Dusty Tori of Luminous Type 1 Quasars at z \sim 2
我们提出了斯皮策红外光谱和紫外到中红外光谱能量分布(SED)的25个发光1型类星体在z \sim 2。一般来说,光谱在3 μm附近有一个凸起峰,10 μm处有硅酸盐发射特征。3 μm辐射在其升华温度下被确认为热尘埃辐射。我们探索了两种模拟SED的方法:(i)使用Nenkova等人(2008 a)的Cluprise模型SED,以及(ii)Cluprise模型SED,以及一个额外的黑体分量来表示3 μm的发射。在第一种情况下,对\sim 125万个Cluridium模型的参数搜索显示:(i)如果我们忽略UV-近IR SED,模型很好地拟合了2-8 μm区域,但不能拟合10 μm特征;(ii)如果我们在拟合中包括UV-近IR SED,模型不能拟合2-8 μm区域。观察到的10 μm特征比第一种方法中的最佳拟合模型中的特征更宽和更浅。在第二种情况下,10 μm特征的形状可以通过Cluplets模型更好地再现。在2-8 μm范围内的额外黑体贡献允许由较冷温度(T <800 K)主导的Clusic模型更好地拟合8-12μm SED。在第一种情况下,需要少量环形云的中心集中分布,而在第二种情况下,云更多地径向扩散。黑体组分的温度为约1200 K,如石墨颗粒所预期的。
2011-01-14 astro-ph.CO
Radiation feedback on dusty clouds during Seyfert activity
我们调查的尘埃气体云落入一个活跃的塞弗特核中心的演变。利用高分辨率的二维辐射流体动力学数值模拟方法研究了接近活动星系核的单云团的命运和两云团之间的相互作用。我们发现三个不同的阶段的云的演变:(i)形成一个透镜状的形状与密集的内边缘所造成的重力和辐射压力的相互作用(cloudspray阶段),(ii)形成一个cloudspray镰刀形的结构作为一个收敛的流动的结果(cloudspray镰刀阶段)和(iii)一个由快速变化的光学厚度沿镰刀造成的反射阶段。根据云的柱密度,它要么被向外推,要么其中心(最高柱密度)部分向内移动,同时总是有一些物质被辐射压力效应向外推。云的一般动力学演化可以近似地用一个简单的分析模型来描述。
2011-03-22 astro-ph.CO
BayesCLUMPY: Bayesian Inference with Clumpy Dusty Torus Models
我们的目标是提出一个快速和通用的贝叶斯推断框架的基础上,机器学习技术和标准的采样方法之间的协同作用,并将其应用于推断cloudspandy环面的物理性质,使用红外光度高空间分辨率观测活动星系核。我们使用Metropolis-Hastings马尔可夫链蒙特卡罗算法对后验分布函数进行采样。这种分布是由关于模型参数的所有先验知识和观测所引入的信息相结合而产生的。主要困难在于,用于解释观测结果的模型计算量很大,采样非常耗时。出于这个原因,我们应用了一组人工神经网络,用于近似和插值模型数据库。因此,可以计算原始数据库中不存在的模型,以确保连续性。我们专注于这个解决方案的应用程序,最近开发的公共数据库的clusterdusty环面模型。本文中使用的机器学习方案允许我们仅使用数据库原始大小的10^-4倍和计算时间的10^-3倍从数据库生成任何模型。为每个模型参数获得的后验分布使我们能够研究观察如何约束参数,以及哪些参数仍然部分或完全不确定,提供统计相关的置信区间。作为一个例子,应用于半人马座A的核区表明,云的光学深度,云的总数和云分布区的径向范围很好地限制使用只有6个过滤器。
2009-03-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Near-Infrared Reverberation by Dusty Clumpy Tori in Active Galactic Nuclei
根据最近的模型,活动星系核中的吸积盘和黑洞被一个星团环面所包围。我们调查的近红外辐射通量的变化的环形响应于紫外线闪光的各种几何形状。各向异性照明盘和环面自掩星对比我们的研究与早期的作品。无论是减弱的影响,每个块和环面自掩星选择性地减少从该地区的发射与一个很短的延迟。因此,NIR延迟取决于视角(其中更倾斜的角度导致更长的延迟),并且时间响应示出具有负偏斜度的不对称轮廓,这与光学薄环面的结果相反。计算的延迟的范围与观察到的一致,这表明视角是主要负责所观察到的延迟的散射。我们还提出,红色的近红外光学1.8/1.9型物体的颜色不仅是由尘埃消光,但也固有的红色。与中等厚度的环面相比,厚环面和薄环面都显示较弱的近红外发射。因此,一个选择的偏见,预计近红外选择AGN往往拥有适度厚的环面。较厚的圆环显示较窄且更严重偏斜的时间曲线,而薄的圆环产生快速响应。超爱丁顿吸积率导致更弱的近红外辐射,这是由于盘的自掩星和盘的自引力截断。从光学薄和/或很大程度上未对准的环面预期长延迟。一个非常弱的近红外辐射,例如在热尘埃贫乏的活动核中,可以产生于一个几何上薄的环面,一个超爱丁顿吸积率或一个轻微错位的环面。
2011-07-04 astro-ph.CO
Orientation Effects on the Inner Region of Dusty Torus of Active Galactic Nuclei
升华过程控制着活动星系核尘埃环的最内部区域。然而,观测到的环面的内半径系统地小于预期半径的1/3。我们表明,从吸积盘的排放的各向异性自然和定量地解决了这一冲突。吸积盘在更靠近其赤道平面的方向上发射较少的辐射(即,到环面)。我们发现,各向异性使环面内部区域更接近中心黑洞,并凹进。此外,环面的最内边缘可以与盘的最外边缘连续连接。考虑到各向异性发射的环中的每个块,我们计算了近红外通量的变化,响应于紫外闪光。对于极角theta_obs = 25度的观察者,发现时间延迟的质心是在各向同性照明的情况下预期的延迟的37%,这解释了观察到的系统偏差。
2010-10-27 astro-ph.CO
The Infrared Nuclear Emission of Seyfert Galaxies on Parsec Scales: Testing the Clumpy Torus models
