论文标题：Revisiting the Fraction of Radio-Loud Narrow Line Seyfert 1 Galaxies with LoTSS DR1（射电窄线赛弗特1型星系帮助更好的理解喷流演化）

期刊：Universe

作者：Xu-Liang Fan

发表时间：18 March 2020

DOI：10.3390/universe6030045

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期刊链接：

https://www.mdpi.com/journal/universe

窄线赛弗特1型星系 (NLS1) 被认为是研究超大质量黑洞早期吸积活动的理想对象。其中心黑洞的质量相对较小，吸积率较高，很可能正处在超爱丁顿吸积阶段。近年来，在射电噪NLS1中发现很多相对论性喷流存在的证据，如致密的射电核区、剧烈的短时标光变、明显的伽马射线辐射等。这一类特殊的活动星系核 (AGN) 为理解相对论喷流的形成机制、吸积过程与喷流活动的关系、喷流演化等基本问题提供了绝佳的研究对象。历史研究现，NLS1中的射电噪比例相比其它种类的AGN偏低 (约7%)，已有的射电巡天中NLS1探测率也较低。这些结果究竟反映了NLS1的本征属性，还是观测效应，仍需要更多的观测限制。利用最新的高灵敏度射电巡天LoTSS DR1的数据，结合SDSS巡天的NLS1样本，来自上海工程技术大学的范绪亮博士等人对NLS1的射电噪比例进行了重新确认，并发现射电NLS1中存在低光度喷流活动的可能证据，其研究结果发表在了Universe期刊上。

样本建立

LoTSS是目前灵敏度最高的低频射电巡天，其深场的探测极限甚至可以与正在建设的SKA相比。LoTSS DR1包含424平方度的天区，其平均灵敏度达到了71Jy/beam，角分辨率达到了6角秒。作者利用SDSS DR12中的NLS1样本，与LoTSS DR1匹配得到了204个NLS1，射电探测率达到了28%。远高于FIRST (约5%) 或其它射电巡天样本中的NLS1射电探测率。另外，作者建立了一个正常宽线赛弗特星系 (BLS1) 的样本作为对比。研究表明，BLS1与NLS1相比具有更高的射电探测率 (36%)，且具有更高的低频射电流量。

主要结果

射电噪度定义为射电流量与光学流量的比值 (通常取射电5 GHz和光学4400 Å)。一系列的研究发现，AGN似乎以射电噪度10为界，包含了射电噪和射电宁静两类 (当然也有证据表明这种二分类并不存在，射电噪度的分布是连续的)。而在射电噪AGN中大都发现了相对论喷流存在的证据，因此射电噪度常被用来作为确定喷流活动的指针。图1显示了LoTSS探测到的NLS1和BLS1的射电噪度分布，其中射电和光学流量分别取150 MHz和光学r波段。图中两条黑色竖线分别代表了射电噪度10和100。NLS1中射电噪度大于10的比例比BLS1略高，但二者射电噪度大于100的比例没有明显区别。二者的分布也都没有表现出双峰分布的特征。

图1. NLS1和BLS1的射电噪度分布对比。

与之前的射电NLS1样本相比 (如FIRST、TGSS等)，LoTSS选NLS1的射电光度低约两个量级。虽然射电噪AGN通常被认为存在相对论喷流，但是当射电光度比较低时，恒星形成活动对射电辐射的贡献将会变得比较明显。射电与远红外波段的光度相关常被用来区分恒星形成与AGN活动。考虑到AGN中的红外辐射的物理起源本身也比较复杂 (除与恒星活动相关的尘埃外，还可能包含尘埃环和喷流的贡献)，以及红外巡天数据的限制，我们试图找到另外的指标来限制NLS1中的射电辐射起源。AGN中的宽发射线一般认为来自宽发射线区，与恒星形成活动没有直接联系 (当然暂时无法排除恒星活动对AGN活动的反馈作用导致的间接联系)。我们发现NLS1的射电光度与[O III]和H宽线均有比较强的相关 (见图2)，这与强喷流AGN中的发现是类似的。另外，如果假设LoTSS选NLS1的射电辐射来自喷流，并借此估计喷流功率，我们对它们的喷流—吸积盘耦合关联进行了讨论。虽然这些低光度NLS1的喷流产生效率较低，但在喷流功率与吸积盘热光度的关联、喷流产生效率与爱丁顿比的关联等方面，它们与强喷流AGN也具有类似的相关关系。

图2. NLS1中射电辐射与宽发射线的光度相关。

研究结论

上述研究结果表明，在射电辐射的低光度端，存在着大量的NLS1。这些低光度射电NLS1与强喷流AGN具有一些类似的性质，表明在其中也具有弱的喷流活动。这些喷流可能刚刚形成，也可能受到中心引擎或星际环境的影响，本身就比较弱。随着更大天区和更高灵敏度射电巡天的进行，包含弱喷流的AGN样本应该会越来越大。对一些低红移的源，可以结合射电图像给出的喷流尺度信息，进行更加细致的分析。相信这些弱喷流AGN将对理解喷流形成、生长和演化的完整图像，乃至AGN反馈提供强有力的帮助。

Universe 期刊介绍

主编：Lorenzo Iorio, Royal Astronomical Society (F.R.A.S.), Italy

期刊发表范围涵盖宇宙学、引力、场论、量子力学基础、核物理与粒子物理、天体物理与天文学以及空间科学等研究领域。自2015年创刊以来，Universe 被SCIE、Scopus、ADS等多个权威数据库收录。

2020 Impact Factor：2.278

2020 CiteScore：3.1

Time to First Decision：17.5 Days

Time to Publication：35 Days