高光度、高红移类星体中宽发射线的变异性

我们利用斯隆数字巡天 (Sloan Digital Sky Survey) 在两个历元观测的 61 个高光度、高红移类星体样本，研究了高电离莱曼阿尔法 (Lyman alpha) $\lambda 1216$ 宽发射线 (BEL) 的变异性。这些明亮天体的红移区间为 $z=[2.5, 4.3]$，在 1450A 处的光度为 $3.4 \times 10^{45} \lesssim \lambda L_{\lambda} \lesssim 3.4 \times 10^{46}$ erg/s。利用相对于同时观测的邻近致密恒星改进的光度通量定标，我们能够测量两个历元下莱曼阿尔法和邻近连续谱的通量变化。我们发现 20 个天体在类星体静止系中从数天到数年的时间尺度上，表现出显著性水平大于 5 sigma 的莱曼阿尔法 BEL 通量变异性。结果表明，尽管早期工作在一个具有更高光度的类星体样本中未检测到显著的莱曼阿尔法 BEL 通量变化，但在本研究的样本中变异性确实存在且易于观测。我们还考虑了 CIV $\lambda1549$ BEL。莱曼阿尔法 BEL 变异性与邻近连续谱变异性之间缺乏强相关性，这与变化之间存在时间滞后一致；而莱曼阿尔法 BEL 变异性与 CIV BEL 变异性之间存在较强的相关性，表明这些宽发射线区 (BELRs) 距离中心电离源的距离相似。分析中突出了一些有趣的例子，包括一个案例中莱曼阿尔法 BEL 的通量在类星体静止系的 14 天内增加了约 26%，这表明 BELR 呈盘状结构且正被正面观测。这项工作表明，未来的光谱光度监测活动可以增进我们对高光度、高红移类星体 BELR 结构的理解。