我们目前的亚角秒分辨率中红外(中红外)测光的波长范围从8到20微米的18个塞弗特星系,报告高空间分辨率的整个样品的核通量。我们构造光谱能量分布(SED),活动星系核占主导地位,增加近红外测量从文献中相似的角分辨率。中间型Seyfert的IR SED较平坦,并且呈现比Seyfert 2的IR SED高10至18微米的比率。我们使用内部开发的贝叶斯聚类工具将个体SED与cluaptorus模型拟合。该模型再现了高空间分辨率的测量。无论塞弗特类型,即使有高空间分辨率的数据,近中红外SED拟合约束环的径向范围差。对于Seyfert 2,我们发现,边缘的几何形状是更可能比面对的意见,与一些云沿赤道射线N = 5-15。10微米的硅酸盐特征通常在浅吸收中建模。对于中间型Seyfert核,N和环面倾角低于Seyfert 2核,硅酸盐特征出现弱发射或不存在。负责X射线吸收的物质柱大于从模型中推断出的适合大多数星系的物质柱,这与位于尘埃升华半径内的X射线吸收气体相一致,而中红外线通量来自远离吸积盘的区域。拟合得到了活动星系核的辐射热光度和环面的积分亮度,并由此导出环面的后处理效率。在这些模型中,环面的外部径向范围与活动星系核的光度成比例,我们发现环面被限制在小于5 pc的尺度。
2009-06-29 astro-ph.CO
Misalignment of the Jet and the Normal to the Dusty Torus in the Broad Absorption Line QSO FIRST\,J155633.8+351758
我们对宽吸收线类星体FIRST,J155633.8 +351758进行了VLBA观测。我们在15.3 GHz的观测部分解决了位置角(PA)$\approx 35^{\circ}$的二次分量。我们结合这个确定的无线电喷流投影在天空平面上,与约束,即喷气被视为$14.3^{\circ}$内的视线(所暗示的高变化亮度温度)和位置角(PA)的光学/紫外线连续偏振,以研究类星体的几何形状。在标准模型的范围内,数据表明一个“尘埃环面”(散射面),其对称轴相对于吸积盘法线倾斜,极性宽吸收线流出与吸积盘法线对齐。我们比较了这种几何形状的高分辨率的无线电数据,亮度温度和光学/紫外连续偏振PA类似的高光学偏振BALQSO,Mrk 1,231。一个定性相似的几何形状被发现在这两个极性BALQSO的连续极化主要是由尘埃环的倾斜。
2013-07-07 astro-ph.CO
N-body simulation of a clumpy torus: application to active galactic nuclei
研究了环面的引力性质。结果表明,在中心质量的引力场中运行的试验粒子可以形成环面。在这种情况下,由于轨道的倾角和偏心率的显著扩展,实现了环形分布。为了研究环面的自引力,我们考虑了位于中心质量的引力场中的环面的$N$ -体问题。结果表明,在平衡态下,圆环截面为椭圆形,密度分布为高斯分布。发现了遮蔽效率与环面倾角的关系。
2012-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.class-ph
The evolution of dusty torus covering factor in quasars
我们从SDSS数据发布的第九和第七类星体目录中收集了5996个红移为2.0=< z <= 2.4(高z)或0.7=< z <= 1.1(低z)的类星体的大样本。通过收集WISE、UKIDSS和GALEX测光数据和SDSS数据,构造了类星体的光谱能量分布(SED),并计算了1-7 μm的红外光度和1100 nm- 1 μm的热光度。在1100 μ m- 1 μm范围内,高z源和低z源的光谱指数分布都明显地出现了一条红尾,这可能是红色或变红类星体的结果。尘埃环的覆盖因子被估计为红外光度与辐射热光度的比值。我们发现显着的反相关性之间的覆盖因子和测热光度,在高Z和低Z类星体,但他们遵循不同的轨道。在重叠辐射热光度下,高z类星体的覆盖因子系统性地大于低z类星体的覆盖因子,这意味着覆盖因子随红移的演化。
2013-07-15 astro-ph.CO
The Dusty Heart of NGC 4151 Revealed by $λ\sim$1-40 $μ$m Reverberation Mapping and Variability: A Challenge to Current Clumpy Torus Models
我们用几十年来J($\sim1.22μ$ m),H($\sim1.63μ$ m),K($\sim2.19μ$ m),L($\sim3.45μ$ m)和N波段($\sim10.6μm$)的综合红外反射测绘,加上20- 40 $μ$ m的多次测量,探测了NGC 4151原型1型活动星系核的尘埃环境。在1- 4 $μ$ m处,热尘埃混响信号来自两个不同半径处的不同尘埃群($\sim$ 0.033 pc和$\sim$ 0.076 pc),温度为$\sim$ 1500- 2500 K和$\sim$ 900- 1000 K,与升华石墨和硅酸盐尘埃颗粒的预期特性一致。碳和硅酸盐颗粒在其升华温度和半径附近的环面红外输出占主导地位,可以解释活动星系核近红外光谱能量分布的一般相似性。在$\sim$ 25年的时间里,由最热尘埃定义的环形内边缘保持在大致相同的半径上,与活动星系核的光学光度无关。由光学/UV活动星系核输出直接加热的热尘埃的辐射以每年$\sim$ 4%的速度逐渐增加,表明可能存在一个正在生长的环面。在$\sim$ 700 K的第三个尘埃成分似乎并不直接参与IR混响行为,其发射可能起源于环核环面深处。我们发现在$\sim10μ$ m处有一个混响信号,推测温暖尘埃的半径为$\sim$ 2.2- 3.1 pc。在20- 40 $μ$ m处缺乏变化性表明远红外辐射来自更广泛的区域。尘埃混响分析揭示的…
2021-03-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel/SPIRE Observations of the Dusty Disk of NGC 4244
