活动星系核统一模型及物理机制

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1、目录摘要第一章活动星系核特征及分类11.1活动星系核的观测特征11.2活动星系核的分类1第二章活动星系核的统一模型62.1活动星系核中心黑洞物理机制62.2活动星系核的统一模型7第三章未来展望12Abstract16Keywords16摘要20世纪60年代初发现了类星体，这一重大发现吸引了大批天文学家和物理学家。经过40来年的发展，类星体与活动星系核已成为天体物理的一个独立的分支学科。现在各种大型、先进的地而望远镜和空间设备无不把类星体与活动星系核作为它们的主要科学目标z—。类星体与活动星系核仍然是现代天体物理的最活跃的研究领域0前最广为接受的AGN统一模型就是在黑洞+吸积盘模型

2、的基础上加上取向效应对观测结果和分类的影响。关键词活动星系核，统一模型，黑洞第一章活动星系核特征及分类1」活动星系核的观测特征AGN的观测特征主要有：(1)明亮的致密核区。有些AGN,如类星体，只能观测到致密核区，其巨大的辐射光芒掩盖了星系的其余部分；有些AGN,虽然可观测到星系，但致密核区的辐射占了星系总辐射的相当大的部分。AGN的光度在10,3-10,8ergs=比正常星系高得多。但尺度很小，一般认为，小于0.1pco(2)在某些波段，如射电、光学、X射线等，存在非热致连续辐射。此吋，谱呈幕律形式，且辐射是偏振的。或者，在某些波段的辐射是热致的，或以热辐射为主，但热辐射并不起

3、源于恒星。(3)存在强的原子和离子发射线。(4)连续辐射的强度，发射线的强度和轮廓，偏振等可能随时变化。(5)具有比正常星系更强的发射高能光子(X和Y射线)的能力。具有以上全部或部分特征的称为活动星系核。有些天体，如类星体，具有以上全部特征，是活动性最强的AGNo有些天体，只具有部分特征，如蝎虎天体，也是典型的AGN。有些星系，如银河系,中心有星系核，可能满足上面的(2)〜(5),但核的辐射功率小，与整个星系的辐射相比微不足道，这种星系核不称为活动星系核⑴。1.2活动星系核的分类下面简单介绍一下最主要的AGN子类。(1)类星体1•类星类星体是光度最大的活动星系核，最早是通过射电观

4、测发现的。类星体的辐射非常强以致于掩盖了其寄主星系发出的光而使得寄主星系无法分辨。类星体光学图像类似恒星，但是很多源被一个低表面亮度的晕所包围，来自于寄主星系的星光辐射。少数类星体还呈现出其它形态，如单侧或双侧的喷流结构。类星体和Seyfert星系虽然在总体上具有一些不同的特征，但是光度最大的Seyfert星系与类星体在光度上是重叠的，它们在光度上是一个连续的序列。虽然现已确定类星体是活动星系核，哈勃空间望远镜也已观测到某些类星体所在的星系（寄主星系），但从地面望远镜看去，除极少数外，绝大多数类星体是恒星状天体。这意味着类星体的角直径小于利用这个特征很容易将类星体与一般的有视面天

5、体（如星系）区分开。类星体的照片，完全是恒星图像。哈勃空间望远镜（HubbleSpaceTelescope,HST）可以将低红移类星体的像分解开，其寄主星系具有各种形态。有些类星体的星像外可以看到喷流。通常喷流岀现在射电波段，有些也在光学波段或X射线波段。2.强的发射线类星体光谱屮有很强的发射线，包括允许线和禁线。按照线宽，发射线明显可分为两类。宽线,其半峰全宽在1000-15000km典型值4000-5000kms_1,只有允许线；窄线，其FWHM在200-2000kms_1,典型值600kms_1,主要是禁线。发射线是区别类星体和恒星、正常星系的最重要的观测特征。3.连续光谱

6、类星体的连续辐射谱与绝大多数恒星明显不同。4•光变观测表明，类星体的光学辐射常有变化，光变是类星体的普遍特征。类星体的光变没有发现明显的周期性。光变时标一般为几年，但也观测到时标更短（如几天）的微小变化。从光变时标推断，类星体的尺度只有儿光FI。光变幅度一般在0.1-0.2星等以下,但也有少数类星体（如光学激变类星体，或0VV）的光变幅超过0.5。另外，发射线的强度和轮廓也经常发生变化。5.大红移所有类星体的发射线都朝光谱的红端移动，但每个类星体的各条发射线的红移量相同。红移是类星体的基本特征之一。河外天体的光谱都有红移，但类星体的红移是最大的。6.高光度类星体的光度很大。类星体

7、与赛弗特星系各方面的性质极为相似，实际上，赛弗特星系在光度上是类星体的暗端。为了区别两者，通常给类星体的光度定一个下限，即要求绝对星等M〈-23等。(1)Seyfert星系1908年，美国天文学家Fath在Lick天文台得到了NGC1068的光谱，首先注意到NGC1068的光谱中有许多发射线；1918年，美国Lowell天文台的Slipher得到了NGC1068的高质量光谱，指出其发射线光谱类似于行星状星云的光谱。NGC1068是一个有恒星状明亮核心的星系。还有一些星系与它类似。