[论文解读] The Close AGN Reference Survey (CARS) - Mrk 1018 returns to the shadows after 30 years as a Seyfert 1

Rebecca McElroy, B. Husemann+11 more|Kölner Universitäts PublikationsServer (Universität zu Köln)|Sep 14, 2016

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 33被引用 46

一句话总结

本研究报道，著名的变化型活动星系核Mrk 1018在持续约30年的明亮型1活动之后，已从塞弗特1型重新转变为塞弗特1.9型。利用2015年VLT-MUSE光谱数据及档案数据，作者发现Hα宽线辐射 flux 下降了4.75±0.5倍，且巴尔末减缩比无显著变化，表明这是本征光度下降，而非消光变化；作者推断该变化更可能是吸积率下降所致，而非潮汐撕裂事件或遮蔽效应。

ABSTRACT

We report the discovery that the known `changing look' AGN Mrk 1018 has changed spectral type for a second time. New VLT-MUSE data taken in 2015 as part of the Close AGN Reference Survey (CARS) shows that the AGN has returned to its original Seyfert 1.9 classification. The CARS sample is selected to contain only bright type 1 AGN, but Mrk 1018's broad emission lines and continuum, typical of type 1 AGN, have almost entirely disappeared. We use spectral fitting of the MUSE spectrum and previously available spectra to determine the drop in broad line flux and the Balmer decrement. We find that the broad line flux has decreased by a factor of 4.75+/- 0.5 in Hα since an SDSS spectrum was taken in 2000. The Balmer decrement has not changed significantly implying no enhanced reddening with time, but the remaining broad lines are more asymmetric than those present in the type 1 phase. We posit that the change is due to an intrinsic drop in flux from the accretion disk rather than variable extinction or a tidal disruption event.

研究动机与目标

• 调查Mrk 1018在持续30年型1活动后，光谱类型从塞弗特1转为塞弗特1.9的原因。
• 确定该变化是否由可变遮蔽、潮汐撕裂事件（TDE）或吸积率下降引起。
• 利用罕见的完整周期变化型活动星系核，评估吸积物理及其时标在活动星系核变异性中的作用。
• 通过光谱拟合与多波段分析，约束宽线区及遮蔽物质的几何结构与物理条件。

提出的方法

• 获取并处理2015年VLT-MUSE对Mrk 1018的3D光谱数据，作为Close AGN Reference Survey（CARS）的一部分。
• 对MUSE数据及档案光谱（包括SDSS和Keck）进行光谱拟合，测量宽线与窄线辐射通量的变化。
• 计算巴尔末减缩比（Hα/Hβ）以评估视线方向上消光与红化的变化。
• 比较塞弗特1型与塞弗特1.9型状态下宽线区（BLR）的速度弥散度与线型不对称性，推断动力学变化。
• 基于光度与时标分析，排除潮汐撕裂事件（TDE）作为成因，因其持续明亮阶段过长。
• 利用多波段约束与物理推理，评估吸积率下降与选择性遮蔽等替代模型。

实验结果

研究问题

• RQ1 Mrk 1018在持续30年型1活动后，为何会从塞弗特1型转回塞弗特1.9型？
• RQ2 观测到的通量下降是由于可变遮蔽、潮汐撕裂事件，还是吸积率下降所致？
• RQ3 巴尔末减缩比是否发生显著变化，表明视线方向上红化或消光发生变化？
• RQ4 在转变过程中，宽发射线的运动学特性与轮廓形状如何演化？
• RQ5 何种物理机制可解释观测到的光谱变化，而无需引入TDE或复杂遮蔽几何结构？

主要发现

• 自2000年SDSS观测以来，Mrk 1018的Hα宽线辐射通量已下降4.75±0.5倍。
• 巴尔末减缩比（Hα/Hβ）无显著变化，表明视线方向上红化或消光未明显增加。
• 当前观测到的宽线比塞弗特1型阶段更不对称，暗示宽线区结构或动力学发生改变。
• 观测到的速度弥散度下降与吸积率下降的预期相反，提示维里因子或宽线区几何结构发生变化。
• Mrk 1018的持续明亮阶段使潮汐撕裂事件（TDE）作为成因的可能性极低，因无TDE模型可预测如此长时标的耀发。
• 作者认为最合理的解释是吸积率发生本征下降，可能源于吸积流的破坏或潜在双超大质量黑洞系统引发的不稳定性。