类星体的光度函数

主要讨论了光学选类星体的光度函数有其演化的达几年中的进展，目前在小红移范围已取得比较一致的结论，对ｚ〉２．２，由于类星样品的限制，对类星体光度函数的演化还存在着很大的分岐，在文中还比较了类星体光学，射电，Ｘ射线的光度函数的性质。     

类星体光度函数

对前人在类星体光度函数研究中的工作作了详细的介绍,在前人工作的基础上,提出两个新的研究方法和一个新的统计方法。第一为分类研究法。针类星体分作若干子类,每一子类的光度演化形式可以通过相关分析求出,而数密度则可由简单计数求得。第二为平均星等法,定义平均星等Ｍ。研究表明,对于纯密度演化模型,Ｍ与红移ｚ无关;而对于纯光度演化模型,Ｍ与光度演化形式（Ｍｚ＝Ｍ）成线性关系,提出的新统计方法是ｎ／ｎｍａｘ检验法     

类星体光度函数

对前人在类星体光度函数研究中的工作作了详细的介绍。在前人工作的基础上,提出两个新的研究方法和一个新的统计方法。第一为分类研究法。将类星体分作若干子类,每一子类的光度演化形式可以通过相关分析求出,而数密度则可由简单计数求得。第二为平均星等法,定义平均星等Ｍ。研究表明,对于纯密度演化模型,Ｍ与红移ｚ无关;而对于纯光度演化模型,Ｍ与光度演化形式（Ｍｚ－Ｍ）成线性关系。提出的新的统计方法为ｎ／ｎｍａｘ检验法,它是传统的Ｖ／Ｖｍａｘ和Ｖ′／Ｖ′ｍａｘ检验法的推广。与传统方法不同,它能适用于任何光度函数模型。若所采用的光度函数正确,则样品的ｎ／ｎｍａｘ值应均匀分布于数域［０,１］     

类星体的X射线辐射 1.光度性质和演化

本文概述了Einstein天文台IPC获得X射线流量和光度的统计结果,对混合样品,即光学选择类星体样品,射电选择类星体样品和X射线选择活动星系核样品,讨论了X射线光度与光学光度、射电光度、射电形态的关系以及它的演化性质。     

射电类星体的演化与宇宙学红移

收集了142个射电类星体(28个射电宁静类星体、114个射电噪类星体)、43个核占优型射电类星体、82个瓣占优型射电类星体和80个Seyfert星系的样本,基于Logistic非线性回归分析的方法对红移和热光度、黑洞质量、5 GHz射电光度、爱丁顿吸积率、核主导参数R的关系进行研究,拟合出相应的演化曲线,得到如下结论:(1)射电类星体的演化是从射电噪类星体(RLQ)演化到射电宁静类星体(RQQ),当演化到一定阶段射电类星体过渡到Seyfert星系;(2)核占优型射电类星体(CDQ)和瓣占优型射电类星体(LDQ)之间并没有明显的随红移演化.     

关于较亮类星体的光度演化

从[9]中选取两组取样,引用[7]中给出的公式进行较亮类星体平均光度演化的研究。结果表明:如果宇宙论标准模型适用,且类星体红移主要是宇宙论性质的,那么每个时期的较亮类星体的平均光度就在不断下降。其数量约为0.7—0.8星等/10~9年。     

光学选类星体光度函数的演化

本文评述了光学选类星体光度函数演化的研究方面取得的进展。文中介绍了最新的巡天资料和各种演化模型,并对研究结果进行了讨论。     

类星体的光度演化函数I：包括Z〉2.2大红移范围的统计演化函数

本文对前人的类星体光学演化函数进行改进，使其适用于更大的红移范围，可达Ｚ＝３以上。其物理考虑是：一方面包括核心黑洞质量和吸积率变化而引起光度演化；另一方面在高红移时类星体诞生所引起的密度演化，并且这种演化率与光度有关。这种型式更利于与类星体演化的动力学模型相衔接。新的演化函数通过三种检验来决定，即（１）类星体直到ｍ＝２２＾ｍ．０的星等计数，（２）以ΔＺ＝０．１为间隔的红移分布，（３）Ｚ〉２的类星体     

