Double-Peaked Broad Emission Lines and the Geometry of Accretion in AGNs
虽然吸积盘是研究活动星系核(AGN)中黑洞附近气体几何和动力学的一个理论模型,但很少有直接的观测证据证明它的存在。活动星系核中圆盘辐射的特征--双峰辐射线--迄今为止在光学上只在二十几个案例中被发现。我们从4000多个z<0.4的活动星系核大样本中选取了100多个来自斯隆数字巡天(SDSS)的双峰宽发射线活动星系核。通过将这些活动星系核的性质与完整样本的性质进行比较,我们希望能够分离出盘状发射体的定义特征,并最终回答这样一个问题:“如果所有活动星系核都有吸积盘,为什么它们不都表现出双峰盘状发射线?“在这里,我们提出了高斯参数化的H α线轮廓测量的双峰活动星系核的样本相比,圆形和椭圆形的吸积盘模型。
2003-03-13 astro-ph
Thermal and Viscous Instability of Accretion Disc in AGN
标准的吸积盘在一定的温度范围内是热不稳定和粘滞不稳定的。在盘的内部区域,可能会发展辐射压力驱动的不稳定性,这可能与活动星系核在紫外波段的快速变化有关。在外盘发展出电离不稳定性,类似于激变变星,但在更长的时间尺度上运行。由于这个过程,吸积盘的光谱不同于静止的光谱。
2000-08-23 astro-ph
Broad Emission Line Regions in AGN: the Link with the Accretion Power
我们提出了一个模型,该模型将活动星系核宽发射线的宽度与距中心黑洞临界距离处的吸积盘的开普勒速度联系起来。这个临界距离落在一个区域内,该区域在内侧由辐射压力和吸积盘的气体压力主导区域之间的过渡半径界定,在外侧由最大半径界定,在该最大半径以下存在稳定的、径向吸积的和垂直流出的日冕。我们表明,在这个图片的框架下,H $β$ FWHM从宽线到窄线1型活动星系核的观测范围很好地再现为吸积率的函数。这个速度区间是唯一允许的范围,从次爱丁顿吸积率的$\sim 20,000$ km s $^{-1}$到爱丁顿吸积率的$\sim 1,000$ km s $^{-1}$。
1999-12-27 astro-ph
Nuclear/Circumnuclear Starbursts and Active Galactic Nuclei Mass Accretion in Seyfert Galaxies
我们研究了43个赛弗特星系的CfA和12微米样本中活动星系核(AGN)周围的核/环核星暴与AGN活动之间的相关性。我们发现,环核星暴光度以及核星暴光度与活动星系核光度呈正相关。此外,核星暴光度与活动星系核爱丁顿光度归一化的活动星系核光度的相关性比环核星暴光度的相关性更强。这意味着更靠近活动星系核的恒星爆发可能对活动星系核的质量吸积有更大的影响。我们还从星暴和序贯星暴的辐射效应的角度讨论了这些结果。
2007-12-28 astro-ph
A New Model for the Width of the Broad Emission Lines in AGN: The Role of the Accretion Rate
我们提出了一个模型,该模型将AGN的宽发射线区与吸积机制联系起来。基于开普勒假设的高速云的气体负责生产的宽发射线,我们确定,气体与外流盘/日冕风形成一个稳定的Shakura-Sunyaev吸积盘。我们表明,在这张照片的框架中的H-β FWHM的观察范围从宽线到窄线类型1活动星系核,以及复制作为吸积率的函数。
2000-05-08 astro-ph
The role of an accretion disk in AGN variability
光学厚度的吸积盘被认为是活动星系核的重要组成部分。它们存在的说法得到了观测的充分支持,近年来在理解它们的动力学方面取得了一些进展。然而,吸积盘在活动星系核光学/紫外/X射线变化中的作用还不太清楚。最有可能的是,在短时间尺度内,磁盘重新处理可变的X射线通量,但在较长的时间尺度上,磁盘结构的变化直接导致光学/UV变化以及影响,甚至创建,X射线可变性模式。我们迫切需要在含时盘模型方面取得重大进展,以缩小理论与活动星系核监测数据流之间的差距。
2004-09-10 astro-ph
Accretion and Emission Processes in AGN: the UV-X Connection
本文综述了射电宁静活动星系核在紫外和X射线波段的平均光谱的主要特征,并在吸积盘模型,特别是“辐照冷相对论盘”模型的框架内讨论了活动星系核的辐射机制。它表明,出现了一些问题,在面对模型的预测的观察。我们提出了一个替代模型中的一个热盘周围的冷康普顿厚介质。最后,我们提到的问题与偏远地区的吸积盘。
2000-03-08 astro-ph
Using transport coefficients of cosmic rays in turbulent magnetic fields to determine hybrid viscosity in hot accretion disks around AGN
活动星系核周围热的、双温的吸积盘中粘性的性质一直是一个长期未解决的问题。以前有人提出,质子与可能存在于吸积盘中的湍流磁场结合,可能是提供这种粘性的关键。最近,几位作者通过广泛的蒙特卡罗模拟确定了带电粒子(宇宙线)在湍流磁场中传播的扩散系数。我们使用这些模拟确定的质子的扩散系数,以找到有效的平均自由程的质子在热吸积盘。这反过来又产生了很好的估计,由于高能质子嵌入在湍流磁场的热,双温吸积盘的粘度。我们结合一个简单的两个温度吸积盘模型来确定Shakura-Sunyaev $α$粘度参数所产生的这种机制。我们发现,质子在热吸积盘中的湍流磁场中的扩散为活动星系核周围的热吸积盘提供了一个物理上合理的粘性源。
