活动星系核统一模型及物理机制

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认识星空_华中农业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

认识星空_华中农业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.超新星的分类主要依据它的参考答案:光谱_光变曲线2.下图中哪段时期火星在向西“逆行”？【图片】参考答案:03/06-05/183.Cygnus X-1被认为一个黑洞候选体，做出这一判断的依据是【图片】参考答案:X射线光变时标小于1s，说明辐射X射线的天体的直径不超过km_由伴星谱线的多普勒位移，推测出另颗星的质量大于中子星质量上限4.以下关于星族III恒星的描述错误的是参考答案:星族III恒星发出的可见光辐射随宇宙膨胀已经红移到了微波波段5.一般来说星团中的成员星具有相同的参考答案:化学元素丰度_年龄6.1980年代，维拉·鲁宾通过以下哪项工作使科学界广泛接受暗物质存在的观念的？参考答案:观测漩涡星系的旋转曲线7.人类第一颗人造卫星是哪个国家发射的？参考答案:苏联8.黑洞能产生以下物理效应参考答案:时间膨胀_引力透镜_潮汐力_引力红移9.最早用望远镜发现了木星的4颗卫星的科学家是？参考答案:伽利略10.下列关于中子星的说法正确的是？参考答案:其是由英国女天文学家乔瑟琳•贝尔于1967年发现。

_其又被称为“脉冲星”。

_其直径为几十千米，质量相当于太阳的质量，密度极高，约为水的10的14次方倍，大体相当于原子核内部的密度。

_一个重要特征是存在强度极高的磁场，超过10的12次方高斯。

11.下面关于木星的结构说法正确的是？参考答案:木星内部7000千米的深处，氢呈液态。

_深度大约60000千米处，存在一个由岩石、金属和氢元素化合物组成的固态内核。

_从木星表面到内部，温度和密度都越来越高。

12.活动星系核的统一模型包含的结构有【图片】参考答案:超大质量黑洞_喷流_吸积盘_气体云13.发现火星上最大峡谷水手谷的探测器是？参考答案:水手9号14.关于双星，以下说法正确的是参考答案:双星研究有助于检验广义相对论_双星研究有助于测量恒星的质量_双星研究有助于寻找黑洞15.下列关于赫罗图说法正确的是？参考答案:赫罗图的横坐标也可用恒星的光谱型、色指数，纵坐标也可用恒星的绝对星等表示。

类星体与活动星系核

§1. 类星体与活动星系核§1.1 活动星系核的分类活动星系(active galaxy)是一类特殊的星系, 其上存在着猛烈的活动现象或剧烈的物理过程，如超过恒星内部核反应的产能，相对论性高能粒子的产生，非热辐射，高能X 和γ射线，物质的喷射和爆发现象等。

但是，活动星系上的这些现象和过程主要发生在星系的核心，或者是从核心引发出来。

活动星系的核心即为活动星系核(active galactic nuclei, 简称AGN)。

在现代一般的文献中，除非特别指明，并不严格地区分活动星系和活动星系核，两者都用AGN 表示。

严格地定义活动星系核是很难的，至今没有一个统一的量化标准。

通常是根据活动星系核的主要观测特征来判断。

AGN 的观测特征主要有：(1) 明亮的致密核区。

有些AGN ，如类星体，只能观测到致密核区，其巨大的辐射光芒掩盖了星系的其余部分；有些AGN ，虽然可观测到星系，但致密核区的辐射占了星系总辐射的相当大的部分。

AGN 的光度在1043 ～ 1048 erg s -1,比正常星系高得多。

但尺度很小，一般认为，小于0.1 pc.(2) 在某些波段，如射电、光学、X 射线等，存在非热致连续辐射。

此时，谱呈幂律形式：νF ∝αν−，且辐射是偏振的。

或者，在某些波段的辐射是热致的，或以热辐射为主，但热辐射并不起源于恒星。

(3) 存在强的原子和离子发射线。

(4) 连续辐射的强度，发射线的强度和轮廓，偏振等可能随时变化。

(5) 具有比正常星系更强的发射高能光子（X 和γ射线）的能力。

具有以上全部或部分特征的称为活动星系核。

有些天体，如类星体，具有以上全部特征，是活动性最强的AGN 。

有些天体，只具有部分特征，如蝎虎天体，也是典型的AGN 。

有些星系，如银河系，中心有星系核，可能满足上面的(2)～(5)，但核的辐射功率小，与整个星系的辐射相比微不足道，这种星系核不称为活动星系核。

活动星系核包含很多品种。

活动星系核(AGN)统一模型简述

活动星系核（AGN）统一模型简述天体物理系PB04203071 汪洋活动星系核是近来天体物理学中非常活跃的研究领域。

因为活动星系核涉及到天体物理中的最基本的问题，他在能量产生、辐射机制和宇宙论这些基本问题中占有关键的地位。

通过对活动星系核的研究，能够验证一些在实验室条件下无法产生的物理过程，验证一些重要的物理规律。

活动星系核的研究主要是源于对于特殊星系得研究。

与普通星系相比，特殊星系表现出不同寻常的特殊性质：包括形态上有致密的核区；核区有很高的光度，有强射电、红外和X 光辐射，且光度变化快，有较强的偏振；它们的光谱中会都有较宽的发射线，以及在通常情况下很难出现的高激发、高电离的禁线；在动力学特征上，特殊星系中在核区周围可以观察到高速的、非圆周运动的天体。

