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活动星系核(Active Galactic Nuclei;AGN)是天体物理中的一个比较热门的研究领域,AGN与宿主星系的共同演化又是揭示星系起源与演化的重要线索。AGN的光变是探测AGN中心区物理性质的一个有效途径,可以对AGN的理论模型进行一定的约束和限制。而大样本的窄发射线星系为我们提供了从气体运动学特性研究窄发射线星系演化的可能。本文将从光变和演化两个角度详细介绍近年来我们所做的研究工作。
作者试图通过寻找光变与AGN的两个本质参量f黑洞质量MSH与爱丁顿比Lbol/LEdd)是否存在着相关性,来揭示AGN光变的根本产生机制。从SDSS的DR3中选取了76个低红移类星体进行测光观测,得到了3个不同时标的光变幅度。结果是光变幅度与MBH以及Lbol/LEdd没有明显的相关性。但是,由于这个样本的MBH的分布范围太小,结论很有可能是样本的选择效应所造成的。为此,作者进一步对Giveon et al.(1999)观测的42个PG类星体进行分析。作者发现,它们的光度变化量与AGN的本征量1空间的参量(如FeII/Hβ、Hβ的宽度以及[OIII]的峰值流量等)有着强烈的相关关系,表明光变幅度可以加入到AGN的本征量1空间。而且,星等变化量与Lbol/LEdd有反相关关系,暗示着光变的产生机制与吸积相关联。
大多数窄线赛弗特1型星系(NLS1)都是射电宁静的,然而,射电噪窄线赛弗特1型星系(RL NLS1)的存在,有可能对理论模型做出进一步修正。有模型认为,NLS1是因为视线方向与吸积盘平面垂直所造成的,如果是这样,就会表现出类似于blazar天体的光学波段快速光变。作者分别选取了一个射电噪与射电宁静NLS1的样本,进行光学波段监测,来验证是否存在短时标光变。作者发现,射电噪NLS1确实比射电宁静的要表现出更剧烈的光变。此外,SDSSJ09489+0022可能存在着短时标光变,暗示了它是类似blazar的NLS1,但还需要更多的数据积累。
M-σ关系暗示了黑洞与宿主星系是共同演化的,需要在大样本的基础上同时确定AGN中心黑洞和宿主星系的物理参数,并建立二者之间的关系。而在有宽线的I型AGN中,不容易研究它的宿主星系;在II型AGN中,又不容易探测到中心黑洞的信息。需要在窄发射线星系中寻找一个AGN的指示器,使之可以有效的来区分AGN和非-AGN。作者的焦点在[OIII]5007的谱线轮廓,包括不对称性与线心的移动。作者从MPA的SDSS DR4的窄发射线星系的~5000条光谱中,对HII、Transit和Seyfert+LINER的[OIII]5007的谱线轮廓进行统计分析。结果表明,HII区与AGN在[OIII]气体运动学上表现出不同的统计特征,HII区的不对称性幅度范围比AGN要小得多,而AGN绝大多数表现出蓝移。此外,Transit在[OIII]运动学上表现出与AGN类似的特征,而与HII区有着明显的不同。这些结果将有助于从窄发射线星系中寻找AGN。
根据上面的AGN指示器,作者从HII区中选出了三个特殊的星系:SDSSJ091053+333008,SDSS J121837+091324,SDSS J153002-020415,它们的光谱又有很明显的AGN的特征。通过计算,它们都有较小的MBH,很大的Lbol/LEdd以及小的恒星形成率。作者认为,Hopkins提出的被恒星形成区所深埋的AGN的模型可以有效解释这个观测现象。作者也提出,这三个星系可能都处于从星暴主导演化到AGN主导的一个过渡阶段。