Seyfert 1和Seyfert 2星系黑洞質(zhì)量與宇宙學(xué)紅移的研究

張維超, 段劍金, 溫元斌

(云南師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，云南 昆明 650500)

1 引 言

活動(dòng)星系核演化的實(shí)質(zhì)是天體在宇宙時(shí)標(biāo)上的變化，而確定天體在宇宙時(shí)標(biāo)上所出現(xiàn)的時(shí)段，主要與宇宙學(xué)紅移量有關(guān)[1-2]．在天體演化的過(guò)程中，各個(gè)階段的宇宙學(xué)紅移量不同，因此可以根據(jù)宇宙學(xué)紅移量來(lái)確定天體出現(xiàn)的早晚.而黑洞質(zhì)量、愛(ài)丁頓比和宇宙學(xué)紅移作為活動(dòng)星系核的重要參數(shù)，找出它們之間的關(guān)系有利于對(duì)活動(dòng)星系核的演化進(jìn)行更深入的研究.為了更好地理解活動(dòng)星系的物理本質(zhì)，天文學(xué)家以觀測(cè)特征為基礎(chǔ)對(duì)活動(dòng)星系進(jìn)行了如下分類(lèi)[3]：賽佛特(Seyfert)星系、類(lèi)星體(Quasar)、射電(RG)星系、低電離核發(fā)射區(qū)(LINER)星系、蝎虎座BL型天體和窄線x射線星系(NLXGs)等[2].本文通過(guò)收集359個(gè)樣本的觀測(cè)數(shù)據(jù)[2-6]，對(duì)Seyfert 1星系和Seyfert 2星系的紅移、愛(ài)丁頓比、黑洞質(zhì)量的分布進(jìn)行研究和統(tǒng)計(jì)，并討論了紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)Seyfert 1星系和Seyfert2星系的各類(lèi)參數(shù)進(jìn)行比較，獲得了一些有用的結(jié)果.

2 統(tǒng)計(jì)分析和演化研究

2.1 紅移分布圖

圖1 Seyfert 1 紅移分布

圖2 Seyfert 2星系紅移分布

圖1、2分別為Seyfert 1、Seyfert 2星系的紅移分布圖.從圖1中可以得到:Seyfert 1 星系的紅移峰值是0.10，平均值是0.03；從圖2可以看出Seyfert 2星系的紅移峰值是0.09，平均值是0.016.因此Seyfert 1星系的紅移平均值大于Seyfert 2星系的紅移平均值.

2.2 愛(ài)丁頓比的分布

圖3 Seyfert 1星系愛(ài)丁頓比的分布

圖4 Seyfert 2星系愛(ài)丁頓比的分布

圖3、圖4分別為Seyfert 1、Seyfert 2星系的愛(ài)丁頓比分布圖.從圖3、4可以看出，Seyfert 1星系的愛(ài)丁頓比均小于1，吸積未超愛(ài)丁頓極限吸積.由圖3可知Seyfert1星系愛(ài)丁頓比的平均值為-1.2，從圖4可得Seyfert 2星系愛(ài)丁頓比的平均值為-1.6，Seyfert 1星系的愛(ài)丁頓比平均值小于Seyfert 2星系的愛(ài)丁頓比平均值.

2.3 黑洞質(zhì)量的分布

圖5、6為Seyfert 1、Seyfert 2星系的黑洞質(zhì)量分布圖.從圖5可以看出：Seyfert 1星系的黑洞質(zhì)量主要分布在106.0～108.0M⊙；Seyfert 2星系的黑洞質(zhì)量主要分布在107.5～108.0M⊙.Seyfert 1星系的峰值對(duì)應(yīng)的黑洞質(zhì)量等于Seyfert 2星系的峰值對(duì)應(yīng)的黑洞質(zhì)量，但根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖來(lái)看，Seyfert 2星系的黑洞平均質(zhì)量為107.6M⊙，Seyfert 1星系的黑洞平均質(zhì)量為106.6M⊙，Seyfert 1星系的黑洞質(zhì)量小于Seyfert 2星系的黑洞質(zhì)量.

圖5 Seyfert 1 的黑洞質(zhì)量的分布

圖6 Seyfert 2的黑洞質(zhì)量的分布

2.4 紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系

圖7、8分別為是Seyfert 1、Seyfert 2星系的紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系圖.從圖7中可以得到：Seyfert 1星系的愛(ài)丁頓比值在紅移范圍為0.00～0.10中，數(shù)值大部分分布于-2～0之間；而從圖8中可以得到：Seyfert 2星系的愛(ài)丁頓比值在紅移范圍為0.00～0.05中，數(shù)值分布并沒(méi)有 Seyfert 1星系的愛(ài)丁頓比值的數(shù)值分布那么明顯.

圖7 Seyfert 1的紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系

圖8 Seyfert 2的紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系

3 結(jié)論和討論

通過(guò)對(duì)Seyfert 1星系和Seyfert 2星系的紅移分布、愛(ài)丁頓比分布、黑洞質(zhì)量分布、紅移和愛(ài)丁頓比的關(guān)系的研究，得到以下結(jié)論：

1)Seyfert 1星系的紅移平均值大于Seyfert 2星系的紅移平均值；

2)Seyfert 1星系的愛(ài)丁頓比平均值小于Seyfert 2星系的愛(ài)丁頓比平均值；

3)Seyfert 1星系黑洞質(zhì)量的平均值小于Seyfert 2 星系的黑洞質(zhì)量的平均值.

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