可以看到，特殊星系得特殊性主要的就集中在它的核区上。

由于观测到的特殊星系有很多不同的形态（正是因为他们不同于通常星系，无法划分类别，才将其归于特殊星系中），所以各种活动星系核之间有很大的差别。

也正因为如此，对这些星系核的分类以及建立模型是非常重要的。

最理想的情况是，用一个模型就能个解释所有的这些现象，这样显然就会对研究产生极大的帮助。

而且统一的模型也符合物理规律的“简单，普遍”的性质。

而直到目前的研究，有一种理论能够很好的解释AGN的很多性状，这就是黑洞吸积盘的模型。

这个模型也迄今为止被认为是比较完美的一个模型。

这个理论的基本思想使：在这些活动星系核的中心有一个巨大的黑洞，在黑洞周围围绕着星际尘埃形成巨大的吸积盘。

这正是活动星系和巨大能量的来源，高能射电、红外、X光辐射，以及光谱中的禁线等等，都可以用黑洞吸积模型所产生的极端条件来解释。

另一方面，活动星系核的活动周期，光度，谱线的不同可以用吸积盘的遮蔽来解释，AGN的不同主要是由于观测上的原因。

这就是黑洞吸积盘模型的一个示意图：一个环状的吸积盘围绕在中央黑洞的周围。

要了解活动星系核的这个模型，首先应该先直到对于活动星系和分类以及他们的特性和相互之间的不同，这样才能够对于怎样用统一模型去解释活动星系核有所理解。

活动星系核

大幅度、短时标光变 → 致密核
• 3C 279几天内可变亮4倍
伽马射线爆发
X射线爆发
Blazars：相对论聚束效应
Blazars的极端特征被解释为其相对论喷流大致沿观测者的视线方向，因而具有显著的相对论聚束相应，使得观测到的 • 光子能量升高 • 光度放大 • 时标变短相对论修正内禀特征
AGN的类型与喷流和视线的夹角有关
喷流的视超光速运动 Superluminal Motion
活动星系核的喷流（抛射物）似乎以超光速向外运动（天球上横向）如对类星体3C279的3 年时间的VLBI射电观测表明喷流中最外围团块的运动速度接近光速的 4倍
射电瓣
核nucleus
射电节 knot
室女星系团中心的巨椭圆星系第一个观测到(光学)喷流的星系。喷流光学的长度约 2kpc，由不连续的团块构成，在射电到X射线波段产生同步辐射
M87
射电
红外
射电
Centaurus (半人马座 ) A (NGC5128)
最近最壮观的双瓣射电源光学像：非典型巨椭圆星系，可能是星系并合而成，环形尘埃带（兰巨星）
正常星系
相同视场：光学 vs X射线
Optical (HST)
X-ray (Chandra)
类星体 PKS 1127-145
1.1 高光度
银河系
X射线光度光学光度 1 1 2 2 射电光度 1
射电星系 100-5,000 赛弗特星系 300-7×104
2X103-2×106 20[-2×106]
天文学导论
第13讲活动星系核
There is a beast at the centers of galaxies!

中国科学技术大学本科教育培养方案

天文学专业一、培养目标培养学生具有坚实的数学和物理基础和天体物理前沿知识，了解天文学最新进展，熟练使用计算机，受到全面的素质教育，具有从事本学科以及相关学科研究的能力。

毕业生将获得理学学士学位，适应到国家天文台、研究所和高等学校，从事科研和教学工作，以及在高科技产业从事科研技术开发工作；可继续攻读本学科及相关学科的硕士、博士学位。

二、学制、授予学位及毕业基本要求学制：四年授予学位：理学学士课程设置的分类及学分比例如下表：类别学分比例（%）通修课 70 41.92-42.68学科群基础课 63-66 38.41-39.52专业课 ≥20 11.98-12.20任意选修课 3 1.80-1.83毕业论文 8 4.79-4.88合计 164-167三、修读课程要求要求修读的课程分为四个层次，每个层次的课程设置及结构如下：1、通修课：（70学分）参照学校关于通修课的课程要求。

其中物理类理论课程以本专业要求为准，以下课程也作为本专业的通修要求：电子线路基础实验（1学分）、大学物理―现代技术实验(1.5学分)、大学物理－研究性实验(1.5学分)；2、学科群基础课：（63-66学分）MA02*（数学类课程）：（11学分）复变函数（A）（3学分）、数理方程（A）（3学分）、计算方法(B)(2学分)、概率论与数理统计(3学分)；ES72*（电子类课程）：（7学分）电子技术基础（1）（2学分）、电子技术基础（2）（2学分）、电子技术基础（3）（3学分）；PH02*（物理类课程）：（45-48学分）物理讲坛（2学分）、力学（甲型）（4学分）、热学（3学分）、电磁学(4学分)、理论力学(4学分)、光学(4学分)、原子物理(4学分)、电动力学(4学分)、量子力学A(6学分)和量子力学B(4学分)（二选一）、计算物理A(核科学类)(3学分)和计算物理B(非核科学类)(3学分)（二选一）、热力学与统计物理(4学分)、固体物理学A(4学分)和固体物理学B(3学分)（二选一）、物理学专业基础实验（2学分）；3、专业课：（选≥20学分）PH03*（物理类课程）：（11学分）天体物理概论（4学分）、实测天体物理学（3学分）、恒星物理（4学分）。

