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塞弗特星系(Seyfert galaxy):活動星系核的一個亞型,是一類中心有明亮恆星狀天體的旋渦星系,由美國天文學家塞弗特研究和命名。與類星體性質相似,是星系核有激烈活動的星系,只是光度比較低。實際上兩類天體是一個完整的序列,是類星體光度較弱時的形態。與類星體的關係仍不清楚,可能是類星體演化的後期階段段。其活動性來自核心超大質量黑洞吸積周圍物質所釋放的勢能。

1 塞弗特星系 -基本簡介

塞弗特星系塞弗特星系

塞弗特星系(Seyfert galaxy):星系核激烈活動的星系,其核心是一個黑洞,它可能是類星體演化的後期階段。

2 塞弗特星系 -星系特點

在無線電波、紅外線、紫外線、X射線波段有強烈電磁輻射。包括氫、氦、氮、氧元素的特徵輻射線,並有對應於每秒500-4000公里相對運動的強烈多普勒效應。

3 塞弗特星系 -測光觀測

塞弗特星系塞弗特星系

用國家天文台昆明站1m光學望遠鏡和興隆站2.16m光學望遠鏡對塞弗特2型活動星系NGC5953進行了B、V、R三色測光觀測,著重研究了星系形態、三個光學波段上的表面亮度輪廓和(B-V)、(B—R)表面色指數分佈。結果發現,在NGC5953星系核的附近偏北方有一個大小約2kpc、平均光譜型相當於A5的蟹狀「藍區」,該「藍區」伸展出5條旋臂狀結構並分別與5組巨電離氫區成協;在NGC5953與鄰近的旋渦星系NGC5954的連接區域存在一個較弱的結構,可能是一個大小約1kpc、絕對星等約-12.75的矮星系;NGC5953表面色指數分佈重心相對於巨電離氫區分佈重心及星系核存在著約0.5kpc的偏離,這表明了NGC5953/4的相互作用與NGC5953中發生的恆星形成有密切相關。

4 塞弗特星系 -窄帶成像觀測

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使用國家天文台興隆觀測站2.16m望遠鏡的BFOSC相機,對6個塞弗特2型星系進行了窄帶成像觀測,並獲得了它們的[OⅢ]λ007和Ha+[NⅡ]λλ6548,6583發射線像以及鄰近的連續輻射像,用來研究其窄線區延展電離氣體的形態和性質.根據簡化的活動星系核的統一模型,假設窄線區氣體成球狀分佈,那麼應觀測到塞弗特2型星系的窄線區電離氣體成V-狀(電離錐).

但觀測表明,只在一些塞弗特2型星系中觀測到了電離錐,而在另外一些塞弗特2型星系中觀測到了簡化的活動星系核統一模型所不能解釋的窄線區電離氣體的「暈」狀形態.結合觀測結果,討論了導致在塞弗特星系中觀測到窄線區電離錐和其它不同形態的因素以及對活動星系核統一模型的驗證等相關問題.

5 塞弗特星系 -星系干擾

塞弗特星系塞弗特星系

塞弗特星系是一類特殊的旋渦星系,它們的核異常明亮。長久以來,天文學家們一直懷疑其能量來源是否是星系中心正在吞噬物質的超大質量黑洞,一種流行的理論是塞弗特與近鄰星系交會時受到擾動,使得氣體等物質下落到黑洞中。在可見光波段,天文學家僅僅能在少數塞弗特星系中找到支持這一理論的證據。而最近,美國的甚大陣(VLA)拍攝了塞弗特星系的中性氫照片,顯示大部分塞弗特星系都受到了近鄰星系的擾動。

研究人員選定了一些離我們都比較近,先前曾在可見光波段觀測過的塞弗特星系,用VLA進行了觀測。圖像顯示它們當中的大部分都受到了近鄰星系的擾動。而後研究人員比較了VLA拍攝的不活躍星系的照片,幾乎沒有受到擾動。國立台灣大學的研究生Ya-Wen Tang表示,這種現象表明星系的近距離交會與星系中心黑洞的活動性之間存在密切的聯繫。他還說,這是揭示弗特星系能源機制的最強有力的證據。除了星系交會以外,其它機制都不能解釋塞弗特星系與不活躍星系的這種差異。

美國弗吉尼亞大學的研究生Cheng-Yu Kuo說,VLA在射電波段拍攝到的圖像與可見光波段有很大不同。星系交會導致氣體和塵埃向星系中心的黑洞下落,輻射出能量。輻射能量的大小取決於吞噬物質的速率。塞弗特星系的活動性還不是最強,類星體和蠍虎座BL天體的能量比其強百倍。

台灣「中央研究院」天文研究所的Jeremy Lim表示,他們的研究表明,中性氫圖像是研究星系之間相互作用的有力工具。

6 塞弗特星系 -輻射頻帶

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這些星系核的電磁輻射是由中心的超大質量黑洞及圍繞這些黑洞的吸積盤造成。輻射或者來自吸積盤的表面,或者是附近的氣體雲受輻射電離而產生。吸積盤旋轉造成觀測到的多普勒頻率變寬。 

無線電波輻射可能是由同步輻射造成。紅外輻射來自其他波長的輻射被星系核附近的雲層再次吸收與發射。 能量最高的光子則來自黑洞附近高溫冕區的逆康普頓散射過程。

窄帶輻射被認為是來自活動星系核的外部,而寬頻輻射來自更接近中心黑洞的部位。

(X西佛2型星系可能是有氣體雲阻擋了寬頻輻射,或者有寬頻輻射但不朝向地球方向。在有些西佛2型星系中,寬頻輻射只在極化成分中出現,可能是因為被附近熱氣體散射的結果。這種情況首先在NGC 1068被觀察到。

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