2005-07-10 astro-ph
Emission lines from illuminated warped accretion disks in AGN
本文研究了中心硬辐射后处理产生的非平面(翘曲)吸积盘的宽谱线轮廓。由于Bardeen-Petterson效应,圆盘被扭曲。所获得的轮廓显著依赖于视线-它们在大多数情况下是不对称的以及频移的。由于这种频移的非对称轮廓在活动星系核中通常是观察不到的,因此最合理的解释是,要么宽辐射的主要部分不是来自盘,要么盘是平面的。
1999-05-25 astro-ph
On how much X-ray and UV radiation processes are coupled in accretion disks: AGN case
在活动星系核(AGN)的标准吸积盘理论中,观测到的X射线通常是由热盘日冕中紫外(UV)盘光子的康普顿上散射模拟的。在这里,我们指出,对于许多活动星系核,辐射压力,由于非常相同的UV盘光子可以驱动流从磁盘到日冕和耦合的过程产生X射线和UV光子。这种耦合可能导致盘电晕的淬灭,因为UV盘上方的区域将太密集、太不透明,并且因此太冷。我们讨论了这种新型的X射线/紫外耦合对活动星系核动力学和辐射性质的影响。
2005-07-06 astro-ph
The Central Engines of Low-Luminosity AGNs
我总结了附近星系活动星系核的主要特征,并给出了它们的中心引擎的物理图像。
2003-03-03 astro-ph
Evolution of accretion disks around massive black holes: constraints from the demography of active galactic nuclei
观测表明,类星体/活动星系核的爱丁顿比(测热光度与爱丁顿光度之比)覆盖范围很广。本文将斯隆数字巡天获得的活动星系核的人口统计与大质量黑洞周围的吸积物理联系起来,提出爱丁顿比的多样性是活动星系核中吸积盘长期演化的自然结果。在邻近宇宙(z<0.3)中观测到的活动星系核(主星系速度色散σ ~70-200 km/s)的吸积率分布与简单理论模型的预测一致,其中吸积率以自相似的方式演化。我们还讨论了这些结果对自引力盘、星系和类星体/活动星系核的共同演化以及活动星系核的统一图像等问题的意义。
2005-09-07 astro-ph
Erratum: Luminosity function, sizes and FR dichotomy of radio-loud AGN
本勘误表更正了论文“无线电噪声活动星系核的亮度函数、大小和FR二分法”(2007年,MNRAS,第381卷,第1548页)中包含错误的一些公式。这些更正并没有改变原始论文中的任何结论。
2007-11-08 astro-ph
Testing thermal reprocessing in AGN accretion discs
活动星系核中的热再加工假设,即EUV/X射线光子被吸积盘再加工成光学/UV光子,预测了不同波长的光学连续谱之间的波长依赖的时间延迟。Sergeev等人最近的光度监测表明,在14 AGN中观察到了时间延迟,并且通常随着波长的增加而增加,正如后处理方案中所预测的那样。我们使用光盘再处理模型拟合观测到的时间延迟和光谱能量分布。该模型提供了估计的核红化,产品的黑洞质量乘以吸积率,和距离每个对象。然而,表面上的距离给出了H_0 = 44 +/- 5 km/s/Mpc --比普遍接受的小1.6倍。我们讨论了这对再加工模型的影响。
2007-06-11 astro-ph
Luminosity-dependent evolution of soft X-ray selected AGN: New Chandra and XMM-Newton surveys
本文介绍了在软(0.5-2 keV)X射线波段选取的未吸收(1型)活动星系核(AGN)的宇宙学演化的新结果。从各种ROSAT,XMM-牛顿和钱德拉调查,我们选择了一个前所未有的光谱和光度光学/近红外识别完整性共约1000 AGN。我们第一次能够推导出低光度(塞弗特型)X射线源在宇宙学红移下的可靠空间密度。活动星系核的演化行为对X射线光度有很强的依赖性:高光度活动星系核的空间密度在z~2附近达到一个峰值,类似于光选类星体的空间密度,而低光度活动星系核的空间密度在红移低于z=1时达到峰值。这证实了以前ROSAT发现的亮度依赖的密度演变。通过对光学鉴别完备性的严格处理,我们能够证明,当X射线光度L_x < 10^45 erg·s^-1时,活动星系核的空间密度在高红移处显著下降。
2005-06-06 astro-ph
Aromatic Features in AGN: Star-Forming Infrared Luminosity Function of AGN Host Galaxies
本文描述了PG、2 MASS和3CR三类天体在活动星系核中7.7和11.3 μ m处的芳香特征观测结果。该特征已被证明主要源于恒星形成。基于芳香族衍生的恒星形成光度,我们发现活动星系核的远红外辐射可以由恒星形成或核辐射主导;恒星形成的平均贡献在70和160 μ m处约为25%。三类活动星系核的恒星形成红外光度函数比场星系平坦,表明核活动和恒星形成有共同增强的趋势。恒星形成的光度函数也是从正常星系到明亮类星体的核活动强度的函数,随着核活动强度的增加,光度函数变得越来越平坦。不同类型的活动星系核在恒星形成活动水平上的分布不同,2 MASS> PG> 3CR。
