两类Seyfert星系的黑洞质量与吸积率

收集了89个Seyfert星系样本,利用反响映射法和恒星弥散速度法计算了Seyfert星系的黑洞质量,分别研究了Seyfert 1和Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间的相关性,结果发现Seyfert 1星系的黑洞质量与吸积率、热光度和红移之间具有强相关性,Seyfert 2星系的黑洞质量与吸积率之间具有弱的负相关性,与热光度和红移之间具有弱相关性.两类Seyfert星系的区别除了源于吸积盘倾角不同外,还可能与星系的环境、演化和星系核的活动有关.     

两类BL Lac天体和FSRQs之间的关系

收集了109个blazar天体（HBLs 51个,LBLs 40个,FSRQs 18个）的相关观测数据,对该样本的黑洞质量、吸积率、热光度和红移的分布规律进行了统计分析,讨论了吸积率与热光度、黑洞质量与热光度之间的关系,结果发现：（1）存在一个从FSRQs经LBLs到HBLs的演化序列;（2）爱丁顿吸积率是影响blazar天体三个子类之间演化序列的主要因素;（3）blazar天体三个子类的热光度需要进行多普勒效应改正.     

活动星系核中黑洞质量与宇宙学红移的研究

收集了209个活动星系核（46个平谱射电类星体,78个BLLac天体,85个射电星系）样本,估算出爱丁顿吸积率,讨论了黑洞质量、热光度、红移量和爱丁顿吸积率之间的关系,得出了以下结论：（1）活动星系核的一个演化序列为：平谱射电类星体（FsRQ）——BL Lac天体——射电星系（RG）的演化;（2）三类星体的中心黑洞质量、红移量和热光度有较大差异：皆为FSRQ〉BLLac〉RG;（3）吸积率与热光度之间的相关性很强,吸积率的变化将导致热光度的变化。     

射电类星体辐射压的研究

收集了20个射电宁静类星体(radio quiet quasars,RQQs)和97个射电噪类星体(radio loud quasars,RLQs)的红移、5 100的单色光度、Hβ发射线宽度、射电噪度、5 GHz射电光学流量密度、热光度.分别计算了考虑辐射压影响和没有考虑辐射压影响的黑洞质量和爱丁顿比,利用总的5GHz射电光学流量密度计算了射电光度.分析了它们之间的相关性,得到如下结论:RQQs考虑辐射压的黑洞质量与射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性比RLQs考虑辐射压的黑洞质量和射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性弱;考虑辐射压后,RQQs的黑洞质量和红移的相关性比RLQs的强,RQQs的黑洞质量Mma108 M☉,而且它的吸积未超爱丁顿吸积;由于辐射压对宽线云有影响,且大多数人认为RQQs可能来自吸积盘,表明宽线区和吸积盘可能有关联;考虑辐射压的RQQs和RLQs的黑洞质量与射电噪度、5 GHz射电光度、热光度的相关性比没有考虑辐射压黑洞质量与射电噪度、5GHz射电光度、热光度的相关性好;考虑辐射压后,RQQs和RLQs的黑洞质量—射电噪度分布、黑洞质量—Ηβ发射线宽度分布、射电噪度—爱丁顿比分布的不同说明辐射压对RQQs和RLQs的不同会产生影响.     

活动星系核的演化与吸积率

红移,中心黑洞质量和吸积率是类星体演化的重要参数,通过三种方法计算了405个类星体和Seyfert星系样本的中心黑洞质量,并分析了中心黑洞质量和吸积率的分布,进而验证了：1.类星体-Seyfert星系的演化序列;2.平谱射电类星体（FSRQ）-BL Lac天体-射电星系（RG）的演化序列。     

赛弗特工星系黑洞质量与宇宙学红移的研究

对214个SeyfertI星系（其中147个窄线SeyfertI星系（NLSIs）,67个宽线Seyfert工星系（BLSIs））的红移、热光度、爱丁顿比、黑洞质量的分布进行研究,并讨论了红移和热光度、爱丁顿比的关系。得到了以下结论：1）窄线SeyfertI星系的红移、热光度、爱丁顿比都大于宽线SeyfertI星系的红移、热光度、爱丁顿比;2）窄线SeyfertI星系的黑洞质量小于宽线SeyfertI星系的黑洞质量;3）在大样本下SeyfertI星系从窄线Seyfert工星系到宽线SeyfertI星系演化,与他人用其他方法得到的结果是一致的。     

