Compact jets as probes for sub-parsec scale regions in AGN
活动星系核中的致密相对论喷流为研究星系核区物理提供了一个有效的工具。活动星系核中喷流的发射性质、动力学和演化与活动星系的中心超大质量黑洞、吸积盘和宽线区的特征密切相关。本文综述了近年来对几个具有显著外流的活动星系核区的研究结果。
2007-06-25 astro-ph
The magnetic field of the Large Magellanic Cloud revealed through Faraday rotation
我们测量了大麦云(LMC)背后的偏振射电源的法拉第旋转,以确定该星系的磁场的结构。LMC的磁场由场强约为1微高斯的相干轴对称螺旋组成。磁场的强烈波动也被观察到,在小(<0.5秒差距)和大(~100秒差距)尺度上。大麦哲伦星系近期恒星形成和超新星活动的显著爆发与标准发电机理论相悖,为星系中快速场放大提供了越来越多的证据。
2005-03-09 astro-ph
Testing adiabatic expansion of shocks in parsec-scale jets by dual-frequency VLBI experiments
我们目前的结果,同时双频(2 GHz和8 GHz)甚长基线干涉(VLBI)观测12个活动星系核突出的喷流。讨论了喷流的光谱特性及其亮温的演化。VLBI特征的测量尺寸和亮度温度与绝热损失占主导地位的相对论激波的辐射一致。不同的磁场方向的喷流的物理方案进行了讨论。
2008-07-21 astro-ph
On Energetics and Structure of Sub-parsec Jets in Quasars
本文综述了类星体中的亚秒差距尺度喷流的研究现状,包括以下几个方面:秒差距和亚秒差距尺度喷流的观测;能量耗散和粒子加速;辐射过程;磁场、电子对含量和能量学;以及变化性及其与中心引擎活动的关系。特别是,我们描述了内部冲击如何解释伽马射线耀斑的性质,并证明MeV耀变体(亮度峰值在1-30 MeV范围内的)可以与GeV耀变体统一起来(在GeV能量处具有亮度峰值的那些)假设在GeV耀变体中,伽马射线耀斑是通过宽发射线的康普顿化产生的,而在MeV耀变体中,它们是由热尘埃的红外辐射的康普顿化产生的。我们还预测了软X射线波段的体康普顿过程的辐射效应,并展示了如何在该波段的光谱和变化特性可以用来约束其基地附近的射流结构。
2001-12-10 astro-ph
Faraday rotation variations along radio jets: the magnetic field in galaxy and group halos
我们的模型FR我无线电射流减速,相对论性的流动,使我们能够准确地推导出它们的方向。我们目前的图像法拉第旋转的这些对象(3C 31和NGC 315),并显示旋转测量(RM)的波动较大的较暗(后退)的射流,如预期的那样,如果旋转发生在热星系/组晕。NGC 315中的气体密度要低得多,RM波动仅能检测到。
2006-03-23 astro-ph
Polarization and structure of relativistic parsec-scale AGN jets
本文研究了在大尺度螺旋磁场作用下,相对论运动的正负电子喷流发射的光学薄同步辐射的偏振特性。在我们的模型中,射流是圆柱形的,发射等离子体平行于射流轴移动的特征洛伦兹因子$Γ$。我们提请注意的强烈影响,大量的相对论运动的发射相对论粒子上观察到的偏振。我们认为大尺度磁场可以解释秒差距尺度活动星系核喷流的显著偏振特性。由于典型的偏振度是$\leq 15%$,喷流的发射部分必须具有可比较的静止坐标系环向场和极向场。在这种情况下,大多数相对论性喷流强烈地受到观测者坐标系中的环形磁场分量$B_ϕ/B_z \sim Γ$的支配。我们还讨论了相对论活动星系核喷流可能是电磁(坡印廷通量)主导的可能性。在这种情况下,环形磁场的耗散(而不是流体冲击)可能是粒子加速的原因。
2004-06-06 astro-ph
The Apparent "Angular Size - Frequency" Dependence in ~3000 Parsec-scale Extragalactic Jets
VLBI可见度函数振幅的上包络线通常代表河外射电源最紧凑的结构模式,特别是“核心喷流”形态。通过将包络线拟合到一个圆形高斯模型中,在~3000秒差距尺度的核心喷流结构中,我们发现,表观角尺寸显示出显着的幂律依赖于观测频率(幂指数n = -0.95 pm 0.37)。这种依赖性很可能是由非均匀射流中的同步自吸收引起的,而不是自由-自由吸收(n = -2.5),也不是简单的散射展宽(n leq-2)。
2008-11-18 astro-ph
Distribution of Faraday Rotation Measure in Jets from Active Galactic Nuclei I. Prediction from our Sweeping Magnetic Twist Model
利用我们的“扫描磁扭曲模型”对活动星系核喷流进行MHD模拟的数值结果,计算了法拉第旋转测度(FRM)和斯托克斯参数,并与观测结果进行了比较。我们提出FRM分布可以用来讨论喷流周围磁场的三维结构,以及由Stokes参数导出的投影磁场。本文假设活动星系核喷流的基本直线部分,并采用轴对称模拟数据。我们得到的FRM分布在喷流轴上有一个总的梯度趋势,这是由于吸积盘旋转产生的螺旋磁场的环向分量。在某些活动星系核喷流中实际观测到了这种梯度分布(如Asada等,2002),这表明喷流周围存在螺旋磁场,从而支持了我们的MHD模型。在这一成功之后,我们现在将我们的数值观测扩展到射流的摆动部分,使用基于我们的模型的三维模拟数据在下面的论文中。