2007-07-18 astro-ph
From Thin to Thick: The Impact of X-ray Irradiation on Accretion Disks in AGN
我们认为,照亮活动星系核周围秒差距尺度吸积盘的X射线和紫外辐射通量相对于当地的远红外尘埃不透明度是超爱丁顿的。远红外不透明度可能比银河系的星际介质更大,这是由于超太阳金属丰度和致密吸积盘中尘埃颗粒的生长。由于辐射通量的作用,外吸积盘向上膨胀,垂直厚度为$h\sim R$。这提供了一种用于从本质上薄的盘生成几何上厚的遮蔽区域的机制。我们发现遮蔽柱$\sim 10^{22} - 10^{23} {\rm cm}^{-2}$,与观测结果相当一致。
2007-03-08 astro-ph
AGN's UV and X-ray luminosities in clumpy accretion flows
本文研究了活动星系核中中心大质量黑洞通过非均匀吸积流的充能问题。进行简单的分析处理,我们表明,形成吸积流的元素(块)之间的冲击可以解释活动星系核中的紫外和X射线发射。在这幅图中,预计会出现一连串的激波,其中光学厚激波引起光学/紫外辐射,而光学薄激波引起X射线辐射。由此产生的蓝色凸点温度被发现是非常相似的,在不同的活动星系核。我们得到的X射线光度比紫外线光度小于1,这一比例是小质量的物体相比,质量较小的来源。这与观察到的$L_{X}/L_{UV}$比值一致,并提示可能解释$α_{OX}-l_{UV}$的相关性。
2008-12-02 astro-ph
On The Nature of Low Luminosity Narrow Line AGN
有明确的观测证据表明,一些窄线(2型)活动星系核有一个隐藏的宽线区(BLR),因此本质上是宽线(1型)活动星系核。活动星系核的统一是否适用于所有的第二类活动星系核?间接的证据表明,一些“真正的”2型活动星系核,即活动星系核没有被遮蔽的BLR确实存在,但不清楚为什么BLR在这些活动星系核中缺失。在这里,我们指出一个可能的自然解释。观测到的BLR的半径-光度关系意味着对于给定的黑洞质量(Mbh),线宽随着光度的减小而增加。此外,活动星系核中观测到的宽发射线宽度似乎存在一个上限,即Δ v_max~ 25,000 km/s,这可能反映了一个物理极限,超过这个极限,BLR可能无法生存。因此,在足够低的光度下,BLR半径缩小到Delta v_max半径以下,没有留下BLR可能存在的区域,尽管AGN可能保持“正常”。维持Δ v<25,000 km/s的BLR所需的最小测辐射热光度为L_min~10^{41.8}(Mbh})/10^8 M_sun)^[2]。所有L<L_min的活动星系核都被认为是“真”的2型活动星系核,即没有隐藏的BLR的窄线活动星系核。预测的真实性质的低光度活动星系核在两个样本附近的星系。这些结果可以用来检验上述L_min猜想,以及其它模型对BLR的大小和起源的预测。
2003-02-26 astro-ph
Jet-dominated advective systems: radio and X-ray luminosity dependence on the accretion rate
提出了一种测量射电X射线双星(XRB)和活动星系核(AGN)吸积率的新方法,该方法与X射线光度无关。喷流的无线电发射被用作吸积率的示踪剂,并使用已知吸积率的源进行归一化:岛状中子星和接近状态转变的有效辐射黑洞。我们表明,在黑洞和中子星的无线电功率是可比的质量吸积率和经验验证假设的解析标度的射电光度与吸积率。由于我们的吸积测度与X射线光度无关,我们可以通过比较XRB和AGN中的吸积率与X射线光度来寻找黑洞中的辐射无效吸积。虽然有效辐射物体的X射线光度与吸积率成线性比例,但硬态黑洞的比例是二次的,与理论模型一致。我们发现,无论是在XRB还是AGN中,从低效的二次标度到线性标度的转换都必须发生在1- 10%Eddington的吸积率下。这两种吸积状态的比较支持这样的观点,即在硬态黑洞中,一些吸积功率平流进入黑洞,而喷流功率超过X射线光度:因此这些是喷流主导的平流系统。
2006-03-27 astro-ph
Grand Unification II: Hot Accretion and AGN Jets
我们表明,准球形(QS)的热吸积流预计将在所有SMBH中运行,其速率被限制在点mQS,最大~0.001(M/1 E8 Msun)的爱丁顿率的单位。然后提出AGN喷流功率与热吸积速率和SMBH自旋相关的能量提取效率的乘积成正比。该模型的预测结果包括:(1)当射电喷流从所有SMBH中出现时,最大喷流功率与SMBH质量的关系近似为1E43.6(M/1 E8 Msun)^{2}erg/s,(2)尽管活动星系核有两个独立的射电静(RQ)和射电响(RL)的基本群体,但观测到的活动星系核射电响度分布中的双峰性很可能是由于选择效应,例如一些强加的光学星等限制,(3)在冷暗物质模型中,类星体的RL部分预计会随着红移而减少,(4)RQ和RL类星体的宿主星系应该来自相同的基础椭圆星系群,尽管RL类星体可能具有比RQ类星体质量稍大的SMBH,并且RL类星体可能主要存在于核心椭圆星系中,(5)RL低光度活动星系核和LINER可能代表了活动星系核初始阶段之后的一个漫长的、逐渐下降的“拖尾”阶段,(6)射电响度和盘吸积率之间存在广泛的反相关,(7)RL活动星系核可能比RQ活动星系核在Ia型超新星中更丰富,(8)在RL AGN中,射电功率与成团强度之间存在相关性。(9)RQ和RL AGN平均而言应具有相似的红外-光学-紫外特性。~
2011-03-18 astro-ph
