Differential interferometry of QSO broad line regions I: improving the reverberation mapping model fits and black hole mass estimates
混响映射估计宽线区(BLR)的类星体和I型活动星系核的大小和运动学。它产生了大小-光度关系,使类星体成为标准的宇宙学蜡烛,以及质量-光度关系,用于研究黑洞和星系的演化。这些关系的准确性受到BLR云分布和速度的未知几何形状的限制。我们分析了超分辨差分干涉术所带来的独立BLR结构约束。我们开发了一个三维BLR模型来计算所有的差分干涉测量和混响映射信号。我们从我们成功的观测类星体3C 273与琥珀的VLTI外推现实的噪音。这些信号和噪声量化差分干涉测量能力,以区分和测量BLR参数,包括角大小,厚度,云的空间分布,本地到全球和径向旋转速度比,最后中央黑洞质量和BLR距离。马尔可夫链蒙特卡罗模型拟合,模拟各种VLTI仪器的数据,给出质量精度在0.06和0.13之间的dex,与混响映射质量-光度拟合的0.44 dex相比。我们评估了目前(琥珀色),即将到来的(重力)和可能的(OASIS与新一代条纹跟踪器)VLTI仪器的措施访问的类星体的数量。利用现有的技术,VLTI可以解决超过60个BLR,光度范围大于四十年,足以从BLR参数随光度变化的分析中很好地校准RM质量-光度定律。
2014-12-08 astro-ph.GA
Spectroscopic reverberation mapping of Quasar PKS 0736+017: Broad-Line Region and Black-hole Mass
为了了解超大质量黑洞的质量分布及其与宿主星系的协同演化,测量活动星系核的黑洞质量是至关重要的。混响映射是估算活动星系核中黑洞质量的一种独特工具。我们使用无线电波响类星体PKS 0736+017的100多个光谱的长期监测数据进行光谱混响研究,以估计宽线区(BLR)的大小和黑洞质量。光谱显示出强的H $\mathrmβ$和H $\mathrmγ$发射线。我们生成了5100 nm连续通量($f_{5100}$)、H $β$和H $γ$的光变曲线。发现所有的光变曲线都是强可变的,对于V带、H $β$和H $γ$光变曲线,其分数可变性分别为69 $\%$、21 $\%$、30 $\%$。除了热贡献外,非热辐射也对5100 ° C的连续光谱光度有贡献。使用不同的方法,例如,CCF,{ \small JAVELIN},von-Eschann,我们估计了BLR的大小,发现在静止帧中为66.4 $^{+6.0}_{-4.2}$光日。BLR的大小与H $β$的线宽相结合,提供了一个质量为7.32 $^{+0.89}_{-0.91} \times 10^{7}M_{\odot}$的黑洞。该源严格遵循活动星系核的BLR大小-光度关系。
2022-09-04 astro-ph.GA
A Detailed View of the Broad Line Region in NGC 3783 from Velocity-Resolved Reverberation Mapping
我们模拟了NGC 3783中H $β$和He II光学宽发射线的全速度分辨混响响应,以约束低电离和高电离宽线区域的几何和运动学。几何形状被发现是一个厚盘,几乎是面对,倾斜在$\sim 18^{\circ}$我们的视线,并表现出明确的电离分层,与扩展H $β$发射区($r_{\rm median}=10.07^{+1.10}_{-1.12}$光天)和更紧凑和位于中心的He II发射区($r_{\rm median}=1.33^{+0.34}_{-0.42}$光天)。在H $β$发射区,运动学以近圆开普勒轨道为主,但有$\sim 40$ %的轨道流入。另一方面,更紧凑的He II发射区似乎由外流轨道主导。黑洞质量被约束为$M_{\rm BH}=2.82^{+1.55}_{-0.63}\times10^7$ $M_{\odot}$,这与基于平均时间延迟、线宽和比例因子$\langle f \rangle=4.82$的质量上的简单混响约束一致。考虑到NGC 3783电离光度的巨大变化以及BLR结构可能发生变化的证据,BLR的H $β$和He II发射区之间的运动学差异是有趣的。
2021-08-01 astro-ph.GA
Modeling the Reverberation Response of the Broad Line Region in Active Galactic Nuclei II: Incorporating Photoionization Models
本文扩展了宽发射线成图代码 BELMAC,引入光致电离模型计算云团光度,模拟盘状宽线区在开普勒旋转、外流和内流条件下的混响响应,揭示了维里质量估计偏差及谱线轮廓不对称性的成因。
2025-07-18 astro-ph.GA
Testing broad line region models with Reverberation Mapping
新的混响映射(RM)测量,结合精确的光度和线比,提供了强有力的约束线发射气体的位置在宽线区(BLR)的活动星系核(AGN)。在本文中,我提出了新的计算辐射压力和磁压约束云,并将其应用到一个“通用AGN”和NGC 5548。新的计算结果与观测到的所有宽发射线的滞后以及La,Civ 1549,Ovi 1035和Heii 1640的光度都非常一致。它们也与M2798和1990 A高金属丰度气体的Ciii]和Siiii]线的混合光度相当一致。他们解释了连续光度增加后时滞的变化及其对BLR内外边界的依赖性。他们还预测非常强大的巴耳末和Paschen连续统的重要影响连续RM实验。然而,计算的巴耳末线和帕邢线光度太弱,2-5倍。这种"巴尔末线危机“在几个早期的作品中被注意到,现在被过去不可用的RM测量所证实和限制。看来,目前的光电离程序,使用逃逸概率形式主义,未能正确计算高密度,大光学厚度气体的巴耳末线的亮度。
2020-03-17 astro-ph.GA
Rarefied Broad-Line Regions in Active Galactic Nuclei: Anomalous Responses in Reverberation Mapping and Implications for Weak Emission-Line Quasars
混响映射是研究活动星系核宽线区物理的一种常用方法。有越来越多的初步证据表明,宽发射线的RM行为的影响,BLR密度,但尚未从理论角度进行系统的研究。本文采用局部最优发射云模型,利用CLOUDY软件计算了不同BLR密度下的主要紫外和可见光发射谱线的一维传递函数。我们发现BLR密度对RM行为的影响主要有三个方面。首先,稀薄的BLR(低气体密度)可能会在RM观测中表现出异常响应。它们的发射线光变曲线与连续光变曲线的变化成反比,这可能在某些紫外线辐射监测活动中观察到。其次,活动星系核中不同的BLR密度可能导致时间滞后和发射线等效宽度之间的相关性,并可能导致半径-光度关系的散射。第三,BLR密度的变化可以解释不同年份中单个天体的时滞变化。一些弱发射线类星体(WLQ)可能是稀薄BLR的极端情况。我们预测他们的RM观测可能显示出异常响应。
2022-12-23 astro-ph.GA
A Reverberation-Based Black Hole Mass for MCG-06-30-15
我们提出了针对MGC-06-30-15的混响活动的结果。2012年春季为期4个月的分光光度监测和宽带光度监测允许确定活动星系核静止框架中宽H $β$发射线的时间延迟为$τ=5.3\pm1.8$天。结合发射谱线可变部分的宽度,我们确定了一个质量为$M_{\rm BH} = (1.6 \pm 0.4) \times 10^6$ M $_{\odot}$的黑洞。H $β$的时间延迟和黑洞质量都与其他反射映射活动星系核的$R_{\rm BLR}$ - $L$和$M_{\rm BH}-σ_{\star}$关系的期望值吻合得很好。H $β$的时间延迟也与H $β$和宽带近红外延迟之间的关系很好地吻合,其中有效的BLR尺寸比尘埃环的内边缘小$\sim 4-5$倍。此外,混响为基础的质量是在良好的协议与估计从X射线功率谱密度突破标度关系,并与约束的基础上恒星运动学来自积分场光谱的内部$\sim 0.5$ kpc的星系。
2016-08-03 astro-ph.GA
AGN Reverberation Mapping
