A kpc-scale X-ray jet in the BL Lac source S5 2007+777
活动星系核中的X射线喷流通常在FRII和FRI射电星系中观测到,但在BL Lac中很少观测到,这很可能是由于它们的方向接近视线以及随之而来的透视缩短效应。到目前为止,已知只有三个BL Lac包含kpc规模的X射线射流。在本文中,我们提出了在经典射电选择源S5 2007+777中存在第四个扩展X射线喷流的证据,其混合FRI/II射电形态已被归类为HYMOR(混合形态射电源)。我们的钱德拉ACIS-S对这个源的观测揭示了一个与19”长的射电喷流对应的X射线。有趣的是,S5 2007+777中kpc尺度喷流的X射线性质与FRII喷流中观察到的非常相似。首先,X射线形态与射电形态非常接近,X射线集中在离散的射电结中。第二,尽管不确定性很大,但喷流/最亮结的X射线连续体由非常硬的幂律描述,光子指数为Gamma_x~1。第三,从档案HST数据的光学上限意味着一个凹的无线电到X射线SED。如果将X射线发射归因于IC/CMB均分,则需要强聚束(δ =13),这意味着非常大尺度(Mpc)喷流。假设磁场低于均分,则聚束要求可以稍微放宽。或者,来自第二群非常高能量的电子的同步辐射是可行的。比较其他HYMOR喷流检测钱德拉进行了讨论,以及一般的影响FRI/II师的起源。
2008-05-07 astro-ph
Large Kinetic Power in FRII Radio Jets
通过详细比较膨胀茧的动力学模型和观测结果,研究了四个FR II射电源(天鹅座A、3C 223、3C 284和3C 219)强喷流的总动力学功率(PDMATHAMM)和年龄(t_{age})。发现这些源具有相当大的动力学功率,L_{j}与爱丁顿光度之比(L_{Edd})位于$0.02 <L_{j}/L_{Edd} <10$中。反映了大的动能,我们还发现,总能量存储在茧(E_{c})超过能量来自最小能量条件(E_{min}):$2< E_{c}/E_{min} <160$。这意味着大量的动能是由不可见的成分,如热轻子(电子和正电子)和/或质子携带的。
2007-07-27 astro-ph
Hotspots, Jets and Environments
我讨论的“热点”和“喷气结”的kpc级结构的强大的射电星系和它们的关系,喷气环境的相互作用的性质。我描述的FRI源和当地环境的射流之间的相互作用的证据,并讨论其与粒子加速度的关系,但本文的主要重点是热点的FRIIs和新的观测证据的性质与它们相关的粒子加速度。
2007-07-12 astro-ph
The X-ray Jets of Active Galaxies
由于钱德拉能够分辨来自活跃星系的射电发射结构的高能发射,并将其与喷流的X射线发射热环境分离,喷流物理学再次蓬勃发展。这些增强的能力与人们对超大质量黑洞和星系的增长之间的联系越来越感兴趣,以及对喷流在反馈过程中可能的重要性的认识相吻合。我回顾了已经取得的进展,使用钱德拉和XMM-牛顿观测的喷气机和介质中,他们传播,解决几个重要的问题,包括:无线电结构的最低能量状态?强大的大型喷气机有快速的脊椎速度吗?是什么使喷射流保持准直?粒子加速在哪里以及如何发生?喷气等离子体是由什么制成的?X射线发射告诉我们什么关于无线电等离子体/气体相互作用的动力学和能量学?喷气式飞机的命运是由中央发动机决定的吗?
2018-06-08 astro-ph
Chandra and XMM-Newton Observations of a Sample of Low-Redshift FRI and FRII Radio-Galaxy Nuclei
我们目前的光谱结果,从钱德拉和XMM-牛顿观测,22个低红移(z < 0.1)的射电星系的样本,并考虑是否核心发射起源于基地的相对论性喷流,吸积流,或包含两者的贡献。我们发现未吸收的X射线,无线电,光通量和光度的FRI型无线电星系核心之间的相关性,这意味着一个共同的起源,在形式的喷流。另一方面,我们发现FRII型射电星系核心的X射线光谱主要是吸收发射,与$N_{\rm H} > 10^{23}$原子厘米$^{-2}$,这是可能起源于吸积流。我们讨论了几种模型,可以解释不同的核特性的FRI和FRII型核心,也表明,这两个严重模糊,吸积相关,和unobscured,喷气相关的组件可能存在于所有的无线电星系核。FRI型星系中任何吸收的、与吸积有关的成分都具有低辐射效率。
2005-12-30 astro-ph
The estimate of kinetic powers of jets in FRII radio galaxies: existence of invisible components?