活动星系核的演化研究

活动星系核的演化研究
鲍玉英，陈洛恩，李开毅
（玉溪师范学院理学院物理系，云南玉溪６５３１００）
摘要：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ＢＬＬａｃ天体，然后过渡到射电星系ＲＧ，最后过渡到椭圆星系；另
１９・
２００１Ｅ＂）；７个正常旋涡星系（Ｋｏｒｍｅｎｄｙ
２研究样本
本文搜集的数据（热光度、中心黑洞质量、吸积率及红移）样本，主要包括：
２００１［］１
．
３演化序列一
小，到了演化的后期吸积率ｍ＜＜１；到ｍ０．００１时，早期的天体逐步死亡，而新的天体便开始
出现。
鉴于以上物理量在演化过程中的重要性，本
文分析了热光度、吸积率、黑洞质量与红移的
大，就能产生辐射能，大量的类星体便出现了。因此，一旦黑洞把附近的恒星和气体都吸尽时，天体便进入了死亡的阶段。在ＡＧＮｓ的演化初期吸积率ｍ～１；随着演化过程的进行，吸积率逐渐变

中科大天体物理学讲义05-06星系及宇宙

第五章星系：大尺度结构的基本砖块5.1 银河系（Milky Way）银河系是一个圆盘状的恒星系统。

直径约50kpc，厚度约2kpc。

主体部分称为银盘，中心为一个半径约4kpc 的大质量棒状核心，是一个棒旋星系。

银河系被直径约为100kpc 的银晕笼罩。

银晕外面范围更广、更稀薄的叫银冕。

银河系整体作较差自转。

越靠中心自转速度越快。

银河系中心位于人马座方向。

太阳位于银道面以北约8pc 处，距银心约8.5kpc。

银河系具有旋臂结构，从银河中心伸出四条旋臂：人马臂、英仙臂、猎户臂、盾牌臂。

银河系除了自转以外，还朝着麒麟座方向以211km/s 的速度飞奔。

银河系是一边旋转一边向前飞行，象一个巨大的飞碟。

包含恒星总数在3000 亿颗以上。

银河系的年龄估计在100 银河系的质量约为1012M⊙，亿年以上。

5.2 星系有两种云雾状的天体系统。

一种是和银河系类似的恒星系统，称之为河外星系。

仙女座大星云实际上应称为仙女座星系。

另一种是弥漫星云，是体积巨大，密度非常稀薄的天体。

这是真正的星云。

如果星云内部或附近有恒星，受恒星发射紫外辐射的激发，星云里的气体发出荧光，就成为发射星云。

其光谱为明线光谱。

如猎户座大星云，三叶星云等。

如果附近的恒星辐射较弱，不能使气体激发发光，只能反射恒星的光，就成为反射星云。

其光谱为暗线光谱。

如果星云内部或附近没有恒星，则成为暗星云，只有在背景衬托下才能被看见，如马头星云。

星系的分类一般用Hubble 分类法，按其形态分为1）椭圆星系，用En 表示2）旋涡星系，用S 表示。

旋涡星系有一个称为核球的核心，核球外面是一个圆盘状的旋臂结构。

按核球大小和旋臂展开程度可分为Sa, Sb, Sc 等次型。

3）棒旋星系，用SB 表示。

与旋涡星系类似，也有旋臂结构，但核心是一个棒状物。

也可进一步细分为SBa, SBb, SBc 等次型。

银河系为SBc 型。

4）不规则星系，用Irr 表示。

不规则星系没有一定的形状，没有可辨认的核，也没有旋臂结构。

科普知识探索宇宙中的星系聚集

科普知识探索宇宙中的星系聚集星系是宇宙中最基本的构成单位，它们是由恒星、行星、星云和其他天体组成的庞大系统。

而星系聚集更是一种普遍存在于宇宙中的现象，本文将探索宇宙中的星系聚集，并介绍其中的一些具体形式和原理。

一、星系聚集的基本原理在宇宙中，星系并不是孤立存在的，它们经常以各种形式相互聚集。

这种星系聚集的现象可以归结为引力相互作用的结果。

根据引力定律，星系中的物体相互之间会产生引力作用，如果其中一些星系的引力较强，就会吸引周围较弱引力的星系向自己靠拢，从而形成星系聚集。

二、星系团（Galaxy Cluster）星系团是由数十到数千个星系组成的大型聚集体。

星系团通常以巨大的引力束缚在一起，其中最大且最有重力影响的星系被称为中心星系。

星系团内的星系相互作用密切，不仅有重力相互影响，还可能发生星系碰撞和并合等现象。

星系团的形成是宇宙中最大的结构之一，对研究宇宙演化和暗物质的分布具有重要意义。

三、星系群（Galaxy Group）星系群是由数个星系组成的较小聚集体，通常比星系团小得多。

星系群内的星系之间的相互引力作用较弱，所以星系群相对不太稳定，各个成员星系可能被其他星系的引力影响而发生轨道变化。

星系群在宇宙中广泛分布，是宇宙中星系聚集程度较低的一种形式。

四、星系团和星系群的关系星系团和星系群可以看作是一种从大到小的聚集层级关系。

星系团由多个星系群聚集而成，而星系群则是由多个星系聚集而成。

这种聚集层级在宇宙中形成了星系的真正“大规模结构”，这些结构的研究对于揭示宇宙演化的规律具有重要意义。

五、星系超团（Galaxy Supercluster）星系超团是由数十个或数百个星系团和星系群组成的更大规模的星系聚集体。

星系超团的跨度可以达到数百万光年，是宇宙中最大的结构。

星系超团内的星系团和星系群之间通过引力相互作用，形成了复杂的结构和层级关系。

总结起来，星系聚集是宇宙中常见的现象，这种聚集是由星系之间的引力相互作用而形成的。

