大样本2型类星体光学光谱性质和中心黑洞质量的研究

Type 2 quasars are important for studyies of active galactic nucleus（AGNs）. They can provide information about testing AGNs unified model, and can be a powerful tool for studying the evoluions of different types of AGNs and how the coevolution between black hole growth and galaxy formation. Number of discorvered type 2 quasars is limited at present and investigation about it is also limited. Using the largest type 2 quasar sample of optical spectra downloaded from sloan digital sky survey, we will systematically analysed their central black hole masses and properties of optical emission lines and absorption lines, like velocity dispersions, luminosity, line intensity， Eddingtion ratio, black hole mass, and etc and also their relations between different physical parameters. We expect to find physical reasons behind them, and then to compare them with the relevant results about other type AGNs and to find link between different type AGNs and to provide informations about testing the AGN unified model.

研究2型类星体不仅可以验证活动星系核统一模型，也可以了解不同类型活动星系核（AGN）之间的演化情况，为星系和黑洞如何共同生长和演化提供重要信息。由于2型类星体尘埃环遮挡了来自核心的光，导致目前发现的这类天体的数量还不是很多，对它们的研究还不是很深入全面。本课题首次利用目前光学选2型类星体最大的样本，获得[O II]、[O III]、[S II]等低电离发射线的速度弥散和核球恒星速度弥散的关系，研究2型类星体窄线区气体的运动状态，分析窄线区气体的和核球恒星的速度弥散与爱丁顿率、热光度的关系；探讨利用窄线区气体谱线的性质估算2型类星体中心黑洞质量的可行性；通过分析低电离发射线的蓝移现象，研究2型类星体窄线区气体运动状态的性质与中心黑洞质量、密度、温度等物理参数的联系，并和其他类型AGN的相关研究结果比较，为不同类型AGN的演化和检验AGN统一模型提供重要的研究信息。

活动星系核的统一模型指出1、2型活动星系核在物理本质和结构上是一样的。只是由于倾角的效应使得它们看上去不同，1型有宽线区而2型没有。活动星系核的演化模型却认为2型类星体是1型类星体演化过程中的一个特定阶段，因此2型类星体和1型相比，应具有相对较小的中心黑洞质量和较高的爱丁顿率。. 基于这一观点，由于对1型类星体研究已经有大量的工作，但对2型类星体的研究还比较少。因此我们使用目前最大的二型类星体光学光谱样本，首先验证了恒星的速度弥散分别与窄线区三个比较强的发射线的［O II］、［S II］、［O III］的线心的宽度之间存在相关关系，相关系数在0.5左右，二者比值的平均值大约为1.05±0.4左右。这说明窄线区的气体与核球中的恒星都是位力化的。这一统计结果表明我们可以利用发射线的线心宽度代替恒星的速度弥散估算出2型类星体中心黑洞质量。根据这一方法，利用发射线的线心宽度估算出的2型类星体的中心黑洞质量，以及利用多成分方法拟合得出的［O III］发射线流量我们计算得出爱丁顿率。根据这些统计数据，我们比较了1、2型类星体中心黑洞质量，以及爱丁顿率随中心黑洞质量的变化差异。统计分析结果给出2型类星体的中心黑洞质量要比1型类星体的黑洞质量大约低0.3dex，而爱丁顿率统计上比1型类星体偏大。因此统计结果比较支持活动星系核的演化模型。基于这个结论，我们假设窄线区的发射线轮廓都比较一致的方法去寻找2型类星体中光学光谱中的宽线成分。拟合结果显示只有不到10%的光谱中发现宽线成分。这一结论也支持了2型类星体是处于AGNs演化过程中一个特定阶段的观点。