光学强散射II型活动星系核的多波段研究

Census of local Active Galactic Nuclei (AGNs) shows that more than half of the AGNs are actually obscured (Type II AGNs), and the analysis of their obscured nuclei always remains a problem. In our recent studies, we found that scattering can be strong in some type II AGN that the scattered broad emission lines and continuum can be directly observed in the optical band, and the tranmitted radiation observed in the IR. The central region (accretion disk and broad emission line region) of these type II AGNs can thus be constrained. Utilizing multi-wavelength diagnosis, we porpose to construct a unique sample of optical strong-scattering type II AGNs, and study the property of their hidden nuclei. Follow-up optical-IR spectroscopy, optical spectropolarimetry and imaging will help to study the obscurers, scatterers and the host galaxies of these targets. 1) Construct the first sample of optical strong-scattering type II AGNs, and obtain a systematic study of the nuclei of the sample targets; 2) Study the obscurers and scatteres of the sample target based on joint observational and simulating analysis, so as to understand the geometrical and physical condition of the gas and dust content of AGNs; 3) Compare the similarities and differenes among strong/weak scattering type II AGNs and type I AGNs, and study the origin of strong scattering processes in AGNs; 4) Discuss the potential connection between the central engines and the host galaxies of strong-scattering type II AGNs.

对近邻活动星系核（AGN）的统计研究表明，多数AGN受到遮蔽（II型AGN），其中央引擎性质是长期以来的研究难点。申请人近两年研究发现，一部分II型AGN在光学波段光谱中可直接探测到散射宽发射线和幂率连续谱，在红外波段探测透射光，进而其核区性质可被有效诊断。本项目计划利用多波段能谱分析构建光学强散射II型AGN样本，深入研究II型AGN核区性质。同时开展后续的光学红外光谱、光学偏振、成像观测，系统研究样本目标核区的遮蔽体、散射体以及寄主星系。1）构建首个强散射II型AGN样本，并完成对样本目标核区性质的普查；2）观测结合模型计算研究遮蔽体、散射体特征，以理解AGN核区尘埃和气体几何性质、物理条件；3）对比统计研究强、弱散射II型AGN以及I型AGN多波段性质异同，尝试理解强散射产生条件；4）研究强散射II型AGN的中央引擎与宿主星系可能的关联。

目前认为II型源占据AGN数量的主体，然而这类目标由于受遮蔽严重，观测研究难以揭开核区性质。我们在以往的工作研究中发现，大量遮蔽AGN在蓝端中存在显著的散射现象。据此，本项目针对遮蔽类星体中的散射现象开展深入探索，确认了散射现象的存在较为普遍，并发现散射现象可有效揭开半遮蔽类星体关键性质特征。..我们构建了强散射类星体的目标样本，并对典型个源开展多波段后随观测及详细研究。通过系列相关工作，我们在类星体遮蔽、散射现象等诸多领域取得如下进展：1）得到SDSS/BOSS光谱巡天目标中的首个光学强散射II型类星体样本，完成对其中部分典型目标的后续红外观测，并对透射连续谱、发射线、吸收线等特征开展详细分析；2）在典型个源中，通过联合多波段能谱分析、发射/吸收谱线诊断，在多个目标中实现透射、散射谱成分分解及核区（黑洞、吸积盘及宽发射线区）物理性质的测量，并对类星体中核周围不同尺度的内外流吸收、发射及散射气体环境进行探测，表明强散射类星体中丰富的观测特征适用于研究中央黑洞与环境的共同演化；3）发现强散射类星体普遍具有较高活动性，黑洞周围气体丰富，且内外流特征显著，另外宿主星系恒星形成活动普遍剧烈；4）发现部分典型的强散射II型类星体在光学大样本中被误归类为普通的I型AGN，可通过多波段能谱分析及偏振观测实现对这些II型目标的证认；5）在研究强散射类星体的同时，基于相似的连续谱、能谱特征发现了其它类型的特殊天体，这些目标对于研究极端星暴、强外流特征等领域具有特殊意义，值得深入开展系统的后随观测研究。