耀变体的吸积盘与喷流关联及粘滞系数的研究

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活动星系核中吸积盘角动量传播以及相对论性喷流和吸积过程之间的关系是两个仍未完全解决的问题。本论文主要针对这两个问题开展研究且主要工作如下。一般认为,吸积盘中角动量传播的一个主导因素可能是湍流运动。这样一个传播过程可由粘滞度参数α参数化,该参数描述湍流运输的效率,也代表了最大的可能湍流单元的尺度。所以粘滞度a提供了发展吸积盘理论的基础,并把理论和观测联系了起来。我们收集了一个光学监测的耀变体样本,其中最小典型光变时标在1小时量级。假设小时量级的光变时标是内层吸积盘的局部不稳定性所导致,则通过比较α-吸积盘模型的热时标与实际观测的光变时标,我们可得到这个样本的吸积盘粘滞度参数(α)和内禀爱丁顿吸积率的限制,分别是0.104≤α≤0.337和0.0201≤Lin/LEdd=m≤0.1646。可以注意到,我们所得到的关于粘滞度参数α的值的范围处于对目前的磁流体动力学湍流(MHD)吸积盘模型所做数值模拟的预测和一些理论预期的范围(0.1-0.3)之内。而且我们的结果与观测结果0.1≤α≤0.4也是一致的。另一方面,我们所得到的粘滞度的限制范围较窄,这可排除或证认一些模型。该很窄的限制范围似乎表明所有观测到的耀变体都处在一个“单一”的态。从而我们给出了平谱射电类星体(FSRQs)和BL Lac天体统一为单一耀变体类型的新证据。耀变体是活动星系核的最亮和最可变的一个子类,其观测到的辐射主要来自喷流。另一方面,宽线区由来自中心吸积盘的电离辐射所电离。研究这两种现象之间关联的一个有效的方法是探索不同尺度处宽线发射和喷流运动功率之间的关系。使用由70个耀变体组成的一个样本,其中在近红外(K波段)、X射线(X-波段)和射电(R-波段)处的流量和宽发射线流量的数据已被获得,我们说明在宽线流量与K-波段、X-波段和R-波段的流量之间存在强相关性。同时我们也考虑了宽-线发射的光度与其它三个波段的光度之间的的相关性。在排除红移效应后,它们之间仍存在相对强的相关性且线性相关的斜率几乎接近于1,这与理论预期的结果一致。而且宽-线发射和其它三个波段之间流量和光度的强相关性指出喷流形成和中心Kerr黑洞的吸积之间的一个紧密的联系,即耀变体的吸积盘和喷流的耦合。这里我们找到了证实Maraschi&Tavecchio的理论猜想的新实验证据。而且也找到了平谱射电类星体(FSRQs)和BL Lac天体的相对位置分得很开,且BL Lac天体的宽线发射的光度比FSRQs的小1个量级。而且BL Lacs,总是表明相关性低于FSRQs的相关性且在X-波段和R-波段中二者具有不同的性状。所以这些结果表明FSRqs和BL Lacs可被认为是同一类天体。但是它们处于耀变体的不同的演化阶段和具有不同类型的吸积盘。BL Lac天体是具有低吸积率m的耀变体的一个子类,而FSRQs是具有高吸积率的耀变体的另一个子类。我们的结果也说明Cavaliere&D’Elia和Bottcher&&Dermer的猜想,即FSRQs发生于椭圆星系演化序列的较早的、激烈的阶段,该阶段在中心区中包含大量的气体,这些充足的气体产生了呗观测到的发射线和激烈的射电和光学活动。随着这些气体被逐渐的耗尽,宽发射线变得很弱或消失且中心引擎的运转变得可变。换言之,平谱射电类星体变成BL Lac天体。
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