超爱丁顿吸积盘的临界光度

Slim盘是一类光学厚、几何厚度可以和半径相当的径移主导吸积盘,广泛应用于解释超爱丁顿吸积的观测现象.超爱丁顿吸积流的数字模拟显示外流的存在,意味着盘上只有一小部分的气体被黑洞吞入.本文在研究Slim盘的时候,垂向采用准确的引力作用,计算结果显示吸积盘的垂向存在引力的上限,吸积盘的外部区域存在吸积率上限,该上限值随半径的变化而变化.该结果表明,在超爱丁顿吸积的情况下,只有盘的内部区域可能以Slim盘的形式存在,而外部区域需要通过某种机制损失物质,这种机制很可能就是外流,这个结果与数值模拟的结果相符.最后,本文拟合了盘光度L/L disk Edd随无量纲化吸积率m的变化曲线,得到盘光度与吸积率关系的解析表达式.     

核心坍缩超新星中心黑洞超吸积在星系尺度上的贡献

核心坍缩超新星(Core-Collapse Supernova,CCSN)是大质量恒星演化末期的爆发现象,产生了宇宙中大多数的中子星和恒星级黑洞等致密天体.爆发可能伴随着强磁场中子星或黑洞超吸积引发的剧烈长时标伽马射线暴.CCSN还被认为是宇宙重元素的主要来源之一.本综述介绍了我们近期对CCSN中心黑洞超吸积过程的系列研究成果,主要包括研究了大质量星系中心附近伽马射线暴余辉阶段,因大量暗物质粒子湮灭电子注入而引发的光变和能谱的形态变化,探讨了其作为暗物质探测手段的可能性;研究了坍缩星框架下,中微子主导吸积流外流对核合成的贡献,及对太阳临近空间、(活动)星系等化学组分和演化的影响;最后,从数值模拟角度讨论了CCSN起源的致密天体质量分布,给出了低质量间隙可能起源于CCSN爆发能量分布的结论.     

宇宙中的双黑洞

在星系形成的等级结构模型中,亚星系的结构先形成,之后再不断地通过并合形成越来越大的星系.伴随着星系的并合,星系中心的大质量黑洞也不断经历并合.在富气体星系的并合过程中,气体落入星系的中心,可能触发恒星的形成和黑洞的吸积.黑洞不断通过并合和气体吸积,从小到大形成现在观测到的在不同红移处的超大质量黑洞,因此,在星系的演化过程中,不同红移处必然存在很多大质量黑洞双体系统,甚至三体系统.本文将主要对宇宙中大质量双黑洞的观测和理论做一个简要的评述.美国升级后的激光干涉引力波天文台宣称首次直接探测到了引力波,该引力波源为几十倍太阳质量黑洞双星的并合.这么大质量的致密双黑洞是如何形成的?它们的并合率为什么这么高?本文也会简单提及恒星级双黑洞的形成和演化模型.     

利用最小光变时标与中心黑洞质量估算耀变体的多普勒因子

耀变体的高光度和快速光变表明相对论聚束效应在其辐射中起着重要作用,因此聚束效应所对应的多普勒因子是认识耀变体基本性质的重要参量。多普勒因子与喷流的洛仑兹因子及视角两个量有关,但是这两个量都难以观测。现给出一种新经验公式,通过最小光变时标与中心黑洞质量估算了一个耀变体样本的多普勒因子。     

Blazar天体的特性研究

收集了163个Blazar天体在低态时不同波段流量、红移、黑洞质量的数据(其中有86个BLLacs天体和77个FSRQs天体),通过研究和分析不同波段流量与红移,以及不同波段流量间的相关性,统计得到FSRQs的红移比BL Lacs的红移偏大,FSRQs的平均黑洞质量大于BL Lacs的平均黑洞质量,预示BL Lacs与FSRQs的γ辐射机制可能不同,并且表明Blazar的两个子类BL Lacs与FSRQs的物理性质可能存在差异。     

含整体单极动态时空黑洞的特征曲面

研究了含整体单极动态时空黑洞的三类特征曲面,即事件视界、表观视界、类时极限面(无限红移面),指出在变质量(存在吸积和蒸发)情况下这三类特征曲面不再重合.     

