窄线赛佛特1型星系与活动星系核统一模型

Orientation-based AGN unification models are now well- established, yet as an important class of broad-lined AGN, narrow line Seyfert 1 galaxies (NLS1s) have so far been vastly under-explored. It is even unclear whether there exist a large population of obscured or partially obscured NLS1s as expected by the unification models. We propose to conduct a systematic study of NLS1s along the AGN unification sequece. We will compile the largest sample of NLS1s making use of the available spectroscopic database, such as SDSS. The sample size is expected to be about 10^4, including optically obscured and partially obscured NLS1s. Based on such unprecedented samples of type intermediate NLS1s and type 2 counterparts of NLS1s, we will systematically study dust and gas properties at various spatial scales, incorporating new observations. Inferred geometry and physical conditions of obscuration material (dust and gas) will shed new light to co-evolution between super-massive black hole growth and host galaxy build up.

基于倾角效应的活动星系核统一模型提供了理解众多观测现象的一个合理框架。作为宽发射线活动星系核的一个极为重要的子类，窄线赛佛特1型星系（ NLS1s）的遮蔽性质尚未进行过系统研究，甚至不知统一模型所预期的完全遮蔽和部分遮蔽NLS1s是否大量存在。本项目计划基于SDSS等光谱巡天结果，结合红外光谱和光学偏振等后续观测，系统研究NLS1s中尘埃和气体的几何性质和物理条件，及其与黑洞吸积和星系演化的联系。预期成果包括，（1）获得最大的NLS1样本（容量约1万）；（2）第一个中间类型NLS1（容量约200）样本；（3）第一个NLS1的2型对应体样本（可靠样本容量约50，候选体样本容量大于2000）；（4）详细诊断遮蔽NLS1的气体和尘埃的几何性质和物理条件；（5）NLS1的消光/吸收的统计性质及其与黑洞吸积和星系演化的联系；（6）首次检验NLS1统一模型。

本项目计划研究星系中心超大质量早期快速增长阶段的消光和吸收的几何性质和物理条件，限制、检验、发展活动星系核统一模型。为此项目组发展了一套重构吸收自由（absorption-free）光谱的新方法，可以大量发现和精确测量弱吸收线。基于该方法发现亚稳态中性氦吸收（HeI*）普遍存在于低电离宽吸收线（LoBAL）类星体，并构造了第一个HeI*LoBAL类星体均匀大样本。这一类活动星系核与赛佛特1型类星体联系紧密，二者很可能都处在早超大质量黑洞期快速增长早期阶段，尘埃消光和气体吸收比例较高，活动星系核反馈作用表现明显，是研究超大质量黑洞与宿主星系共同演化的理想实验室。其它创新发现包括：巧妙利用活动星系核统一模型的关键结构成分尘埃环作为天然“日冕仪”,明确证认并定位活动星系核中等发射线区；基于偏振观测结合多波段谱能量分布发现并证实窄线赛佛特1型星系的2型对应体（审稿人评价“a fascinating paper”）；首次在类星体易于观测的光学波段发现激发态一价铁离子宽吸收线等等。相关成果包括（第一或第二）标注基金号11473025的14篇研究论文，均发表在天体物理国际顶级ApJ。