中國天文學家運用一種新方法估算出射電核光度函數


中國科學院雲南天文台袁尊理、王建成、英國布里斯託大學(University of Bristol)戴安娜·禾努(Diana Worrall)教授、南京大學的張彬彬副教授團隊發表研究成果,研究基於一個特別的統計學方法,可靠地估算了活動星系核中射電核的光度函數。這項研究對於理解活動星系核(Active Galactic Nuclei,簡稱 AGN)的射電活動、噴流觸發以及黑洞吸積物理具有重要意義。

AGN 是一類特殊的星系,其中心的超大質量黑洞吸積周圍物質,產生非常強的電磁輻射,呈現劇烈的活動現象和復雜的物理過程。大約一成的 AGN 具有相對較強的射電輻射,被稱為射電噪 AGN,它們具有典型的緻密射電核連同延展射電瓣結構,反映緻密射電核的噴流活動和演化歷史,但具體的物理過程仍不清楚。

基於射電噪AGN的觀測樣本,獲得可靠的射電核心的光度函數,是理解 AGN 的射電活動特性以及黑洞吸積過程的重要方法。然而用傳統方法很難估算射電核光度函數,因為這對樣本的完備性要求十分苛刻,目前還無法建立一個完備的射電核樣本。袁尊理等人提出了一種新方法,即用近代統計學中的耦合(Copula)方法,處理射電核光度和總射電光度之間的相關性,並結合可靠的 AGN 總射電光度函數,用貝葉斯方法(Bayesʻ theorem)成功估算了射電核光度函數。

研究的重要結果包括:1、射電核的數密度在紅移 z=0.8 附近達到峰值,隨後呈指數下降;2、峰值紅移不顯著依賴於射電核光度,呈很弱的光度依賴的演化特徵;3、射電核數密度的峰值紅移小於黑洞增長/活動達到峰值時的紅移,顯示 AGN 的射電活動滯後於黑洞吸積,具體原因還有待理論研究;4、與澳洲雪梨大學薩德勒(Sadler)團組的高頻射電巡天觀測結果非常符合。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學院雲南天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報增補系列》

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