2003-09-23 astro-ph
Electromagnetic Mechanism for the Origin of Knots in Parsec Scale Jets
本文研究了相对论无力指向磁通支配喷流(磁螺旋)中螺旋电磁扰动的传播和稳定性。扰动被发现耗散的能量在附近的共振表面内的射流,在那里的共振的扰动与阿尔芬波发生。扰动的能量被转换成加速粒子的能量,这些粒子发射出同步辐射。这种辐射的强度和偏振随微扰而调制。群速度为零的扰动是最重要的,可能与秒差距尺度喷流中的亮结有关。
2003-09-25 astro-ph
Parsec--scale radio jets in gamma--ray loud sources
我们将介绍对三颗耀变体0954+658(BL-Lac)、PKS 1510 - 089(HPQ)和1749+096(BL-Lac)的多历元研究。前两个源是已知的$γ$ -射线响亮。我们的研究是基于在8.4 GHz的VLBA进行的毫角秒分辨率极化观测。观察是在1999年1月至2001年5月期间进行的。沿着PKS 1510 - 089和1749+096的喷流探测到超光速运动,所有特征都具有$β_{app} \sim 10$。揭示了0954+658和PKS 1510--089喷流的磁场结构。的秒差距尺度射流的偏振特性保持静止的所有来源,无论其总通量密度的变化在无线电波段和超光速功能的存在。
2002-12-20 astro-ph
Jets from Sub-Parsec to Kiloparsec Scales: A Physical Connection
钱德拉发现的kpc级喷流的明亮X射线发射,使人们能够深入了解大尺度喷流的物理参数。在另一个极端,广泛的研究与多波长观测的Blazars内部相对论性喷流,产生亚秒差距尺度上的可比信息。在简单的辐射模型的框架内的发射区域,我们比较了这两个非常不同的尺度上的物理参数的射流在只有两个很好的研究耀变体的大规模的排放已解决钱德拉。值得注意的是,我们发现,在两个尺度上独立推导出的相对论多普勒因子和功率是一致的,这表明喷流不会受到严重的减速或耗散。此外,内部射流和外部X射线亮结中的内部均分压力与射流截面成反比,正如在均分的自由膨胀射流的简单图像中所预期的那样。
2004-06-03 astro-ph
Obscuration of the Parsec Scale Jets in the Compact Symmetric Object 1946+708
本文给出了与致密对称天体1946+708(z=0.101)有关的1.420 GHz中性氢吸收的VLA和VLBA观测结果。我们在秒差距尺度的气体中发现了重要的结构。HI中的峰值柱密度(N_HI~ 2.2 × 10^23 cm^-2(T_s/8000 K))出现在源活动中心附近,最高速度色散(FWHM~350 \kms)也是如此。此外,我们发现,与这些喷流相关的各种无线电组件的连续谱强烈表明自由-自由吸收。这种效应在远离喷流的核心和内部成分处尤为明显,这表明在源的局部存在一个屏蔽,也许是一个模糊环面的一部分。
1999-03-15 astro-ph
Probing parsec scale jets in AGN with geodetic VLBI
我们报告的一个长期的VLBI项目RDV(研究与发展- VLBA)的框架内,同时观察到的活动星系核的图像正在进行的努力,该项目于1994年开始,旨在观察紧凑的河外射电源的天体测量/大地测量模式。对明亮的河外源的观测每两个月进行一次,每年最多六次,所有10个甚长基线望远镜和最多9个额外的(大地和甚高频)射电望远镜都参加了观测。本文分析了370个类星体、BL湖和射电星系的单历元观测结果。我们讨论了VLBI核心的性质(通量密度、大小、亮温)、核心和喷流的光谱特性、喷流亮温的演化。
2008-12-25 astro-ph
Sub-Relativistic Radio Jets and Parsec-Scale Absorption in Two Seyfert Galaxies
用甚长基线天线阵在15 GHz频率上对Seyfert星系Mrk 231和Mrk 348的毫角秒结构进行了两个相隔约1.7年的历元成像。这两个星系都含有秒差距尺度的双射电源,其组成部分的亮度温度为10^9-10^{11} K,这意味着它们是由同步辐射产生的。核成分的时代之间的强烈变化,表明双源代表明显的单侧喷流。在1.1秒差距或更小(H_0 = 65 km/s/Mpc)时,测量到的相对分量速度约为0.1c,这意味着秒差距尺度的Seyfert喷流本质上不同于大多数强射电星系和类星体中的喷流。观测到的反喷流的缺失很可能是由于环形气体的自由-自由吸收,在每个星系的内部秒差距内,在T~8000 K时,电离密度n_e > 2 X 10^5 cm^{-3},或在T~10^{6.6} K时,n_e > 10^7 cm^{-3}。较低的密度与X射线吸收测量值一致,而较高的温度和密度与Gallimore等人对NGC 1068环面的直接无线电成像一致。
1999-03-24 astro-ph
Parsec-Scale Jets and Tori in Seyfert Galaxies
是什么导致活动星系核的射电辐射分为非常强和非常弱的两种?也许发动机是相同的,但在无线电安静的物体中,喷流会被密集的ISM干扰,或者发动机本质上是不同的,喷流功率随黑洞旋转而缩放。为了区分,人们可以在环境影响变得重要之前,寻找喷流和NLR之间的相互作用,并使用VLBI测量靠近核心的喷流速度。我们发现,在射电宁静活动星系核中,喷流的速度变慢,并且有更大的弯曲倾向,而且单边性和平谱核可能是由于遮蔽造成的。
2000-12-07 astro-ph
Distribution of Faraday Rotation Measure in Jets from Active Galactic Nuclei II. Prediction from our Sweeping Magnetic Twist Model for the Wiggled Parts of AGN Jets and Tails
