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类星体宽发射线蓝移的吸积盘风模型

星系天体物理 2024-03-04 v1 高能天体物理现象

摘要

在亮类星体中,CIV λ\lambda1550 等宽发射线的蓝移——或更准确地说,蓝不对称性——十分常见,并与爱丁顿比、宽吸收线(BAL)特征等基本性质相关。然而,这些蓝移的形成机制仍不清楚,其与 BAL 现象或吸积盘的物理联系亦未明了。本工作中,我们采用参数化的双锥吸积盘风模型进行了蒙特卡洛辐射转移与光致电离模拟。我们利用类星体的方位角对称性表明:只要满足 (i) 盘中间平面在超出谱线形成区的半径范围内光学厚,从而遮挡后退风双锥;且 (ii) 系统以相对较低(即更正面)的倾角(40\lesssim40^\circ)观测,便可重现 CIV 蓝移。我们表明 CIV 发射线蓝移与 BAL 可在同一风结构中形成。风的速度轮廓对谱线形成区位置及所得谱线轮廓有显著影响,意味着发射线的形状可用作风驱动物理的探针。尽管我们成功在 outflow 中产生蓝移/蓝不对称性,却难以匹配观测发射线轮廓的详细形状或偏度。此外,我们的模型在某些视角下产生红移发射线不对称性。我们在 CIV λ\lambda1550 发射蓝移相对等效宽度的背景下讨论了本工作,并探讨了其对类星体吸积盘风物理的启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14434,
  title  = {A disc wind model for blueshifts in quasar broad emission lines},
  author = {James H. Matthews and Jago Strong-Wright and Christian Knigge and Paul Hewett and Matthew J. Temple and Knox S. Long and Amy L. Rankine and Matthew Stepney and Manda Banerji and Gordon T. Richards},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14434},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 12 figures + 1 appendix. Supplementary material, simulation data and plotting scripts available at: https://github.com/jhmatthews/blueshifts