活动星系

(2) 非热连续辐射

正常星系：黑体辐射，极大值在光学波段，辐射主要来自星系内的恒星活动星系：热辐射（红外）+ 非热辐射，极大值在远红外波段
(3) 快速光变

光变时标：几天-1年→核区的大小不超过1光年
(4) 特殊形态

亮核、喷流、不规则形态
(5) 强发射线和极化辐射
2. 同步加速辐射
3C 279

在几天到几个月的时标内有快速而猛烈的光变 →致密核
4. 类星体（Quasars）

在20世纪60年代发现的射电源中，有些光学视形态类似于恒星，无法分解，因而被称为类星射电源，简称类星体。

光谱中有强而宽的未知发射线。 1963年Maarten Schmidt证认出它们实际上是红移了的H和其他元素的发射线。
赛弗特星系蝎虎天体类星体旋涡不明类星核区有弱辐射核区有弱辐射喷流与双瓣非热辐射 + 热辐射宽与窄无（弱）宽与窄 0.003-0.06 0.05-0.4 0.2->4 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 无（？）前景气体云
§4.3 引力透镜和视超光速运动
1. 引力透镜 (gravitational lens)

在形态上分为致密型和延展型两类致密型射电星系的射电像与光学像一致或稍小，也称为核-晕型射电星系。射电辐射来自核心。
延展型射电星系的射电像大于光学像，常表现为双瓣结构（长达1 Mpc）。射电辐射来自双瓣。
(2) 典型源

M87：室女星系团中心的巨椭圆星系。第一个观测到喷流的星系。喷流的长度约2 kpc，有团块结构，在射电到X射线波段产生同步加速辐射。

磁单极驱爆超新星暴提供地球核心与白矮星能源的统一模型

Nm

4R2(m0)t

2.5
1028
(
(m0) (up)
m
)(
R R⊙
)2
(
4.5

t 109
Yr
)
(up ) m
10 14 cm2s1sr 1

310 3 m2
Yr 1sr 1
流量太小，迄今地球上物理实验无法探测。
RC光度作为能源的天文意义
在磁单极聚集核心区,通过磁单极催化核子衰变反应(RC效应)，产生的总光度:
代黑洞模型 (周围的吸积流模型只是作为次要能源)。 2) 星系核心的超巨质量天体在其周围附近区域的引力效应类似于黑洞. 含有足够数量磁单极的超巨质量天体既无黑洞视界面、也无中心奇异性, 这是由
于磁单极催化核子衰变反应的速率正比于物质密度的平方. 衰变出来的轻子与光子向外发射, 因此中心密度不可能趋向无穷大.结合粒子物理学中的RC效应,避免了经典广义相对论的黑洞理论呈现的中心奇异性问题.
Rubakov-Callen (RC)效应:磁单极催化核子衰变
pM e 0M debris (85%)
(1025 1026 )cm2
pM e M debris (15%)
或 10 36 cm 2
磁单极含量(Nm)
Nm / NB
Nm :磁单极数目; NB : 重子Leabharlann 目磁单极在天体物理学的重大作用
―磁单极驱爆超新星和宇宙热大爆炸的统一模型
彭秋和 (南京大学天文系)
I.磁单极性质(天文相关)
质量
mm 1016 mp (1970s ) mm (103 104)mp ? (2010s )

活动星系

In type II Seyfert galaxies the denser gas is missing or obscured.
Brightness varies on timescale of months → compact nucleus
3C 84的射电变化
The activity of some Seyfert galaxies may result from galaxy interactions.
Radio emission is produced by high-speed electrons in magnetic fields through synchrotron radiation.
Movement of radio galaxies causes different appearance.
Radiation power ~γ2B2β2, whereβ= v/c, γ= (1-β2)-1/2.
Beamed radiation along the particle’s motion with
half-opening angleα≈1/γ.
Power-law spectrum
(3) Unusual structure Bright nucleus, jets and irregular appearance
non-thermal radiation, with peak energy at far-infrared wavelength.
Synchrotron Radiation 同步加速辐射
Continuum radiation from high-speed charged particles, such as electrons, as they are accelerated in a strong magnetic field.