我们提供了NGC 4244的250,350和500 μm的Herschel/SPIRE图像,NGC 4244是一个典型的低质量,只有盘和边缘的螺旋星系。尘埃盘是团状的,并在恒星盘的破裂半径处显示出截断的迹象。这个圆盘与Hi圆盘的致密部分重合。我们比较的光谱能量分布,包括新的SPIRE通量,三维辐射转移模型,一个光滑的模型磁盘和cluerous模型嵌入式加热。每一个模型都需要非常高的尘埃尺度长度值(h(尘埃)= 2 - 5 h(恒星)),比以前的NGC 4244模型更高的尘埃质量(Md = 0.47 - 1.39 \times 10 e 7 Msun)和正面光学深度τ(V)= 0.4 - 1.12,与以前的盘不透明度研究一致。恒星和尘埃的垂直尺度是相似的。cluploid模型更好地模仿了submm图像和一般SED中的一般形态。推断的气体尘埃质量比与类似的低质量磁盘兼容。相对较大的径向尺度长度的尘埃盘指向径向混合的尘埃ISM内的恒星盘。我们的SED模型的大垂直尘埃尺度和cloudspot尘埃分布都是一致的,在这种情况下,垂直结构的ISM是由湍流和自重的平衡。
2012-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clear detection of dusty torus signatures in a Weak-Line Radio Galaxy: the case of PKS 0043-42
我们报告最清晰的检测到尘埃环面签名的弱线射电星系(WLRG)。WLRG PKS 0043 - 42(z = 0.116)的深斯皮策红外光谱仪(IRS)静止帧中红外(MIR)光谱显示,在波长超过20微米的情况下,有一个清晰的光谱转换,这表明温暖的尘埃,以及9.7微米的硅酸盐吸收特征。此外,基于钱德拉数据的硬X射线结果强烈支持PKS 0043 - 42具有更典型的强线射电星系(SLRG)的环面和吸积盘的图像。MIR和X射线光谱与其他类似红移的WLRG的光谱有明显的不同,在这里,我们证明了前者可以成功地用具有2型活动星系核环面特征参数的clujettorus模型进行拟合:接近边缘(i = 74度)和相对较宽(环面角宽= 60度),外半径为2 pc,氢柱密度约为1.6 × 10 ^(23)cm ^(-2),活动星系核的辐射热光度约为1.6 × 10 ^(44)erg·s ^(-1)。在PKS 0043 - 42中存在一个紧凑的环面,这提供了证据表明,这WLRG是由冷,而不是热,气体吸积。我们认为,WLRG是一个多样化的人口,PKS 0043 - 42可能代表一种类型的射电星系,其中活动星系核的活动最近被重新触发的结果,间歇性的气体供应,或在其中的窄线区(NLR)云的覆盖因子是相对较低的。
2011-01-10 astro-ph.CO
Nature of H-alpha selected galaxies at z>2. II. Clumpy galaxies and compact star-forming galaxies
我们在SXDF-UDS-CANDELS场中给出了109个z>2的Hα选择星系的形态特征。利用哈勃太空望远镜获得的高分辨率光学/近红外图像,我们识别出Hα发射体(HAE)内的巨大团块。我们发现,至少有41%的样本显示在底层磁盘的clueries结构。星系团的颜色梯度通常表现为靠近银河系中心的星系团比外围区域的星系团更红。红团星系的中红外探测和Hα辐射的空间分布表明,尘埃星形成活动可能发生在核红团中。通过星系团迁移向星系核凸起部分提供气体是产生这种尘埃状恒星形成星系团并在局部早型星系中形成大质量星系核凸起的最有力的物理过程之一。它们会在后来变成巨大的静止星系,仅仅是因为消耗或喷出了剩余的气体。此外,虽然大多数的HAE扩展磁盘,我们观察到两个大规模的,紧凑的HAE,其恒星表面密度显着较高。它们很可能是z=1.5-2.0的大质量致密静止星系的直接祖先。我们设计了两条大质量静止星系的演化路径,以解释静止星系从z~2到z=0的尺寸增长和数密度增加。
2013-11-18 astro-ph.CO
Investigating the sensitivity of observed spectral energy distributions to clumpy torus properties in Seyfert galaxies
我们目前的核光谱能量分布(SED)从1到18微米的一个小样本附近,几乎面对和未受干扰的塞弗特星系没有突出的核尘埃带。这些核SED探测星系的平均中心约35 pc,包括光度和光谱红外(IR)数据。我们使用这些SED,cluaptorus模型Nenkova等人。和贝叶斯方法来研究不同的红外波长的环面参数的敏感性。我们发现,高角分辨率8-13微米的光谱学单独可靠地约束的团块的数量和它们的光学深度(N 0和τ_V)。另一方面,我们需要结合中红外和近红外亚弧秒分辨率测光来约束环面宽度和倾斜度,以及云的径向分布(sigma,i和q)。对于平坦的径向轮廓(q= 0,1),除了近红外测光外,当N波段光谱可用时,可以将中红外辐射尘埃的范围限制在环面(Y)内。最后,通过拟合不同的组合的平均和个人的Seyfert 1和Seyfert 2的数据,我们发现,在一般情况下,未受干扰的,几乎面对没有突出的核尘埃带的Seyfert,可靠地约束所有的环面参数所需的最小数据组合是J+K+ M-波段测光+N-波段光谱。
2014-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dusty Nuclear Torus in NGC 4151: Constraints from Gemini Near-Infrared Integral Field Spectrograph Observations
我们利用Gemini近红外积分场谱仪(NIFS)和自适应光学获得的NGC 4151核的近红外核谱(包括Z、J、H和K波段),分离和约束了一个近红外未分辨核源的性质,该核源的光谱特征在我们的数据中清晰地呈现。近红外光谱与空间望远镜成像光谱仪获得的光谱相结合,该光谱用于限制幂律分量的贡献。在减去幂律分量后,近红外连续谱很好地拟合了一个黑体函数,其中$T=1285\pm50 $ K在近红外中占主导地位的核光谱-在半径为0的孔径内$\farcs$ 3。我们将黑体分量归因于尘埃结构的发射,热尘埃质量$M_{\rm HD}=(6.9\pm 1.5) \times10^{-4} {\rm M_\odot}$,我们的观测没有解决,其仅提供其距核的距离的上限为4pc。如果窄线区域的红化也适用于近红外源,我们得到的温度$T=1360\pm50 $ K和质量$M_{\rm HD}=(3.1\pm 0.7) \times10^{-4} {\rm M_\odot}$的热尘埃。这个结构可能是统一模型所假设的尘埃环的内壁,也可能是源自吸积盘的尘埃风的内部。
