活动星系核及致密天体04连续辐射ppt课件.ppt

乙方有义务提供相应的执业资格证、执业印章等配合甲方工程招投标、承担的工程项目报建及建设施工过程中各类手续办理。 活动星系核及致密天体 首页 云南大学物理系 2009 （第四讲） 第四章 连续辐射 概述 第四章 连续辐射 §4.2 高能谱 §4.3 红外连续谱 §4.4 射电连续谱 §4.1 紫外--光学连续谱 §4.5 BLazar 天体光谱 概述-1 概述 初步认识： 连续谱特点：非常复杂 非热辐射； 同步辐射→同步自康普顿辐射（SSC）； 经由 SSC 过程可达至 X-射线的高能 幂律谱（近似）—— 辐射机制： 主要问题： 理论预言的偏振高于观测 （除 blazar 天体外） 概述-连续谱实例 连续谱实例： (10000 ?) 4000 ? Radio quiet Radio loud 300μ(3×106 ?) 可见光 红外 射电 紫外 X-射线 大蓝包 IR包 亚毫米中断 概述-电磁波谱 电磁波谱： γ射线 X射线 紫外 红外 射电 波长 频率 能量 温度 可见光 EUV gap Long-wavelength gap 概述-谱特征 谱细节主要特征： ?4000 ?- 1000 ? 的强宽谱结构 —— “ 大蓝包”； 普遍认为热发射起源，或光学厚（黑体辐射）； 或光学薄（自由-自由辐射） 1μm 处凹陷，长波方向的平滑部分 —— “红外（IR）包”； 认为有尘埃冷热谱； 亚毫米中断（submillimeter break） 概述-待研究问题 基本问题： AGN光谱中有多少是热辐射？有多少是非热辐射？ 热辐射 —— 粒子速度为麦克斯韦-波尔兹曼分布； 非热辐射 （如同步幂律谱）—— 非麦克斯韦-波尔兹曼分布，粒子动能分布必须是幂律的。 引伸问题： 观测到的辐射中有多少是主要的 —— 黑洞激励或吸积盘热辐射？有多少是次要的 —— 光致电离或碰撞电离气体的再辐射？ 概述-意义 研究意义： 热辐射与非热辐射的区别研究： 热辐射 —— 各向同性； 非热辐射 —— 高度的方向性，特别在相对论喷流中。 注意： 研究辐射机制与物理结构。 理论模型之间存大争议； 各模型的适用范围。 §4.1 紫外/光学连续谱 §4.1 紫外/光学连续谱 大蓝包的可能解释 可能的解释——吸积盘 大蓝包对应于 的某种热辐射。 ——取决于辐射机制 [ 光学厚（黑体辐射）或光学薄（自由—自由）区域辐射。 以黑体辐射（几何薄、光学厚的吸积盘）估算吸积盘能谱。 参见第三章，（3.21）式 能谱分布： 光学厚吸积盘 盘面温度的近似分布： 参见第三章，（3.18）式 流量： r—r+dr 环的辐射光度（假定径向对称）： 吸积盘对辐射方向倾角 盘面总辐射光度： 光学厚吸积盘 粗略近似结果： 薄吸积模型主要预言结果： 观测到的大部分紫外波长的辐射主要产生盘的不同部分，不同于光学波段的情况。 与紫外幂律拟合比较： 不符合！ 光学厚吸积盘 解释：模型过于简化，待修正（如转动、倾角、相对论效应、加冕等）。 修正后模型计算的主要预言结果： 相对论效应将大大地影响偏振，大倾角情况下犹为显著 ； 盘垂直方向有温度梯度，可很大地改变 Lyman 边缘的非连续问题 。 （未得到满意的证实） 光学厚几何薄吸积盘拟合大蓝包时，吸积盘出射谱在 Lyman 边缘（Lyman edge，或称 Lyman 系限，即 912? 处 ）会发生跃变，但多数情况下未观测到此特征。这是此模型解释大蓝包碰到的最大困难。 光变 光变： 光变时标提供了理论模型参数的限制。 参数限制 辐射区域上限的限制： 其他观测研究，如引力透镜，也可得到辐射区域上限。 紫外 / 光学连续谱光变结果： （1）紫外和光学连续谱变化同相； （2）谱变亮连续谱变硬（谱指数 α减小），ν大者变化较大 ； （3）UV 段有短时标小辐（百分之几）光变。 其他模型 温度分布难以解释 UV /光学的同时光变。 光变结果引出的问题： 其他模型 —— 光学薄模型 辐射主要为自由-自由辐射模型（韧致辐射）； 主要不利因素：AGN辐射效率极低； 主要优点： （1）谱指数拟合与观测值较符合； （2）偏振较低； （3）辐射区尺度限制与 UV / 光学光变不冲突，不过在 X-射线光变解释上有众多问题。 §4.2 高能谱 §4.2 高能谱 含意 —— X-射线； -射线 观测数据来源 —— 卫星（如Chandra，CGRO） 研究意义 —— 活动星系核内区的探针 （产生于内核区；有快速光变；辐射占 AGN 热光度的?10％