利用Swift观测数据研究Mrk 509的光变特性

论文摘要

活动星系核（active galactic nuclei,AGNs）是指具有猛烈的活动现象或剧烈的物理过程的河外星系的核或中心区域,一般认为是AGN中心的超大质量黑洞通过吸积周围物质从而辐射出如此巨大的能量。光变是AGN最典型的特征,在整个电磁辐射能谱都能探测到光变。对AGN的X射线和紫外/光学波段的光变进行研究,有助于我们了解AGN中心的物理结构和物理机制,对于限制AGN中心区域的理论模型起着非常重要的作用。为了研究AGN中心区域的吸积盘和冕的特性,针对Mrk 509这个源,从2017年3月到2017年12月,Swift卫星对它展开了长达9个月的多波段（X射线、紫外和光学）同时性的密集监测,几乎每天观测一次。在对Mrk 509的光变曲线进行分析时发现,紫外/光学波段的相对/绝对光变振幅随着波长的增加而减小,硬X射线的绝对光变振幅明显低于紫外。紫外/光学连续谱辐射有显著的变亮变蓝趋势,但是对时标的依赖性不是很明显。我们运用插值交叉相关函数（ICCF）来测量不同波段间光变曲线的相关性和时间延迟,发现紫外和光学的光变曲线相关性非常强,峰值相关系数rmax=0.97-1.00。紫外/光学其他波段相对于UVW2的光变曲线时间延迟τ与滤光片的中心波长λ大体上满足τ（?）λ4/3关系,与中心照射的薄吸积盘模型的预言一致。但是归一化系数τ0=1.20±0.27,意味着峰值辐射波长为1928 A处的吸积盘尺寸为1.20光天,比标准薄盘模型的预期值要大,但由于理论预测值有很大的不确定性,所以近似可以认为符合标准薄吸积盘模型理论。X射线和紫外的光变曲线相关性远比紫外和光学的光变曲线相关性差得多,且有X射线滞后紫外的迹象出现,这表明传统的灯柱照射模型（lamp-post reprocessing model）面临着严峻挑战。U波段的时间延迟比吸积盘模型拟合或周围波段的预期值要大,这可能是受到来自宽线区的巴尔末连续辐射的污染。然而,用仅有的数据,我们还不能精确地测定盘成分和宽线区成分各自贡献的比重。最后,为了解释X射线和紫外/光学连续谱的时间延迟关系,我们讨论了几种吸积盘和冕的模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 背景介绍
•   1.1 AGN的研究历史
•   1.2 AGN的分类
•     1.2.1 赛弗特星系（Seyfert Galaxies）
•     1.2.2 类星体（Quasar）
•     1.2.3 射电星系（Radio Galaxies）
•     1.2.4 蝎虎天体（BL Lac Objects）
•   1.3 AGN的能源机制
•   1.4 AGN的统一模型
•   1.5 AGN的光变研究现状
•   1.6 Swift对AGN光变研究的贡献
•   1.7 本文的研究动机
• 第二章 观测和数据处理
•   2.1 观测
•   2.2 UVOT数据处理
•   2.3 XRT数据处理
•   2.4 光变曲线
• 第三章 时间序列分析
•   3.1 光变振幅
•     3.1.1 相对光变振幅
•     3.1.2 绝对光变振幅
•   3.2 时标依赖的颜色变化
•   3.3 结构函数
•   3.4 波段间相关性和时间延迟
•     3.4.1 交叉相关分析
•     3.4.2 延迟-波长拟合
• 第四章 讨论
•   4.1 吸积盘尺寸
•   4.2 宽线区辐射的贡献
•   4.3 X射线和紫外光学连续谱的关系
• 第五章 总结与展望
•   5.1 总结
•   5.2 展望
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王婷婷

导师: 袁啟荣,翁山杉

关键词: 活动星系核,光变,吸积盘

来源: 南京师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 南京师范大学

分类号: P157

DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000113

总页数: 73

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