星系与活动星系核中He II λ4686和X射线发射的气体激发
摘要
星系中He II发射的起源仍然是一个有争议的话题,需要能量超过54 eV的电离光子。虽然大质量恒星(如Wolf-Rayet恒星)被认为是潜在来源,但它们的紫外辐射通常无法完全解释观测到的He II发射。最近的研究表明X射线双星(XRBs)可能对此电离有显著贡献。我们探索了X射线与He II λ4686发射之间的关系,在一个统计显著的星系样本中,调查X射线源(包括活动星系核AGN和X射线双星XRBs)是否是不同星系环境中He II电离的主要机制。我们将已知的He II星系样本与Chandra源目录进行交叉匹配,得到了165个同时具有X射线和He II λ4686探测的星系。根据BPT图和为He II星系定义的分类方案,这些源被分为恒星形成星系(SFGs)和AGN。我们发现AGN和SFGs中X射线与He II光度之间存在强烈的线性关系,横跨七个数量级。AGN通常表现出更高的He II/Hβ流量比、更强的消光和更硬的X射线光谱。SFGs的O32比与Hβ等值宽度(EW_Hβ)紧密相关,但与He II/Hβ比无关,表明存在不同的激发机制。我们推导出一条O32-EW_Hβ线,我们的样本中只有AGN位于该线之上。X射线与He II光度之间的紧密关系支持X射线作为He II激发的主要驱动力。虽然AGN有一个共同的电离源——中心黑洞,但在SFGs中低能物种主要由与恒星形成活动相关的紫外辐射激发,而高能物种如He II则需要X射线双星的存在。
引用
@article{arxiv.2503.03496,
title = {Gas excitation in galaxies and active galactic nuclei with He II{\lambda}4686 and X-ray emission},
author = {K. Kouroumpatzakis and J. Svoboda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.03496},
year = {2025}
}
备注
14 + 2 appendix pages, 7 figures, 1 table. Accepted for publication in A&A on March 3, 2025. Updated to match the published version