赛弗特星系

天文学术语

赛弗特星系（Seyfert galaxy）是星系核极亮，具有强而宽发射线的活动星系，常有旋臂结构。因美国天文学家赛弗特于1943年首先发现而得名。所属学科：天文学（一级学科）；星系和宇宙（二级学科）

历史发现

美国天文学家赛弗特(Carl Seyfert)于1943年在威尔孙天文台从事星系的红外研究。他发现一些星系具有反常的发射线和明显的星系核，且星系核有剧烈活动现象，这种类型的星系后来被命名为赛弗特星系。苏联天文学家马卡良从事了大量的星系巡天观测，他发表的“马卡良天体星表”中有10%的天体是赛弗特星系。截止到2000年，天文学家已发现了1 711个赛弗特活动星系。这类星系离我们比较遥远，大多有几百兆秒差距，少数距离我们20～30 Mpc。

观测特征

赛弗特活动星系的明显观测特征是中心有明亮的恒星状活动星系核，其大小仅约1 pc，星系核的亮度比我们银河系亮1万倍。星系核的周围有暗弱的旋涡结构，星系一般是Sa型或Sb型的旋涡星系。此外，星系核有很强的紫外、红外及射电辐射，有人推测赛弗特星系中心是个具有强磁场的高速旋转的大质量星体或者黑洞。例如距离我们大约40 Mpc远的赛弗特星系NGC5728的图像显示出星系的核心有喷流，这很可能就是黑洞。

在这类星系核的光谱中有明显的宽发射线，包括原子光谱的允许线、半禁戒线和禁线。允许线的宽度一般都比较宽，如巴耳末线的多普勒宽度可达到500~ km/s，甚至有高次电离谱线如有13次电离的铁线；谱线红移比较大，说明核内的物质以很高的速度脱离星系核。光谱中除了强发射线外，也有相对弱的吸收线。连续谱呈蓝色或紫外超，为非热谱或不完全是非热谱，由此可以推测这类星系的温度很高。而且，这类星系的连续谱在几天到一年内常发生强度方面的变化。

赛弗特星系是低光度活动星系核。这类星系的绝对星等约～。

基本分类

赛弗特I型和赛弗特Ⅱ型

20世纪70年代初，这类星系被分成两个次型：赛弗特I型和赛弗特Ⅱ型。两者的划分主要是根据谱线宽度，确切地说，是谱线极大值一半所对应的谱线全宽度(FWHM)。其中谱线宽度的单位是nm，可通过公式(/)c=v，换算成km/s的单位。观测表明，赛弗特Ⅰ型星系的允许线宽度非常宽氢的线的谱线宽度大于3 000 km/s；而赛弗特Ⅱ型星系的允许线宽度和禁线宽度差不多，一般在500～1 000 km/s。

现代典型的判断方法是用比较谱线(=486．3 nm)和氧的禁线[OⅢ](=500．7 nm)谱线的FWHM(谱线强度极大值的一半所对应的全宽)的比值来划分赛弗特星系。

对于赛弗特Ⅰ型，FWHM( )/FWHM[OⅢ]≈1。

对于赛弗特Ⅱ型，FWHM( /FWHM[OⅢ]≈o．1。

此外，单独根据[OⅢ]( =500．7 nm)谱线的FWHM也可以区分两个次型的赛弗特星系，即

对于赛弗特Ⅰ型，FWHM（ =500．7 nm)≈370 km/s。

对于赛弗特Ⅱ型，FWHM（ =500．7nm)≈500km/s。

在光变方面赛弗特Ⅰ型一般都有光变，光变的时标从几周到几个月；而赛弗特Ⅱ型一般没有光变。

在偏振度方面，赛弗特Ⅰ型的偏振度要高，达到1%～8%；而赛弗特Ⅱ型的偏振度只有1%～4%。

20世纪80年代，有的天文学家在仔细研究赛弗特星系时把它分成更多的次型。例如根据谱线的相对强度，若所有的谱线轮廓都清楚的是赛弗特1．5型；若HI的发射线中相对弱但出现的是赛弗特1．8型；而几乎看不出的是赛弗特1．9型等。

电磁谱

组成

赛弗特星系的光谱是由连续谱叠加发射线组成。发射线的组成与类星体非常相似，有许多高激发态的禁线，例如[FeX]( 637．4 nm)，激发电势为234 eV；[FeⅪ]( 789．2 nm)，激发电势为262 eV；[FeXⅣ]( 530．3 nm)，激发电势为361 eV。

赛弗特星系光谱中的巴耳末线、、之间的强度比有反常的陡降，红端的比预计的强度要强。造成这种现象的原因可能有二：第一，由于碰撞激发或辐射激发，或者巴耳末线的自吸收，使得氢原子的能态分布出现反常。第二，光谱整个被红化，这意味着能量被尘埃大量吸收，然后在偏红波段再辐射。观测已证明，赛弗特星系大多都是很强的红外源。这说明赛弗特星系核的附近有大量的尘埃使核的亮度减弱。

赛弗特星系的连续谱明显地偏离通常由恒星组成的星系核光谱，呈现为热谱和非热谱的混合谱。赛佛特I星系的连续谱大都是幂律谱，而赛弗特Ⅱ星系的连续谱常混有恒星的光谱以及由尘埃造成的红化。一般认为热辐射和非热辐射结合的辐射机制有三种情况：(1)相对论性电子的同步辐射；(2)恒星的光球辐射；(3)尘埃的红外辐射。

突出特征

赛弗特星系连续谱的突出特征是具有很强的红外辐射(从近红外到大于100 的远红外)，在红外波段的辐射还表现出光变现象和偏振现象。IRAS卫星发现的大部分红外源被验证是新的赛弗特星系。

赛弗特星系连续谱的紫外波段呈现为非热谱，只是谱指数小些。这类星系的X射线辐射普遍很强，同强红外辐射一样，这也是这类星系的一个重要物理特征。赛弗特星系的X射线光度为～erg/s。此外，X射线辐射具有光变特征，光变时标从几分钟到数十天，光变幅度可以成倍地变化。许多赛弗特星系的X射线谱(包括软X射线)可以用单一的谱指数去拟合。X射线的辐射与其他波段的辐射存在着相关性，特别是光学波段和红外辐射有明显的相关性。有的科学家分析出X射线与、[OⅢ](500．7 nm)甚至与21 cm射电谱线之间也存在着联系。

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