混响映射现在是一种成熟的技术,用于研究具有活跃吸积超大质量黑洞的遥远星系核中的空间未分辨结构。宽发射线区域的结构参数,与微弧秒的角度大小,可以通过空间分辨率的时间分辨率的替代约束。在过去的30年里,许多混响实验已经导致了对成功计划所需要求的实际理解。随着对60个活跃星系的混响测量,以及更多的在地平线上,我们能够直接约束黑洞质量,推导出尺度关系,允许大量的黑洞质量估计在整个可观测的宇宙,并开始调查详细的几何形状和运动学的宽线区域。因此,混响映射是为数不多的技术之一,将允许在非常小的尺度上更深入地了解活动星系核的馈送和反馈所涉及的物理机制,以及对整个宇宙时间内黑洞的生长和演化的限制。在这篇文章中,我将简要回顾背景,实施,并从这种高角分辨率技术的主要成果。
2015-05-18 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: How Broad Emission Line Widths Change When Luminosity Changes
类星体的宽发射线主要是由吸积连续体的光电离提供能量的。中心光度的增加将提高更远云层的线发射率,导致宽线发射云的平均距离增加,平均线宽减小,称为宽线区域(BLR)“呼吸”。然而,不同的线呼吸不同,一些高电离线,如C IV,甚至可以显示“反呼吸”,当光度增加时线变宽。利用斯隆数字巡天混响映射项目的多年光度和光谱监测数据,我们量化了$z\approx 0.1-2.5$上统计类星体样本的宽H $α$、H $β$、Mg II、C IV和C III]的呼吸效应($Δ$ log W= $αΔ$ log L)。我们发现,H $β$显示了从维里关系预期的最一致的正常呼吸($α\sim-0.25$),Mg II和H $α$平均显示无呼吸($α\sim 0$),C IV(和类似的C III)和Si IV大多显示呼吸抑制($α>0$)。C IV的抗呼吸作用可以通过除了混响的宽基成分之外还存在不变的核心成分来很好地理解,这与早期的发现一致。偏离规范呼吸引入额外的散射(光度依赖的偏见)在单历元维里BH质量估计由于类星体的内在变化,这是长期争论的CIV单历元质量的警告的基础。在大多数情况下,使用谱线色散代替FWHM导致与规范呼吸的偏差较小,尽管仍然很大。我们的研究结果加强了混响映射的需要,以提供可靠的类星体BH群众,并量化水平的可变性引起的偏差在单历元BH群众的基础上,各种线路。
2020-09-21 astro-ph.GA
Inflow of the Broad-Line Region and the Fundamental Limitations of Reverberation Mapping
回顾了活动星系核宽线区(BLR)的速度分辨混响映射证据。在不同时期的许多对象中的不同线给出了一致的BLR运动的图片。运动主要由维里化运动(旋转加湍流)和显著的净流入控制。BLR的质量流入足以为AGN提供动力。随着电离势的增加,谱线的蓝移增加,这是下落物质散射的结果。窄线塞弗特1s中紫外线的高蓝移是由于增强的BLR流入率而不是强风。表面上相互矛盾的情况下,明显流出混响映射签名的轴对称假设的混响映射的故障的结果。这种崩溃有几个可能的原因:高能量的变化往往是本质上各向异性的,变化的区域必然位于离轴,X射线观测揭示了靠近黑洞的视线柱密度的重大变化。由单一事件主导的混响映射活动的结果需要谨慎对待。
2009-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reverberation Mapping of the Broad-line Region in NGC 5548: Evidence for Radiation Pressure?
NGC 5548是观测最好的反射映射活动星系核,并进行了长期的密集监测。在这里,我们报告了2015年1月至7月期间新的观测活动的结果。我们测量了宽H $β$发射线相对于5100 μ m连续谱的质心时滞,并获得了静止帧中的$τ_{\rm cent} = 7.20^{+1.33}_{-0.35}$天。这产生了一个黑洞质量为$M_{\bullet}=8.71^{+3.21}_{-2.61} $ x $ 10^{7}M_{\odot}$使用广泛的H $β$线分散$3124\pm302$ km s $^{-1}$和一个维里因子$f_{_{\rm BLR}}=6.3\pm1.5$的宽线区域(BLR),与以前的H $β$运动的质量测量一致。高质量的数据使我们能够构建一个速度分仓延迟地图的广泛H $β$线,它显示了一个对称的响应模式线中心周围,一个合理的运动学签名的维里化运动的BLR。结合1989年至2015年期间18次活动中所有可用的H PDMATHAMM时间滞后测量值和相关的平均5100流明光度,我们发现H $β$ BLR大小随平均光学光度而变化,但有趣的是,可能有$2.35_{-1.25}^{+3.47}$ yr的延迟。这个延迟与NGC 5548的典型BLR动力学时标一致,表明BLR经历动态变化,可能由辐射压驱动。
2016-07-27 astro-ph.GA
Reverberation Mapping of IC4329A
我们提出了一个新的混响映射运动的宽线活动星系核(AGN)的边缘上的螺旋IC 4329A的结果。监测的光学连续$V-$带测光和宽发射线通量的变化与中等分辨率的光谱允许发射线的光变曲线进行测量H $β$,H $γ$,和HeII $λ4686$。我们发现H $β$的时间延迟为$16.3^{+2.6}_{-2.3}$天,H $γ$的时间延迟为$16.0^{+4.8}_{-2.6}$天,HeII的时间延迟为$-0.6^{+3.9}_{-3.9}$天。H $β$的时间延迟与AGN光度与宽线区半径关系的预测值一致,并对5100 A的$\sim2.4$等进行了修正。结合H $β$的测量时间延迟和宽的发射线宽度以及$\langle f \rangle = 4.8$的一个采用值,我们发现中心超大质量黑洞质量为$M_{\rm BH}=6.8^{+1.2}_{-1.1}\times10^7 M_{\rm \odot}$ .速度分辨的时间延迟,测量整个广泛的H $β$发射线的轮廓,并可能是一致的“M”样的形状。H $β$的全混响响应的建模能够提供对某些参数的仅适度的约束,但确实表现出与黑洞质量和平均时间延迟的一致性。模型还表明,活动星系核结构与边缘星系盘存在很大程度的错位。这与活动星系核统一模型的预期是一致的,在统一模型中,宽的发射线预计只在相对正面倾斜的活动星系核中可见。
2022-12-12 astro-ph.GA
Spiral Arms in Broad-line Regions of Active Galactic Nuclei. II. Loosely Wound Cases: Reverberation Properties
近年来,越来越多的证据表明,活动星系核中的宽线区(BLR)具有规则的子结构,如旋臂,这一证据得到了RM观测所测得的BLR半径与吸积盘的自引力区基本一致的事实的支持。我们在论文Ⅰ中已经指出,在某些盘状超宽带共振器中,可能存在由这些区域的引力不稳定性激发的旋臂。作为该系列的第二篇论文,我们研究了盘状BLR中由引力不稳定性激发的松散缠绕的螺旋臂,并给出了它们的观测特征。遵循Adams等人(1989)的处理,我们用矩阵格式求解了控制积分-微分方程。计算了BLR旋臂的发射线轮廓、速度延迟图和速度分辨延迟。我们发现旋臂可以解释观测中的一些现象:(1)平均谱和均方根谱中的发射线轮廓具有不同的不对称性,(2)一些速度延迟图,如,NGC 5548的发射谱线具有复杂的子特征(不完整的椭圆),(3)发射谱线轮廓(均方根谱)的非对称性变化的时间尺度很短。这些功能是有吸引力的建模所观察到的线轮廓和混响的属性,并揭示BLR的几何和运动学的细节。
2023-01-17 astro-ph.GA
Reverberation Mapping of the Broad Line Region: application to a hydrodynamical line-driven disk wind solution