2009-06-11 astro-ph.CO
SAFIR: testing the coexistence of AGN and star formation activity and the nature of the dusty torus in the local universe
我们提出了塞弗特和恒星形成活动的远红外(SAFIR)项目,一个小(15.1小时)赫歇尔保证时间的建议,执行PACS和SPIRE成像的一个小样本附近的塞弗特星系。该项目的目的是通过多组分光谱能量分布拟合研究核红外辐射的物理性质,并研究活动星系核宿主的恒星形成特性,如冷尘埃所追踪的那样。我们总结了迄今为止取得的成果,并概述了正在进行的工作。
2012-10-28 astro-ph.CO
First X-ray-Based Statistical Tests for Clumpy-Torus Models: Eclipse Events from 230 Years of Monitoring of Seyfert AGN
我们提出了一个分析的多时间尺度变化的视线X射线吸收气体作为一个功能的光学分类在一个大样本的Seyfert活动星系核导出的第一个X射线统计约束的团块环面模型。我们系统地搜索离散的吸收事件,在大量的档案RXTE监测附近的几十个I型和康普顿薄II型活动星系核。我们对完全覆盖的中性或轻度电离气体云的离散吸收事件很敏感,这些气体云的柱体大于~ 10^(22-25)cm^-2,穿过视线。我们在8个物体中检测到12个日食事件,大约是以前从这个档案中发布的数量的三倍。峰柱密度范围约为4-26 x 10^22 cm^-2。事件持续时间从数小时到数月不等。在NGC 3783中,一个食云的柱密度轮廓是双重的,可能表明一个云正在被潮汐剪切。我们推断云到黑洞的距离为0.3 - 140 × 10^4 R_g。在七个物体中,云的距离与宽线区域(BLR)的外部或红外辐射尘埃环的内部区域相当。我们讨论的云分布的情况下,团块环面模型的影响。观测到一个经历吸收事件的源的概率,与非凝聚物质的恒定吸收无关,对于I类为0.006(+0.160,-0.003),对于II类为0.110(+0.461,-0.071)。
2014-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dusty torus formation by anisotropic radiative pressure feedback of active galactic nuclei
活动星系核的反馈对于星系的形成和演化具有重要意义。人们已经认识到,由于尘埃的存在,辐射压力反馈可能是一种有效的机制。在这封信中,我们讨论了各向异性辐射压力的影响,这是不可避免的,如果紫外/光发射来自一个吸积盘。由于各向异性吸积盘辐射的影响,尘埃气体的分布也应该是各向异性的,即在吸积盘的正面方向上的尘埃可以相对更容易地被吹出,而在边缘方向上的尘埃可以存活。这一结果可以解释一些具有高爱丁顿比的活动星系核的存在,也可以定量地再现观测到的2型活动星系核的比例随着亮度的增加而减少。在尘埃环的形成、演化和耗尽的背景下,提出了活动星系核形成和演化的顺序。我们的模型预测存在明亮的活动星系核与尘埃环面,但没有宽线区。最后讨论了各向异性辐射对活动星系核光度函数和辐射效率计算的意义。
2011-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The properties of the clumpy torus and BLR in the polar-scattered Seyfert 1 galaxy ESO 323-G77 through X-ray absorption variability
我们报告的结果,从多历元X射线观测的极性散射塞弗特1星系ESO 323-G77。源表现出显着的光谱变化,从几个月到几年的时间尺度。所观察到的光谱变化完全是由于中性吸收体的柱密度朝向本征核连续谱的变化。柱密度通常是康普顿薄的,范围从几倍10 $^{22}$ cm $^{-2}$到几倍10 $^{23}$ cm $^{-2}$。然而,一个观测结果揭示了具有1.5 $\times$ 10 $^{24}$ cm $^{-2}$数量级的列密度的康普顿厚态。观测到的变化为研究活动星系中X射线吸收体的性质提供了难得的机会。我们从两个不同的组分中识别可变的X射线吸收,即(i)其单个团块具有$\leq$ 1.7 $\times$ 10 $^8$ cm $^{-3}$的密度和$\sim$ 4 $\times$ 10 $^{22}$ cm $^{-2}$的平均柱密度的团块,和(ii)宽线区(BLR),包括密度为0.1-8 $\times$ 10 $^9$ cm $^{-3}$和柱密度为10 $^{23}$-10 $^{24}$ cm $^{-2}$的单个云。推导出的clutterflorus的属性也可以用来估计环面半开角,这是47 $^\circ$的顺序。我们也证实了先前报道的检测两个高度电离的温暖的吸收器的流出速度为1000-4000公里秒$^{-1}$。观测到的外流速度与BLR处的开普勒/逃逸速度一…
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Impact of the Dusty Torus on Obscured Quasar Halo Mass Measurements
最近的研究发现,被遮蔽的类星体聚集得更强烈,因此它们的暗物质晕比未被遮蔽的类星体质量更大。这些结果对最简单的统一模型提出了挑战,在这种模型中,被遮蔽的物体本质上与未被遮蔽的源相同,但通过尘土飞扬的视线看到。普遍的共识是,存在一个类似“尘埃环面”的结构,这意味着这种内在的相似性可能是至少一些被遮蔽的类星体子集的情况。然而,较大的宿主晕质量的遮蔽类星体意味着有第二个模糊的人口,具有更高的集群振幅和典型的晕质量。在这里,我们使用简单的假设主机晕质量分布的类星体,随着分析方法和宇宙学$N$体模拟隔离信号从这个人口。我们提供的偏差和晕质量的函数的分数的“非环面模糊”的人口的值。采用一个合理的值为这个分数的$\sim$ 25%意味着一个非环面遮蔽类星体的偏差,这是远远高于观察到的遮蔽类星体的偏差,因为大部分的遮蔽人口共享相同的集群强度作为unobscured对象。对于这个非环面模糊的群体,我们推导出$\sim$ 3的偏倚,以及$z=1$处的$\sim3\times10^{13}$ M $_{\odot}/h$的典型晕质量。这些巨大的晕很可能是高红移的高质量未被遮蔽的类星体的后代,并将演变成$z=0$的星系群成员。