基于我们的“扫掠磁扭转模型”,研究了磁流体射流的法拉第旋转测度(FRM)分布和三维模拟得到的投影磁场分布。计算了FRM和Stokes参数,并与kpc尺度上大尺度活动星系核摆动喷流的射电观测结果进行了比较。我们提出FRM分布可以用来讨论喷流周围磁场的三维结构和现有理论模型的有效性,以及由Stokes参数导出的投影磁场。在前一篇文章中,我们利用二维轴对称模拟的结果研究了活动星系核喷流的基本直线部分。推导出的FRM分布有一个一般的趋势,有一个梯度的射流轴,这是由于环形分量的磁场产生的旋转的吸积盘。在本文中,我们利用三维数值模拟的结果来研究活动星系核喷流的摆动结构。数值结果表明,FRM和投影磁场的分布与射流本身的大尺度结构,即三维螺旋线有着明显的相关性。从某个方向看,射流的分布与3C449部分射流的分布有很好的匹配。这表明射流具有螺旋结构,并且磁场(特别是环形分量)在摆动形成的动力学中起着重要作用,因为它是由于我们模型中的电流驱动的螺旋扭结不稳定性。
2004-02-24 astro-ph
On Pair Content and Variability of Sub-Parsec Jets in Quasars
对与OVV(光暴变)类星体有关的耀变体的X射线观测对射电大声类星体喷流的电子-正电子对含量提出了强有力的限制。从这些观测结果中,我们推断类星体中的喷流包含的电子-正电子对比质子多得多,但动态上仍然由质子主导。特别是,我们表明,纯电子-正电子喷流模型可以被排除在外,因为它们高估了软X射线辐射;同样,纯质子-电子喷流可以被排除在外,因为它们预测太弱的非热X射线辐射。中间的情况是可行的。我们表明,最初的质子-电子(“原喷流”)的喷流可以通过与热吸积盘日冕中产生的100 - 300千电子伏的光子相互作用而成对加载,这可能存在于一般的活动星系核中。如果日冕辐射是由磁耀斑驱动的,那么粒子对的载荷将是不均匀和非轴对称的。与辐射阻力一起,这导致喷流中的速度和密度扰动以及激波的形成,在激波中对被加速。这种情况可以解释在OVV类星体中观察到的快速(大约一天的时间尺度)变化。
1999-12-16 astro-ph
Synchrotron emission from relativistic parsec-scale jets
发展了相对论性旋转电子-正电子在螺旋磁场作用下的无力射流中粒子加速理论。我们考虑了稳态磁场结构的扰动,发现加速发生在满足Alfven共振条件的区域。加速过程和同步辐射损失结合在一起形成指数在2和3之间的超相对论电子和正电子的幂律能谱,其取决于注入粒子的初始能量。计算了这些电子和正电子在旋转无力射流螺旋磁场中的同步辐射。辐射的偏振特性已经获得,并与现有的VLBI偏振测量的秒差距尺度喷流BL Lac源和类星体进行了比较。我们的结果给出了解释观察到的双峰之间的电场矢量和射流轴对齐。观测到的亮节自行的偏振度和速度取决于喷流的角旋转速度。因此,将它们相互比较,我们可以估计射流中的角旋转速度。我们得到的事实,即一般在BL Lac对象的电场矢量的取向平行于喷注轴,而在类星体垂直于喷注轴,可能是由于在BL Lac喷注比类星体喷注的内在更大的角旋转速度和大绕组的磁场。
1997-04-04 astro-ph
The Parsec-Scale Jets of the TeV Blazars H 1426+428, 1ES 1959+650, and PKS 2155-304: 2001-2004
本文介绍了TeV耀变体H 1426+428、1 ES 1959+650和PKS 2155-304在2001年至2004年期间的甚长基线阵列(VLBA)观测结果。我们在8 GHz对H1426 +428进行了四个历元的观测,发现它的秒差距尺度结构由一个~17 mJy的核和一个~3 mJy的喷流组成,喷流的视速度为2.09 +/- 0.53c。blazar 1 ES 1959+650在15和22 GHz的频率下观测了三个时期。这些双频观测的光谱指数信息被用来确定秒差距尺度结构的核心。PKS 2155-304在15 GHz的双圆偏振的单历元观测,我们提出了这个源的第一个VLBI偏振图像。对于1 ES 1959+650和PKS 2155-304,当前的观测与我们早期论文中的VLBA观测相结合,以大大降低测量误差,从而改进这些源的视速度测量。在1 ES 1959+650中测得的部件C2的新视在速度为0.00 +/- 0.04c(静止),在PKS 2155-304中测得的部件C1的新视在速度为0.93 +/- 0.31c。我们结合新的表观速度测量从本文中的TeV耀变体喷流从我们以前的论文中测量的表观速度,形成一个当前的一组TeV HBLs的表观速度测量。TeV高能级激光束喷流中的平均峰值视斑图速度约为1c。最后,我们详细讨论的解释收集的VLBA数据TeV耀变体的TeV耀变体喷流的秒差距尺度结构的…
2008-01-17 astro-ph
Relativistic parsec-scale jets: I. Particle acceleration
我们发展了一个在相对论性旋转的正负电子无力喷流和螺旋磁场中粒子加速的理论。我们认为扰动的固定磁场结构,并发现,加速发生在该地区的阿尔芬共振条件与本征模在射流中得到满足,即当地阿尔芬速度等于本征模的相速度。加速机制是由电磁波的电场进行的规则加速,这是无力圆柱形射流的本征模式:粒子漂移出阿尔芬共振表面附近的大波幅区域并获得能量。在阿尔芬共振附近的强电场中的加速和同步加速器损失结合起来形成指数在2和3之间的超相对论性电子和正电子的幂律能谱,这取决于注入粒子的初始能量。幂律分布范围从10 MeV到1000 MeV。