混响映射的最新分析工作开始允许重建回波图像(或速度延迟图),这些图像编码了活动星系核(AGN)中宽线区(BLR)的结构和运动学信息。这样的地图可以约束复杂的物理模型的BLR。BLR的物理图像通常被理论认为是从AGN吸积盘发射的光电离风。以前,我们表明,线驱动的磁盘风解决方案中发现的早期模拟Proga和卡尔曼维里化在一个大的距离磁盘。这一发现意味着,根据这个模型,黑洞质量可以通过混响映射技术可靠地估计。然而,从线驱动的磁盘风预期的回波图像的预测是不可用的。在这里,在提出必要的辐射转移方法之后,我们进行了这种预测的第一次计算。我们发现,回波图像是非常相似的其他维里化的BLR模型,如随机轨道的云和薄开普勒磁盘。我们进行了一个参数调查,探讨如何回波图像,线轮廓,和传递函数依赖于倾斜角和线不透明度。我们发现,线轮廓几乎总是单峰,而传递函数往往有尾巴延伸到大的时间延迟。外流,尽管主要是赤道方向的,当从较低的倾角($i \lesssim 45^\circ$)观察时,在回波图像和线轮廓上引起明显的蓝移过量。这种效应在低电离谱线如$\rm{H}β$中可以观察到。
2016-04-23 astro-ph.GA
Broad-line Region of the Quasar PG 2130+099 from a Two-Year Reverberation Mapping Campaign with High Cadence
PG 2130+099是最有趣的Seyfert 1星系之一,多年来一直是几个混响映射(RM)活动的目标。然而,其测量的宽H $β$线响应一直不一致,在不同时期报道的时间滞后为$\sim$ 200天、$\sim$ 25天和$\sim$ 10天,而其光学光度变化不超过40%。为了研究这个问题,我们在2017- 2019年期间进行了为期两年的均匀和高节奏(约$\sim$ 3天)的新RM活动,以测量电离气体的运动学和结构。我们成功地探测到了宽H $β$、He II、He I和Fe II谱线相对于5100光年连续谱线的时间滞后,揭示了一个分层结构,在观测的第一年,该结构可能是开普勒运动学维里化的,但从第二年开始,宽谱线区域出现了流入运动学。中心黑洞质量为$0.97_{-0.18}^{+0.15}\times 10^7~M_{\odot}$,PG 2130+099的吸积速率为$10^{2.1\pm0.5}L_{\rm Edd}c^{-2}$,其中$L_{\rm Edd}$是爱丁顿光度,$c$是光速,这意味着它是一个超爱丁顿吸积体,可能拥有一个细长的吸积盘。三条宽谱线电离结构的快速变化仍然令人困惑。
2020-01-09 astro-ph.GA
Simulating Disky Broad Line Region Reverberation
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Vanderbilt University(范德堡大学);Fisk University(菲斯克大学);Università degli Studi di Milano-Bicocca(米兰比可卡大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布拉拉天文台);INFN, Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部)
本文提出了一种盘状宽线区回声模拟模型,用于重现AGN宽发射线的抖动特征,为BLR模型提供测试工具。
2026-02-19 astro-ph.GA
Robotic Reverberation Mapping of the Southern Seyfert NGC 3783
我们介绍了2020年上半年对NGC 3783进行的光谱和光度监测。连续变化和宽光发射线的响应之间的时间延迟被清楚地检测到,我们报告混响测量H $β$,HeII $λ4686$,H $γ$,和H $δ$。从宽H $β$发射线的时间延迟和光谱可变部分的线宽,我们推导出黑洞质量为$M_{\rm BH} = 2.34^{+0.43}_{-0.43} \times 10^7$ M $_{\odot}$。这比之前的确定值略小,但与之前的确定值一致。然而,我们显著改进的时间采样(与$T_{\rm med}=4.0$天相比,$T_{\rm med}=1.7$天)将时间延迟和导出质量的不确定性降低了$\sim 50$ %。我们还检测到明确的速度分辨的时间延迟在广泛的H $β$配置文件,较短的滞后线翼和较长的滞后线的核心。未来对全速度分辨时间延迟响应的建模将进一步改善NGC 3783的基于混响的质量,将其添加到我们直接测量的主要黑洞质量的AGN的小但不断增长的样本中。即将在VLT进行的MUSE观测也将允许NGC 3783加入较小的黑洞样本,在那里可以直接比较混响质量和恒星动力学模型的质量。
2020-11-19 astro-ph.GA
Broadband reverberation mapping of quasars at cosmic noon
SUPA Physics and Astronomy, University of St. Andrews(圣安德鲁斯大学)
该研究利用暗能量巡天数据对宇宙正午时期类星体进行宽带反响映射,通过PyROA分析36条光变曲线,探测到31个类星体的波段间时延,发现其光谱符合薄盘模型,并指出宽线区影响较小,为LSST未来研究提供方向。
2026-09-30 astro-ph.GA
Photometric reverberation mapping of Markarian 279
通过使用标准的宽波段VRI测光,我们能够区分宽氢α线的变化从连续变化的活动星系MKN 279。交叉相关的两个光变曲线使我们能够确定的时间滞后的宽线变化背后的连续,从而确定的BLR的大小(约8光日)。我们的初步结果是相当一致的光谱混响映射结果(约12/17天)。这项研究是一个雄心勃勃的计划的一部分,以执行光度混响映射和确定BLR的大小(分别为中央黑洞质量)为100多个附近的活动星系核。
2014-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reverberation Mapping Measurements of Black Hole Masses and Broad-Line Region Kinematics in Mrk 817 and NGC 7469
本文介绍了对Mrk~817和NGC~7469活动星系核(AGN)进行反射映射测量和宽线区运动学研究的光谱监测活动的结果。这次活动是在丽江2.4米望远镜上进行的,Mrk~817和NGC~7469的中位光谱采样分别为2.0天和1.0天。我们探测到了两个活动星系核的H $β$,H $γ$,He~{ \sc ii}和He~{ \sc i}宽发射线,以及Mrk~817的Fe~{ \sc ii}宽发射线相对于活动星系核5100 °连续谱的时间滞后。研究了宽谱线的线宽与时间滞后的关系,发现Mrk~817和NGC~7469的BLR动力学与维里理论的预言是一致的。我们估计了中心超大质量黑洞的质量和两个活动星系核的吸积率。利用这次活动的数据,我们构造了Mrk~817的宽H $γ$、H $β$和He~{ \sc i}线的速度分辨滞后剖面,它们显示出几乎相同的运动学特征,即红翼的时间滞后略大于蓝翼的时间滞后。对于NGC~7469,我们只清楚地构造了宽H $γ$和H $β$的速度分辨滞后轮廓,它们显示出与Mrk~817的BLR非常相似的运动学特征。这些特征表明,在监测期间,两个活动星系核中开普勒运动的BLR似乎都有外流分量。我们讨论了BLR的运动学和测量,包括SMBH质量和吸积率。
2021-06-20 astro-ph.GA
Understanding Broad Mg II Variability in Quasars with Photoionization: Implications for Reverberation Mapping and Changing-Look Quasars
与宽巴耳末线相比,类星体中的镁II宽线具有明显的变化特性:它的变化较小,并且通常不会显示“呼吸”模式,即当亮度增加时平均云距增加。我们证明,这些可变性的Mg II可以合理地解释简单的本地最优发射云(ECOMS)光电离模型,确认早期的光电离结果。在基准模型中,Mg II发射气体平均比H $α$ /H $β$气体更远离电离源,并且以较低的幅度响应连续变化。如果宽线区(BLR)在$\sim 0.3$ pc的物理半径处被截断(对于在爱丁顿比为0.1时吸积的$10^{8.5}M_{\odot}$ BH),则大部分Mg II通量将总是在该外边界附近发射,因此不会显示呼吸。这些结果表明,混响映射结果广泛的镁II,而一般更难以获得由于较低的线响应度,仍然可以用来推断镁II BLR的大小,因此黑洞质量。但是,Mg II可能没有一个明确定义的单个类星体的内在BLR大小-光度关系,即使一个整体的一般人口可能仍然存在。在观测上罕见的变化外观类星体中,宽H $α$ /H $β$发射的剧烈变化与极端连续变化的光电离反应完全一致,并且ESTA模型为宽Mg II在H $α$ /H $β$上定义的变化外观类星体中的持久性以及大质量非活动星系光谱中宽Mg II发射体的罕见种群提供了自然的解释。