2016-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clumpy star formation and an obscured nuclear starburst in the luminous dusty z=4 galaxy GN20 seen by MIRI/JWST
利用MIRI/JWST对z=4星系GN20进行积分场光谱观测,发现电离气体呈团块状分布,恒星形成率仅为红外值的7.7%,归因于极高消光,核区存在深埋星暴,团块可能构建内盘和核球。
2024-03-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The broad emission-line region: the confluence of the outer accretion disc with the inner edge of the dusty torus
我们研究了BLR几何的观测特征,其中BLR云在距离和尺度高度上桥接了外吸积盘和热尘埃之间的间隙,形成了一个“碗”的有效表面。气体动力学受引力支配,我们考虑了横向多普勒频移、引力红移和尺度高度相关的宏观湍流的影响。我们的简单模型再现了在宽发射线可变性研究中观察到的许多现象,包括(i)短时间尺度上光学复合线核心没有响应,(ii)短时间尺度上增强的红翼响应,(iii)HIL和LILs测量延迟之间的差异,以及(iv)确定湍流是在低倾角系统中产生洛伦兹分布(特别是对于LILs)的一种手段,并且用于抑制线翼和线芯之间的显著连续发射线延迟(特别是在LILs中)。这项工作的一个关键动机是揭示所报告的SMBH质量测量及其不确定性的物理基础。我们发现,SMBH群众来自测量的平均值和均方根曲线的半高宽显示在一个单一的对象中的发射线之间的最接近的对应关系,即使发射线半高宽是一个更偏向的质量指标相对于倾斜。在SMBH质量估计在低倾角的发射线之间的预测大的差异,来自使用线分散,我们建议可以被用来作为一种手段,确定近面对面的系统。我们的一般结果并不依赖于具体的选择在简化的假设,但实际上是通用的性质的BLR几何形状的轴对称,跨越了相当大的范围内的径向增加的尺度高度支持的湍流,然后合并到内部的尘埃TOR。
2012-07-26 astro-ph.CO
Ultraviolet and Optical Emission-line Outflows in the Heavily Obscured Quasar SDSS J000610.67+121501.2: At the Scale of the Dusty Torus and Beyond
活动星系核(AGN)的宽发射线外流已经提出了很多年,但由于引力束缚发射和外流发射的共存,很难定量研究。本文详细分析了一个严重变红的类星体SDSS J000610.67+121501.2,它的正常紫外宽发射线(BELs)被作为天然“日冕物质”的尘埃环严重抑制,因此蓝移BELs(BBELs)可以被可靠地测量。导出了电离参数$U \sim 10^{-0.5}$、柱密度$N_{\rm H}\sim 10^{22.0}$ cm $^{-2}$、$\sim 0.1$的覆盖率和上限密度$n_{\rm H}\sim 10^{5.8}$ cm $^{-3}$。流出的气体距离中央引擎至少41 pc,这表明它们已经扩展到尘埃环的规模或更远。此外,Lya显示了一个狭窄的对称分量,令我们惊讶的是,这是在任何其他线路中未检测到的。在考察了窄发射线区域和作为Lya窄线起源的恒星形成区域之后,我们提出外流的最终结果,即在较大区域中扩散的气体,充当Lya光子的屏蔽。需要未来的高空间分辨率光谱测量和/或分光偏振观测来做出最终澄清。
2017-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining properties of dusty environments by infrared variability
我们目前的模型模拟的时间可变的红外(IR)辐射从灰尘的入射辐射的变化的结果。为此,我们介绍了一个广义的处理温度变化的尘埃环境,这是不限于任何特定的天文来源。本文将这种处理方法应用于以径向亮度分布为主要参数的简化星团模型中,研究了第1型活动星系核(AGN)的红外辐射。我们表明,任何变化的信号在光学平滑更强,如果亮度分布是非常广泛的,这种平滑强烈依赖于波长。这也会影响光学和近/中红外发射之间的时间滞后,对于长波长和扩展的亮度分布,这可能高达10秒的升华半径。时滞对波长和分布的依赖性可以用来量化活动星系核环面的亮度分布,可以通过比较光学光变曲线与近红外和中红外光变曲线,或者直接比较近红外和中红外光变曲线。此外,我们的模型已被应用到附近的Seyfert 1星系NGC 4151的近红外数据。我们表明,简单的模型可以再现整体观察到的变异信号,并发现,约40%的能量在V波段的变异信号已被转换为K波段的变异。这一低数值可以用在环形内部边缘逐渐升华的云的“雪球”模型来解释。我们还注意到,我们的建模不支持在所观察到的光变曲线时期的时间滞后/升华半径的变化,尽管在V带发射的显着变化。
2011-09-15 astro-ph.CO
Jet and Torus Orientations in High Redshift Radio Galaxies
我们研究了z > 1的强射电星系中活动星系核周围的射电喷流和尘埃环面的相对取向。无线电核心优势R = P(20 GHz)/P(500 MHz)用作定向指示器,测量各向异性多普勒波束核心扩展核心发射与各向同性波瓣发射之间的比率。假设一个固定的圆柱形的几何形状的热,尘埃环,我们推导出它的倾角i拟合光学厚辐射转移模型与光谱能量分布得到的斯皮策太空望远镜。在我们的35个2型活动星系核样本和18个z = 1的3CR源样本中,我们发现R和i之间存在非常显著的反相关(p < 0.0001)。这一分析为活动星系核的统一方案和射电喷流一般垂直于环面的假设提供了观测证据。使用来自中红外测光的倾角打破了几个退化,这在早期的分析中一直是有问题的。我们通过从R-i反相关导出核心洛伦兹因子Gamma来说明这一点,发现Gamma > 1.3。