射电天文发展报告

射电天文学科进展报告引言射电天文学为现代天文学做出了巨大贡献。

上世纪六十年代天文学的四大发现，类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射，都是用射电手段观测到的。

迄今有10项诺贝尔物理学奖授予天文学研究领域，射电天文学成就了其中6项，充分显示了这门新兴学科的强大生命力。

以英国Jordrell Bank-76米、澳大利亚Parkes-64米、美国Aricebo-305米、德国MPIfR-100米和美国GBT-100米为代表的一批大型射电望远镜在国际上相继建成，射电干涉技术极大的提高了射电天文观测的分辨率和灵敏度，以美国甚大阵（VLA）、印度GMRT，英国MERLIN，美国的VLBA等综合孔径望远镜和欧洲的VLBI网（EVN）为代表的一批阵列构成并提供了不同的观测基线层次，以日本VSOP为代表射电干涉技术开始向空间发展。

大型低频射电望远镜阵列LOFAR，21CMA，MW A等将为探测再电离时代高红移宇宙做出贡献。

接收机方面，多波束技术和数字技术快速发展，使射电天文的观测效率和水平上了一个新的台阶。

具有平方公里接收面积的SKA作为下一代米波和厘米波干涉阵，其核心科学目标雄心勃勃，前景令人鼓舞。

美国NRAO-12米，欧洲IRAM-30米和日本NRO-45米等毫米波望远镜的大量科学产出，德国APEX-12米和日本ASTE-10米的建成以及ALMA的建设，标志着毫米波亚毫米波观测技术的快速发展，拓宽了射电观测窗口。

射电天文技术的进步极大的推动了天文学的发展。

【注：国内外太阳的射电研究进展见太阳学科进展报告。

】我国的射电天文学发展迅速，研究力量主要集中在国家天文台总部、紫金山天文台、上海天文台和乌鲁木齐天文站等观测基地，以及北京大学、南京大学和北京师范大学等高校。

研究方向主要布局于星系及活动星系核、分子谱线、脉冲星、射电天文技术等领域，还开展诸如探月工程VLBI测轨等深空探测研究。

目前已建成了密云综合孔径望远镜、青海德令哈13.7米毫米波望远镜、上海佘山25米、乌鲁木齐南山25米、密云50米和昆明40米射电望远镜。

活动星系

导语：活动星系和类星体的巨大能量之谜曾经困扰了天文学家几十年之久，现在普遍认为，它们的能量来源于星系中央的高速自转的超大质量黑洞。
上世纪20年代以后，天文学家终于认识到在银河系之外广漠的宇宙空间散布着无数个大小不一、形态各异的星系。不过直到20世纪中期，天文学家还认为星系是相当平静的，只有难得一见的超新星以与整个星系相当的光度爆发出来，才会偶尔冲破宇宙深处沉沉的寂静。随着射电天文学的发展，天文学家发现了我们银河系中心的射电源和许多星系的强射电源。值得注意的是，这些河外射电源在射电波段发射的能量比银心大得多，从此揭开了认识星系活动的序幕。
星系的物质落进黑洞时，与它的质量对应的引力能被释放并转变成电磁辐射，包括光，X射线和射电波。
和核
和核
一般不严格区分活动星系和活动星系核。
地球地磁活跃星系核（active galactic nucleus，缩写为AGN）是一类中央核区活动性很强的河外星系。这些星系显得比普通星系活跃，在从无线电波到伽玛射线的全波段里都发出很强的电磁辐射，光度大约在10361041J/s之间，人们将它们称为活跃星系。活跃星系核是这些星系明亮的核心部分，尺度通常在1光年上下，只占整个活跃星系的很小一部分。但由于其光度大大超过宿主星系，因此活跃星系核通常也指整个活跃星系。
现在一般不严格区分活动星系和活动星系核。
【活动星系核】某些星系中的特别明亮的核，被认为是由于物质落向质量极大的黑洞而引起的。
活动星系活动星系，从称为核的中心区域发射大量能量的星系。这赋予这类天体另一个名称——活动星系核，通常简称为AGNs。这个名词包括了在不同时期发现的，已有不同名称的许多类高能星系，其中有赛弗特星系，N 星系，蝎虎座BL型天体和类星体。现在认为，所有这些天体的能量都是由某种基本相同的，设计活动星系中心一个特大质量黑洞对物质吸积的过程所提供。