2019-12-10 astro-ph.GA
Simulations of the OzDES AGN Reverberation Mapping Project
作为OzDES光谱调查的一部分,我们正在暗能量调查(DES)超新星场的30度$^2$区域进行为期五年的$\sim$ 500个类星体的大规模混响映射研究。这些类星体的红移范围高达4,并有明显的AB之间的$16.8<r<22.5$马格的星等。调查的目的是测量的时间滞后波动的类星体连续体和广泛的发射线通量的个别对象,以测量黑洞的质量为广泛的活动星系核和约束的半径光度($R-L$)的关系。在这里,我们调查的OzDES混响映射运动及其可能的扩展的预期效率。我们期望恢复$\sim$ 35-45\%类星体的滞后。活动星系核具有较短的滞后和较大的变率,更有可能产生一个滞后,和对象的滞后$\lesssim$ 6个月或$\sim$ 1年,预计将被最准确地恢复。基线OzDES混响映射活动被预测为产生H $β$、Mg II $λ$ 2798和C IV $λ$ 1549的$R-L$关系参数的无偏测量。然而,通过增加光谱节奏、延长调查季节或提高发射谱线通量测量精度来延长基线调查将显著改善所有宽发射谱线的$R-L$参数约束。
2015-08-31 astro-ph.GA
Radial-dependent Responsivity of Broad-line Regions in Active Galactic Nuclei: Observational Consequences for Reverberation Mapping and Black Hole Mass Measurements
本文为宽线区反响映射建立统一框架,引入径向依赖响应性,解释平均与RMS谱差异,并指出维里因子依赖光度状态,影响黑洞质量测量。
2024-12-14 astro-ph.GA
Changing look AGN Mrk 590: Broad line region and black hole mass from photometric reverberation mapping
本文介绍了对z = 0.026的变化外观的活动星系核Mrk 590的光度混响映射观测结果。观测于2018年7月至12月进行,使用宽带B,R和窄带Hα和S II滤波器。B带跟踪吸积盘的连续辐射,R带包括来自吸积盘的连续辐射和来自宽线区(BLR)的红移Hα线,S II带包含红移Hα辐射,Hα带跟踪S II带下面的连续辐射。所有的光变曲线都表现出强烈的变化,B带和Hα线的分数均方根变化分别为0.132(+/-)0.001和0.321(+/-)0.001。由互关联函数分析,得到Hα线发射对B波段连续谱发射的延迟响应为21.44(+1.49/-2.11)天,对应的BLR线性尺寸为0.018 pc。这与之前使用Hβ的估计一致。通过将BLR的大小与斯巴鲁望远镜获得的单历元光谱中测量到的Hα谱线半峰全宽6478(+/-)240 km/s相结合,我们推导出一个黑洞的质量为1.96(+0.15 / -0.21)× 10^8 Msun。
2021-10-05 astro-ph.GA
Spectroastrometric Reverberation Mapping of Broad-line Regions
光谱天体测量测量源天体测量作为波长/速度的函数。光谱测量信号的混响在活动星系核的宽线区中自然产生,这是由于宽发射线随时间延迟的连续变化引起的。这样的信号提供了一种新的诊断映射BLR运动学和几何形状,补充传统的强度混响映射(RM)技术。我们提出了通用的数学形式主义光谱测量RM,并表明,在现实的参数下的现象学BLR模型,光谱测量混响信号变化的几个到几十微弧秒的水平上,取决于BLR的大小,连续可变性,和角大小的距离。我们还导出了倾斜环状BLR的光谱RM的解析表达式。我们开发了一个贝叶斯框架与一个复杂的蒙特卡罗抽样技术来分析光谱数据和推断的BLR属性,包括中央黑洞质量和角尺寸的距离。我们通过一套模拟测试证明了光谱天文RM在空间分辨BLR运动学和几何学方面的潜力。3C~273的实际观测数据的应用获得了初步的,但启发性的结果,加强了实际可行性的光谱天文RM实验进行明亮的AGN与操作的超大望远镜干涉仪,以及可能与计划的下一代30米级望远镜。
2023-01-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
Supermassive Black Hole and Broad-line Region in NGC~5548: Results from Five-season Reverberation Mapping
NGC 5548是我们利用丽江2.4米望远镜长期光谱监测的活动星系核之一,目的是研究宽线区的起源和演化,精确测量超大质量黑洞的质量,了解活动星系核的结构和演化。我们对NGC~5548进行了五个季节的观测,取样间隔的中位数为1.25 - 3天。在扣除宿主星系星光的污染后,测量了5100 nm连续谱和宽发射线的光变曲线。得到了He~{ \sc ii}、He~{ \sc i}、H $γ$和H $β$宽谱线相对于5100~ ∞连续统的时间滞后,五个季节的平均时间滞后分别为0.69、4.66、4.60和8.43天。构建了2015、2018、2019和2021年四季的H $γ$和H $β$速度分辨滞后廓线,从中发现2015年存在"M形“结构,但在2018年之后消失。我们的五个季节的混响映射(RM)产生的平均维里SMBH质量的$M_\bullet/10^7M_\odot=14.22$,与一个小的标准差$1.89$。结合我们对NGC~5548的五季观测和以往的18次RM观测,我们发现BLR的大小和光学光度的变化之间存在3.5年~ 3.5年的时滞。此外,我们还建立了NGC~5548的BLR半径、$-$光度关系和维里关系。
2022-09-23 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: The M_BH-Host Relations at 0.2<z<0.6 from Reverberation Mapping and Hubble Space Telescope Imaging
我们介绍了一个试点哈勃太空望远镜(HST)成像研究的10个类星体从斯隆数字巡天混响映射(SDSS-RM)项目的宿主星系的结果。探测BH和恒星质量超过一个数量级,我们的样本是第一个研究BH-主机相关性超过z>0.3的统计样本,具有来自混响映射而不是单历元光谱的可靠BH质量。我们在两个HST波段(UVIS-F606 W和IR-F110 W)进行图像分解,以测量主色,并使用宽带颜色和质光比之间的经验关系估计恒星质量。我们的目标的恒星质量主要是由一个凸起组件。我们的样本的BH质量和恒星质量大致遵循本地RM AGN和静态膨胀主导星系的相同的相关性,没有强有力的证据,在M_BH-M_*,膨胀关系z~0.6的演化。我们进一步比较主机光部分从HST成像分解,估计从光谱分解。我们发现了一个很好的主机馏分与这两种方法之间的相关性。然而,来自光谱分解的主机分数是系统小于从成像分解的~ 30%,表明在这两种方法中的不同的系统。这项研究为即将到来的更具雄心的宿主星系研究铺平了道路,这些类星体具有直接的基于RM的BH质量。
2020-06-03 astro-ph.GA
Reverberation Mapping with Intermediate-Band Photometry: Detection of Broad-Line H$α$ Time Lags for Quasars at $0.2<z<0.4$
