Photoionization Modelling as a Density Diagnostic of Line Emitting/Absorbing Regions in Active Galactic Nuclei

این کتاب کار به موقع در مورد ماهیت فرآیندهای فیزیکی را ارائه می دهد که زیربنای دو ویژگی اساسی ساختار گاز در داخلی ترین منطقه هسته های فعال کهکشانی (AGN) است: جریان های یونیزه شده و مناطق خط انتشار. علاوه بر این، روش‌های مبتنی بر فیزیک را برای تخمین چگالی پلاسمای اخترفیزیکی اطراف AGN توصیف می‌کند. تمام محاسبات عددی گاز فوتیونیزه شده از پیشرفته ترین کدهای موجود (CLOUDY و TITAN) استفاده می کنند. محاسبات انتقال تابشی بر اساس فرض تعادل حرارتی و یونیزاسیون است. نمونه های اولیه امیدوارکننده از مقایسه با مشاهدات فعلی برای چندین AGN فردی گنجانده شده است. همه آنها پیشنهاد می کنند که گاز جاذب/گسیل کننده باید چگالی در حدود 10¹² سانتی متر^-3 داشته باشد. مشاهدات آتی اشیای بیشتری را برای تأیید این نتایج ارائه می‌کند و به ما اجازه می‌دهد تا محدودیت‌هایی را در شعاع پرتاب جریان‌های خروجی یونیزه و در نتیجه بارگذاری جرمی و نرخ خروج انرژی جنبشی ایجاد کنیم. این نرخ ها، به نوبه خود، برای تخمین اینکه آیا جریان خروجی تأثیر بازخورد قابل توجهی بر شکل گیری ستاره و غنی سازی فلز در محیط بین ستاره ای کهکشان میزبان دارد، بسیار مهم است. در پایان، این کتاب نمونه‌ای نماینده از بکارگیری تکنیک‌های قدرتمند فوتیونیزاسیون برای توضیح فیزیک پیچیده محیط AGN را مورد بحث قرار می‌دهد.

This book presents timely work on the nature of the physical processes underpinning two of the basic characteristics of the gas structure in the innermost region of Active Galactic Nuclei (AGN): ionized outflows and emission line regions. In addition, it describes physics-based methods for estimating the density of the astrophysical plasma surrounding AGN. All numerical computations of the photoionized gas employ the most advanced codes available (CLOUDY and TITAN). Calculations of the radiative transfer are based on the assumption of thermal and ionization equilibrium. Promising preliminary examples of comparison with current observations are included for several individual AGN. All of them suggest that the absorbing/emitting gas should have a density on the order of 10¹² cm^-3. Future observations will provide more objects to verify these results, and will allow us to put constraints on the launch radius of ionized outflows and therefore on the mass loading and kinetic energy outflow rates. These rates, in turn, are crucial to estimating whether the outflows have a significant feedback impact on star formation and metal enrichment in the interstellar medium of the host galaxy. In closing, the book discusses a representative example of applying powerful photoionization techniques to explain the complex physics of the AGN environment.