SDSS类星体成协吸收系统分析及类星体周围气体特性研究

Quasar associated absorption line systems (AAS, the systems with absorption line redshifts being similar to emission line redshifts) are an important tool to investigate the distributions, physical conditions, dynamical mechanisms of gas around quasars. While, no large sample of quasar AAS is available up to now day. The Sloan Digital Sky Survey (SDSS) has obtained more than 0.5 million quasar spectra, of which about 10% quasar spectra will be detected at least one obvious AAS. Firstly, using the quasar spectra of the SDSS, we will identify and measure Mg II and C IV AAS, and we will get more than 50,000 AAS. Secondly, we will investigate the distribution of associated absorbers around quasars, study the difference of the AAS distributions and its origins between along and perpendicular to the quasar sightlines, and investigate the relationships between the AAS distributions and the intrinsic characteristics of quasar outflows, ionized radiations and clustered galaxies around quasars. Thirdly, we will investigate the roles that the absorption, extinction and reddening of the AAS would play on the characteristics of the quasar ionized radiations, and investigate the interactions and relationships between properties of the AAS and multi-bands radiations of quasars.

类星体成协吸收系统（吸收线红移约等于发射线红移的系统）是了解类星体周围或中心附近气体分布、物理条件、气体动力学过程的重要手段，但目前仍缺少大样本类星体成协吸收系统。Sloan Digital Sky Survey （SDSS）已获得超过50万个类星体光谱数据，约10%的光谱将出现成协吸收系统。首先，本项目将利用SDSS类星体光谱数据，系统分析Mg II和C IV成协吸收系统，预计将获得超过5万个成协吸收系统。其次，本项目将利用成协吸收系统，研究成协吸收体在类星体周围分布，研究分布在类星体视线方向和垂直视线方向的差异以及引起差异的根本原因，以及研究分布与类星体外流、中心电离辐射、周围星系成团特征的关系。第三，本项目将研究成协吸收体的吸收、消光红化作用对类星体中心电离辐射特征的影响，以及成协吸收系统特征与类星体射电、红外、光学、紫外、X-ray等多波段辐射特征的相互影响和相互关系。

类星体是目前观测得到最遥远的天体之一，它的辐射光子到达观测者之前很可能已经穿越前景的介质，并在光谱中形成吸收线。吸收线是了解天体，尤其是暗弱天体的重要工具，也是研究类星体周围或中心附近气体分布、物理条件、气体动力学过程的重要手段。类星体光谱巡天是BOSS和eBOSS的重要科学目标，其产生的光谱很适合（R约2000，波长覆盖范围3600埃到10000埃）大样本分析Mg II 和C IV 吸收线。本项目利用BOSS和eBOSS类星体光谱，全面分析Mg II 和C IV 成协吸收线，获得了超1.8万个Mg II和超2万个C IV 吸收线系统。利用相关的吸收线系统数据，统计研究发现，6000 km/s可以较好地约束绝大部分Mg II成协吸收线系统；大约4.5%的类星体至少能探测到一个强度大于0.2埃的Mg II成协吸收线系统；Mg II外流吸收体的速度分布主要集中在1023km/s，这速度低于C IV外流吸收体。同时，C IV和Mg II成协吸收体对类星体光谱消光方式可以利用小麦哲伦云消光曲线描述；成协吸收体的红化作用与吸收线系统的强度、电离水平有关，与类星体的射电辐射特征相关。. 利用具有多次SDSS或LAMOST光谱观测的类星体，研究发现，大部分的Mg II、C IV、Si IV、和 N V成协吸收线系统的变化与类星体连续谱的变化相关，这些成协吸收线系统的变化可能主要是由类星体电离辐射的变化驱动。. 利用SDSS类星体光谱数据，研究发现恒星形成率从低电离宽吸收线类星体演化至高电离宽吸收线类星体时期，类星体宿主星系恒星形成率出现下降，随后从高电离宽吸收线类星体演化到无宽吸收线类星体时期，类星体宿主行恒星形成率出现反弹，明确表明活动星系中的外流对星系产生全局性的负反馈作用。. 利用BOSS和eBOSS的类星体光谱，本项目测量了类星体的连续谱、C IV、Mg II、Hbeta、Halpha等发射线的特征，并根据 [O III]5007，Mg II2799，C IV1548发射线确定了类星体的红移，并为黑洞质量估算方程提供了新的参数。. 在本项目资助下发表学术论文共 11 篇，其中Nature Astronomy 1篇，ApJS 7 篇，ApJ 1 篇，MNRAS 1 篇，RAA 1篇。