2012-09-24 astro-ph.CO
Torus and AGN properties of nearby Seyfert galaxies: Results from fitting IR spectral energy distributions and spectroscopy
我们使用CLUMPY环面模型和贝叶斯方法来拟合13个邻近的塞弗特星系的红外光谱能量分布(SED)和地基高角分辨率中红外光谱。这使得我们能够对环面模型参数进行严格的约束,例如视角,环面Y的径向厚度,云分布sigma_torus的角度大小,以及沿径向赤道光线的云的平均数量N_0。视角并不是控制星系分为1型或2型的唯一参数。原则上,只要沿着视线有一片云,就可以从任何视角观察到2型。一个与云团介质更相关的量是活动星系核光子未被吸收而逃逸的概率。在我们的样本中,类型1的逃逸概率相对较高,而在类型2中,正如预期的那样,往往较低。我们的拟合也证实了塞弗特星系的环面是紧凑的,环面模型半径在1-6pc的范围内。模型的缩放数据还提供了活动星系核的热光度,这被认为是在很好的协议与文献中的估计。当我们把我们的塞弗特星系样本与文献中的PG类星体样本结合起来,使其跨度为L_bol(AGN)~10^{43}-10 ^{47}erg/s时,我们发现了后退环面的可信证据。也就是说,有一种趋势,环面的几何覆盖因子是在高AGN光度低于低AGN光度。这是因为在活动星系核光度较低时,环面的角度似乎较宽,沿赤道辐射线的云量也较多。然而,我们不能排除这样的可能性,即这是由于在低AGN光度下与尘埃环无关的扩展尘埃结构的污染,因为我们样本中的大多数尘埃环都位于高度倾斜的星系中。(节录)
2011-05-12 astro-ph.CO
Sweeping Away the Mysteries of Dusty Continuous Winds in AGN
活动星系核(AGN)统一模型的一个组成部分是一个轴对称的遮蔽介质,它通常被描述为围绕中心引擎的气体和尘埃环。然而,一个强大的,动力学模型的环面是必要的,以了解活动星系核的基本物理和解释其观测签名。在这里,我们探讨自相似,尘埃盘风,磁离心力和辐射压力驱动,作为一个解释的环面。使用这些模型,我们预测AGN红外(IR)光谱能量分布(SED)从2-100微米的变化参数,如:视角;基柱密度的风;爱丁顿比;黑洞质量;和在输入的X射线发射的相对于在UV/光学发射的光谱的功率量。我们发现,当N_H,0 = 10^25 cm^-2、L/L_Edd = 0.1且M_BH >= 10^8 Msun时,模型能够充分地近似于在斯隆数字巡天(SDSS)光学发光类星体的复合体中观测到的红外线中预期的一般形状和能量大小。改变X射线相对于紫外线的相对功率的影响是最热尘埃颗粒在~5微米以下的发射发生变化;这是由于紫外线和X射线光子对加热和加速的不同贡献。我们观测到质量外流的范围为1-4兆太阳/年,终极速度的范围为1900-8000 km/s,动力学光度的范围为1 × 10^42 - 8 × 10^43 erg/s。这个模型的进一步发展有望利用活动星系核中观测到的红外光谱的具体特征来推断系统的基本物理参数。
2012-02-21 astro-ph.CO
Why a Windy Torus?
以风或喷流形式出现的物质抛射似乎与吸积一样是类星体活动的基础,并且可以在许多具有加宽和蓝移紫外吸收特征的物体中直接观察到。在尘埃升华半径范围内,可以提出一个令人信服的论据,说明驱动这种电离外流的辐射压力。除此之外,辐射压力更为重要,因为来自中央引擎的高能光子现在可以推动尘埃颗粒。这种物理学是假定的模糊环面的尘风模型的基础。具体来说,在我们的模型中的尘埃风首先从外部吸积盘发射的磁离心风,然后加速和中央连续辐射压力的形状。这样的风可以合理地解释两种必要的遮蔽介质,以解释宽线和窄线物体的比例,以及在类星体光谱能量分布中常见的中红外辐射。现在需要一个令人信服的证明,即大规模的,有组织的磁场存在于无线电安静的活动星系核中,以支持这一范例。
2013-03-28 astro-ph.CO
3-D Radiative Transfer Calculations of Radiation Feedback from Massive Black Holes: Outflow of Mass from the Dusty "Torus"
观测和理论论证表明,活动星系核的质量外流中携带的动量可以达到L / c的几倍,相当于每年数百个太阳质量的外流率。单靠管线上的辐射压力可能不足以提供这种动量沉积,而尘埃核气体中再处理的红外辐射的转移被假定可以提供额外的增强。然而,这种机制的功效将对多维效应敏感,例如,再处理的辐射优先沿着低柱密度的视线逃逸的趋势。本文用Monte Carlo辐射转移方法计算了在离吸积超大质量黑洞约10秒差距范围内的尘埃气体所受的辐射力。我们计算的净速率的动量沉积在周围的气体和估计的质量损失率在由此产生的外流作为立体角的函数不同的黑洞亮度,视线平均柱密度,聚集参数,和开角的尘埃气体。我们发现,这些尘埃驱动的风携带1-5倍L / c的动量通量,对应于一个10^8太阳质量的黑洞在爱丁顿极限或其附近辐射时每年10-100个太阳质量的质量损失率。这些结果有助于解释超高速星系团中高速分子和原子外流的起源,并为包括活动星系核反馈在内的星系演化的数值模拟提供信息。
2012-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Properties of dusty tori in active galactic nuclei - II. Type 2 AGN
