活动星系核过渡区结构和物理研究

活动星系核尘埃环与吸积盘之间的过渡区（包括传统的宽线区）在观测和理论上是亟待研究的重要问题。其中的物理过程非常复杂，包括：内流、尘埃升华、云块消融、外流／风、吸积盘外区的自引力瓦解、光致、碰撞电离、湍流等。对这一区域的研究意义在于：解决如何由尘埃环向吸积盘供给原料；有助于理解中心黑洞与寄主星系的共同演化。宽发射线是研究过渡区的重要工具，传统的宽线区具有分层结构：高电离线来自距离黑洞较近处的外流／风；低电离线来自较远处的盘状结构。申请人及合作者已有的工作提供了在吸积盘与尘埃环之间存在内流即中等宽线区的重要观测证据。有待研究的问题有：内流的起源？内流流向何处？内流中气体的物理性质如何？内流及过渡区中的结构是如何受Eddington吸积率控制，是如何演化的？本课题计划在已有工作的基础上，密切结合理论和观测，研究过渡区的结构和物理，试图给出一个统一的图像。

本项目力图给出活动星系核中等宽线区存在的更多的观测证据。我们改进了主成分分析方法，首次引入贡献比例谱（fractional-contribution spectrum）来确定主成分光谱的物理含义。并将此方法应用于按Fe II发射线移动挑选的类星体大样本，得出确实存在两个区域：中等宽线区和甚宽区。中等宽线区具有红移的内流特征，而甚宽区发射线强度与连续谱的谱指数相关，符合光致电离模型。从统计上得到了新的铁线和中等宽度发射线模板（不再基于 I Zw 1 这单个源）。讨论了用Hβ宽度测量黑洞质量的系统偏差，建议只使用Hβ甚宽区的宽度。研究了窄线塞弗特（Seyfert）I型星系的中等宽线区，得出中等宽线区位于尘埃环内边缘。研究了类星体PG 1700+518的Fe II发射线和Hβ发射线甚宽和中等宽度两成份对连续谱光变的响应。利用国内望远镜，对具有明显红移中等宽度成份的类星体进行了光谱光变观测。仍在继续积累光变数据，但已在个别源中发现了内流的证据，以及Hβ两个成份有不同的光变。