论文部分内容阅读
Chandra和XMM-Newton的X射线深空观测已经把80%的宇宙河外X射线背景(CXRB)分辨为独立的点源,其中的大多数都是活动星系。随后的光学观测发现,这些AGN中的大多数是受到遮蔽的II型AGN,具有类似塞费特星系的X射线光度,其数量在x~0.7达到峰值。由于宇宙恒星形成率恰好在与此相近的红移达到峰值,这就支持了一种新的AGN统一图景:AGN所受到的遮蔽,并不像传统的AGN统一模型所假设的那样仅仅来自一个靠近中心的不变的孤立的尘埃环,而是具有更复杂的结构,并且和寄主星系中的恒星形成等过程存在密切的联系,从而存在着演化。
基于这种想法而假设II型AGN所占的比例f2随红移z和2-10 keV X射线光度Lx都发生演化的CXRB合成模型计算,给出了能够拟合CXRB的f2的三种不同的演化方式:快速红移演化、缓慢红移演化、无红移演化。为了进一步在红外波段研究AGN的演化,鉴别CXRB合成给出的f2的这三种可能的红移演化方式,本文从这三种演化方式出发,利用光致电离程序Cloudy来计算不同光度LX、红移z和柱密度的AGN的能谱分布以及观测定出的AGN硬X射线光度函数(HXLF),预测AGN的各种能反映其演化的中红外可观测量:累积计数分布、光度函数以及AGN对宇宙红外背景能谱(CIRB)的贡献。我们就遮蔽介质的内半径为1 pc或10 pc,AGN寄主星系中恒星形成过程的影响,使用新的或旧的AGN硬X射线光度函数等多种情况分别给出了预测结果。
计算结果与观测数据的比较表明:预测的能谱分布很好地解释了深空观测中发现的AGNs的平均性质;当AGN周围的遮蔽介质距离中心~10 pc时,来自AGN的平均中红外辐射能够得到最好的解释;AGN的中红外光度函数将是测量AGN周围遮蔽介质的覆盖因子在z~0到1之间的演化的一个非常好的工具,但是现有的观测数据还不能够很好地对根据f2的三种演化方式给出的中红外光度函数的预测作出较好的区分;要使AGN对CIRB的贡献满足观测给出的约束,主导CXRB的AGN的寄主星系中的恒星形成率必须<100 Moyr-1;利用最新HXLF做计算在一定程度上改善了预测结果。
AGN周围的遮蔽介质,位于AGN及其寄主星系之间,为AGN提供燃料同时也遮挡了核心辐射,其演化与AGN和及其寄主星系的演化密切相关。因此,研究AGN周围的遮蔽介质的分布及其演化对于研究AGN及其寄主星系的形成和演化都具有重要的意义。