Keywordsquasars, absorption lines
  
  1 引言
  
  一些星系中心的超大质量黑洞吸积周围的气体,气体在下落到黑洞过程中将巨大的引力结合能转换成粒子的热运动动能,产生大量的电磁辐射,同时吸积也是大质量黑洞增长的过程.它们的辐射光度甚至超过整个星系的恒星光度百倍,我们称这些天体为活动星系核.近10年来的观测表明,几乎所有大质量星系的中心都存在超大质量黑洞,核活动是星系演化的一个特殊阶段.人们普遍相信核活动巨大的能量输出使得它在星系演化的过程中起关键的作用,产生了一系列观测到的黑洞质量与星系参数的相关性.类星体是高光度的活动星系核统称.
  
  大约10%—20%的类星体具有宽的、蓝移的离子吸收线,这些类星体被称为宽吸收线类星体(BAL QSO).最常见的紫外吸收线有CIV1549, NV1240, Lyα, SiIV1397, OVI1032, MgII2798, AlIII1870 等类Li离子共振吸收线(如图1所示),这些吸收线是由类星体部分电离的高速外流物质吸收连续谱产生的,外流的速度可高达0.1c—0.2c(c为光速).如果这些外流具有足够的质量外流速率,它可能是联接核活动与星系演化的关键物理过程,同时也将对吸积过程产生重要影响. 因此确定宽吸收线类星体物理参数近年来受到特别重视.
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