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由$\lambda\sim$1-40 $\mu$m反响映射与变率揭示的NGC 4151尘埃核心:对当前团块环面模型的挑战

星系天体物理 2021-05-14 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们利用跨越数十年的综合红外反响映射探测NGC 4151中典型1型活动星系核(AGN)的尘埃环境,波段包括J(1.22μ\sim1.22\mum)、H(1.63μ\sim1.63\mum)、K(2.19μ\sim2.19\mum)、L(3.45μ\sim3.45\mum)和N波段(10.6μm\sim10.6\mu m),以及20--40 μ\mum处的多次测量。在1--4μ\mum,热尘埃反响信号来自位于不同半径(\sim0.033 pc和\sim0.076 pc)的两个不同尘埃族群,温度分别为\sim1500--2500 K和\sim900--1000 K,与预期的升华石墨和硅酸盐尘埃颗粒性质一致。环面红外输出由处于其升华温度和半径附近的碳和硅酸盐颗粒主导,这可能解释了AGN近红外光谱能量分布的普遍相似性。由最热尘埃定义的环面内边界在\sim25年间大致保持相同半径,与AGN光学光度无关。由被光学/紫外AGN输出直接加热的热尘埃产生的辐射已以\sim4\%/年的速度逐渐增强,表明环面可能正在增长。一个位于\sim700 K的第三尘埃成分似乎不直接参与红外反响行为,其辐射可能源自核周环面深处。我们在10μ\sim10\mum发现一个反响信号,推断暖尘埃半径约为\sim2.2--3.1 pc。20--40μ\mum处缺乏变率表明远红外辐射来自更延展的区域。尘埃反响分析揭示的环面性质与纯团块环面模型的预测不一致。相反,较长波长的辐射可能起源于一个喇叭形环面或极区风。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.07638,
  title  = {The Dusty Heart of NGC 4151 Revealed by $\lambda\sim$1-40 $\mu$m Reverberation Mapping and Variability: A Challenge to Current Clumpy Torus Models},
  author = {Jianwei Lyu and George H. Rieke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07638},
  year   = {2021}
}

备注

34 pages, 23 figures, 2 tables; ApJ in press