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斯隆数字巡天反响映射项目:宽发射线宽度随光度变化的方式

星系天体物理 2020-11-11 v3

摘要

类星体宽发射线主要由吸积连续谱的光电离供能。中心光度增加会增强更遥远云团的线发射率,导致宽线发射云的平均距离增加与平均线宽减小,即宽线区(BLR)“呼吸”现象。然而,不同发射线呼吸方式不同,某些高电离线(如 C IV)甚至表现出“反呼吸”,即光度增加时线宽反而变宽。利用斯隆数字巡天反响映射项目的多年测光与光谱监测数据,我们量化了 z0.12.5z\approx 0.1-2.5 统计类星体样本中宽 Hα\alpha、Hβ\beta、Mg II、C IV 与 C III] 的呼吸效应(Δ\Deltalog W=αΔ\alpha\Deltalog L)。我们发现 Hβ\beta 表现出与维里关系预期最一致的正常呼吸(α0.25\alpha\sim-0.25),Mg II 与 Hα\alpha 平均无呼吸(α0\alpha\sim 0),而 C IV(类似地 C III] 与 Si IV 大多)主要表现反呼吸(α>0\alpha>0)。C IV 的反呼吸可很好地由除反响宽基底成分外还存在非变化核心成分来解释,与早期发现一致。偏离典型呼吸会在基于单历元维里黑洞质量估计中引入额外弥散(光度依赖偏差),源于类星体内禀变率,这构成了长期争论的 C IV 单历元质量隐患。使用线弥散而非 FWHM 在大多数情况下导致对典型呼吸较小的偏离,尽管仍相当显著。我们的结果强化了反响映射提供可靠类星体黑洞质量的需求,并量化了基于不同发射线的单历元黑洞质量中由变率诱导偏差的层级。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.06178,
  title  = {The Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping Project: How Broad Emission Line Widths Change When Luminosity Changes},
  author = {Shu Wang and Yue Shen and Linhua Jiang and C. J. Grier and Keith Horne and Y. Homayouni and B. M. Peterson and Jonathan R. Trump and W. N. Brandt and P. B. Hall and Luis C. Ho and Jennifer I-Hsiu Li and J. V. Hernandez Santisteban and K. Kinemuchi and Ian D. McGreer and D. P. Schneider},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06178},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. 34 pages, 26 figures