活动星系核X射线本征谱指数与爱丁顿比关系的研究进展

活动星系核X射线本征谱指数与爱丁顿比关系的研究进展倪嘉阳;薛永泉【摘要】活动星系核是中央核区有剧烈活动的(河外)星系总称.随着观测技术不断进步,人们对活动星系核的研究越来越多,对其理解也越来越深刻.总结整理了近年来对活动星系核X射线本征谱指数与爱丁顿比关系的观测结果,揭示出如下V形关系图像:随着爱丁顿比由大变小,X射线本征谱指数与爱丁顿比由存在正相关关系,转变为存在负相关关系.一般认为,这一观测现象反映了随着吸积率的降低,黑洞吸积模式发生了变化,由高吸积率时的标准薄盘吸积变为低吸积率时的辐射无效吸积流.这表明,基于标准薄盘的最基本的活动星系核统一模型虽然能够成功地解释较高光度活动星系核的很多观测现象,但却需要做一定的修正,以解释低光度活动星系核的一些观测性质.同时,将来有希望利用这一相关关系估算活动星系核一些重要参数,如中央超大黑洞质量、吸积率等,从而帮助人们更好地理解活动星系核的辐射机制和演化过程.最后对这一领域的研究进行了总结与展望.%Active galactic nuclei (AGN) are galaxies that have strong activities at their centers. Due to continual progress in observational technologies, a wide variety ofresearches on AGN have been carried out, leading to profound understanding of the nature of AGN. This paper collects and summarizes recent observational results about the correlation between X-ray intrinsic photon index and Eddington ratio in AGN, which present a V-shape correlation:as the Eddington ratio decreases continuously, such a correlation changes from being positive into being negative. It is generally believed that these observational results reflect that, as the accretion rate decreases, the black hole accretion mode changes as well, from theoriginal standard thin disk into radiatively ine?cient accretion flow. This indicates that the very basic AGN unification models based on the standard thin accretion disk have to be modified in order to well explain some observed properties of the low-luminosity AGN, although those models enjoy great success in explaining many observations of the AGN with higher luminosities. In the future, it is possible to use this correlation (if refined further) to estimate some important AGN parameters such as the black hole mass and accretion rate, which will facilitate our better understanding of the radiation mechanisms and evolution of AGN. Finally, this paper is concluded with some future prospects in this research field.【期刊名称】《天文学进展》【年(卷),期】2017(035)004【总页数】19页(P398-416)【关键词】活动星系核;X射线天文学;吸积物理【作者】倪嘉阳;薛永泉【作者单位】中国科学技术大学天文学系,合肥 230026;中国科学院星系与宇宙学重点实验室,合肥 230026;中国科学技术大学天文学系,合肥 230026;中国科学院星系与宇宙学重点实验室,合肥 230026【正文语种】中文【中图分类】P157.6活动星系核(active galactic nucleus，简称AGN)是宇宙中光度最大的一类天体，其在整个电磁波段都有很强的辐射。

广西大学安全生产技术中心基本情况安全生产

广西大学安全生产技术中心基本情况1、介绍一下广西大学的资源于安全工程专业我就是这个专业的，大二分小类专业，有采矿和安全工程，就业都不错。

在哪里都一样，我学的是采矿，起初以为不好，但是到毕业才知道我们专业是全校就业率最高的，工资高，技术性的，随便跳槽。

现在是读另一个专业的研究生，加油吧，进入大学只是一个起步，今后你转身的机会多的是，像我写了部几十万字的小说，两个学位，成绩中等，做过主编，做过生意，大学就那么回事，不要想的太神圣了，主要还是看自己2、广西大学的王牌专业广西大学的新闻最牛，一般的学校没有开这个专业，而且，一般好的老师都在西大，人脉关系也在那里，现在的区内电台电视台报纸骨干一般都是西大出来的。

3、广西大学计算机与电子信息学院的学院简介广西大学计算机与电子信息学院成立于1997年4月，由原广西大学的计算机科学系、物理系的电子工程专业合并组建而成，1999年3月，校计算中心并入计算机与信息工程学院。

广西大学从1977年开始招收无线电专业的本科生，1979年开始招收计算机软件专业的本科生，1985年开始招收计算机软件方向的硕士研究生，1995年开始招收计算机方向的硕士研究生，至今已有近30多年计算机与电子信息专业高层次人才培养与科学研究的历史。

经过30多年的建设和发展，学院已经形成了研究生教育、本科教育、成人学历教育和自学考试助学班等多层次办学体系。

目前，学院与电气工程学院、生命科学学院、机械工程学院共建有“发电设备与智能信息技术”和“生物信息学”两个博士点，拥有“计算机科学与技术”、“软件工程”2个一级硕士点，6个二级硕士点，以及“计算机技术”和“软件工程”2个专业硕士点；有计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程、电子商务、网络工程、信息安全等六个本科专业，以及多个成人本、专科专业。

学院现有在校3400多人，其中硕士生230多人，留学生3人，本科生1400多人，成人学历班及自考班学生1800多人，是广西大学学生规模较大的学院。

星系的动力学状态与星系演化模型

星系的动力学状态与星系演化模型星系是宇宙中最为庞大而神秘的天体系统之一，它们以恒星、行星以及其他天体构成，而其中的动力学状态和演化模型一直以来都是天文学家们所关注的研究课题。