本文是用多分量SED拟合研究活动星系核尘埃环性质的第二部分。重点研究了从发射线星系中选出的低光度、低红移(z < 0.25)活动星系核以及从文献中选出的X射线、射电和中红外2型活动星系核样品。可用的多波段测光覆盖从u波段到160 um的光谱范围。观测到的每个对象的SED是适合一组多组件模型,包括恒星组件,高光学深度环面和冷辐射的星暴(SB)。各个组成部分(恒星、环面、SB)的贡献反映在IRAC彩色图上物体的位置上。第1类活动星系核(Hatziminaoglou et al. 2008)和第2类活动星系核性质的比较与统一方案大体一致。类型2和类型1对象之间的估计比率约为2-2.5:1。活动星系核吸积与红外光度比是活动星系核遮蔽的指标,因为它随着覆盖因子而缩小。我们发现的证据支持的后退环面范例,与模糊AGN的估计部分减少增加光学光度超过四个数量级。低z、2型和类星体样本的平均恒星形成率分别为10、40和115 Mo/年;但这可能只是反映了观测偏差,因为我们的类星体比2型活动星系核要亮一到两个数量级。对于大多数物体与70和/或160微米的检测SB组件是必要的,以再现的数据点,这意味着在活动星系核的远红外辐射主要来自恒星的形成,此外,SB-活动星系核的光度比显示出轻微的趋势,随着光度的增加。
2009-07-14 astro-ph.CO
Modeling the Nuclear Infrared Spectral Energy Distribution of Type II Active Galactic Nuclei
我们提出的结果从模型拟合的光谱能量分布(SED)的均匀样本的塞弗特II星系绘制的$12μ$ m星系样本。成像和核通量测量在随附的论文中呈现(Videla等人,2013年)。在这里,我们添加IRS斯皮策观测,以进一步限制后仔细减去星暴组件的SED。我们使用Nenkova等人的CLUMPY环面模型库。(2008 ab),并测试了Stalevski等人最近提出的两相模型。(2012年)。我们发现,在中红外(> 5 μ)的光度和光谱观测是至关重要的,以适当地约束最佳拟合环面模型。大约一半的源显示出明显的近红外超过他们的SED以上的最佳拟合模型。当使用Stalevski等人的方法时,这个问题可能不那么严重。(2012)模型。目前还不清楚这种发射的性质是什么,因为最适合的黑体温度非常高(~1700-2500 K),我们的源的II型分类将对应于一个小的概率直接窥视到环面的最热区域。至关重要的是,当使用CLUMPY模型时,导出的环面参数是相当鲁棒的,与源是否需要额外的黑体分量无关。我们的研究结果表明,环面的特征是N_0 > 5,σ> 40,τ < 25,i > 40度,Y < 50,A_v^los ~ 100-300。由此我们可以确定典型的环面尺寸和质量为0.1-5.0 pc和10^{4-6} M_ \odot。我们发现初步的证据表明,这些核与检测到的隐藏的宽线区域的特点是较低的灭绝水平比那些没有…
2013-01-29 astro-ph.CO
Mid-infrared microlensing of accretion disc and dusty torus in quasars: effects on flux ratio anomalies
在中红外(MIR)范围内观测到的多重成像类星体和活动星系核通常被认为不受其透镜星系中恒星产生的微透镜的影响。在本文中,我们研究了这一假设的有效域。事实上,这一前提忽视了在和平号范围内吸积盘的微透镜,也没有说明我们对尘埃环面的认识最近取得的进展。为了模拟微透镜效应,我们首先建立了一个由吸积盘和一个更大的环状环面组成的类星体的简化图像。模拟类星体,然后微透镜使用反向射线拍摄代码。我们模拟了不同透镜图像类型和投影在透镜中的紧凑物体的分数的微透镜的波长和尺寸依赖性。这使我们能够导出放大概率作为波长的函数,以及计算微透镜引起的透镜图像的光谱能量分布的变形。我们发现,微透镜的变化大到0.1马格是非常常见的11微米(双帧)。主要的信号来自吸积盘的微透镜效应,即使来自吸积盘的流量小到总流量的5%,微透镜效应也可能是显著的。我们还表明,Lbol <~ 10^45 erg/s的源的环面预计将明显的微透镜。因此,微透镜效应可以用来研究活动星系核的近红外内部结构。最后,我们调查微透镜在中红外线是否可以改变所谓的Rcusp关系,链接的透镜图像三重流时产生的源位于接近一个尖点宏焦。这种关系通常被用来识别透镜星系中的大质量(暗物质)子结构。我们发现,从Rcusp的显着偏差可能是预期的,这意味着微透镜可以解释部分的通量比问题。
2013-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
The dusty heart of nearby active galaxies. I. High-spatial resolution mid-IR spectro-photometry of Seyfert galaxies
本文介绍了用VLT/VISIR仪器在空间分辨率<100 pc的条件下对9个1型和10个2型活动星系核进行的8-13微米成像和谱学研究。在大多数情况下,来自宿主星系源的辐射被分辨出来。硅酸盐吸收特征是中等深度的,并且发射特征是浅的。我们比较中红外光度AGN光度示踪剂,发现中红外辐射发射相当各向同性。在两种情况下,IC 5063和MCG-3-34-64,我们发现证据的扩展粉尘排放的窄线区域。我们确认观测到的硅酸盐特征强度和最近发现的斯皮策数据中的氢柱密度之间的相关性。在进一步的步骤中,我们的3D cluptocorus模型已被用于解释数据。我们表明,硅酸盐特征的强度和中红外光谱指数可以用来对环体内的尘埃分布进行合理的约束。中红外光谱指数α几乎完全由尘埃径向分布幂律指数a决定,而硅酸盐特征深度主要取决于沿赤道视线和环面倾角的云的平均数量N 0。与我们的1型和2型活动星系核模型预测的比较表明,典型的平均参数a=-1.0+/-0.5和N 0 =5-8,这意味着径向尘埃分布相当浅。作为这种方法的概念验证,我们比较了来自α和硅酸盐特征的模型参数与IR SED和干涉测量的更详细研究,发现对α和N 0的约束是一致的。最后,我们可能已经发现的证据表明,从低到高AGN光度的变化对陡峭的尘埃分布的环面的径向结构,我们讨论的IR尺寸-光度关系的影响。(节略)
2010-03-03 astro-ph.CO
New Method for Exploring Super-Eddington AGNs by Near-infrared Observations