2003-03-05 astro-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments. III. Deep VLA Images at 1.4 GHz
MOJAVE blazar样本由133个最明亮,最紧凑的射电响亮的活动星系核在北部天空,并选择VLBA 2厘米相关通量密度超过1.5 Jy(2 Jy的赤纬南0度)在1994年和2003年之间的任何时代的基础上。自1994年以来,我们一直在收集VLBA数据的样品,以测量超光速喷流的速度和更好地了解秒差距尺度的AGN喷流的运动学。我们已经获得了1.4 GHz的VLA-A配置数据的57个这些来源,以调查是否扩展光度的耀变体与秒差距尺度的喷流速度,并确定其他秒差距尺度的属性是相关的扩展形态,如光发射线强度和伽马射线发射。我们目前的图像和测量的千秒差距尺度的排放的VLA数据,这将用于后续的统计研究的MOJAVE样本。
2007-04-05 astro-ph
Clues to the origin of parsec to kilo-parsec jet misalignments in EGRET sources
耀变体中秒差距喷流和千秒差距喷流的视位置角差$Δ$ PA与喷流的弯曲特性有关。我们提出了一个$γ$射线耀变体样本的未对准$Δ$ PA和射电与宽线发射之比之间的相关性。本研究仅限于EGRET源,因为这些源的无线电和光学特性的统一数据很容易获得。宽谱线辐射是陡谱类星体和平谱类星体吸积能力的一个很好的指示。我们发现$Δ$ PA和无线电通量(总流量和无线电核心流量分别)的比宽线通量,这是一致的光束的情况下,显着的相关性。$Δ$ PA和扩展射电与宽线通量之比之间的弱相关性可能意味着喷流的内禀弯曲与喷流机械功率与吸积功率之比有关。
2000-01-11 astro-ph
Parsec-Scale Jet-Environment Interactions in AGN
VLBA的观测使我们对AGN中的射电喷流如何从秒差距尺度演变到超过几百千秒差距的理解有了根本性的进展。在这篇评论中,我讨论了目前的年轻射电源的演变模型,以及观测证据的快速变化喷流属性的尺度为1千秒差距。目前争论的一个中心话题是间歇性喷气燃料与喷气环境相互作用在这个关键进化阶段导致强大射电源下降的相对重要性。最近的三维流体动力学喷流模拟表明,密集的环境和云的碰撞可以暂时扼杀,但不能完全停止强大的相对论喷流。在blazar和弱Seyfert喷流中的喷流-ISM相互作用的几个VLBA研究表明,在稠密环境中准直流出确实是可能的。目前,大部分的证据支持间歇性活动星系核吸积作为决定大量活动星系核喷流演化路径的主导因素。
2007-07-12 astro-ph
Analytical and numerical studies of fluid instabilities in relativistic jets
相对论外流是研究活动星系核物理的最佳工具之一。秒差距尺度上的相对论外流的内部结构的数值模拟提供了重要的线索的条件和动力学的物质在活动星系核的中央黑洞附近。我们调查的结构模式和观测到的秒差距尺度喷流的著名类星体3C 273的可能原因。我们比较的无线电结构在3C 273秒差距尺度上使用甚长基线干涉测量(VLBI)的模型和约束的基本属性的流量。我们的研究结果表明,开尔文-亥姆霍兹不稳定性是最合理的机制,以产生所观察到的结构。
2006-02-08 astro-ph
Sub-parsec to Mega-parsec jet emission and power
相对论喷流携带的能量占射电源总能量的很大一部分,与通过吸积提取的能量相当。如果等离子体在射流底部被加速到随时间变化的速度,那么这种大动能的一小部分可能通过内部冲击转化为辐射。这样,我们就可以理解为什么有些辐射是沿着喷流产生的,即使大部分辐射是在一个优选的位置产生的,以及为什么大量能量转换为随机能量的效率很小。钱德拉最近在大尺度上观测到强烈的喷流X射线发射,这表明至少喷流的“脊柱”仍然是高度相对论性的,甚至距离核有数百千秒差距,并对喷流的整体动能给出严格的下限。
2001-08-07 astro-ph
VLBA Imaging of NGC 4261: Symmetric Parsec-scale Jets and the Inner Accretion Region
我们用VLBA在1.6和8.4GHz两个频率上同时观测了NGC 4261(3C 270)的核区。我们发现,秒差距尺度的射电轴的位置角同意,在误差范围内,与VLA尺度喷流的位置角。我们的观测还揭示了在1.6和8.4 GHz的基本对称的无线电结构。对这些图像的分析表明,这个源的中央10 pc的大部分并没有受到自由-自由吸收的显著影响,即使HST图像显示,在更大的尺度上,原子核包含一个几乎边缘的气体和尘埃盘。我们最高的角分辨率图像显示了一个非常狭窄的发射间隙,我们将其解释为吸收特征,就在射电核心的东部。这表明可能存在一个小而致密的内部吸积盘,其宽度小于0.1 pc。如果这个内盘的倾角接近于大尺度HST盘的倾角,它在约0.8 pc的去投影半径处变得光学薄到8.4 GHz辐射。在核心的两侧,pc尺度的喷流的亮度下降得非常快,这表明喷流在其行进的前几个pc期间正在迅速膨胀。看起来有一个小而致密的内盘以射电核心为中心(射流的底部;小于1 pc),低密度气泡填充了核的大部分内部几pc(在其中射电喷流迅速膨胀; ~10 pc),以及周围凉爽,密度较高的区域(HST吸收盘是其中的一部分;几十到几百个pc),其中射电喷流的横向扩张,正如喷流亮度下降的速度所暗示的那样,几乎停止。
1997-02-24 astro-ph
Studying the continuum spectrum of the parsec scale jets by multi-frequency VLBI measurements