Constraints on AGN accretion disc viscosity derived from continuum variability
我们估计的PG类星体样品的AGN吸积盘的粘度参数的值。我们假设光学变率在几个月到几年的时间尺度上是由内部吸积盘的局部不稳定性引起的。比较所观察到的变化的时间尺度的α-光盘模型的热时间尺度,我们得到的样品的粘度参数的约束。我们发现,在一个给定的L/L_Edd,整个样品是一致的粘度参数,α的一个单一的值。对于0.01 < L/L_Edd < 1.0,我们得到0.01 < alpha < 0.03的约束。这个狭窄的范围表明,这些活动星系核都是在一个单一的状态,与一个相应的狭窄的传播黑洞质量或吸积率。我们推导出的α值与目前的模拟结果是一致的,其中MHD湍流是主要的粘性机制。
2003-09-10 astro-ph
Hard X-ray luminosity function and absorption distribution of nearby AGN: INTEGRAL all-sky survey
我们使用INTEGRAL全天硬X射线巡天对附近活动星系核的代表性样本进行了统计研究。我们的整个全天样本由127个活动星系核组成,其中91个在IBIS/ISGRI仪器获得的时间平均图上被确信地探测到(>5 sigma),36个仅在单次观测中被探测到。其中66个位于|b| >5度的非耀变体活动星系核,观测的识别完整性为93%,我们利用这些信息计算了活动星系核的光度函数和X射线吸收分布。与以前的研究基本一致的是,我们发现低光度活动星系核(Lx<10^43.6 erg/s)中被遮蔽(log NH>22)的天体比例(约70%)要比高光度活动星系核(Lx>10^43.6 erg/s)高得多(约25%),其中Lx是17-60 keV能带的光度。我们还发现,在局部区域,康普顿厚度的活动星系核所占的比例小于20%,除非有相当数量的活动星系核被强烈地遮蔽,以至于它们观测到的硬X射线光度低于10^40-10^41 erg/s,这是我们测量的有效极限。所构造的硬X射线光度函数在40<log Lx<45.5的范围内具有规范的、平滑破缺的幂律形状,其特征光度为log L*=43.40+/-0.28。在对数Lx>40的情况下,由活动星系核产生的局部光度密度估计为(1.4+/-0.3)10^39 erg/s/Mpc ^3(17-60 keV)。我们证明了CXB的光谱形状和振幅与活动星系核的NH分布(对于给定的Lx…
2006-10-26 astro-ph
Relativistic effects on the observed AGN luminosity distribution
最近Zhang(2005)提出了一个模型来解释II型活动星系核的分数与观测到的X射线光度反相关的公认效应;该模型由一个X射线发射吸积盘组成,该吸积盘与标准活动星系核统一模型中的尘埃环对准。在本文中,该模型是完善的,包括相对论效应的观测X射线辐射附近的超大质量黑洞在活动星系核。相对论修正改善了观测光度分布和II型活动星系核分数的联合拟合结果,但改善不显著。II型活动星系核部分倾向于非旋转或轻度旋转的黑洞,而排除了极度旋转的情况。
2006-12-08 astro-ph
Luminosity, selfgravitation and nonuniqueness of stationary accretion
研究了具有硬表面的吸积致密体的牛顿描述,包括多方理想流体的光度和自引力。这个非线性积分微分问题减少,在适当的边界条件下,光度和气体丰度之间的代数关系,在固定的球对称流。对于给定的光度、渐近质量和渐近温度,存在两个从临界点分叉的次临界解。它们的区别在于致密中心的流体含量和质量。
2006-11-13 astro-ph
The HELLAS2XMM survey. VII. The hard X-ray luminosity function of AGN up to z=4: more absorbed AGN at low luminosities and high redshifts
我们已经确定了宇宙学演化的活动星系核的密度和它们的Nh分布的函数的未吸收的2-10 keV的光度红移4。我们使用的HELLAS 2XMM样本结合其他公布的目录,产生了508 AGN。我们的最佳拟合是用依赖于亮度的密度演化(LDDE)模型得到的,其中低亮度(Lx~10^43 erg s^-1)活动星系核在z~0.7处达到峰值,而高亮度(Lx>10^45 erg s^-1)活动星系核在z~2.0处达到峰值。一个纯粹的光度演化模型(PLE)可以代替被拒绝。有证据表明,活动星系核的吸收(Nh>10^22 cm^-2)部分随内禀X射线光度的增加而减少,随红移的增加而增加。在10^-15<S(2-10)<10^-10 erg·s^-1·cm^-2的范围内,我们的最佳拟合解与观测到的计数、宇宙X射线背景以及观测到的活动星系核被吸收的分数作为通量的函数具有很好的拟合性。我们发现,被吸收的高光度活动星系核(Lx>10^44 erg s^-1)在通量S(2-10)>10^-15 erg s^-1 cm^-2时的密度为267 deg^-2。利用这些结果,我们估计了局域宇宙中超大质量黑洞的密度为3.2(h^2_70)x 10^5 M_sol Mpc^-3,这与最近对局域星系中黑洞质量函数的测量结果一致。
2005-09-05 astro-ph
The luminosity dependence of the Type 1 AGN fraction
使用一个完整的,从斯隆数字巡天(SDSS)的活动星系的星等有限的样本,我们表明,宽线(1型)活动星系核的分数增加的各向同性发射[O III]窄发射线的亮度。我们的结果是定量一致的,远低于不确定性,从X射线和无线电选择的活动星系的研究发现类似的趋势。虽然宽线分数和光度之间的相关性是定性一致的后退环面模型,其斜率较浅,因此,我们提出了一个修改这个模型的高度的环面缓慢增加活动星系核的光度。我们证明,活动星系核光度函数的暗端斜率陡峭显着时,“失踪”2型对象的校正,这可以大大影响整体活动星系核光度密度外推的样本更明亮的对象。
2005-03-23 astro-ph
The impact of accretion disk winds on the X-ray spectrum of AGN: Part 2 - XSCORT + Hydrodynamic Simulations
摘要:利用XSCORT,结合Proga & Kallman(2004)的流体动力学吸积盘风模拟,计算了吸积盘风对太阳质量为1 E8的黑洞活动星系核(AGN)以0.5 L/L_Edd吸积的X射线谱的影响.所得光谱的性质取决于视角,并清楚地反映了原始流体动力学模拟中明显的不同区域。非常赤道的视线(l.o.s)主要是康普顿散射和近中性吸收。极性光致发光导致光谱基本上没有特征。最后,与这些极端之间的过渡区相交的光致发光具有广泛的吸收特征,这些特征印在光谱上。极性区和过渡区L.O.S产生的光谱显示出高度电离、蓝移的Fe吸收特征,这些特征与越来越多的活动星系核的X射线光谱中观察到的特征定性相似。这里提出的光谱清楚地表明,目前的模拟线驱动的活动星系核吸积盘风不能再现光滑的软X射线过剩。此外,他们预测,高吸积率(L/L_Edd)活动星系核很可能受到强烈的影响,在鲜明的对比,通常假设的干净的图片,根据所观察到的分子环面和活动星系核光度之间的关系。
2008-10-08 astro-ph
Spectral Statistics and Luminosity Function of a Hard X-ray Complete Sample of Brightest AGNs
为了研究活动星系核硬X射线光度函数(HXLF)演化的亮端约束和活动星系核X射线背景的布居合成模型,我们对HEAO-1全天表中一个完整的活动星系核通量受限样本的X射线光谱特性进行了统计分析。利用ASCA和XMM-牛顿观测资料对该样本中几乎所有活动星系核进行了光谱研究。
2004-02-16 astro-ph
ACCRETION DISCS WITH ACCRETING CORONAE IN AGN. I. SOLUTIONS IN HYDROSTATIC EQUILIBRIUM
我们讨论了射电宁静活动星系核中心区域的一个模型,其中日冕吸积是X射线发射的能量来源。我们从Haardt & Maraschi模型出发,补充了压力平衡条件、角动量转移的两种可能性和盘-冕跃迁的三种模型。我们采用的α描述的粘度内的两个层。这两种描述的角动量输运导致类似的结论释放的能量在光盘的分数,虽然他们预测强烈不同的属性光盘内部。在低吸积速率下,耦合盘/冕系统有一族解,在中等吸积速率下有两族解,在高吸积速率下无解.两个家庭的解决方案,第一个有弱耗散冠和第二个冠的积极主导系统。这两个解决方案合并在亚爱丁顿吸积率,因为在流体静力平衡的日冕只能耗散有限的能量,这取决于粘度参数。
1995-05-10 astro-ph
Warped accretion disks and the unification of Active Galactic Nuclei
对于不同的黑洞进食事件,活动星系核中秒差距尺度的吸积盘的方向可能是几乎随机的。由于活动星系核的吸积盘在秒差距尺度的自引力作用下是不稳定的,在这些吸积盘中的恒星形成将产生年轻的恒星盘,类似于最近在银河系中心发现的那些。这些盘融入了包裹活动星系核的类球形星团,其时间尺度比活动星系核的寿命要长得多。因此,在黑洞影响半径范围内的引力势充其量是轴对称的,而不是球对称的。在这里,我们表明,作为一个结果,一个新形成的吸积盘将被扭曲。对于最简单的情况下,从薄的恒星环产生的潜在的,我们计算的磁盘岁差率,和时间依赖的形状。我们发现,对于一个现实的参数范围内,磁盘变得强烈翘曲在几百个轨道时间。我们认为,这一点,以及可能的其他机制的吸积盘翘曲,有一个直接相关的问题,活动星系核遮蔽,微波激射翘曲吸积盘,窄铁K-α线等。
2004-11-30 astro-ph
The structure and radiation spectra of illuminated accretion disks in AGN. II. Flare/spot model of X-ray variability
讨论了活动星系核(AGN)的X射线变率模型。我们考虑日冕耀斑强烈辐射后产生于吸积盘表面的多个斑点。这些斑点随着圆盘围绕中心黑洞移动,并最终衰减,而新的斑点不断出现。我们构造了斑点圆盘光谱的时间序列,并计算了相应的能量依赖的分数变异幅度。我们探讨了磁盘倾角和其他模型参数的依赖性。活动星系核在相对于观测者更高的倾角上看到,如塞弗特2星系,预计其直接发射的分数变率幅度比正面看到的物体(如塞弗特1星系)高出几倍。
2004-02-17 astro-ph
Reprocessing of radiation by multi-phase gas in Low Luminosity Accretion Flows
我们讨论的作用,磁场在低光度吸积流中可以发挥创造和维持一个多相介质,并表明,小磁约束云或细丝的致密冷气体可以显着再处理的“初级”辐射从环面。特别是,无线电发射将被自由-自由吸收抑制,并且在光波长处会出现额外的(弱)分量。这可能是活动星系中心区各种环境中的一个共同过程,如宽线区、吸积盘日冕和喷流。
1998-07-24 astro-ph
The relation between star formation rate and accretion rate in LINERs
对于正常亮活动星系核,恒星形成率与吸积率之间存在线性关系。然而,目前还不清楚这种相关性是否适用于LINER,其吸积率相对低于正常明亮的活动星系核。辐射低效吸积流(RIAF)被认为是存在于这些LINER。在这项工作中,我们推导出吸积率的样品LINER从他们的硬X射线光度的基础上RIAF的光谱计算。我们发现,当RIAF的参数选取合理时,LINER的恒星形成率与吸积率之间的关系与正常亮活动星系核的相同。这意味着这些低光度LINER中的气体为黑洞提供了物质来源,恒星的形成可能遵循与正常明亮活动星系核相同的方式,这与最近对类星体演化的数值模拟大致一致。
2006-07-04 astro-ph
Black hole mass and accretion rate of active galactic nuclei with double-peaked broad emission lines
利用宽谱线区域大小与光学连续发光度之间的经验关系,我们估算了两个样品中135个具有双峰宽谱线的活动星系核的黑洞质量和吸积率。这些活动星系核的黑洞质量从$3\times 10^7M_\odot$到$5\times 10^9M_\odot$,它们的无量纲吸积率(爱丁顿比)在0.001到0.1之间,辐射光度在$10^{43}erg/s$和$10^{46}erg/s$之间,都明显大于先前已知的几个低光度双峰活动星系核。光学X射线谱指数$α_{OX}$在1 ~ 1.9之间。$α_{OX}$值与爱丁顿比和辐射热光度的相关性表明,具有较高爱丁顿比或较高光度的双峰活动星系核往往具有较大的$α_{OX}$值。因此,我们认为某些高光度双峰活动星系核中的吸积过程可能不同于低光度天体中的吸积过程,低光度天体中存在类似ADAF的吸积流。这也被一些具有更高爱丁顿比的双峰活动星系核光谱中可能存在的大的蓝色凸起所支持。我们注意到原型双峰活动星系核Arp 102 B可能是介于高光度双峰活动星系核和低光度双峰活动星系核之间的一个“中间”天体。此外,我们还发现双峰峰的峰间距与爱丁顿比之间存在明显的反相关关系。如果这是真的,这可能为我们理解为什么在爱丁顿比大于0.1的活动星系核中几乎没有双峰宽发射线提供了线索。
2004-06-18 astro-ph
Extending the X-ray luminosity function of AGN to high redshift
河外宇宙的X射线巡天现在能够探测到大量的高红移(z~5)活动星系核。我们强调了钱德拉多波长项目(ChaMP)的一些结果,以测量这些早期时代的X射线光度函数。当z > 3时,我们发现发光活动星系核(log Lx > 44.5)的同动空间密度具有类似于光学类星体光度函数的行为。一个新编译的样本的活动星系核从ChaMP补充那些从额外的调查,包括钱德拉深领域,我们提出了一个初步的措施,在硬(2-8千电子伏)带的光度函数。对于z > 3的37 AGN,我们继续看到在更宽的光度范围内,在高红移的空间密度下降。我们讨论了需要确定一个更大的样本,在高红移模糊AGN,以确定是否隐藏的超大质量黑洞生长的早期时代发生。
2005-11-18 astro-ph
Cosmological evolution of the AGN Kinetic Luminosity Function
本文首次尝试从活动星系核的平谱射电光度函数和硬X射线选择光度函数的联合演化出发,导出活动星系核动力学光度函数的宇宙学演化。喷流功率和射电核心光度之间的经验相关性被发现,这是一致的理论假设,低于一定的爱丁顿比,SMBH吸积在一个辐射效率低的方式,而大部分的能量输出的形式是动能。我们展示了如何从这样一个低mdot模式的吸积动力学功率密度的红移演化,使它成为一个很好的候选人来解释所谓的“无线电模式”的活动星系核反馈假设在许多星系形成计划。
2006-11-07 astro-ph
Cosmological evolution of supermassive black holes and AGN: a synthesis model for accretion and feedback
超大质量黑洞(SMBH)通过吸积的增长伴随着大量能量的释放,这些能量可以像类星体那样被辐射出去,平流进入黑洞,或者像在射电星系中观察到的那样通过强大的喷流以动力学形式被处理掉。在这里,我将提出新的限制SMBH的质量函数和爱丁顿比分布的演变,从活动星系核光度函数的研究,旨在占辐射和动能输出的活动星系核在一个系统的方式。首先,我讨论了如何细化Soltan参数导致联合约束的质量加权平均自旋SMBH和总质量密度的高红移(z~5)和“流浪”黑洞。然后,我将展示如何描述的缩小趋势中观察到的活动星系核人口的宇宙学演化的物理量(黑洞质量,吸积率,辐射和动能输出)。最后,简要讨论了活动星系核动力学反馈的红移演化,并与演化中的SMBH种群的辐射输出进行了比较,从而为活动星系核结构形成中的反馈唯象模型提供了一个强有力的物理框架。
2008-08-01 astro-ph
The Accretion Geometry in Radio-Loud Active Galaxies
本文综述了确定射电强活动星系核(AGN)吸积几何的最新尝试。这些天体占活动星系核总数的10-20%,产生强大的准直射电喷流,可以从主星系中心延伸数千秒差距。最近的多波长观测表明,射电响度在低光度活动星系核中比在高光度的塞弗特星系或类星体中更常见。这些低光度活动星系核的吸积速率足够小,它们很可能是通过一个几何厚和辐射效率低的吸积流吸积。相比之下,对三个更高光度的宽线射电星系(3C 120、4C+74.26和PG 1425+267)的X射线光谱观测发现了一个未截断的薄盘延伸到非常接近黑洞的证据。这些试探性的探测表明,对于这类射电强活动星系核,其吸积几何与射电静活动星系核非常相似。这些观测结果表明,喷流的形成必须满足三个条件:一个快速旋转的黑洞的存在,一个大的H/r比的吸积流,以及一个有利的磁场几何形状。
2007-07-20 astro-ph
Low-luminosity AGN and Normal Galaxies
低光度活动星系核(X射线光度<1 e42 ergs/s)的数量远远超过普通活动星系核,因此可能对我们理解活动星系核现象以及活动星系核与宿主星系之间的关系更有意义。许多正常星系都有LINER和星暴核,它们与LLAGN一起是一类“低活动”星系,尽管它们的光学分类不同,但它们具有许多令人惊讶的相似X射线特征。这有力地支持了活动星系核与星暴联系的假说。此外,正常星系的X射线观测没有星暴或活动星系核的活动提供了机会,研究人口的X射线双星,HII地区,和温暖或热ISM在不同的条件下,往往是在银河系的情况。最近的X射线观测这些类型的星系的结果进行了审查,我们希望了解附近和高红移星系的每一种类型的观测与即将到来的和计划中的卫星进行了讨论。
2000-08-29 astro-ph
Vertical Structure of Accretion Discs with Hot Coronae in AGN
本文研究了辐射压主导的热日冕盘的垂直结构。我们包括所有相关的过程,如束缚-自由不透明度和对流。我们表明,电晕的存在下修改了相当大的密度和不透明度的光盘表面层,这是很重要的,从光谱形成的角度来看。具有日冕的圆盘表面比裸露圆盘的表面密度大得多,电离程度低。这样的圆盘很可能产生中性反射和接近黑体的局部光谱。由于活动星系核中普遍存在中性反射和缺乏莱曼边,这一效应将有助于使吸积盘模型的预测与观测数据相一致。
1998-11-24 astro-ph
Accretion Disk Line Emission in AGN: A Devil's Advocacy
本文综述了活动星系核在吸积盘中的光学和X射线宽线辐射的证据。我们认为,很少有,如果有的话,统计证据来支持这一论断。的不一致性是最强的罕见类的巴耳末曲线,显示双峰。由简单的照明盘模型预测的谱线轮廓往往与观测不一致。我们建议,在塞弗特1星系的Fe Kalpha线,其中一条宽线是最经常和最强烈的检测,实际上是一个复合的两条线都与高斯分布;一个窄/unshifted和其他广泛/redshifted。
1998-08-17 astro-ph
Accretion Discs with Accreting Coronae in AGN - II. Nuclear Wind
我们研究了一个具有热连续日冕的吸积盘。我们假设日冕本身是吸积的,因此它直接由引力能的释放提供动力,并通过与圆盘的辐射相互作用而冷却。我们考虑了这样的日冕的垂直结构,并表明,径向下降是伴随着强烈的垂直外流。这种模式有两个重要的后果:(i)在给定的半径下,只有当吸积速率大于极限值时才形成日冕,并且日冕中耗散的能量的分数随着吸积速率的增加而减少,和(ii)盘光谱在光学/光学范围内明显更软,与标准吸积盘的预测相比,由于质量损失和内部耗散的减少,紫外波段。这两种趋势对应的平均频谱的射电宁静活动星系核和观测到的光度状态的星系黑洞候选人。
1995-09-17 astro-ph
Black hole mass estimation with a relation between the BLR size and emission line luminosity of AGN
宽线区(BLR)的大小与光学连续谱亮度之间的经验关系常被用来估计活动星系核的BLR大小,进而估计活动星系核的黑洞质量。然而,光学光度可能不是一个很好的指标,光电离光度非常射电响亮的活动星系核,因为喷流通常有助于显着的光学连续。因此,用这种方法得到的耀变体活动星系核的黑洞质量可能被高估了。本文首先从34个活动星系核的样本中导出了BLR大小与H $_β$发射线亮度$R(\rm{light-days})= 24.05(L_{H_β}/10^{42} ergs s^{-1})^{0.68}$之间的经验关系,并利用混响映射技术估算了BLR大小。然后,我们应用这个关系估计了一些活动星系核的黑洞质量,发现对于许多射电强活动星系核,用$R-L_{H_β}$关系得到的黑洞质量系统地低于以前用$R-L_{5100Å}$关系得到的质量,而对于射电静活动星系核和射电弱活动星系核,用这两种方法得到的结果几乎相同。用这两个关系式估算的黑洞质量差随射电强的增大而增大,这与射电强越大,活动星系核的H $_β$发射线的等效宽度越小的事实相一致.如果射电噪声极大的活动星系核的小H $_β$等效宽度确实是由聚束效应引起的,我们认为光发射线光度可能是耀变体活动星系核电离光度的更好的示踪剂,而用$R-L_{H_β}$关系导出的黑洞质量可能更准确.
2004-03-10 astro-ph
Low-Luminosity AGNs and Unification
超过三分之一的邻近星系显示出低光度核活动的迹象。这些低光度活动星系核(LLAGN)传统上被分为各种类别,这取决于它们的禁线比和宽线发射的存在或不存在。通过与塞弗特统一模型的类比,人们自然会问,各种LLAGN类型是否是同一种潜在现象的不同表现,观察到的差异仅仅是由于方向和遮蔽,或者在不同类别的LLAGN中是否存在根本不同的物理过程。这篇文章回顾了最近在活动星系核统一背景下对LLAGN的一些观测结果。
2002-01-05 astro-ph
Is the dependence of spectral index on luminosity real in optically selected AGN samples?
我们严格审查的光谱指数对光度的光学选择活动星系核样品的依赖。对光学选择的高红移类星体的分析表明,$α_{OX}$(静止坐标系2500 A和2 keV之间的光谱指数)与光学光度存在反相关性(Miyaji et al. 2006)。我们通过蒙特卡罗模拟研究了这种关系,并得出结论,一个恒定的光谱指数独立的光学光度仍然是一致的高Z样品。我们进一步发现,大色散和窄范围的光学光度的贡献是最重要的明显的,但人为的,$α_{OX} - l_o$相关报告。我们还研究了Steffen等人(2006)的另一个更完整的低z光学选择活动星系核子样本,我们的分析表明,与光学光度无关的恒定光谱指数也与数据一致。通过比较X射线和光学光度函数,我们发现,光度无关的光谱指数实际上是更可取的比光度相关的光谱指数模型。我们还讨论了通量限制所引起的选择效应,它可能使$l_x - l_o$关系系统地产生偏差,并导致光学选择和X射线选择活动星系核样品的差异。为了正确地建立活动星系核的光谱指数对它们的光度的依赖关系,需要一个更大和更完整的样本,并且必须适当地考虑通量限制样本中光度色散和选择效应的后果。
2007-02-02 astro-ph
Evolution of the ROSAT AGN Luminosity Function
我们提出的结果和参数化的0.5-2 keV光度函数的活动星系核从各种ROSAT调查,从ROSAT明亮的调查,从ROSAT全天巡天(RASS)的超深调查的洛克曼洞。一个亮度依赖的密度演化模型,其中密度演化速率下降,在低光度,给出了一个很好的参数描述的整体XLF覆盖范围广的红移和光度。在我们的样本中,高光度活动星系核的数密度演化表现出与光学和射电观测相似的行为,只是我们没有发现z>2.7时数密度迅速下降的证据。这种差异是轻微的,包括更深入的调查结果将更好地确定行为。
1998-09-30 astro-ph
On the turbulent $α$-disks and the intermittent activity in AGN
本文研究了标准$α$ -吸积盘中热粘性电离不稳定性演化过程中MHD湍流对粘性的影响。我们考虑了一个超大质量黑洞的吸积过程可能是通过一个标准的外吸积盘和一个辐射效率低的平流主导的内流进行的。在这种情况下,我们遵循的时间演化的吸积盘中的粘度参数$α$是恒定的,在整个不稳定周期,所暗示的MHD湍流的强度。我们的结论是,氢电离不稳定性是一个很有前途的机制来解释活动星系核的间歇活动。
2003-11-01 astro-ph
Grand Unification of AGN and the Accretion and Spin Paradigms
虽然利用方向和环境效应来统一活动星系核的某些类别的尝试已经取得了成功,但人们普遍认为,吸积黑洞系统的内在性质也必须在决定这样一个物体的外观方面发挥作用。除了质量和吸积率之外,黑洞的角动量(或自旋)在确定由黑洞附近的磁流体动力学加速产生的相对论性喷流的功率方面也起着至关重要的作用。本文根据吸积理论和最近的MHD喷流产生模型,提出了一种方案,其中区分射电强和射电静天体的主要(但不是唯一)参数是黑洞自旋,决定类星体与射电星系的是吸积率。从这些简单的概念和伴随的方程中得到了令人惊讶的数量的理想特征。此外,有几个可检验的预测可以确定这个大统一方案是否有进一步的价值。
1999-08-26 astro-ph
On the accretion luminosity of isolated neutron stars
讨论了磁化孤立中子星从星际介质中捕获物质的吸积过程。这类恒星的演化轨迹可以表示为四种状态的序列:喷射器、超音速推进器、亚音速推进器和稳定吸积器。我表明,只要恒星的磁场强到足以控制恒星附近的吸积流,亚音速螺旋桨-吸积体转变就不会发生。在亚音速螺旋桨状态期间,恒星表面的吸积速率受限于等离子体扩散到其磁层的速率。扩散速率至少比恒星可能的最大质量捕获速率小三个数量级。因此,磁化孤立中子星的预期吸积光度至少比以前估计的小三个数量级。
2003-01-06 astro-ph
Gravitational-wave background from compact objects embedded in AGN accretion disks
我们考虑一个模型,其中大质量恒星形成在一个自引力吸积盘周围的活动星系核(AGN)。这些恒星可能会在比吸积时间更短的时间尺度上演化和坍缩形成致密的物体,从而为LISA产生了一个重要的来源家族。假设紧凑的对象形成/inspiral率是成比例的稳态气体吸积率,我们使用的内在硬X射线AGN光度函数来估计预期的事件率和信号强度。我们发现,这些来源将产生一个连续的低频(<~ mHz)的LISA检测到的背景,如果超过1%的吸积物质是在紧凑的对象的形式。对于质量大于~ 10个太阳质量的致密天体来说,螺旋事件的最后阶段应该可以在几兆赫以上分辨出来,速度高达每年几百次。
2006-10-23 astro-ph gr-qc
Neutrino production through hadronic cascades in AGN accretion disks
本文研究了活动星系核中中微子的强子级联产生。最初的高能核子在中心黑洞周围的吸积盘上方的一个源中被加速。粒子从源扩散回盘并引发强子级联。级联的可观测输出是电磁辐射和中微子。我们使用观察到的漫射背景X射线光度,这大概是结果{}从这个过程中,预测的漫射中微子流量接近现有的限制从Frejus实验。由此产生的中微子光谱是$E^{-2}$,直到$\GeV$区域。我们讨论了这种情况下,减少预测的中微子通量的修改。
1992-11-17 astro-ph hep-ph