我们提出了一个混响映射(RM)的实验,结合了宽波段和中间波段测光,这是第一次这样的尝试,针对样本的13个类星体在$0.2<z<0.9$。这些类星体被选择为具有强的H $α$或H $β$发射线,这些发射线位于以8045、8505和9171为中心的三个中间带之一(半高宽约为200埃)。利用2.3米博克望远镜上的主聚焦成像仪90 Prime在中间波段和宽波段$i$和$z$上进行了成像观测。由于大($\sim$ 1度$^2$)的视场(FoV)为90 Prime,我们能够包括13个类星体在只有五个望远镜点或领域。这五个场在20- 30个历元内重复观察,这些历元在5- 6个月的时间内不均匀分布。宽波段和中间波段测光的结合使我们能够获得精确的光变曲线,为光学连续(从吸积盘)和线(从宽线区域,或BLR)的排放。我们在6个类星体中探测到了H $α$在连续谱和谱线发射之间的时滞。这些类星体都处于相对较低的红移范围$0.2<z<0.4$。所测得的滞后与目前的BLR的大小-光度关系为H $β$在$z<0.3$。虽然这个实验在探测明亮的H $α$线的滞后方面似乎是成功的,但还需要进一步的研究,看看它是否也可以应用于更高红移的类星体的较暗的H $β$线。最后,我们证明,通过使用一个小的望远镜与一个大的FoV,中间带测光RM可以有效地执行一个大样本的类星体在$z>0.2$。
2015-12-24 astro-ph.GA
Detection of unexpected leading delays in broad Hβ line reverberations in the quasar PHL 1092
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories of China, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Technology and Engineering Center for Space Utilization, Chinese Academy of Sciences(中国科学院空间应用工程与技术中心);Nanjing University(南京大学);University of Wyoming(怀俄明大学);Yunnan Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Anyang Normal University(安阳师范学院);Centro Astronomico Hispano Alemán(德西天体观测中心);Instituto de Astrofisica de Andalucía(安达卢西亚天体物理学研究所)
本文基于八年反响映射观测,在类星体 PHL 1092 中发现 Hβ 线超前于 5100 Å 连续谱 17–57 天的延迟,提出吸积盘内恒星级质量黑洞作为额外热源拉伸连续谱区的解释,挑战了 AGN 宽线区标准模型与黑洞质量估计方法。
2025-11-11 astro-ph.GA
The Structure of the Broad-Line Region In Active Galactic Nuclei. II. Dynamical Modeling of Data from the AGN10 Reverberation Mapping Campaign
我们目前的几何形状和运动学的宽β线发射区域在四个活动星系核监测的一部分,2010年秋季的混响映射活动在MDM天文台由俄亥俄州立大学领导的推论。从模拟的连续可变性和响应的发射线的轮廓变化作为时间的函数,我们推断的几何形状的β发射宽线区域是厚盘,接近面对面的观察者与运动学,很好地描述了无论是椭圆轨道或流入气体。我们测量的黑洞质量为log(MBH)= 7.25(+/-0.10)(Mrk 335)、7.86(+0.20,-0.17)(Mrk 1501)、7.84(+0.14,-0.19)(3C 120)和6.92(+0.24,-0.23)(PG 2130+099)。这些黑洞质量的测量并不是基于维里尺度因子f的特定假设值,这使得我们能够计算每个目标的单个f因子。我们的研究结果几乎是以这种方式建模的目标数量的两倍,并通过包括以前建模的对象来研究更多样化的样本的属性。当使用线色散来表征线宽时,我们测量整个样品中的平均比例因子f为log 10(f)= 0.54 +/-0.17,这与使用MBH-sigma关系的归一化导出的值一致。我们发现,单个目标的比例因子f可能与宽线区域的黑洞质量、倾斜角和张开角相关,但我们没有发现与光度的任何相关性。
2017-09-27 astro-ph.GA
Reverberation Mapping of High-z, High-luminosity Quasars
我们目前的混响映射的结果后,监测样本的17个高Z,高光度类星体超过10年,使用光度和光谱能力。在所有类星体中都观测到了连续谱和谱线发射通量的变化。使用互相关分析,我们成功地确定了几个源的连续谱和宽发射谱线的变化之间的滞后。在这里,我们提出了我们的结果和确定的Ly_alpha和CIV的半径-光度关系的亮点。
2018-01-11 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Systematic Investigations of Short-Timescale CIV Broad Absorption Line Variability
我们系统地研究了短时间尺度($<$ 10天静止坐标系)CIV宽吸收线(BAL)的变化,以约束类星体风的属性,并提供见解BAL变化机制的类星体。我们采用斯隆数字巡天混响映射(SDSS-RM)项目的数据,因为这些观测的快速节奏提供了一个新的机会,在较短的休息帧时间尺度上探测BAL变异性比以前探索。在27个类星体的样本中,每个类星体的光谱历元中位数为58个,我们已经确定了15个类星体($55^{+18}_{-14}$ %),37个CIV BAL谷中的19个($51^{+15}_{-12}$ %),1460个历元对中的54个($3.7 \pm 0.5$ %),它们在类星体静止框架中的时间尺度上表现出显着的CIV BAL等效宽度变化。这些频率表明,这种变化在类星体和BALs中很常见,尽管在历元对中有些罕见。因此,描述BALs及其行为的模型必须考虑到类星体静止框架中时间尺度的变化,这种变化小于一天。我们还研究了各种光谱特性,发现在某些情况下,BAL的变异性是最好的电离状态的变化,而其他情况下更符合覆盖分数或列密度的变化。我们采用了一个简单的模型来约束的密度和径向距离的两个外流出现不同的电离状态的变化,产生外流密度下限与以前的工作一致。
2018-10-31 astro-ph.GA
Off-Axis Energy Generation in Active Galactic Nuclei: Explaining Broad-Line Profiles, Spectropolarimetric Observations, and Velocity-Resolved Reverberation Mapping
结果表明,宽线区(BLR)的线轮廓从经典的“对数”的轮廓双峰,盘状的轮廓很容易解释由Gaskell,Klimek,和Nazarova(2007; GKN)提出的BLR气体的分布,而不需要调用的活动星系核的基本差异,除了不同的视角。有人认为,活动星系核中高度可变的热能产生起源于轴外的区域,不能轴对称。这种离轴模型很容易解释在多波长可变性研究中发现的不同程度的时间相关性,BLR线轮廓的强的可变不对称性,BLR对不同连续事件的响应中的不同时间延迟,线轮廓的窄速度范围将如何经常出现对连续可变性的不同响应或根本不响应,巴耳末减量随速度的复杂变化,在速度分辨混响映射中发现的不一致和可变的流入/流出特征、观察到的速度相关极化的多样性以及极化可变性。活动星系核连续变化的基本非轴对称性质严重限制了从混响映射中可以学到的东西。特别是,高保真混响映射是不可能的。在黑洞质量的测定中,存在着系统性的方向依赖误差。离轴发射的效应会掩盖可能存在的近距离超大质量黑洞双星的细微特征。提出了离轴变率模型的一些检验方法。
2010-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Robotic reverberation mapping of the broad-line radio galaxy 3C 120