多频VLBI观测可以研究活动星系核秒差距尺度喷流不同部分的连续谱,提供关于等离子体和其中磁场物理性质的信息。由于VLBI网络无法缩放,因此在不同的观测频率之间观测到的空间频率范围差异很大,这使得难以获得喷流中单个发射特征的宽带光谱。本文讨论了一种基于模型拟合的光谱提取方法,可以有效地解决这一问题。该方法使用的源结构的先验知识,在高频率下测量,以允许在较低的频率的推导的大小和通量密度,甚至那些发射功能,具有相互分离显着小于在给定的频率的瑞利极限。我们已经成功地使用这种方法在5-86 GHz的VLBA数据的3C 273的分析。几个单独的喷流特征的光谱和尺寸进行了测量,从而允许推导的磁通量密度和相对论电子在不同部分的射流的能量密度。我们讨论的结果,其中包括,例如,在磁场跨越3C 273的射流中的强梯度的检测。
2008-12-08 astro-ph
The Radio Structure of High-Energy Peaked BL Lacertae Objects
我们提出了VLA和第一个历元VLBA观测的一部分,研究一个样本的15个高能量峰值BL Lac(HBLs)的秒差距尺度的无线电结构的计划。选择的样品跨越HBL中观察到的对数X射线与无线电通量比的范围。由于这只是观测的第一个时期,喷流分量的自行还不可用;因此,我们只考虑秒差距和千秒差距尺度喷流的结构和排列。像大多数低能量峰值BL Lac(LBLs),我们的HBL样品显示秒差距尺度,核心射流形态和紧凑,复杂的千秒差距尺度形态。一些天体也显示出喷流在距离核心10- 20个百分点处弯曲的证据,表明喷流与周围介质的相互作用。而LBLs显示了广泛的分布秒差距至千分之一秒差距尺度的射流错位角,有微弱的证据表明,在HBL的射流更好地对齐,这表明HBL射流要么本质上是直的或被视为进一步离轴比LBL射流。
2003-02-19 astro-ph
Three dimensional magnetic field structure of six parsec-scale active galactic nuclei jets
利用VLBA在2006年7月2日进行的多频(4.6- 43 GHz)偏振观测,研究了6颗耀变体的秒差距尺度法拉第旋转测度(RM)分布。RM的分析提供了视线(LoS)磁场分量的方向,以及天空平面上的固有2-D偏振分布。我们的结果表明,核RM的幅度随频率系统地增加,并很好地描述了幂律,其中|RM_{core}| \propto a.我们的测量值的$a$从0.9到3.8不等,提供的信息,假设幂律下降的电子密度与距离的中央引擎为每个源。RM梯度被检测到跨射流的三个源,支持螺旋磁场的存在下,在鞘或边界层周围的射流。我们发现一个双峰分布的内在射流极化方向,对齐或正交的射流方向。螺旋磁场的几何形状可以巧妙地解释这两个双模型分布的射流极化方向和有序的极化结构上检测到这些尺度。在一半的来源,我们发现,核心RM的变化与中央引擎的距离的标志。我们提供了一个解释,通过考虑法拉第旋转材料螺纹的螺旋磁场,在相对论性喷流或加速/减速流的弯曲引起的变化,占主导地位的LoS组件的磁场,这反过来又引起了不同的迹象RM的边界层。(节略)
2009-02-11 astro-ph
The Origin of Complex Behavior of Linearly Polarized Components in Parsec-Scale Jets
证据表明,河外喷流的磁场有一个显着的一部分,其能量在一个随机的组成部分进行了简要总结,并构建了一个详细的模型,不断发展,喷流极化结构,根据这张照片。通过流体动力学模拟的速度数据来平流初始随机的磁场分布,探索了在相对论性喷流模拟中形成的斜激波复合体的演变磁场结构。辐射转移的计算表明,从传播区域的磁场,“有序”的冲击,并躺在近似横向的流动方向,合并从一个不断发展的剪切区在流动的周边。如果这样的流动几乎没有解决,观察将表明从一个有点倾斜的演变,到一个更纵向的磁场结构相对于流动轴,而更高的分辨率的观察将推断一个组件以下的非线性轨迹,并与磁场方向,在演变过程中旋转。这一结果突出了解释VLBP数据的模糊性,并说明了模拟的重要性,提供了一个框架,适当的解释这些数据。
2004-11-26 astro-ph
Parsec Scale Properties of Brightest Cluster Galaxies
我们提出了新的VLBI观测Brilliant星系团Galliant在附近的八个阿贝尔星系团。这些数据显示了冷核团簇(双面pc尺度喷流)和非冷核团簇(单面pc尺度喷流)中的Brilliant星系团Galliant之间可能存在的差异。我们认为,这种差异可能是由于射流与周围介质的相互作用。布里渊星系团的pc尺度性质是否受其在富星系团中心的特殊形态和位置的影响,还需要更多的数据来讨论。
2008-02-25 astro-ph
Parsec-Scale Blazar Monitoring: Flux and Polarization Variability
我们提出了一个双频,六历元,VLBA偏振实验监测12耀变体秒差距尺度的无线电喷流的流量和偏振变化的分析。在1996年期间,每两个月在15和22千兆赫进行一次观测。在这里,我们分析的通量,分数极化,和偏振位置角行为的核心区域和喷流的功能,考虑到这些量随时间的线性趋势和更快速的波动的线性趋势。观测的双频性质使我们能够检查光谱演化,分离法拉第效应从磁场顺序的变化,并推导出经验估计的VLBI喷流特征测量性能的不确定性(删节)。
2001-11-14 astro-ph
Ambipolar Diffusion in YSO Jets
我们解决的问题,双极扩散赫比格-哈罗喷气机。目前的共识认为,这些喷流发射和准直通过磁流体力学部队。然而,观测表明,喷流可以是轻度到弱电离的。从中性,等离子体和磁压力之间的圆柱平衡的一个简单的模型,我们计算的特征时间尺度双极扩散。我们的研究结果表明,一个显着的比例HH喷流将具有双极扩散的时间尺度相当于,或小于动力学的时间尺度。这意味着在HH喷流底部建立的MHD平衡可能不会维持,因为喷流传播远离其源。对于典型的射流参数,人们发现,双极扩散应成为显着的长度尺度对应于大(秒差距)尺度射流的典型尺寸。我们讨论了这些结果的意义的问题的磁场在秒差距尺度的喷流。
