用MgII發(fā)射線估計

1、用MgII發(fā)射線估計活動星系核中的黑洞質量 王建國 等2009, ApJ,707,1334w 2010-05-26 cfaUSTC為什么研究黑洞質量？1. 質量是黑洞的最主要參數。 2. Mbh- Lbugle Mbh- 0.001*Mbulge Mbh- Sigma_star 黑洞和星系共同演化。3. 質量函數?；顒有窍岛酥行暮诙促|量測量1. proper motion：Ghez et al. 19982. H2O maser Miyashi et al. 19953. gas dynamics Ferrarese et al. 1996Spectrashift:4. stellar dyn

2、amics Gebhardt 2003假設M/L, Mbh, 星系模型 所有可能的軌道權重：經驗？所有觀測點最優(yōu)化：5. I型AGN reverberation mapping （RM）BLR氣體為Virialized, 其動力學由中心黑洞的引力支配 Peterson &Wandel 1999, 2000q qLine Continuumbroad line region (BLR)V 103-4 km/s line-widthRBLR 101-2 light-dayReverberation mappingVirial theorem M = f RBLR V 2 /GRBLR ：寬

3、線區(qū)半徑V ：BLR 速度彌散(發(fā)射線線寬FWHM或line)f ：比例因子 1 （待定）vBLR 的尺度：lagMbht*V2不同發(fā)射線:tV(-0.5)線寬：FWHM VS. Sigma_line (Peterson 04)活動星系核中心黑洞質量估計vKaspi 2000: R_BLR L51000.7vR- L 關系： U=Q/4*pi*r2 若U為常數：r L(0.5)Bentz 06 扣除星光影響： R - L0.518vH/H (calibrated against MRM)Kaspi et al. 2000 Vestergaard & Peterson 2006Green

4、e &Ho 2005,2007vMg II 2800 (calibrated against H RM results)McLure & Jarvis 2002, McLure & Dunlop 2004Kollmeier et al. 2006Salviander et al. 2007vC IV 1549 (calibrated against H RM results)Vestergaard 2002Vestergaard & Peterson 2006And more .vSDSS quasar composite (Vanden Berk 01)以往黑

5、洞質量公式中隱含的假設v假設1：單次測量譜FWHM（或line ） rms譜linev假設2：對MgII線 FWHM (MgII)= FWHM (H) RBLR(MgII)= RBLR(H)電離能：MgII:7.6-15 eV HI: 13.6 eVMgII: 只能產生于一薄殼層(Collin-souffrin 1986) H Balmer: 產生區(qū)域復雜，BLR, AD 有光薄成份（Sulentic et al. Marziani）黑洞質量估計公式中隱含的假設VVirail最好的測量是譜線的變化部分（rms譜）的line.VBLR & AD:Mariazani1996Wang 200

6、5檢驗以往黑洞質量公式中暗含的假設 所用數據 35 AGNs with RM measurements Peterson et al. (2004) and updated UV spectra of these 29 AGN (HST and IUE archival data) SDSS DR5 495 AGN with both H and MgII lines (0.45 z 0.75) MgII光譜分析列舉: HST and SDSS data檢驗以往黑洞質量公式中暗含的假設假設：單次測量譜FWHM（或line ）= rms譜line檢驗以往黑洞質量公式中暗含的假設假設： FWHM

7、(MgII)= FWHM (H)For large FWHMFWHM (MgII) FWHM (H)v假設1：單次測量譜FWHM rms譜line 不成立 M = f RBLR V 2 /G M = f RBLR FWHM /G 2 應該從數據中定出，而不是假設為2Collin+ 2006v假設2：對MgII線 FWHM (MgII) FWHM (H) (MgII) (H) RBLR(MgII)= RBLR(H) 理論上不成立 MgII黑洞質量公式不能由H黑洞質量公式導出，應該從數據中定出vf facctor:依賴于視角和BLR動力學random oritention: f=3/4 Netze

8、r 1990Calibrated against Mbh-Sigma_*:(Onken 2004) = 5.5 rms Sigma_line = 1.4 FWHM v我們的假設： R_MgII L3000beta 與觀測的R_Hb L0.518 相似。 最終的beta也與光致電離模型預期的一致。我們的新AGN黑洞質量估計公式我們的新AGN黑洞質量估計公式MgIIH偏離2嚴重偏離2Mbh-Mrm VP06(Hb) Ours(Hb) Ours(MgII)Mean 0.05 0.01 0.01 dex1sigma 0.4 0.3 0.4 dex 結論v以往的AGN黑洞質量估計公式存在系統(tǒng)偏差使用時要非常小心，尤其是在高質量和低質量端Collin et al. (2006) 引入的隨FWHM(Hb)變化的f因子可以減小這種偏差v我們的黑洞質量公式是系統(tǒng)