云南天文臺在活動星系核寬線區反響映射研究中取得新進展

近日,中國科學院云南天文臺研究生席文哲等人在活動星系核寬線區反響映射研究領域獲得了新進展,建立了一個利用比較星對時域光譜數據進行二級譜修正的方法,修正了麗江2.4米望遠鏡對NGC 5548的反響映射觀測數據。這一研究成果近來發表在《天文與天體物理研究》(Res. Astron. Astrophys.)上。

寬發射線是活動星系核最顯著的特征,一般認為其來自于距中心超大質量黑洞幾千引力半徑處的寬線區。寬線區云塊在強大的引力作用下高速運動,產生速度展寬超過一千公里每秒的寬發射線。反響映射的方法可以巧妙地將空間分辨率轉化成時間分辨率,通過幾個月的光譜檢測得到很難成像觀測到的寬線區尺度信息,從而進一步測量中心黑洞質量和認識活動星系核內部的物理過程。

目前為止大約有一百個活動星系核成功應用了反響映射的方法,但由于其中大多數聚焦于發射線,很多發射線附近的光譜監測數據被二級譜污染了。例如麗江2.4米望遠鏡的Grism14就在6300埃左右有很強的藍端二級譜污染。本工作通過加入紫外截止濾波片,得到沒有二級譜污染的比較星模板譜,用它進行流量定標去除標準星的二級譜影響。再利用比較星的吸收線進一步改正目標源和比較星的二級譜影響。

在本工作對NGC 5548的光譜觀測條件下,二級譜污染的影響能夠達到大約30%。二級譜污染對絕對流量定標和紅端的譜型有很大的影響,但對光變曲線和時間延遲的影響比較小。我們的改正方法可以對二級譜污染進行很好的修正,改正后的光譜和通過紫外截止濾波片得到的本征光譜之間的偏差大約為2%。

本工作提出的二級譜修正方法可以被應用到視場內有同時觀測的比較星的時域光譜監測數據上。將這個方法應用到麗江的活動星系核光譜檢測數據上,理論上可以將現有的反響映射觀測結果翻倍,并可以通過速度分解進一步探索寬線區輻射區域的物理性質。

該工作得到國家重點研發計劃,國家自然科學基金,云南省基礎研究計劃,中國載人航天工程巡天空間望遠鏡專項科學研究經費等的資助。

論文鏈接

1. NGC 5548的光譜及與本征光譜的殘差。藍色是通過紫外截止濾波片得到的本征光譜,橘色是被二級譜污染過的光譜及殘差,綠色是用本方法修正過的光譜及殘差。


2. 活動星系NGC 5548。


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