1999-04-21 astro-ph
Linear and Circular Polarization Properties of Jets
我讨论偏振同步辐射在相对论喷流中的传输。我认为,负责紧凑的同步辐射源的圆偏振特性的主要机制很可能是法拉第转换,与普遍预期相反,一个显着的法拉第旋转率并不一定意味着强去偏振。在某些源中观察到的圆极化符号的长期持续性,最有可能是由于中央发动机中产生的小净磁通量,沿着射流轴携带并叠加在高度湍流的磁场上。我表明,圆偏振和线偏振的平均水平取决于沿视线的场反转的数量,并在法拉第旋转的梯度在整个湍流区域可以导致“相关去偏振”。该模型适用于广泛的同步辐射源。特别是,我演示了该模型如何自然地解释在银河系中心(Sgr A*)和低光度活动星系核M81* 的圆偏振超过线偏振的过剩。
2002-10-03 astro-ph
Parsec-scale Investigation of the Magnetic Field Structure of Several AGN Jets
2006年7月2日,美国甚长基线天线阵(VLBA)对6颗耀变体进行了24小时的多频(4.6、5、5.5、8、8.8、13、15、22和43 GHz)偏振观测。在几个频率上观察,由短和长的间隔分开,使可靠的确定法拉第旋转在一系列尺度上的分布。在所有情况下,RM的幅度在更高频率的观测中增加,这意味着电子密度和/或磁场强度随着我们靠近中心引擎而增加。在对法拉第旋转进行校正之后,射流中的偏振取向平行于或垂直于射流方向。在0954+658的射流中检测到横向旋转测量(RM)梯度,为射流周围存在螺旋磁场提供了证据。对于其中三个源(0954+658、1418+546、2200+420),核心区RM的符号在不同的频率间隔中变化,表明磁场的视线分量随着距喷流底部的距离而变化。我们提出了一个解释,在一个相对论性喷流弯曲包围螺旋磁场,没有明确的证据,pc规模的弯曲,同样的效果可以解释一个加速/减速射流。
2008-01-31 astro-ph
Relativistic parsec-scale jets: II. Synchrotron emission
本文计算了由电子-正电子对等离子体组成的旋转相对论强磁化无力喷流在螺旋固定磁场和径向电场中的光学薄同步辐射。该磁场具有螺旋结构,该螺旋结构具有均匀的轴向分量和环形分量,该环形分量在射流内部最大并且朝向射流的边界减小到零。计算了由于发射体的相对论运动而引起的同步辐射的多普勒增强和偏振角的摆动。射流中等离子体速度的分布与电磁场结构一致。快速粒子的两种空间分布被认为是:均匀的,并集中在附近的阿尔芬共振表面。后一种分布对应于射流内部的阿尔芬共振表面附近的电磁波的规则加速。得到了该辐射的偏振特性,并与已有的BL Lac源和类星体的秒差距尺度喷流的VLBI偏振测量结果进行了比较。我们的研究结果给出了一个自然的解释观察到的双峰性之间的对齐的电场矢量的偏振辐射和喷射轴的天空平面上的投影。我们解释的亮节的运动作为一个相速度的圆柱形射流中的电磁扰动的立螺旋本征模。所观察到的亮节自行的偏振度和速度取决于喷流的角旋转速度。观察到的结的极化和速度表明,磁场线弯曲的方向相反的喷流旋转的方向。
2003-03-17 astro-ph
Sub-milliarcsecond Imaging of Quasars and Active Galactic Nuclei III. Kinematics of Parsec-Scale Radio Jets
我们报告的15 GHz(2厘米)的多历元VLBA计划的结果,开始于1994年,研究从类星体和活动星系喷出的射电喷流。在110个类星体、活动星系和BL Lac天体中测量到的208个不同特征的观测流显示出高度准直的相对论运动,表观横向速度通常在零到大约15 c之间,尾部延伸到大约34 c。在单个射流中,不同的特征似乎以相似的特征速度移动,这可能代表了潜在的连续射流,但我们也看到一些静止的,甚至明显向内移动的特征与主要特征共存。将我们的观测结果与其他波长的已发表数据进行比较表明,随着波长的增加,表观速度会有系统地降低,这可能是因为不同波长的观测对喷流结构的不同部分进行了采样。观察到的线速度分布与任何简单的弹道模型都不一致。要么是洛伦兹因子的范围相当广,要么是整体相对论性流的速度与潜在冲击的模式速度之间存在显著差异,要么是这些选项的组合。假设一个弹道流,观测到的表观速度和多普勒因子计算的通量密度变化的时间尺度的比较是一致的陡峭的幂律分布的内在洛伦兹因子,各向同性分布的方向的父人口,和内在的亮度温度约一个数量级低于典型的逆康普顿极限。看来射电喷流的母体并不受高度相对论性流的支配。
2004-03-13 astro-ph
The Sub-Luminal Parsec-scale Jet of Mkn 501
我们已经结合了甚长基线干涉测量(VLBI)数据从几个程序,以解决差异的TeV伽马射线源Mkn501报告秒差距尺度射流速度。从VLBA 2厘米调查的数据,和8和15 GHz的数据从无线电参考系图像数据库,已结合从5 GHz的VSOP空间VLBI观测数据,以确定在这个源的射流组件的视运动。合并数据集包括1995年4月至1999年7月期间的12次观测。在大多数时期探测到四个喷流分量,所有这些都是明显的亚光速(即表观速度< c),其中两个似乎是静止的。因此,已建立的TeV伽马射线源Mkn 501和Mkn 421都有亚光速秒差距尺度的喷流,与EGRET探测到的大多数>100 MeV源的明显超光速喷流形成对比。在1997年扩展的TeV高态之后,没有新的VLBI成分从核心中出现,再次与>100 MeV伽马射线源的一般行为形成对比。
2002-10-22 astro-ph