我们从2016年12月到2018年4月利用Las Cumbres天文台(LCO)全球机器人望远镜网络对经过充分研究的宽线射电星系3C 120进行了光度和光谱观测,作为LCO AGN吸积流混响映射关键项目的一部分。在这里,我们提出了光谱和光度混响映射结果。我们使用内插互相关函数(ICCF)在3C 120中进行多线滞后测量。我们发现H $γ$、He II $λ4686$、H $β$和He I $λ5876$相对于V波段连续谱分别滞后$τ_{\text{cen}} = 18.8_{-1.0}^{+1.3}$、$2.7_{-0.8}^{+0.7}$、$21.2_{-1.0}^{+1.6}$和$16.9_{-1.1}^{+0.9}$天。利用测量的H $β$发射线的滞后和均方根速度宽度,我们确定了3C 120黑洞的质量为$M=\left(6.3^{+0.5}_{-0.3}\right)\times10^7\,(f/5.5)$ M $_\odot$ .我们的黑洞质量测量结果与之前对3C 120的类似研究一致,但不确定性很小。此外,速度分辨滞后在3C 120显示了对称的模式,在整个H $β$线,25天在线中心减少到17天在线翼在$\pm4000$公里秒$^{-1}$。我们还调查了3C 120中的带间连续滞后,发现它们与从几何薄、光学厚的吸积盘预测的$τ\proptoλ^{4/3}$基本一致。从连续…
2020-07-22 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Low-Ionization Broad-Line Widths and Implications for Virial Black Hole Mass Estimation
类星体宽谱线的宽度通常用半峰全宽(FWHM)或谱线轮廓二阶矩的平方根($σ_{\rm line}$)来表征,并在估算黑洞(BH)质量时用作宽谱线区维里速度(BLR)的指标。我们测量半高宽和$σ_{\rm line}$ H $α$,H $β$和镁II宽线的平均值和均方根(rms)光谱的一个大样本的类星体从斯隆数字巡天混响映射(SDSS-RM)项目。我们引入了一种新的定量配方来测量$σ_{\rm line}$,该配方具有可重复性,不易受噪声和机翼混合的影响,并随线的固有宽度缩放。我们比较了线宽的四种定义(FWHM和$σ_{\rm line}$的平均值和均方根光谱,分别)为每三个广泛的线和不同的线。每条线的不同宽度定义之间存在很强的相关性,这为使用单历元光谱中测量的线宽作为维里速度指标提供了理由。不同的线之间也有很强的相关性,这表明H $β$的替代线可以用来估计维里BH质量。我们进一步研究了不同线宽定义的维里BH质量与宿主星系的恒星速度色散之间的相关性,以及线宽(以FWHM/ $σ_{\rm line}$表征)对类星体物理性质的依赖性.我们的研究结果提供了进一步的证据表明,FWHM是更敏感的方向扁平BLR几何比$σ_{\rm line}$,但整体的维里BH质量和主机恒星速度色散之间的比较没有提供确凿的证据,一个特定的宽度定义是显着优于其他。
2019-07-08 astro-ph.GA
Polarimetric Reverberation Mapping in Medium-Band Filters
在此之前,我们提出了“重载”的概念,首次提出的活动星系核(AGN)的偏振混响映射,10多年前。我们已经成功地测试了这种方法的混响映射的广泛的发射线的星系Mrk 6。事实证明,这样的想法可以让人们从一个新的角度来看待活动星系核中央秒差距结构。然而,该方法最初假设使用分光偏振观测,在望远镜时间方面昂贵,并在罕见的大型望远镜上实施。目前,我们提出了一个适应的极化混响映射的宽线在中频滤波器的光度混响映射的想法后,当过滤器被选择,使其带宽是面向宽线和周围的连续附近。在本文中,我们介绍了在罗真国家天文台(NAO)的支持下,在特殊天体物理天文台和Asiago Cima Ekar天文台(OAPd/INAF)联合进行的这种监测的进展情况,最常观测到的AGN Mrk 335,Mrk 509和Mrk 817的一些初步结果,以及该活动未来前景的讨论。
2023-01-12 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: First Broad-line Hbeta and MgII Lags at z>~0.3 from six-Month Spectroscopy
在z>0.3的类星体中,宽线区(BLR)滞后的混响映射(RM)测量对于直接测量这些遥远天体中的黑洞质量是重要的,但到目前为止,由于RM在这一领域的实际困难,尝试和成功有限。在这里,我们报告的初步结果,15 BLR滞后测量斯隆数字巡天混响映射(SDSS-RM)项目,一个专用的RM程序与多目标光谱设计的RM在很宽的红移范围。这些滞后仅基于2014年的光谱光变曲线(6个月内的32个历元),并集中在SDSS-RM中包含的100个最低红移(z<0.8)类星体的H β和Mg II宽线上;它们代表SDSS-RM(包括849个z~4.5的类星体)预期提供的滞后的一小部分。报告的初步滞后测量是针对0.3<~z<0.8的中等光度类星体,包括9个Hbeta滞后和6个MgII滞后,这是第一次将RM结果扩展到这种红移光度区域,并提供直接的类星体黑洞质量估计超过一半的宇宙时间。MgII滞后也使已知的MgII滞后的数量增加了几倍,并开始探索MgII在高红移RM中的效用。在观测到的BLR尺寸-光度关系中,这些新的滞后在较高红移处的位置与先前在z<0.3时的Hbeta结果在统计上一致。然而,由于我们当前样本的限制,在z>0.3时对关系斜率的独立约束尚不可能。我们的研究结果表明,一般的多目标RM的z>0.3类星体的可行性和潜力。
2015-12-11 astro-ph.GA
The H$α$ broadband photometric reverberation mapping of four Seyfert 1 galaxies
本文提出 ICCF-Cut 宽带测光反响映射方法,从四个 Seyfert 1 星系的高采样光变曲线中提取 Hα 延迟,结果与光谱反响映射 Hβ 延迟一致,可用于未来大样本 AGN 黑洞质量估计。
2023-03-18 astro-ph.GA
Optical Continuum Reverberation in the Dwarf Seyfert Nucleus of NGC 4395
附近的矮螺旋星系NGC 4395包含一个宽线条的活动星系核(AGN),其光度非常低,由中心质量非常低的黑洞($\sim10^4-10^5$ M $_\odot$)吸积提供动力。为了通过混响映射来限制光学连续谱发射区域的大小,我们在2022年4月的连续两个晚上使用哈雷卡尔加里天文台Faulkes望远镜North上的四通道MuSCAT3相机在$griz$滤波器波段对NGC 4395进行了高节奏光度监测。$griz$谱带间的相关变异性被清楚地检测到,$r$、$i$和$z$谱带光变曲线显示,当使用全时程光变曲线测量时,$8.4^{+1.0}_{-1.1}$、$14.2^{+1.2}_{-1.4}$和$20.4^{+2.0}_{-2.1}$分钟相对于$g$谱带滞后。当分别测量每个夜晚的滞后时,夜晚2的数据表现出比夜晚1的光变曲线更低的互相关幅度和更短的滞后。使用完整的持续时间的滞后,我们发现,滞后波长的关系是一致的$τ\proptoλ^{4/3}$依赖发现更明亮的活动星系核。结合我们的研究结果与其他对象测量的连续滞后,$g$和$z$带尺度与光学连续光度之间的滞后为$τ_{gz} \propto L^{0.56\pm0.05}$,类似于宽线区域大小与光度的缩放,加强最近的证据表明,从宽线区域的扩散连续发射可能会大大有助于光学连续可变性和混响滞后。
2022-05-26 astro-ph.GA
Taking a Long Look: A Two-Decade Reverberation Mapping Study of High-Luminosity Quasars
在过去的三十年里,活动星系核(AGN)的混响映射(RM)被用来确定AGN宽线区(BLR)的大小和中心黑洞质量,以及它们与AGN光度的关系。直到最近,具有RM数据的天体样本仅限于低光度活动星系核($L_{\rm opt} \lesssim 10^{46}$ ergs $^{-1}$)和低红移($z \lesssim 0.5$)。在这里,我们提出的结果,从混响映射项目的一些最明亮和最高的红移类星体已被映射到目前为止。这项研究基于对11个类星体近20年的光度监测,其中6个类星体的光度监测长达13年。这是迄今为止在这类活动星系核上进行的时间最长的混响映射项目。我们成功地测量了三个天体的CIV $λ$ 1549宽发射线与类星体连续谱之间的时间滞后,并测量了一个类星体的CIII $λ$ 1909滞后。连同最近发表的数据CIV混响映射,BLR的大小被发现规模的紫外光度超过八个数量级的AGN光度的平方根。在这种关系中存在着显著的离散性,其中一部分可能是活动星系核所固有的。虽然CIV线可能是不太适合比巴耳末线确定的质量的黑洞,维里质量进行了初步计算,尽管一个大的散射,我们发现,规模的质量的黑洞的紫外线光度的平方根。