通过膨胀茧动力学模型与观测结果的比较,研究了FR II射电星系中强喷流的总动力学功率(Lj)和年龄(tage)。我们选择了四个FR II射电源(天鹅座A,3C 223,3C 284和3C 219),其中集群内介质(ICM)的质量密度轮廓是已知的文献。发现爱丁顿光度(L_Edd)中大于0.02 - 0.7的大部分作为喷流的动能被带走。对于某些源,2Lj/LEdd的上限大于1(< 10),表明存在超爱丁顿质量吸积的可能性。由于能量较大,我们还发现茧中存储的总能量(E_c)超过了辐射非热电子和磁场能量的最小能量条件(E_min):4< E_c /E_min <310。这意味着茧中的大部分能量是由不可见的成分携带的,如热轻子(电子和正电子)和/或质子。
2008-07-15 astro-ph
Formation of dynamical structures in relativistic jets: the FRI case
强有力的观测证据表明,所有与活动星系核有关的河外喷流都以相对论速度移动,距离核的尺度可达100 pc - 1 kpc。在更大的距离,反映了Fanaroff-莱利射电源分类,我们观察到一个突然减速的FR-I喷流,而相对论运动坚持到Mpc尺度在FR-II。此外,对B21144 +35、Mrk 501和M87等天体的VLBI观测表明,喷流射电辐射在秒差距尺度上有临边增亮现象。这种效果被解释为由于在高洛伦兹因子和弱相对论外层的存在下,一个deboosted中央脊柱的运动学。在本文中,我们调查这些影响是否可以解释由外部介质夹带有利于剪切不稳定性,即开尔文-亥姆霍兹不稳定性的准直流的中断。我们详细研究的物理条件下,产生显着减速的相对论流。我们调查的现象,通过高分辨率的三维相对论流体动力学模拟使用PLUTO计算天体物理代码。我们发现,在确定的不稳定性演变和卷吸性能的参数是最重要的环境/射流密度对比。我们发现,较轻的射流遭受更强的减速在外层比在中心部分,并保存在高洛伦兹因子的中央脊柱。我们的模型进行了验证,从数值模拟比较合理,以及与VLBI观测的FR-I源的内部部分的合成发射图。
2008-06-10 astro-ph
Multi-frequency observations as a key to source and environment parameters of FRII objects
我们对射电活动星系核环境的了解仍然是粗略的。然而,为了理解射流现象,重要的是要了解射流形成和发展的环境的特性。本文提出一个FRII型射电源大尺度结构射电源面亮度分布的解析模型。可以将这一模式产生的“虚拟地图”与观测到的地图进行比较,以从该模式中获得一系列源特性的估计值。这些属性包括描述源环境的气体密度分布、射流的能量传输速率和源射流轴线相对于视线的取向角的参数。该模型使用天鹅座A的无线电地图进行测试,其中有一些这些参数的独立测量在文献中。模型估计值与这些观察结果吻合得很好。改变计算机中使用的无线电地图的分辨率不会显著改变结果。
1999-08-24 astro-ph
On the jet speeds of classical double radio sources
本文得到了经典双射电源喷流速度和喷流-反喷流流量不对称性分布函数的一个简单积分关系。导出了平均射流速度和平均射流流量不对称性及其方差的解析表达式。根据基于方位的统一格式考虑了这些结果,并导出了类星体与射电星系分离的临界角的解析方程。利用3CRR和B2样品的喷流-反喷流通量密度的不对称性,估算了经典双射电源的平均喷流速度。FRI射电源的平均喷流速度为~0.54c(标准误差SE=0.03c),而FRII低红移射电星系和中等红移类星体的喷流速度分别为~0.4c(SE=0.06c)和>0.6c。
2004-03-15 astro-ph
The prevalence of FRI radio quasars