Parsec-Scale Circular Polarization Observations of 40 Blazars
我们目前的圆极化结果从5 GHz的调查秒差距尺度的偏振特性的40 AGN的VLBA。我们发现11个圆偏振检测在3西格玛水平或更高。这几乎是VLBI分辨率下圆偏振探测到的源数量的四倍。我们发现在我们的样本分数线和圆偏振之间没有相关性。一个可能的解释是活动星系核核心的外部法拉第去极化,它减少了线极化,但保持圆极化不变。将我们和其他最近的结果与20年前的观测结果进行比较,我们发现,在六种情况中的五种情况下,今天的源与20年前具有相同的圆偏振符号。这表明喷流的长期性质的存在,如净磁通量的极性,这是稳定的时间尺度比那些单独的爆发。
2001-03-29 astro-ph
Magnetic Driving of Relativistic Outflows in Active Galactic Nuclei. I. Interpretation of Parsec-Scale Accelerations
越来越多的证据表明,活动星系核中的相对论喷流经历了扩展(秒差距尺度)的加速。我们认为,与文献中的一些建议相反,这种加速度不能是纯粹的流体动力学。使用精确的相对论MHD方程的半解析解,我们证明了在射电星系NGC 6251和类星体3C 345等源中推断的相对论速度的秒差距尺度加速可以归因于磁驱动。该模型的其他观测意义将在本系列未来的论文中进行探讨。
2003-10-27 astro-ph
Spectral evolution of superluminal components in parsec-scale jets
本文对相对论喷流中射电成分的光谱演化和辐射进行了数值模拟。我们已经开发了一种算法(SPEV)的人口的非热电子,包括辐射损失的运输。当气体压力与磁场能量密度之比\ab \sim 6 \times 10 ^4较大时,静止喷流模型显示出实质性的光谱演化,只有在射频以上才有观测结果。较大的磁场值(\ab \sim 6 \times 10 ^2),使得同步辐射损失在射频上是中等重要的,与没有辐射损失的模型相比,它们呈现出更大的冲击区与非冲击区亮度的比率,尽管它们对应于相同的底层流体动力学结构。当非热粒子能量分布的下限γ_min足够大时,将产生具有正光子谱指数的喷流。喷流入口处洛伦兹因子的暂时增加会产生一个在合成图中作为超光速分量出现的移动扰动。我们表明,拖尾分量不仅可以起源于压力匹配的射流,但也在超压的,其中存在的准定激波不允许直接识别的Kelvin-Helmholtz模式等功能,其观测印记取决于观测频率。如果磁场很大(\ab \sim 6 \times 10 ^2),那么,相对于没有任何流体动力学扰动的同一个模型,在行进扰动之后的稀疏中的谱指数不会有太大的变化。如果考虑同步加速器的损失,光谱指数显示一个较小的值比在相应区域的静态射流模型。
2009-02-20 astro-ph
Gamma-Ray Emission from Active Galactic Nuclei - an Overview
活动星系核的伽马射线辐射为我们提供了前所未有的河外喷流物理学的见解。从这些喷流的排放符合自然到现有的理论框架的相对论性喷流推断从秒差距尺度和千秒差距尺度的观测。模型的$γ$ -射线通量给我们重要的知识射流参数,特别是磁场和发射区域的大小。例如,在Markarian~501的情况下,射流等离子体是亚均分的,能流是粒子主导的。在亚秒差距尺度上讨论喷流的物理性质,自然会引出喷流成分的问题。如果洛伦兹因子$γ_{\rm min} > 100$达到最小,则喷流的动力学与传统的电子-质子组成是一致的。如果是$γ_{\rm min} \approx 100$,喷流可以是正负电子。
2001-03-14 astro-ph
Parsec-scale Magnetic-Field Structures in HEAO-1 BL Lacs
我们提出了非常长的基线干涉偏振图像的X射线选择的样本BL Lacertae对象属于第一个高能天文台(HEAO-1)和ROSAT-绿色银行(RGB)的调查。这些主要是高能量峰值BL Lac(HBLs),并在pc尺度上表现出核心喷流射电形态。它们显示出适度的极化射流成分,类似于低能量峰值BL Lacs(LBLs)。在未解决的核心的HBLs的分数极化是,平均而言,低于在LBLs,而分数极化在PC规模的射流的HBLs和LBLs是可比的。然而,在推断出的射流磁场的方向上观察到差异-而众所周知,LBL射流优先显示横向磁场,HBL射流倾向于显示纵向磁场。虽然一个“脊柱鞘”喷流速度结构,随着更大的视角HBLs可以产生所观察到的磁场配置,LBL和HBLs的其他属性的差异,如他们的总无线电功率,不能完全调和与不同的角度的情况下单独。相反,LBL和HBL似乎在本质上是不同的,也许是在它们中心黑洞的旋转速率上。
2007-11-07 astro-ph
Faraday Rotation Measure Gradients from a Helical Magnetic Field in 3C 273
利用高频(12-22 GHz)VLBA观测,我们证实了类星体3C 273中横向于喷流轴的法拉第旋转测量梯度约为500 rad/m^2/mas。梯度是在两个时期间隔约六个月。如果螺旋磁场缠绕在射流周围,则预期这种稳定的横向旋转测量梯度。在内部投影的40秒差距内,磁场的总体顺序与螺旋场一致。然而,我们发现一个意想不到的增加分数极化沿边缘的源,与预期相反。这种高分数极化排除了内部法拉第旋转,但不容易用螺旋场解释。在对旋转测量进行校正之后,3C 273的射流中的固有磁场方向在两个位置处从平行于投影射流运动变为几乎垂直于投影射流运动。如果螺旋磁场导致观察到的旋转测量梯度,则同步加速器发射电子必须与螺旋场区域分离。本文还讨论了其它源中存在或不存在横向旋转测量梯度的问题。
