类星体多波段光变研究

论文摘要

类星体自上世纪60年代被发现以来,就一直是天体物理领域的研究热点之一。而类星体最显著的特点之一就是具有很强的光变。因此,对类星体光变的研究就成为我们了解类星体内部物理机制的主要手段之一。本论文从光变的角度对类星体进行了系统性研究,主要的三个成果如下:1.基于从类星体斯隆巡天样本中随机选取的144个射电静类星体,我们对它们在光学波段的光变进行了分析。结构函数法的结果表明这些源总体是符合阻尼随机游走模型的,逐一进行分析的结果显示其中有10个源可能偏离阻尼随机游走模型,进一步用模拟的光变曲线进行验证表明其中有70%的概率偏离阻尼随机游走模型。2.基于斯隆DR7类星体样本,结合来自于WISE卫星的红外数据,我们对类星体中红外波段的光变进行了分析研究,结果分为下面四部分:（1）.结构函数在1年处的光变并没有显示出随热光度、红移、黑洞质量以及爱丁顿比的变化。（2）.在W1波段和W2波段结构函数的斜率要比前人的结果略陡,我们认为可能是由于WISE不同的采样率造成的。（3）.我们进一步调研了中红外波段光变幅度与光学波段光变幅度的关系,结果并没有表现出明显的相关性。同时进一步调研了类型体中红外波段色指数和光学波段色指数的关系,也没有发现明显的相关性。我们认为可能是由于来自更大更延展辐射区域的中红外辐射被平滑掉了,从而使得它们之间的相关性表现得不明显。（4）.我们基于射电噪子样本进一步分析了中红外波段的光变幅度与射电1.4 GHz功率之间的关系,但从结果来看并没有发现它们之间可能存在的相关性,这表明射电噪类星体的中红外辐射中来自相对论喷流部分的贡献可能是比较弱的。3.我们结合Pan-STARRS1的测光数据对窄线Seyfert 1（NLS1）星系光学波段的光变性质进行了分析,结果如下:（1）.我们分析了NLS1星系的光变幅度随相应波段光度的变化,结果显示随着源的变亮NLS1星系在光学波段的光变幅度呈现出明显变弱的趋势,与前人的分析结果一致。（2）.我们进一步分析了NLS1星系的光变幅度随MBH、L5100A、爱丁顿比等参数的变化,结果表明NLS1星系的光变随这些参数的变化没有呈现出明显的相关性。（3）.最后,我们分析了NLS1星系的光变幅度随射电噪度的变化,结果显示随着射电噪度的增加NLS1星系的光变呈现出比较明显增大的趋势。同时我们进一步分析了NLS1星系的光变与射电1.4 GHz功率的关系,并没有发现光变与1.4 GHz功率的相关性。我们认为可能是由于NLS1星系光学波段的光变较弱,从而从统计角度比较难发现喷流成分对射电光变的贡献。我们下一步计划对光变较强的几个NLS1的光变进行更加细致的研究,来进一步验证射电喷流部分对光学波段光变可能存在的贡献。最后,我们对类星体光变领域的未来发展趋势进行了展望。随着诸如LSST、eROSITA等巡天项目的不断投入使用,类星体领域期待会有更多激动人心的发现。

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Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 类星体的发现

1.3 活动星系核的分类

1.3.1 Ⅰ型AGNs和Ⅱ型AGNs

1.3.2 统一模型

1.4 活动星系核的多波段特征

1.4.1 射电波段

1.4.2 红外波段

1.4.3 光学—紫外波段

1.4.4 X射线波段

1.4.5 伽马射线波段

1.5 活动星系核的结构

1.5.1 吸积盘

1.5.2 尘埃环

1.5.3 宽线区

1.5.4 窄线区

1.5.5 喷流

1.6 类星体光变研究进展

1.6.1 射电静类星体的光变

1.6.2 射电噪类星体的光变

1.6.3 类星体发射线/吸收线的光变

1.6.4 光变研究的方法

1.6.5 AGNs的光变与其它物理参数之间的关系

第二章射电静类星体阻尼随机行走模型的检验

2.1 简介

2.2 研究背景

2.3 数据

2.4 分析方法

2.4.1 阻尼随机行走模型介绍

2.4.2 结构函数法

2.5 分析结果

2.5.1 144个类星体的结构函数合并的结果

2.5.2 偏离DRW模型的类星体

2.6 偏离DRW模型可能的物理起源

2.7 结论

第三章基于WISE数据的类星体中红外波段光变研究

3.1 简介

3.2 研究背景

3.3 样本和数据来源

3.3.1 WISE简介

3.3.2 样本及光变曲线数据

3.4 分析方法

3.4.1 结构函数法

3.4.2 光变幅度的计算

3.5 分析结果

3.5.1 在W1、W2、W3和W4波段用总体结构函数的分析结果

3.5.2 光变幅度与红移、热光度、爱丁顿比以及黑洞质量的关系

m的累加分布'> 3.5.3 测量误差σ_m的累加分布

3.5.4 中红外波段光变和光学波段光变之间的关系

3.5.5 中红外波段的色指数与光学波段色指数的变化关系

3.5.6 中红外波段光变与射电光度之间的关系

3.6 讨论

3.7 结论

第四章窄线Seyfert1样本光学波段光变研究

4.1 研究背景

4.2 数据

4.2.1 窄线Seyfert 1样本

4.2.2 Pan-STARRS1简介

4.3 分析方法

4.4 分析结果

4.4.1 光变幅度随光度的变化

4.4.2 光变幅度随MBH、L5100A、爱丁顿比等参数的变化关系

4.4.3 光变幅度随射电噪度的变化

4.5 结论

第五章展望

参考文献

科研工作

致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 王洪涛

导师: 施勇

关键词: 类星体,光学,中红外,光变

来源: 南京大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 南京大学

分类号: P158

DOI: 10.27235/d.cnki.gnjiu.2019.000098

总页数: 109

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