我们提出了深,多VLA配置无线电图像的一组18个类星体,具有红移0.36和2.5之间,从7C类星体调查。这些类星体中大约有四分之一具有FRI型的双喷流结构,其余的是广泛的广角尾,胖双,经典双,核心喷流和混合源。这些图像表明,FRI类星体在宇宙中普遍存在,而不是像几年前偶然发现第一个FRI类星体之前的文献中所建议的那样不存在,光学强大的“无线电安静”类星体E1821 + 643。一些FRI类星体的射电光度超过了传统的FRI/FRII折点光度,但是我们没有发现FRII类星体的光度明显低于折点的证据。我们考虑是否存在这样的高光度FRI结构是由于越来越不均匀的环境中的高红移宇宙。
2007-08-08 astro-ph
The jets in 3C 296
我们目前的观测与VLA在1.5和8.4 GHz的附近的FRI射电星系3C296。FRI射电星系的最新模型表明,它们的喷流必须发生显著的减速,秒差距尺度上的强相对论速度让位于几十千秒差距尺度上的最温和的相对论速度。因此,这种减速发生的区域是相当令人感兴趣的。通过考虑3C296喷流的左右不对称性,我们限制了源中的强减速区域。我们的观察表明,喷流有缓慢的边缘周围更快的中央棘的证据。我们讨论了我们的意见模型的磁场结构在这些对象的影响。
1997-03-20 astro-ph
Canonical Particle Acceleration in FRI Radio Galaxies
本文利用四个射电星系的匹配分辨率多频VLA观测,导出了相对论电子分布的渐近低能斜率。在可行的情况下,低能量斜率也被确定为文献中的其他来源。它们提供了独立于辐射和其他损失的加速物理学信息,这些信息混淆了大多数无线电,光学和X射线研究中的同步加速器光谱测量。对于目前被归类为FRI(不是经典双星)的低光度源的小样本,我们发现了一个狭窄的推断低能电子能量斜率范围,n(E)=const*E^-2.1。这个分布接近于,但显然与非相对论极限中强扩散激波加速所预期的n(E)=const*E^-2.0的试验粒子极限不一致。相对论激波或那些被有效加速的宇宙射线的背压所改变的激波是产生稍微陡峭的光谱的两种选择。为了进一步研究,我们注意到FRI喷流远离核时,通过激波、湍流或剪切在耀斑/增亮区域加速的可能性。在pc尺度上的喷流和FRII(经典双)源的准直喷流和热点将由不同的加速站点和机制,他们似乎比FRI源显示出更广泛的频谱范围。
2005-02-26 astro-ph
The infrared-dominated jet of 3C401
我们提出了一个哈勃太空望远镜的FRII射电星系3C 401,在1.6微米的NICMOS相机,我们确定的无线电喷流的最亮区域的红外对应获得的图像。喷流有一个复杂的射电结构,在弯曲的地方变亮,很可能是相对论性光束的结果。我们分析档案数据中的无线电,光学和X射线波段,我们得出它的光谱能量分布。与所有先前已知的河外喷流不同的是,3C 401中的喷流即使在长达48 ksec的X射线钱德拉曝光中也没有被X射线探测到,并且红外辐射主导了整个SED。我们认为这种喷流的主要辐射机制是同步辐射。低X射线发射则是由两种不同的效应引起的:i)缺乏任何强的外部光子场和ii)电子分布的形状。这影响了SED中同步加速器峰值的位置,导致在能量低于X射线的情况下急剧截止。因此,3C 401显示了一种新型的喷流,它具有介于FRI和FRII/类星体之间的光谱特性,FRI的光谱特性主要由同步辐射到X射线能量,FRII/类星体由于外部光子的逆康普顿散射而显示出强烈的高能辐射。这可能是一个线索,在大尺度喷流的属性中存在一个连续的“序列”,类似于已经提出的亚pc尺度喷流的“blazar序列”。
2005-05-16 astro-ph
Evolutionary tracks of FRII sources through the P-D diagram
这是一系列论文中的第二篇,提出了FRII射电源演变的分析模型。在本文中,我们评估预期的无线电发射从无线电源纳入相对论电子的能量损失过程。通过将这些结果与我们早期的动力学模型相结合,我们通过幂线性尺寸图计算进化轨迹。这些轨迹与图中观测到的源分布非常一致。研究了不同形式对磁茧中磁场演化的影响、源的红移、源的环境以及喷流的定义参数。演化轨迹被发现是不敏感的磁场演化的假设形式。也发现了一些反对质子作为射流物质主要成分的证据。
1997-10-10 astro-ph
Jet termination in wide-angle tailed radio sources