Seyfert1和Seyfert2星系黑洞质量与宇宙学红移的研究

收集了359个Seyfert星系的观测数据(其中Seyfert 1星系观测数据283个,Seyfert 2星系观测数据76个).对红移、爱丁顿比、黑洞质量的分布进行研究,并讨论了红移和爱丁顿比的关系.得到了以下结论:1)Seyfert 1星系的红移平均值大于Seyfert 2星系的红移平均值;2)Seyfert 1星系的爱丁顿比平均值小于Seyfert 2星系的爱丁顿比平均值;3)Seyfert 1星系黑洞质量的平均值小于Seyfert 2星系黑洞质量的平均值.     

活动星系核吸积盘辐射的研究

在标准吸积盘辐射模型的基础上,考虑了不同的质量吸积率、不同的无量纲旋转参数a(中心黑洞为克尔黑洞)、最小稳定轨道半径处存在的约束(产生一个矩)和吸积盘表面磁场的存在(喷流辐射与吸积盘辐射之间存在一定的耦合)对吸积盘辐射的影响。结果表明,中心黑洞为正旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率大,负旋转的克尔黑洞比史瓦西黑洞辐射的峰值及峰值频率小,质量吸积率越大峰值和峰值频率变大,无量纲黑洞旋转参数a越大峰值与峰值频率越大,喷流辐射能量和吸积盘辐射能量之比越大峰值和峰值频率越小,辐射效率越大峰值和峰值频率越大。     

BL Lac 1727+502的研究

用吸积盘和同步加速辐射模型分析了BLLac天体1727 502的IR-Optical-UV波段的同时观测教据.预言了1727 502中心存在黑洞,将黑体辐射谱和f=v-a谱迭加所得辐射谱与1727 502的实际辐射谱基本一致,并由此得到吸积盘的温度大约20 000 K.若假设吸积率M=10-3M⊙/yr,则中心黑洞质量M8≈4.94.     

黑洞双星低硬态与喷流成协的模型

提出了黑洞双星与准稳态喷流成协的低硬态模型.把盘冕模型与束缚在盘的磁补丁的开磁力线结合起来,拟合了5个黑洞双星低硬态的谱型;通过调节吸积率和盘冕的外边界和数值计算,验证了处于低硬态的黑洞双星的喷流功率和X射线光度的关系.     

磁化黑洞吸积盘的统一模型及其放能效率

阐述了一种包括三种放能机制在内的磁化黑洞吸积盘的统一模型，在广义相对论框架中导出满足Max-well方程的磁耦合映射关系，在黑洞基本演化方程的基础上得出描述黑洞演化状态的特征函数，分析了黑洞自转参量演化的平衡点及特征，讨论了统一模型的各参量对磁化黑洞吸积盘放能效率的影响，计算表明，在黑洞视界面磁压满足冲压平衡条件下，黑洞吸积盘的最大放能效率可达44.5%。     

类星体PKS 1510-089射电流量周期特性分析及黑洞质量估计

基于Metshovi射电观测数据库获得的PKS 1510-089在22 GHz射电波段从1991到2005年的流量变化数据,利用χ2评估方法分析其周期性,得到3.2年的变化周期,与先前报道的1.8年有所不同.通过复原折叠周期计算了它与光变曲线的相对误差,得到3.2年的误差26.8%要比1.8年的误差30.3%小.最后,利用薄吸积盘理论估算了PKS 1510-089的中心黑洞质量下限,并对粘滞系数和多普勒因子进行了讨论.     

Fermi伽马射线暴的光谱能量关系

基于Fermi卫星对伽马射线暴峰值能量探测灵敏度的提高,本文收集了Fermi卫星近8年的已知红移和E_(peak)的84个数据样本,再次分析Amati和Yonetoku关系。研究结果表明:Amati和Yonetoku关系可以分别用两条很好的直线拟合,对能量和光度关系进行了更新。大多数伽马射线暴的均质能量满足2.02×10~(54)erg量级,均质光度满足2.32×10~(52)erg量级。     

活动星系核的演化研究

活动星系核的演化研究在能量产生、辐射机制等基本问题的研究中占有重要的地位。首先对活动星系核的基本性质及分类进行了简单的介绍,然后根据搜集到的数据,通过分析发光度、中心黑洞质量、吸积率与红移的关系图,进一步支持了活动星系核的演化存在的两个演化序列的观点:一个是平谱射电类星体FSRQ逐步过渡到BL Lac天体,然后过渡到射电星系RG,最后过渡到椭圆星系;另一个是从类星体Quasars过渡Seyfert星系,然后过渡到正常漩涡星系。