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Discovery of Balmer broad absorption lines in the quasar LBQS 1206+1052

Research in Astronomy and Astrophysics 2012年第4期12卷 369-382页

作者： Tuo Ji Ting-Gui Wang Hong-Yan Zhou Hui-Yuan Wang Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology University of Science and Technology of China （USTC） Hefei 230026 China Center for Astrophysics USTC Hefei 230026 China Polar Research Institute of China Shanghai 200136 China

We report the discovery of Balmer broad absorption lines （BALs） in the quasar LBQS 1206＋1052 and present a detailed analysis of the peculiar absorption line spectrum. Besides the Mg II λλ2796, 2803 doublet, BALs are also detected in the He I＊ multiplet at λλ2946, 3189, 3889 A arising from the metastable helium 2 3 S level, and in Hα and Hβ from the excited hydrogen H I＊ n = 2 level, which are rarely seen in quasar spectra. We identify two components in the BAL troughs of v ～ 2000 km s 1 width： One component shows an identical profile in H I＊, He I＊ and Mg II with its centroid blueshifted by v c ≈ 726 km s-1 . The other component is detected in He I＊ and Mg II with v c ≈ 1412 km s-1 . We estimate the column densities of H I＊, He I＊, and Mg II, and compare them with possible level population mechanisms. Our results favor the scenario that the Balmer BALs originate in a partially ionized region with a column density of N H ～ 10 21 10 22 cm-2 for an electron density of n e ～ 10 6 10 8 cm-3 via Lyα resonant scattering pumping. The harsh conditions needed may help to explain the rarity of Balmer absorption line systems in quasar spectra. With an i-band PSF magnitude of 16.50, LBQS 1206＋1052 is the brightest Balmer-BAL quasar ever reported. Its high brightness and unique spectral properties make LBQS 1206＋1052 a promising candidate for followup high-resolution spectroscopy, multi-band observations, and long-term monitoring.

关键词： galaxies active -- quasar absorption lines -- quasar individual (LBQS1206+1052)

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