广角尾射电星系(WATS)是一类罕见的射电源,其亮度接近FRI/FRII突变,通常与中央星系团有关。当以高分辨率敏感成像时,它们的定义特征是它们的孪生,准直良好的喷流,在燃烧成长的,通常弯曲的羽流之前,它们可以以低的开口角持续数十kpc。虽然已经提出了几个模型的喷流终止,其中大多数是不令人满意的,当面对的观察。在这里,我们提出了一个无线电观测计划的结果,其目的是表明被归类为WATS的物体都有准直良好的喷流,并详细了解喷流在进入羽流时是如何破坏的。我们表明,紧凑的,“热点样”的功能,在年底的喷气机是常见的,但决不是普遍的,并讨论了限制,这地方的喷气-羽流过渡模型。我们讨论了所观察到的准直喷流的性质,并使用相对论聚束模型,估计它们的速度为~ 0.3c。最后,我们表明,从银河系中心的距离,在该基地的羽被发现是有关的主机集群的温度。
2003-12-09 astro-ph
The optically-powerful quasar E1821+643 is associated with a 300-kpc scale FRI radio structure
我们用甚大阵列(VLA)拍摄了一张18厘米处的光学强大的类星体E1821+643的深度图像。这张图片显示了射电辐射,超过280千秒差距的范围,延伸到类星体的宿主星系之外。它的射电结构是表面亮度随着离亮核的距离增加而降低,这是FRI源的特征(Fanaroff & Riley 1974)。它在5GHz的射电光度属于“射电宁静”类星体(仅为10^23.9 W/Hz/sr;例如参见Kellermann et al 1994)。它的射电光度在151 MHz(10^25.3 W/Hz/sr),是观测到的分离FRI和FRII的过渡光度。迄今为止,还没有发现具有传统FRI射电结构的光学强大类星体。对于低频搜索,考虑到当前的灵敏度和射电宁静类星体的合理射电光谱指数,这并不令人惊讶。我们证明了任何FRqI无线电结构的程度被严重低估的其他光学选择类星体,这是典型的短曝光z > 0.3的对象,现有的有针对性的后续观测的不可避免性,并讨论了在类星体中所谓的无线电双峰的影响。E1821+643内弧秒尺度喷流的性质,连同其大尺度射电结构,表明这个类星体中的喷流轴是旋进的(参见图1)。银河系喷流源,如SS 433)。一个可能的解释是它的中心引擎是一个双星系统,它的黑洞还没有合并。在“无线电安静”类星体中普遍存在的岁差,也许是减少高度吸积系统中预期的可观测无线电光度的一种手段,仍然有待确定。
2001-10-06 astro-ph
Cosmological evolution of the Fanaroff-Riley type II source population
通过将单个源的射电光度演化模型与射电光度函数相结合,利用大规模人工样本,对Fanaroff-Riley II类射电星系群的宇宙学演化进行了多维蒙特卡罗模拟. FRII源的性质需要随着人造样品的红移而演化,以符合观测结果。喷流环境的最大密度或最大喷流年龄随红移而变化。我们还研究了FRII源特性的分布作为红移的函数。从现有的数据,我们不能约束的环境密度或年龄的分布形状,但喷流功率被发现遵循幂律分布的指数约为-2。这个幂律斜率不会随着红移到z=0.6而改变。我们还发现,在FRII源的叶的压力的分布演变与红移高达$z\sim1.2$。
2008-05-29 astro-ph
A Chandra observation of the X-ray environment and jet of 3C31
我们已经使用了深钱德拉观测的双喷流FRI射电星系3C31的中心区域,以解决热X射线发射的主机星系,NGC 383,在中央几千秒差距的射流被认为是迅速减速。这使我们能够对该区域的密度、温度和压力分布进行高精度测量,并表明星系中心的X射线发射气体的冷却时间仅为10 ^7年的5倍。在一个配套文件中,这些测量被用来放置约束模型的射流动力学。一个以前未知的单侧X射线喷流在3C31,延伸到8 arcsec从核,被检测到并解决。它的结构和陡峭的X射线光谱与其他FRI源中已知的X射线射流相似,我们将辐射归因于高能电子群的同步辐射。在喷射区域,需要原位粒子加速,在该区域发生体积减速。我们还介绍了星系的X射线光谱和光度的Arp 331链,其中NGC 383是一个成员。利用附近明亮的X射线源1E 0104+3153的光谱和空间特性,论证了软X射线辐射主要来自前景星系群,而不是背景宽吸收线类星体。