通过观测和分析，科学家们渐渐揭开了星系的表面秘密，提出了各种星系演化的假说和模型。

一、星系的动力学状态1.1 旋转旋转是星系动力学的重要特征之一。

大部分星系都呈现一定的旋转状态，恒星和气体在星系平面内沿着固定的方向运动。

旋转使得星系的形态发生变化，有助于维持星系的稳定性。

通过观测星系的旋转速度和分布情况，可以推断星系的质量分布和动力学状态。

1.2 引力相互作用引力相互作用是星系演化的重要因素。

恒星和行星的运动受到星系内其他天体的引力影响，而星系本身也受到其他星系的引力作用。

这种引力相互作用会改变星系内物质的分布和运动轨迹，导致星系的演化。

1.3 碰撞和合并星系之间的碰撞和合并是星系动力学状态的重要来源。

当两个星系相互靠近时，它们之间的引力相互作用会造成大量恒星和气体的紊乱运动，从而导致星系形态的改变。

当两个星系合并时，它们的恒星和气体会融合在一起，形成新的星系结构。

二、星系演化模型2.1 比萨环模型比萨环模型是解释星系形态的一种重要假设。

根据比萨环模型，星系演化过程中存在着一个形态演化序列，从紧凝球状星系逐渐演化为棒旋星系，最后变成晚期螺旋星系或椭圆星系。

这种演化过程主要受到星系内部的动力学力学平衡和引力相互作用的影响。

2.2 大质量黑洞模型大质量黑洞模型是解释星系演化中超大质量黑洞形成和演化的一种理论模型。

根据这个模型，星系中心存在着一个超大质量黑洞，它通过吸积周围的恒星和气体来增长。

黑洞的质量增加会对星系内部的物质运动产生影响，从而导致星系结构的演化。

2.3 环形星系模型环形星系模型是一种解释星系形态的特殊模型。

根据这个模型，星系的形态受到螺旋波的影响，形成了环状结构。

这种螺旋波可以通过恒星和气体在星系内部的运动来解释，它们形成了一种周期性的结构，推动了星系的演化。

星系中的星系合并与星系演化机制

星系中的星系合并与星系演化机制星系合并是宇宙中的一种普遍现象，它涉及两个或更多星系之间的相互引力作用，导致它们逐渐接近并最终合并为一个更大的星系。

这一过程不仅影响星系的形态和结构，还对星系的演化产生了重要的影响。

本文将探讨星系合并的机制以及它对星系演化的影响。

一、星系合并的机制星系合并的机制可以概括为以下几个方面：1. 引力相互作用：星系间存在巨大的引力相互作用，使得它们逐渐靠近。

这是由于大质量星系的引力场能够弯曲周围的时空，进而对其他星系产生吸引力。

2. 冲击与摩擦：当星系靠近时，它们之间的气体和星际物质也会相互作用，导致冲击和摩擦。

这些相互作用会造成气体的压缩和引发恒星形成。

3. 潮汐力：星系合并时，它们之间的潮汐力会产生巨大的引力潮汐效应。

这种效应会使星系内部的恒星和星际物质受到剪切力和拉伸力，引发星系结构的变形。

4. 黑洞共鸣：部分星系合并会导致超大质量黑洞的共鸣。

当两个星系的黑洞靠近并合并时，它们的引力会产生共振效应，导致黑洞聚集并释放巨大的能量，形成强烈的活动星系核。

二、星系合并对星系演化的影响星系合并对星系的演化有着深远的影响，主要包括以下几个方面：1. 形态转变：合并后的星系往往会经历形态的转变。

例如，螺旋星系合并后可能会变成椭圆星系，而不规则星系则可能形成更为复杂的结构。

2. 恒星形成：合并过程中，星系间的气体和星际物质会相互作用和冲击，导致气体压缩和恒星形成。

因此，星系合并通常与更为活跃的恒星形成活动相关。

3. 活动星系核：星系合并往往导致超大质量黑洞的共鸣和活动，形成强烈的活动星系核。

这些活动会释放出大量的能量，并对星系内部的形态和恒星形成活动产生影响。

4. 星际物质重分布：星系合并会导致星系内部的星际物质重新分布。

一些气体和星际物质会被抛射出星系，形成大量的星系漂流，而另一部分则被吸收到合并后的星系内部。

三、星系合并的观测与研究方法为了观测和研究星系合并，科学家采用了多种观测和模拟方法。

物理学中的宇宙学与天体物理现象探讨

物理学中的宇宙学与天体物理现象探讨当我们仰望星空，那无尽的深邃和神秘总是引人遐想。

在物理学的领域中，宇宙学和天体物理学如同两把钥匙，帮助我们解锁宇宙的奥秘，探寻那些令人惊叹的天体物理现象。

宇宙学，它研究的是整个宇宙的起源、演化和未来。

从大爆炸理论开始，我们对宇宙的认知就有了一个全新的起点。

据这个理论，大约138 亿年前，宇宙从一个奇点开始急剧膨胀，释放出巨大的能量和物质。

在这之后，宇宙不断地冷却和演化，形成了我们今天所看到的各种天体和结构。

在宇宙学中，暗物质和暗能量是两个极其重要的概念。

虽然我们无法直接观测到它们，但通过对星系旋转曲线、星系团的引力透镜效应等的研究，科学家们推断出暗物质的存在。

暗物质似乎在维系着星系的结构和稳定，但其本质究竟是什么，至今仍然是一个未解之谜。

暗能量则更加神秘，它被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。

对于暗能量的性质和来源，科学家们提出了各种假设和理论，但还没有一个能够被确凿地证实。

而天体物理学则聚焦于具体的天体和它们所展现出的物理现象。

恒星的诞生、演化和死亡就是一个引人入胜的过程。

在巨大的分子云中，物质由于引力作用逐渐聚集，形成原恒星。

当核心温度和压力足够高时，核聚变反应被点燃，恒星开始发光发热。

