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用光致电离理解类星体宽 Mg II 谱线变化:对反响映射与变脸类星体的启示

星系天体物理 2020-01-20 v2

摘要

类星体中的宽 Mg II 谱线相比宽 Balmer 谱线具有截然不同的变化性质:其变化更小,且通常不显示“呼吸”模式,即光度增加时平均云团距离的增大。我们证明 Mg II 的这些变率性质可由简单的局域最优发射云(LOC)光致电离模型合理很好地解释,证实了早前的光致电离结果。在基准 LOC 模型中,Mg II 发射气体平均比 Hα\alpha/Hβ\beta 气体离电离源更远,并以更低幅度响应连续谱变化。若宽线区(BLR)在物理半径 0.3\sim 0.3 pc 处截断(对爱丁顿比 0.1 吸积的 108.5M10^{8.5}M_{\odot} 黑洞),大部分 Mg II 流量将总是发射于此外边界附近,因而不会显示呼吸。这些结果表明,宽 Mg II 的反响映射结果虽因较低谱线响应度通常更难获取,仍可用于推断 Mg II BLR 尺度从而黑洞质量。但单个类星体的 Mg II 可能不存在定义良好的内禀 BLR 尺度-光度关系,尽管总体群体的全局关系可能仍存在。观测上稀有的变脸类星体中宽 Hα\alpha/Hβ\beta 发射的剧烈变化完全符合对极端连续谱变化的电离响应,且 LOC 模型为以 Hα\alpha/Hβ\beta 定义的变脸类星体中宽 Mg II 的持续存在,以及大质量非活动星系光谱中宽 Mg II 发射体的稀有族提供了自然解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.06669,
  title  = {Understanding Broad Mg II Variability in Quasars with Photoionization: Implications for Reverberation Mapping and Changing-Look Quasars},
  author = {Hengxiao Guo and Yue Shen and Zhicheng He and Tinggui Wang and Xin Liu and Shu Wang and Mouyuan Sun and Qian Yang and Minzhi Kong and Zhenfeng Sheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06669},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 10 figures, accepted for publication in ApJ