2002-03-21 astro-ph
The death of FRII radio sources and their connection with radio relics
星系团中的射电遗迹源通常被描述为强大射电星系的遗迹。在这里,我们开发了一个模型的演变后,这些文物的射流停止供应能量的叶。这包括即使在喷气机关闭后,相对于其气体环境超压的遗迹的处理。我们还确定了无线电发射的文物的各种假设。我们考虑到相对论粒子注入到叶的阶段期间的磁场的强度的演变。所得到的光谱在约1 GHz处显示出轻微的陡峭化,但避免了任何指数光谱截止。用模型计算拟合了六个射电遗迹的观测光谱。所讨论的{ \it all}模型的拟合质量非常好。不幸的是,这意味着它实际上是不可能的,以确定任何重要的源参数从观察到的无线电发射单独。
2002-06-24 astro-ph
X-shaped radio galaxies as observational evidence for the interaction of supermassive binary black holes and accretion disk at pc scale
星系合并过程中可能形成超大质量黑洞双星。本文研究了超大质量双星黑洞与吸积盘的相互作用,发现在某些FRII射电星系中观测到的X形结构可能是由于倾斜双星与吸积盘在星系中心pc尺度范围内的相互作用-重排成一行的结果.我们详细地比较了模型和观测结果,并表明配置是一致的,以及与X形射电源的观测。X型射电特征仅在FRII射电源中形成,这是由于双星与标准盘之间存在强相互作用,而X型FRI射电源中没有X型射电星系是由于双星与FRI射电源中低辐射吸积流之间的相互作用可以忽略不计。结果表明,在FRII射电星系的大部分生命期内,双星与外盘保持不对准,大多数FRII射电星系的喷流方向随机分布,而大多数FRI射电星系的喷流方向垂直于吸积盘,从而垂直于主星系的长轴。讨论了X型射电星系与双-双射电星系(DDRG)的关系。将该模型应用于两个X形射电源4C+01.30和3C 293以及一个DDRG源J 0116 -473,表明这三个天体中的SMBBH具有黑洞质量比$q \sim 0.1 - 0.3$。
2003-10-23 astro-ph
Giant Radio Sources in View of the Dynamical Evolution of FRII-type Population. I. The Observational Data, and Basic Physical Parameters of Sources Derived from the Analytical Model
本文从整个FRII型星系团的动力学演化出发,分析了叶瓣支配的巨型射电星系(当H_{0} =50 km/s/Mpc,q_{0} =0.5时,投影线尺寸D>1 Mpc)的时间演化。对于同步加速器年龄可靠确定的巨星样本,推导出喷流功率Q_{0}和星系核中心密度rho 0两个基本物理参数,并与由3C、B2等源组成的正常尺寸源比较样本中的相关参数进行比较。根据每个样品源的视射电光度P和线尺寸D,通过拟合Kaiser等(1997)的动力学模型,得到Q_{0}和rho_{0}。我们发现:(i)没有一个独特的因素决定源的大小;它们是在相对低密度的环境(rho_{0})中演化出的具有温和喷流能力(Q_{0})的古老源。按照偏相关系数递减的顺序,大小取决于年龄;然后是Q_{0} ;接下来是rho_{0}。(ii)如果喷流提供的能量比最小能量值高出几个数量级,那么源茧的自相似扩展似乎是可行的。在其他情况下,膨胀最初只能是自相似的;大型和旧源偏离自相似性是合理的巨源的观测数据。(iii)在最大源的茧中观测到的最低内压值随红移的明显增加被它们的大小对年龄和年龄对红移的内在依赖所掩盖,这阻碍了我们对星系际介质(IGM)压力的宇宙学演化作出明确的结论。
2004-11-12 astro-ph