类星体的光度演化函数Ⅰ：包括Z＞2．2大红移范围的统计演化函数

本文对前人的类星体光学演化函数进行改进，使其适用于更大的红移范围，可达Ｚ＝３以上。其物理考虑是：一方面包括核心黑洞质量和吸积率变化而引起光度演化；另一方面在高红移时类星体诞生所引起的密度演化，并且这种演化率与光度有关。这种型式更利于与类星体演化的动力学模型相衔接。新的演化函数通过三种检验来决定，即（１）类星体直到ｍ＝２２ｍ．０的星等计数，（２）以ΔＺ＝０．１为间隔的红移分布，（３）Ｚ＞２的类星体的星等计数。在适当的光学演化参数和诞生参数下，我们的演化函数与上述三项观测对比相当好，理论预言在观测误差之内。特别要强调的是改善了其它演化函数理论预言在Ｚ＞２普遍过剩的行为，因此这个演化函数可作为类星体演化动力学模型的依据之一。     

类星体团演化的证据

本文讨论了类星体成团随红移的变化。利用Hewitt-Burbidge类星体星表和寻找类星体对的统计方法,分析结果表明类星体成团主要是由于小红移类星体的贡献,大红移类星体没有成团分布的证据。进一步分析表明不同红移类星体在成团分布上的区别并不是由于样品的绝对光度不同而引起的选择效应,而是反映了类星体团随宇宙时间变化的演化效应。     

由NVSS证认的射电类星体

通过对２０００年版Ｖｅｒｏｎ类星体星表和ＮＶＳＳ巡天数据进行交叉证认,得到了３０１颗新发现有射电辐射的类星体,计算了射电类星体的射电谱指数、射电光度、偏振度等物理量并进行了统计分析,讨论了射电类星体所理比例随红移和绝对星等的分布,以及夺度随红移的演化关系。结果发现,强射电类星体在所有类星体中所占的比例Ｆ（ＲＬＱ）随着ＭＢ的增加而增大,随红移的演化是ｚ＝０．０到ｚ＝０．８逐渐上升,在ｚ＝１．５附近开     

类星体形成的半解析模型

以Kang等的星系形成的半解析模型为基础,研究星系和中心大质量黑洞的共同形成和演化.假设类星体的活动性由星系并合引起,通过引入黑洞吸积率,确定了红移区间0z4.5的类星体的热光度函数,并分别从爱丁顿比率、黑洞质量函数和两点相关函数3个方面对模型进行限制,模型预言的光度函数能在整个红移、整个光度范围内与观测相符合.结果显示,常数爱丁顿比率不能很好地描述黑洞吸积,爱丁顿比率需要在一定红移范围内随红移增加;星系主并合是触发类星体活动性的有效机制,而次并合只对低光度和中等光度的类星体有影响,对高光度类星体影响很小;在z=1.0处,极高光度的类星休比其他类星体具有更强的成团性.     

类星体光度和暗物质晕的统计关系

活动星系核的能量反馈是星系形成理论模型中的一个重要物理过程,与星系所处的暗物质晕质量、星系中央大质量黑洞吸积率等因素有关。当前的半解析模型预测活动星系核反馈机制主要有两种模式:射电模式和类星体模式,前者主要发生在大质量暗晕中央的大质量星系中,后者主要由较小质量星系并合导致。利用斯隆数字化巡天(SDSS)提供的目前最大的类星体光谱观测样本,结合基于SDSS构建的星系群(团)表,从统计上分析了类星体的热光度和暗晕质量的分布情况。初步分析结果显示,在大质量暗晕中,类星体的热光度和所在暗晕的质量没有相关性,类星体所在暗晕的质量分布很广,进一步证实了高光度的类星体并不存在于大质量的暗晕中。     

费米耀变体喷流功率与多波段光度的相关性研究

耀变体的喷流辐射机制是一个非常重要的问题。从文献中收集了442个耀变体的数据,这些耀变体包括215个平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasars, FSRQ)和227个蝎虎天体(BL Lac),通过数据研究了耀变体的喷流功率与多波段光度的相关性。研究结果表明:(1)对于平谱射电类星体,喷流功率与射电波段、光学波段、X射线和γ射线的光度都有强相关性,且光度分布顺序为logL_γ logL_O logL_X logL_R。(2)对于蝎虎天体,喷流功率与射电波段、光学波段和γ射线的光度都有强相关性,但是喷流功率与X射线的光度只有弱相关性;蝎虎天体的光度分布顺序为logL_O logL_γ logL_X logL_R,而且蝎虎天体的各波段光度都小于平谱射电类星体。我们认为这些差异是由于平谱射电类星体与蝎虎天体的内禀属性不同导致的,即吸积模式不同和喷流辐射机制不同等。     