2021-06-01 astro-ph.GA
The variability of the broad-line Balmer decrement for quasars from the Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping
基于 PrepSpec 光谱分解计算 44 个 SDSS 类星体的宽线 Balmer 减缩光变曲线,发现其与 SMBH 吸积属性无明显相关性,但多数类星体的减缩方差与连续谱方差呈负相关,且减缩延迟尺度介于 BLR 与环面之间。
2023-05-08 astro-ph.GA
Measurement of the supermassive black hole masses in two active galactic nuclei by the photometric reverberation mapping method
我们提出的长期光度监测的两个活动星系核,2MASX J08535955+7700543(z $\sim$ 0.106)和VII Zw 244(z $\sim$ 0.131),正在调查的混响映射方法在中频滤波器的结果。为了估计宽线区域的大小,我们用JAVELIN代码分析了光变曲线。利用SAO RAS的6米BTA望远镜获得的光谱数据测量了发射线宽。我们分别给出了超大质量黑洞质量$\lg (M/M_{\odot})$、$7.398_{-0.171}^{+0.153}$和$7.049_{-0.075}^{+0.068}$的估计
2021-03-10 astro-ph.GA
Measuring the AGN sublimation radius with a new approach: reverberation mapping of the broad line polarization
在这里,我们给出了一个测量赤道散射区半径的观测方法,在第1型活动星系核(AGN)的偏振宽线的变化。第一型活动星系核宽谱线的偏振主要是由赤道散射引起的,赤道散射的特殊特征使人们能够将其贡献从总偏振通量中分离出来。我们建议监测偏振线通量的变化,并找到非偏振连续和偏振宽线变化之间的时滞。到散射屏的距离然后可以从时间延迟确定。首次将该方法应用于第一型活动星系核Mrk 6的观测,发现该活动星系核的散射区大小约为100光日。这是显着小于由红外干涉观测估计的尘埃区域的大小,也大于已知的宽线区(BLR)的大小。这表明,散射区位于BLR和尘埃区之间,可以用作尘埃升华半径的探针。
2020-03-28 astro-ph.GA astro-ph.IM
Medium-band photometric reverberation mapping of AGNs at $0.1 < z < 0.8$. Techniques and sample
活动星系核(AGN)宽线区域尺度估算的最常用方法是基于连续谱通量与发射谱线通量之间时间延迟的混响映射法。在我们的工作中,我们应用的光度混响映射的方法,在中频滤波器,适用于1米蔡司-1000望远镜的观测,特别是在俄罗斯科学院天体物理观测台,用于研究活动星系核的红移范围内的宽线$0.1 < z < 0.8$。本文提供了一个8个目标的样本,描述了两个研究目标的观测和数据处理技术,以证明所用方法的稳定性。
2019-11-21 astro-ph.GA astro-ph.IM
A new method to measure the virial factors in the reverberation mapping of AGNs
基于爱因斯坦广义相对论对活动星系核(AGN)宽光发射谱线引力红移的预言,提出了一种利用AGN反射映射估算黑洞质量$M_{\rm{RM}}$维里因子$f$的新方法.因子$f$可以基于两个物理量来测量,即引力红移$z_{\rm{g}}$和宽线的半峰全宽$v_{\rm{FWHM}}$。在过去,很难确定个别活动星系核的$f$因子。我们应用这种新的方法对几个混响映射的Seyfert 1星系。窄线Seyfert 1星系(NLS 1)Mrk 110中HeII、HeI、HPDMATHABMS和HPDMATHABMT的引力红移宽线$f$与宽线区半径$r_{\rm{BLR}}$、$f=5.4 r_{\rm{BLR}}^{0.3}$之间存在相关性。这种关联是由吸积盘对BLR云的辐射压影响引起的。在活动星系核中,辐射压的影响似乎比通常认为的更重要。Mrk 110的$f \approx$为8- 16,明显大于平均值$\langle f\rangle \approx 1$,通常用于估计$v_{\rm{FWHM}}$的$M_{\rm{RM}}$。NGC 4593和NLS 1 Mrk 486分别具有$f\approx 3$和$f\approx 9$。其他三个NLS 1的$f$值更高,为几十。对于5个天体,$f$与吸积率$\mathscr{\dot M}_{f=1}$,$f=6.8\mathscr{\dot M}^…
2016-11-20 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: H$α$ and H$β$ Reverberation Measurements From First-year Spectroscopy and Photometry
我们目前的混响映射结果从斯隆数字巡天混响映射项目的第一年的光谱和光度观测相结合。我们成功地恢复了共44个类星体的$g+i$带发射和宽H $β$发射线之间的混响时间延迟,以及18个类星体的宽H $α$发射线。使用JAVELIN和CREAM软件和传统的内插互相关联函数(ICCF)计算时间延迟:使用定义明确的标准,我们报告了用JAVELIN测量32 H $β$和13 H $α$滞后,用CREAM测量42 H $β$和17 H $α$滞后,以及用ICCF测量16 H $β$和8 H $α$滞后.三种方法之间的滞后值通常是一致的,尽管我们通常使用JAVELIN和CREAM测量的不确定性比ICCF小,因为前两种方法具有更强的物理动机光曲线插值和更强大的统计建模。我们的H $β$探测到的类星体样本的红移中值为0.53,明显高于以前的混响映射样本。我们发现,在大多数对象中,H $α$发射的时间延迟是一致的或略长于H $β$。我们测量黑洞质量使用我们测量的时间延迟和线宽为这些类星体。这些黑洞质量的测量大多与基于局部M-sigma关系的预期一致,并且也与单历元黑洞质量测量一致。这项工作将混响映射活动星系的当前样本大小增加了约三分之二,并代表了本地宇宙(z < 0.3)以外的混响映射观测的第一个大样本。
2018-10-24 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Improving Lag Detection with an Extended Multi-Year Baseline
我们研究了扩展的多年光变曲线(9年测光和5年光谱)对检测z> 1.5的类星体的连续变率和宽线响应之间的时滞的影响,并与一篇配套论文中提出的使用4年测光+光谱的结果进行了比较。我们在三种情况下证明了扩展光变曲线的好处:(1)延迟太长而不能被较短持续时间的数据检测到,但可以用扩展数据检测到;(2)延迟被扩展光变曲线恢复,但由于光变曲线质量不足而在较短持续时间的数据中丢失;以及(3)同一物体中不同宽线物种的延迟。这些例子证明了混响映射的长期监测的重要性,以检测高红移的发光类星体的滞后,以及斯隆数字巡天混响映射项目的最终数据集的预期性能,该项目将有11年的光度和7年的光谱基线。
2019-07-31 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: The H$β$ Radius-Luminosity Relation
几十年的混响映射(RM)研究结果揭示了宽线发射区(BLR)的半径和活动星系核的连续光度之间的相关性。这种“半径-光度”关系使得可以使用相对便宜的单历元光谱学,而不是密集的RM时间监测,在整个宇宙时间内进行测量尺度的黑洞质量估计。然而,最近的结果,从较新的混响映射运动的挑战,这种广泛使用的范例,报告类星体BLR的大小,显着不同,从以前建立的半径光度关系。通过模拟SDSS-RM的观测参数,我们发现这种差异不太可能是由于观测偏差。相反,以前的RM样本似乎偏向于类星体属性的子集,SDSS-RM类星体样本占据的更宽的参数空间具有真正更宽的BLR大小范围。我们研究的半径-光度关系和几个类星体参数的偏差之间的相关性;最显着的相关性表明,偏差取决于UV/光学SED和电离辐射的相对量。我们的研究结果表明,单历元黑洞质量的估计,不考虑类星体的多样性,在半径-光度关系可能会高估平均约0.3德克斯。
