耀变体的光学偏振研究进展-中国科学院上海天文台.PDF

第 卷　第 期 天 文 学 进 展 年 月 耀耀耀变变变体体体的的的光光光学学学偏偏偏振振振研研研究究究进进进展展展 郭晓通 ，王建成 中国科学院 云南天文台，昆明 ； 中国科学院天文大科学研究中心，北京 ； 中国 科学院 天体结构与演化重点实验室，昆明 摘要：耀变体是一类喷流与视线方向近似平行的活动星系核，高偏振是其区别于其他活动星系核 的一个典型特征。耀变体的偏振一般认为是由喷流中相对论电子的同步辐射产生的。通过对光学 偏振的观测，可以充分约束喷流性质，也给其他波段的光变信息提供补充。主要介绍耀变体光学 偏振的研究情况：首先介绍耀变体及其偏振的一些背景；随后介绍耀变体偏振产生的原因、耀变 体的去偏振效应、耀变体偏振随波长变化的研究，以及高能耀发与光学偏振相关性研究；最后， 对耀变体光学偏振研究进行展望。 关 键 词：耀变体；光学偏振；同步辐射；活动星系核；去偏振；偏振随波长变化 中中中图图图分分分类类类号号号：：： 文文文献献献标标标识识识码码码：：： 引 言 耀变体 (blazar) 是活动星系核(active galactic nucleus, AGN) 的一个子类 。耀变体的 观测特点包括高光度、高偏振、视超光速运动及快速光变等 。耀变体的能量主要来自中心 超大质量黑洞对周围物质的吸积。耀变体的辐射主要来自相对论电子的非热辐射，其辐射几 乎贯穿整个电磁波段。普遍认为这些辐射产生于黑洞附近的相对论喷流。按照AGN 的统一 模型，耀变体的喷流方向与观测者的视线方向近似平行 ，即耀变体喷流方向朝向地球。由 于视线方向与喷流方向几乎一致，耀变体辐射的多普勒增亮效应较为显著。 耀变体的辐射能谱分布 (spectral energy distribution, SED) 呈现双峰结构。低能峰位于 红外至紫外，或软X 射线波段，主要由喷流中相对论电子的同步辐射产生。另外还有一些非 喷流原因，如吸积盘、宽线区(broad-line region, BLR) 及尘埃环等 。在轻子模型下，高能 峰(兆电子伏至吉电子伏波段) 来自相对论电子的逆康普顿散射(inverse Compton scattering, IC) 和同步自康普顿散射(synchrotron self-Compton scattering, SSC) ；在强子模型下， 收稿日期： ； 修回日期： 资助项目：国家自然科学基金 通讯作者：郭晓通， 天天天 文文文 学学学 进进进 展展展 卷卷卷 高能峰可能产生于相对论质子的同步辐射，或是相对论质子诱发的pp, p 级联过程产生的辐 射 。 根据光谱中的发射线情况，耀变体细分为两类：平谱射电类星体 (flat-spectrum radio quasar, FSRQ) 和蝎虎天体(BL-Lac)。FSRQ 具有强的宽发射线(等值宽度EW 0.5 nm)， 蝎虎天体有弱的宽发射线，甚至不存在发射线。发射线较弱是蝎虎天体的红移不容易确 定的主要原因。蝎虎天体还可以根据同步峰频 ν 位置，细分为高同步峰频蝎虎天体 (ν 10 Hz)、中同步峰频蝎