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利用宽发射线诊断证认超大质量黑洞双星

宇宙学与河外天体物理 2010-12-01 v2

摘要

活动星系核(AGNs)中的双峰宽发射线可能表明存在一个束缚的超大质量黑洞(SMBH)双星,其中两个不同的宽线区(BLRs)共同对线轮廓产生贡献。另一种解释是双峰线轮廓起源于盘状辐射体。利用简单的 BLR 模型,我们计算了不同间距下 SMBH 双星的预期宽线轮廓。在两个 BLR 均被两个活跃的 SMBH 照亮且 BLR 位置处的电离通量大致恒定的合理假设下,我们证实了由于双星轨道运动,双峰特征及两峰的视向速度漂移的出现。然而,这种清晰的双峰特征仅在双星演化的特定阶段出现,此时两个 BH 足够近,使得视线方向轨道速度差大于单个宽成分的 FWHM,而两个 BLR 仍基本保持独立。在此阶段之前,双星轨道运动引起的速度分裂太小,无法分离来自两个 BLR 的发射,通常导致不对称的宽线轮廓。当两个 BH 更近以至于两个 BLR 无法再区分时,线轮廓变得更加复杂,且峰的分裂不再对应于双星的轨道运动。在此情形下,峰随时间没有相干的视向速度漂移。不对称线轮廓可能是双星 SMBH 远比双峰轮廓更为常见的特征。我们讨论了双星 SMBH 宽线轮廓的时间变化,并强调了在双星和盘状辐射体情形下反响映射的不同行为,这可作为区分这两种情形的可行工具。

关键词

引用

@article{arxiv.0912.0541,
  title  = {Identifying Supermassive Black Hole Binaries with Broad Emission Line Diagnosis},
  author = {Yue Shen and Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0912.0541},
  year   = {2010}
}

备注

Updated references and discussions; matched to the published version