2020-04-13 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Accretion and Broad Emission Line Physics from a Hypervariable Quasar
我们分析了z=0.456的高变类星体SDSS J131424+530527(RMID 017)的广泛光谱和光度数据,这是斯隆数字巡天混响映射项目的光学“变化外观”类星体,其光学光度在2014年至2017年间增加了10倍。所观察到的宽发射线的亮度和宽度的变化的光学连续响应,如预期的分层,维里化的宽发射线区域的光电离。因此,光度的变化是由吸积功率的内在变化引起的,而不是由变暗引起的。的变化是连续的,显然是随机的,不利于作为一个离散的事件,如潮汐破裂耀斑或微透镜事件的起源。它是协调的一天的时间尺度与蓝色领先的红色,符合再处理供电的整个光学SED。我们表明,这个过程不能在一个标准的薄磁盘几何充满活力的理由,而是需要一个大的覆盖因子再处理。如果不稳定性发生在几何厚度的吸积盘的内径附近,那么盘不稳定性模型也可能解释这些数据。
2019-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Broad-line region in NGC 4151 monitored by two decades of reverberation mapping campaigns. I. Evolution of structure and kinematics
我们报告了附近活动星系核(AGN)NGC 4151的长期混响映射(RM)活动的结果,从1994年到2022年,基于FAST光谱仪公开存档计划的存档观测和我们在怀俄明州红外天文台使用2.3米望远镜的新观测。我们以一致的方式对所有光谱进行了归约和定标,导出了H $β$宽谱线和5100 μ m连续谱的光变曲线。连续光变曲线也使用公共档案光度数据来构建,以增加采样节奏。我们使用{ \it HST}成像减去宿主星系污染,以校正校准光变曲线的通量。利用长期存档的测光资料,我们完成了活动星系核连续谱的绝对通量定标。我们发现H_PDMATHABMM的时间延迟与5100 μ m的光度值有$τ_{\rm Hβ}\propto L_{5100}^{0.46\pm0.16}$的关系。这与Bentz et al.(2013)提出的活动星系核的全球尺寸-光度关系非常一致。此外,五个季节的数据集,使我们能够获得速度分辨延迟的H $β$线,显示不同的结构(流出,流入和磁盘)。结合我们的结果与以前的独立测量,我们发现测量的动态H $β$宽线区(BLR)的光度的长期趋势可能有关。在BLR半径和光度的变化之间还可能存在额外的$\sim$ 1.86年的时间滞后。这些结果表明,在BLR的动态变化可能是由辐射压力的影响。
2023-01-15 astro-ph.GA
The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: Estimating Masses of Black Holes in Quasars with Single-Epoch Spectroscopy
众所周知,活动星系核(AGN)的混响映射揭示了AGN光度和宽线区域大小之间的关系,并且使用这种关系,结合宽发射线的多普勒宽度,使得能够基于单个光谱来估计活动核中心的黑洞的质量。一个尚未解决的关键问题是选择用于表征线宽的参数,FWHM或线色散(线轮廓的二阶矩的平方根)。我们在这里认为,使用FWHM引入了偏见,拉伸质量规模,使高质量被高估,低质量被低估。在这里,我们调查的黑洞的质量估计在活动星系核的基础上个人或“单时代”的意见,特别强调在比较质量估计的基础上线色散和FWHM。我们证实了最近的研究结果,除了亮度和线宽,第三个参数是需要获得准确的质量,该参数似乎是爱丁顿比。我们提出了简化的经验公式,估计黑洞质量的Hbeta 4861 A和C IV 1549 A发射线。虽然AGN连续光度在5100 A通常被用来预测的Hbeta混响滞后,我们表明,亮度的Hbeta广泛的组成部分,而不是可以使用没有任何损失的精度,从而消除了困难,准确地占主机星系的贡献观测到的光度。
2020-09-27 astro-ph.GA
The reverberation signatures of rotating disc winds in active galactic nuclei
活动星系核中的宽发射线对电离连续谱的变化有响应。其响应的时间和速度依赖性取决于宽线区域的结构:其几何形状,运动学和电离状态。在这里,我们预测的混响签名形成的贝尔旋转吸积盘风。我们使用Monte Carlo辐射转移和电离代码来预测在高亮度和中等亮度活动星系核中代表性的高(C $~IV$)和低电离(H $α$)发射线的速度延迟图。自屏蔽,多次散射和电离结构的流出都是自洽考虑,而在流出的小尺度结构中的微聚团近似建模。我们的主要发现是:(1)平滑/微聚集流出的速度延迟图往往包含显着的负响应。(2)~圆盘风模型的混响特征往往是旋转主导的,甚至可以类似于经典的“红铅蓝”流入特征。(3)传统的“蓝-铅-红”流出特征通常只能在长延迟极限中观察到。(4)我们的模型预测滞后光度的关系类似于从观测中推断的,但系统地低估了观测到的质心延迟。(5)我们的模型预测的“维里积”和黑洞质量的比值依赖于视角。我们的研究结果意味着,在解释观测混响映射活动所获得的数据时,需要相当小心。特别是,“红引蓝”、“蓝引红”和“蓝红共同变化”等基本特征并不总是流入、流出或轮换的可靠指标。这可能有助于解释迄今为止在观测活动中看到的这种签名的令人困惑的多样性。
2017-07-24 astro-ph.GA
A Geometric Probe of Cosmology: I. Gravitational Lensing Time Delays and Quasar Reverberation Mapping
我们提出了一种新颖的、纯粹的几何宇宙学探测,该探测基于对有限源效应导致的强透镜类星体图像之间的差分时间延迟的测量。我们的方法是完全依赖于宇宙学通过角直径距离的比率,图像分离,和源的大小。因此,它完全避免了传统上限制时间延迟宇宙学的透镜建模的挑战,而是需要类星体宽线区域的透镜混响映射。我们表明,差分时间延迟是可测量的短节奏的光谱监测透镜类星体,通过运动学确定的功能广泛的发射线内的时间。这提供了一个几何确定的角直径距离比互补的标准探头,因此是一个潜在的强大的新方法约束宇宙学。
2019-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematics of the Broad-line Region of 3C 273 from a Ten-year Reverberation Mapping Campaign
尽管经过几十年的研究,3C~273宽线区的运动学仍然知之甚少。我们报告了一个新的,高信噪比,混响映射活动进行了2008年11月至2018年3月,允许确定发射线和可变连续体之间的时间滞后,具有高精度。相对于5100埃连续统的H $β$变化的滞后时间为静止系中的$146.8_{-12.1}^{+8.3}$天,这与甚大望远镜干涉仪重力测量的Paschen- $α$区域非常一致。发现H $γ$发射线的时间滞后与H $β$几乎相同。Fe II发射的滞后为$322.0_{-57.9}^{+55.5}$天,比Balmer线长$\sim$ 2倍。速度分辨滞后测量的H $β$线显示了一个复杂的结构,这可能是由一个旋转为主的磁盘与一些流入的径向速度在H $β$发射区解释。取$f_{\rm BLR} = 1.3$的维里因子,由H $β$线导出BH质量为$M_{\bullet} = 4.1_{-0.4}^{+0.3} \times 10^8 M_{\odot}$,吸积率为$9.3\,L_{\rm Edd}\,c^{-2}$.对它的$HST$图像进行分解,得到了主恒星质量为$M_* = 10^{11.3 \pm 0.7} M_\odot$,以及与Magorrian关系一致的$M_{\bullet}/M_*\approx 2.0\times 10^{-3}$比值。在不久的将来,预计将比较3C 273中的重力发…
2019-03-13 astro-ph.GA