提出了一种新的探测超爱丁顿活动星系核的方法。通过考虑极角对吸积流辐射通量的依赖性,我们研究了活动星系核尘埃环内缘的红外辐射特性,这些活动星系核是由围绕黑洞的超或亚爱丁顿吸积流提供动力的(Watarai et al. 2005)。我们发现,对于质量吸积速率大于爱丁顿速率10^2倍的超爱丁顿活动星系核,除非环的半张角(theta_torus)很小(theta_torus <65度),否则活动星系核的红外光度与盘的辐射热光度之比小于10 ^-2。这是由于自掩星效应,由此在超爱丁顿流的外部区域的自吸收稀释了环面的照明。在亚爱丁顿活动星系核中没有观测到如此小的光度比,其质量吸积率与爱丁顿质量吸积率相当或不超过10倍,除了极薄的环面(θ_torus> 85度)。我们还考虑了> 1000 K的热尘埃辐射的近红外(NIR)辐射特性。我们发现,对于不同类型的尘埃环模型,在很宽的半张角范围内(θ_torus> 65 °),超爱丁顿活动星系核的近红外光度与辐射光度之比L_NIR,AGN/L_bol,disc至少比亚爱丁顿活动星系核小一个数量级.因此,一个相对较低的L_NIR,AGN/L_bol,盘是一个属性,允许识别候选的超级爱丁顿活动星系核。最后,我们讨论了最近深SDSS巡天发现的红移z = 6的近红外暗类星体可能是年轻类星体,其黑洞通过超爱丁顿吸积生长。
2011-07-12 astro-ph.CO
Dust in the wind II: Polarization imaging from disk-born outflows
在这两个系列的第二个研究笔记中,我们的目标是绘制从盘生尘埃流出的偏振通量,正如Elvis(2000)所指出的那样。他的类星体结构实现了活动星系核(AGN)中观测到的发射和吸收特征的统一,并可用作典型的尘埃环面的替代方案,广泛用于解释AGN环核遮蔽。利用MonteCarlo辐射转移模拟方法,模拟了一个发射吸积盘产生的遮蔽外流,并研究了由此产生的偏振度、偏振角和偏振通量。偏振制图显示,磁盘出生的外流有一个类似的环面形态在极视角,明亮的偏振通量重新处理到风漏斗。在中间和边缘上的倾斜,该模式是相当接近的双锥形风,具有较高的通量在锥基地。这表明,光学厚的流出是不够有效的,以避免从中心区域的辐射逃逸,特别是由于几何薄的发散角的流出。正如本研究报告中的参数化,尘埃外流似乎不能正确地再现通常尘埃环面的偏振行为。有必要进一步完善该模型。
2013-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Line Transfer through Clumpy, Large-Scale Outflows: Lyman Alpha Absorption and Halos around Starforming Galaxies
我们提出了约束辐射转移计算莱曼α(Lya)光子传播通过cluerous,尘埃,大规模的外流,并探讨我们是否可以定量地解释Lya晕,已观察到周围莱曼打破星系。我们构建了大规模外流的现象学模型,其中包括冷团块的压力平衡与等速热风。首先,我们考虑模型中的冷团块对称分布在星系周围,并在其中的团块进行连续的加速在其“环银河”介质(CGM)。我们约束冷团的属性(半径,速度,HI柱密度和数密度)通过匹配观测到的Lya吸收强度的CGM背景星系的光谱。然后,我们插入一个Lya源在这个clusional流出,其中包括1 e5 - 1 e6块的中心,并计算散射Lya光子的可观察的属性。在这些模型中,散射的辐射形成的光晕比观察到的要集中得多。为了同时再现所观察到的Lya吸收线强度和Lya晕,我们需要-最好是双极-流出,其中团块在其初始加速后减速。这种减速是预测自然在'动量驱动'风模型cloudflows。在同时拟合吸收谱线和发射谱线数据的模型中,在表面亮度等值线S= 1 e-18 erg/s/cm^2/arcsec^2时,预测的线性偏振度约为30-40%。我们的工作清楚地表明,恒星形成星系周围的Lya发射线晕提供了宝贵的约束冷气分布和运动学在环星系介质,这些约束补充了那些从吸收线研究单独获得。
2012-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the 10-micron silicate feature in Active Galactic Nuclei
斯皮策望远镜在活动星系核(AGN)中观测到的10微米硅酸盐特征揭示了一些令人困惑的行为。它(1)在2型源的发射中被检测到,(2)在几个1型源中显示出宽的平顶发射峰向长波长移动,(3)在迄今为止观察到的任何源中都没有看到深吸收。我们用我们的尘埃辐射转移理论解决了这三个难题。(1)我们给出了SST 1721 +6012的光谱能量分布(SED),SST 1721 +6012是第一个观测到的显示出清晰的10-mic硅酸盐特征的2型类星体。我们构建了一个大型数据库的clujetorus模型,并进行了广泛的拟合所观察到的SED,约束几个环面参数。我们发现源的辐射热光度为~3*10^12 L_sun。我们的建模表明,<35%的具有与最佳拟合相似的环面共享特征和几何形状的对象将使其中心引擎模糊。这种相对较低的遮蔽概率可以解释SST 1721 +6012中10-mic发射特征的清晰外观以及它在其他类星体中的罕见性。(2)我们还拟合了PG 1211 +143的SED,它是第一个具有10-mic硅酸盐特征的1型类星体之一。在类似的来源中,这个类星体似乎显示出一个异常加宽的特征,其峰值向更长的波长移动。虽然这导致在这些来源的非标准的尘埃化学的建议,我们的分析适合这样的SED与标准的银河系尘埃,明显的峰值位移产生的辐射转移的影响。(3)我们发现,硅酸盐的特征强度的分布cluaprotorus模型之间的观察到…
2009-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early Stages of Dusty Tori: The First Infrared Spectra from a Highly Multiscale Quasar Simulation
California Institute of Technology(加州理工学院);Drexel University(德雷塞尔大学)
该研究通过多尺度模拟揭示了尘埃星暴类星体早期阶段的近红外光谱特征,展示了尘埃环和喷流对红外辐射的影响。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE