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一个射电噪类星体样本的XMM-Newton能谱的研究

作　者: 窦立明
导　师: 袁为民
学　校: 中国科学院研究生院（云南天文台）
专　业: 天体物理
关键词: 射电噪类星体 X-ray辐射核主导参数统一模型
分类号: P144
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文主要研究射电噪类星体的X-ray辐射和它对类星体取向的依赖性。我们采用了一个核主导参数分布跨度很大的射电噪类星体样本，其中包括核主导射电源5个(R＞1.0)，瓣主导射电源4个(R＜0.5)，还有3个介于两者之间。我们分析了样本来自X-ray卫星(主要来自XMM-Newton，还有一部分来自Chandra)的光谱数据。我们发现我们样本中的所有源都至少需要一个主导硬X-ray波段的平的幂律分量。对核主导源(5／12)，光子指数平均值Г～1.5；对于瓣主导射电源(4／12)，都可以用双幂律模型来拟合，较平的幂律成分的光子指数平均值Г～1.6，；对于介于两者之间的射电源(3／12)，较平的幂律成分的光子指数平均值Γ～1.5。我们检验了样本的X-ray辐射的可能来源：来自喷流的X-ray辐射、来自黑洞吸积盘-冕的X-ray辐射和来自大尺度射电喷流外部或延展区的X-ray辐射。我们依照以前基于射电噪类星体的统一模型给出的来自喷流的X-ray光度同5 GHz射电核区的光度依赖关系估算了来自喷流的X-ray辐射的光度；通过光学[OⅢ]法射线光度或光学2500(?)的光度估计来自吸积盘-冕的X-ray辐射的光度。通过对比我们估计的X-ray光度和观测到的X-ray光度，我们发现以下结果。对于样本中的核主导射电噪源，可以很好用来自相对论性喷流的辐射解释，其辐射机制是逆康普顿散射，有很强的相对论集束放大效应。对于样本中的瓣主导射电噪源，虽然考虑我们所用的两个相关关系的误差后可以解释个别源观测到的X-ray光度，但估计的来自喷流或吸积盘-冕的X-ray光度相对于观测到的光度都系统性的显著偏小。部分样本源的Chandra的高分辨率成像显示尺度在几个kpc的核区的X-ray辐射远大于来自大尺度的喷流或瓣区的X-ray辐射。同时，在个别源的较平幂律分量中还发现了其流量和光谱存在年量级时标的大幅变化。基于以上事实，我们推测在瓣主导射电源发现的多余的较平幂律分量的X-ray辐射还是主要来喷流，也就是说对于瓣主导射电源来自喷流的X-ray辐射比以前简单统一模型预期的要大。基于这种情况，射电噪类星体的简单统一模型对于瓣主导射电源需要修正。这其中的物理原因还不清楚。我们讨论了几种可能的解释：在瓣主导射电噪喷流的X-ray辐射主要有外逆康普顿散射主导，或者X-ray喷流的张角与射电喷流的张角不同，或者喷流是弯曲的。我们还检验了射电喷流的内禀功率同黑洞质量、爱丁顿比和吸积率之间的关系。除了以上主要的论文工作外，我还参与了3项其他研究的合作工作，主要承担其中的X-ray数据处理和分析部分，包括对一个窄线Seyfert星系样本的研究，矮星系SDSS J160531.84+174826.1中的活动星系核和中等质量黑洞的新发现和类星体SDSS J144842.45+042403.1中的奇特宽吸收线。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-25
  1.1 引言  9-10
  1.2 Seyfert星系简介  10-11
  1.3 类星体简介  11-12
  1.4 Blazar简介  12
  1.5 活动星系核的理论模型  12-16
    1.5.1 活动星系核的产能机制  12-13
    1.5.2 活动星系核的统一模型  13-15
    1.5.3 射电噪类星体的统一模型  15-16
  1.6 活动星系核中的X-ray辐射机制  16-17
  1.7 X-ray观测的发展现状及X-ray辐射研究的意义  17-18
  1.8 当代X-ray探测器XMM-Newton及Chandra简介  18-20
    1.8.1 XMM-Newton  18-20
    1.8.2 Chandra  20
  1.9 X-ray光谱分析方法及Xspec简介  20-21
  1.10 射电噪类星体的研究现状及存在问题  21-25
第二章射电噪类星体样本研究  25-57
  2.1 样本简介  25
  2.2 X-ray数据处理  25-40
    2.2.1 X-ray数据处理的流程及所选样本的基本情况  25-29
    2.2.2 X-ray光谱数据拟合结果  29-40
  2.3 X-ray光谱分析的结果  40
  2.4 统计研究  40-50
    2.4.1 X-ray辐射中来自喷流的贡献  40-43
    2.4.2 X-ray辐射中来自吸积盘-冕的贡献  43-46
    2.4.3 X-ray辐射与来自延展区的低频射电辐射  46-48
    2.4.4 喷流的强度与黑洞质量、爱丁顿比、吸积率  48-50
  2.5 讨论  50-54
  2.6 结论  54-56
  2.7 展望  56-57
第三章其他工作简介  57-71
  3.1 引言  57
  3.2 对一个窄线Seyfert 1星系样本的X-ray能谱分析的初步结果  57-63
    3.2.1 样本的选取  58-61
    3.2.2 样本的X-ray数据处理及能谱拟合结果分析  61-63
  3.3 SDSS J160531.84+174826.1中X-ray的流量变化的确定  63-65
  3.4 类星体SDSS J144842.45+042403.1中的不饱和低电离度宽吸收线  65-71
参考文献  71-80
发表文章目录  80-81
致谢  81

一个射电噪类星体样本的XMM-Newton能谱的研究

内容摘要

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