类星体宽发射线
公告来源:科研动态 发布日期:2015/01/23

    天体物理期刊 (ApJ,780,89, 2014) 发表了刘当波课题组的一篇重要研究工作---‘切伦科夫线状辐射对类星体宽发射线的重大贡献’。该文章第一次指明,观测到的类星体宽线是通常的原子(离子)发射线(束缚-束缚量子跃迁产生)和切伦科夫类发射线的混合线,两者有相近的强度。又进而论证,只有认识到宽线的混合线本质后,才能使长达30年的有关线起源,谱线奇特性质的诸多困惑和争论得到澄清。是该领域中的一个有意义的进展。

    伦科夫类发射线机制在天文应用中,引起过一些疑虑和争论。关键问题是:(1)比起相对论电子其它辐射来,该辐射是否足够强,足以产生可以观测的效应?不被其它辐射湮没?(2)类星体中是否有充分多相对论电子,足以保证该谱线发射机制的有效运行?(3)该机制要求在稠密气体中存在,是否因此受到强吸收?在论文中,刘当波等比较了相对论电子所有的辐射效应的功率(包括相对论电子的电离/激发,韧致辐射,同步辐射,逆康普顿散射,以及切伦科夫线状辐射),定量证实了切伦科夫线辐射在类星体中的重要性。又以类星体3C 279为例,由其伽玛辐射的观测光度,估算发现其中相对论电子总数高到足以产生强的切伦科夫线辐射。最后,通过引进‘逃逸概率法’讨论在稠密气体中切伦科夫线的吸收,发现其对切伦科夫线的出射没有大的影响。最后,文章定量分析表明,该机制只在大于临界密度的稠密气体中存在。