恒星的质量决定了它的寿命和最终的结局。

质量较小的恒星会逐渐耗尽燃料，变成白矮星；质量较大的恒星可能会经历超新星爆发，形成中子星甚至黑洞。

超新星爆发是天体物理学中的一个壮观现象。

当恒星内部的核聚变无法再维持其平衡时，会发生剧烈的爆炸，释放出巨大的能量和物质。

在这个过程中，会产生许多重元素，如金、银、铀等，这些元素被抛洒到宇宙空间中，为后续的恒星和行星形成提供了物质基础。

黑洞，这个神秘的天体，一直是天体物理学研究的热点。

它具有极强的引力，甚至连光都无法逃脱。

黑洞的形成通常与大质量恒星的死亡有关。

当恒星的核心塌缩到一定程度，形成一个密度极高的区域，就形成了黑洞。

通过对黑洞周围物质的吸积盘和喷流的研究，我们可以间接探测黑洞的存在和性质。

核天体物理

核天体物理核天体物理是一门研究恒星、星系和宇宙的物理学分支。

它主要研究的对象是恒星的演化、恒星内部物质的运动、核反应以及恒星爆炸等现象。

核天体物理的研究对于我们理解宇宙的形成与演化历史、了解恒星内部运动机制以及探索新的天体物理学现象具有重要意义。

下面将对核天体物理的研究内容、研究方法以及该领域最新的研究进展进行简要介绍。

核天体物理研究的内容主要包括恒星结构和演化、恒星的中心核反应、核物理过程与恒星演化的关系、恒星的爆炸以及宇宙中的星系演化等。

恒星结构和演化的研究是核天体物理学的基础，通过观测和理论模拟的相结合，研究人员能够推断恒星的内部温度、密度和组成等物理性质。

恒星的中心核反应是恒星能量来源的关键，其中的核聚变反应在恒星内部不断进行，使恒星维持着稳定的物质平衡。

核物理过程与恒星演化的关系是核天体物理中的重要研究内容，通过对核物理学过程的研究，可以推断出恒星的年龄、质量和化学成分等。

恒星的爆炸是核天体物理的另一个重要研究领域。

恒星的爆炸可以分为两种类型：超新星爆炸和引力坍缩超新星爆炸。

超新星爆炸是恒星演化的末期，当恒星内部的核燃料耗尽时，恒星的内部会发生坍缩并形成一个致密的中心物体，同时释放出大量的能量和物质。

引力坍缩超新星爆炸是核天体物理学的新的研究领域，它是一种由于中子星或黑洞引力作用于周围物质而引发的爆炸现象。

近年来，核天体物理学取得了多项重要的研究进展。

例如，科学家们通过观测引力波成功探测到了黑洞和中子星的碰撞，并获得了有关引力坍缩超新星爆炸的重要数据。

此外，人们还通过对超新星爆发过程的观测，发现了新型的超新星，如超新星SN 1987A，以及构成快速演化的恒星类别。

这些新的研究成果为我们理解恒星的演化和宇宙的起源提供了重要的线索。

总之，核天体物理是一门研究恒星、星系和宇宙的物理学分支，在我们理解宇宙的演化历史，探索新的天体物理现象方面具有重要的意义。

通过研究恒星的结构、演化、核反应以及恒星的爆炸等现象，我们可以更加深入地了解宇宙的运行规律，并推动相关领域的技术和应用的发展。

活动星系核及恒星反馈和星系风

星系中恒星形成活动的剧烈烈程度正相关 (Mineo et al. 2012)。星系周热介质可能含有相当多的质量量和金金属，研究它对我们理理解盘星系的形成至关重要。 3）活动星系核外流在当前冷暗物质宇宙学（ΛCDM）框架下的星系成级次演化的主流模型中，质量相近的两个盘状星系并合（Major Merger）是其中不可或缺的一个成分。早在 Sanders et al. （1988）的经典工作中，由星系并合引起的一系列过程在星系形成和演化中的重要性已经得到了充分认识。星系并合引起的引力潮汐可以扰动恒星形成中的气体，触发星暴、活动星系核现象。星系中心的超大质量黑洞在很短的时间延迟后，由于获得大量的气体供应进入快速吸积、质量增长的过程，即活动星系核（AGN）状态。目前较为普遍接受的观点认为，中心黑洞的活动在星系形成和演化过程中起到关键性的作用。数值模拟工作往往通过植入一个活动星系核反馈（AGN Feedback）的关键成分来移除大量的冷气体，避免过多恒星形成，来实现星系及其中心黑洞质量增长的自我调节，才能获得和观测（例如著名的 M－σ关系）相符的模拟结果（Di Matteo et al. 2005, Springel et al. 2005）。更接近现实的理论模拟将依赖于添加重子物理过程的细节和对反馈的详细过程深入研究。 4）环星系介质中的反馈物理环星系介质（circumgalactic medium; CGM）是近几年天文学研究的一个热点方向，有大量的观测进展（尤其是氢原子与各种金属吸收线的探测），对星系的成长演化、失踪重子之谜、星系际介质 IGM 的金属丰度演化等都有很大影响（Tumlinson et al. 2017）。星系中已知的可见重子物质主要是恒星与星际介质，但只占按宇宙中重子物质比例预期值的 20%以下，这个星系尺度的“失踪重子之谜”是低红移（红移 z < 2）宇宙中重子物质分布的一个核心问题。近几年对类星体光谱中金属吸收线的观测研究，发现相当一部分失踪重子隐藏在星系的暗物质晕中。所谓的“环星系介质”正是随着这些观测突破开始变得广为人知的一个天文学术语。环星系介质可以定义为星系盘以外，星系暗物质晕维里半径之内的重子物质，包含冷气体、温气体与热气体（见图 1 左）。观测表明，环星系介质有可能可以解释银河系大小的星系的大部分或者全部失踪重子（Fang et al. 2013）。