由NVSS证认的射电类星体

通过对２０００年版Ｖｅｒｏｎ类星体星表和ＮＶＳＳ巡天数据进行交叉证认,得到了３０１颗新发现有射电辐射的类星体．计算了射电类星体的射电话指数、射电光度、偏振度等物理量并进行了统计分析,讨论了射电类星体所占比例随红移和绝对星等的分布,以及偏振度随红移的演化关系．结果发现,强射电类星体在所有类星体中所占的比例Ｆ（ＲＬＱ）随着ＭＢ的增加而增大,随红移的演化是从。＝０．０到ｚ＝０．８逐渐上升,在ｚ＝１．５附近开始缓慢下降,到ｚ＝ ２．０附近降到谷底,然后又有上升趋势．射电偏振度大部分小于 ４．０％,偏振度越小,类星体数目越多．而射电偏振度与红移之间似乎没有相关性．     

类星体在大尺度上的分布

本文根据A.Hewitt和G.Burbidge1987年出版的类星体第三总表,按射电、X、光学和紫外超选类星体分别进行了星等、红移分布的统计分析。其结果随坐标系的选取和天区的划分而不同,造成这个结果的可能原因是所划分的天区之间的巡天几率不等而引起。从这个角度出发,天球上还有大量类星体未被发现,从银河系东西半球的各种类星体的红移分布函数的一致性来看,是支持类星体空间分布是均匀的。     

类星体的光度演化

本文根据四项关于类星体标准烛光的工作,应用光度距离正确公式,求出改进的减速因子q_0。从类星体新表求出统计的(z)-z关系,然后计算出类星体的绝对星等(z)和(t)以及它们的变率d(z)/dz和d(z)/dt。文中说明求q_0的过程和所得结果,q_0=+2.07,并叙述了处理1500多颗类星体的方法和所得(z)的表达式。还求出(z)和它们的变率。最后对所取样品有无Malmquist效应以及q_0的大小两种值,进行了讨论;也对同类工作进行了比较讨论。     

Fermi耀变体的辐射特性和演化研究

搜集和计算了734个Fermi耀变体样本,包括322个蝎虎天体(其中148个高峰频蝎虎天体、73个中峰频蝎虎天体以及101个低峰频蝎虎天体)和412个平谱射电类星体(其中18个高峰频平谱射电类星体、45个中峰频平谱射电类星体以及349个低峰频平谱射电类星体)。研究了每个子类的红移分布、黑洞质量分布以及γ射线光度的分布,并对其红移、黑洞质量、γ射线光度以及同步峰值频率的相关性进行了分析,结果表明:(1)根据红移与γ射线光度分别从高到低的排序,得到Fermi耀变体的演化序列遵循平谱射电类星体→蝎虎天体,且高同步峰频耀变体→中同步峰频耀变体→低同步峰频耀变体,但根据黑洞质量从高到低得到的演化序列不同,这可能是黑洞质量的估计误差以及黑洞质量样本数量较少造成的;(2)Fermi耀变体每个子类的红移与黑洞质量、黑洞质量与γ射线光度之间正相关;(3)Fermi耀变体每个子类的红移、γ射线光度分别与同步峰频之间反相关,黑洞质量与同步峰频之间不存在相关性。     

有射电子源结构类星体的统计分析 Ⅱ.绝对视星等、绝对射电星等和色指数差Q与子源线距的关系以及有关的演化特征

本文在第I部分的基础上,继续用类星体射电子源线距D进行“标准烛光”分类,经过统计分析,得到了子源角径最大的一类类星体的一些统计规律:它的视星等与红移之间,它的绝对星等、单频射电光度、积分射电光度和色指数差Q与D之间有很好的相关性等.由此得到下列有关有子源类星体演化性质的推论:1.随着子源间距D的增大,光学光度下降:dM_v/d_D=10.~m6/MPC.2.随着子源间线距D的增大,射电光度下降.dM_(408-5000)/dD=9.~m04/MPC.3.随着子源间线距D的增大,色指数差Q下降.dQ/dD=-1.~m55/MPC.4.在演化过程中,射电谱型,即谱指数基本保持不变.5.光学辐射主要是非热致的.但随着演化,热致辐射的成分渐渐增多.6.根据光学光度、射电光度以及色指数差Q三种物理量所估计的类星体的演化时标基本一致,大约是1.6×10~7年.7.这些性质和类星体最后演化为星系的总观点不矛盾.8.子源线距D与距离间没有明显的统计相关,即没有迹象表明类星体是在同一个时代产生的,这是大爆炸宇宙学所不能解释的.     

光学选射电噪类星体的射电性质

对类星体进行多波段的观测和研究,是了解类星体本质的一个重要途径．LBQS类星体是目前公认较为完备的一个光学选类星体样本,利用此样本与最新的485GHz全天射电源表进行了交叉证认,共找到了34个类星体的对应射电源．计算证明,这34个类星体都是射电噪的类星体．所得研究结果表明,射电噪类星体的射电光度与光学光度之间存在线性相关性．