2005-05-17 astro-ph
The 15--43-GHz Parsec-scale Circular Polarization of 41 Active Galactic Nuclei
我们提出了秒差距尺度的圆极化(CP)测量的基础上VLBA数据的一些射电明亮,核心占主导地位的活动星系核同时获得在15,22和43 GHz的结果。在15 GHz的VLBI核心区的CP度$m_c$是类似的值在这个波长的早期报道,具有百分之零点几的典型值。我们发现,$m_c$往往上升下降,随着频率的增加在15和22 GHz之间,而$m_c$在43 GHz是在所有情况下高于在22和15 GHz。这种行为似乎与预期相反,因为如果源是均匀的,则来自同步辐射和线偏振到圆偏振的法拉第转换的CP的程度应该{ \em减小}朝向更高的频率。$m_c$在43 GHz处的增加可能是由于核心区域内存在正CP和负CP区域,这些区域在小尺度上具有不同的频率依赖性;或者,它可能与Blandford-Königl样喷流的固有不均匀性有关。在几个物体中,探测到的CO似乎很近,但与核心不一致,尽管需要进一步的观测来证实这一点。我们发现了几种情况下的符号随频率的变化,最常见的是22和43 GHz之间。我们发现初步的证据,横向结构的CP 1055+018和1334 $-$ 127,这是一致的,无论是由同步加速器机制或法拉第转换在螺旋磁场。我们的研究结果证实了早期的发现,即在一个给定的观测频率的CP的符号一般是一致的跨越时代分开了几年或更长的时间,这表明稳定的磁场方向在最里面的喷流。
2008-09-15 astro-ph
Evidence for a parsec scale X-ray jet from the accreting neutron star Circinus X-1
我们分析了在2005年拍摄的Circinus X-1的50 ks Chandra光栅观测的零级图像,该图像是在源的低通量状态下拍摄的。圆规座X-1是一颗吸积的中子星,具有超相对论性的角秒尺度射电喷流和弥散的角分尺度射电喷流和波瓣。图像显示,沿西北方向的反喷流的大致方向有一个明显的多余部分,与无线电发射一致,这表明它起源于喷流本身或喷流进入其环境的冲击。这使得Circinus X-1成为第一颗被探测到扩展X射线喷流的中子星。我们推断的动力喷流功率明显大于喷流膨胀大尺度射电星云所需的最小功率。
2007-06-29 astro-ph
Kinematics of parsec-scale structures in AGN: the 2cm VLBA Survey
我们正在调查的运动学喷流在活动星系核秒差距尺度上,通过研究一个代表性的人口来源。这项研究正在使用15 GHz的甚长基线阵列进行,自1994年以来拍摄了800多张图像。在这方面的贡献,我们提出了一个完整的样本源的运动学的多样性的概述。
2002-07-01 astro-ph
Probing the Circular Polarization of Relativistic Jets on VLBI Scales
圆偏振的高分辨率研究使我们能够看到它在射流中出现的位置,研究其局部分数级和光谱,并将这些结果与线性偏振和法拉第旋转的局部测量结果进行比较。在这里,我们不仅回顾了过去的结果从甚长基线阵列(VLBA)的圆偏振研究,但我们也提出了初步的新结果对两个类星体。在PKS 0607-157的核心,我们发现在8 GHz的强圆极化和15 GHz的弱得多的水平。结合线偏振数据,我们倾向于一个简单的模型,其中的圆形是由少量的法拉第旋转驱动的法拉第转换产生。在3C 345的核心中,我们发现在15 GHz处具有明显线极化的组件中存在强圆极化。该核心组件在8 GHz处光学厚度很大,我们在那里没有检测到圆偏振。PKS 0607-157和3C 345的频率趋势相反,似乎很明显,喷流中的局部条件可能对圆偏振产生强烈影响,在研究具有多频率观测的非均匀物体时需要考虑在内。
2003-05-01 astro-ph
Do the mildly superluminal VLBI knots exclude ultrarelativistic blazar jets?
我们计算的有效值的视横向速度和通量的blazar喷流的VLBI无线电结的增强因子,通过整合这些量的角分布在整个宽度的喷流有限的开口角,但恒定的速度。对于高体积洛伦兹因子(Gamma > 10),如果张开角ω在亚秒差距尺度上甚至是几度,则穿过射流的变化可以相当大。由此产生的表观速度往往比那些从通常的分析,忽略了有限的射流开口角得到的低得多。因此,我们可以调和通常观察到的亚光速或轻度超光速的速度与非常高(>~ 20)的伽马因子,所需的逆康普顿起源和快速变化的TeV流量,以及在一天内的无线电变化。因此,有可能将VLBI射电结直接与超相对论性主喷流中的激波联系起来,而不会在秒差距尺度上引起非常快的喷流减速,也不会引起极不可能的视角。
2004-10-13 astro-ph
Surprising Evolution of Faraday Rotation Gradients in the Jet of 1803+784
几个多频偏振研究表明,存在系统的法拉第旋转梯度的秒差距尺度的喷流的活动星系核(AGN),被认为是由于系统的变化的视线分量的螺旋磁场通过喷流。其他的研究已经证实了这些梯度在几个来源中的存在和意义,从而提供了这些梯度随着时间的推移和远离核心而持续存在的证据。然而,我们发现了令人惊讶的新证据,证明了1803+784喷流中法拉第旋转梯度方向的逆转,其中多波长偏振观测可在四个时期获得。在所有四个时期,我们观察到横向旋转测量(RM)梯度的射流,一致的螺旋磁场缠绕在射流的存在。然而,我们也观察到2000年6月至2002年8月之间梯度方向的“翻转”。虽然这种现象的起源还不清楚,但解释这种变化的一种方法是,如果中心超大质量黑洞和吸积盘的旋转方向保持不变,但面向地球的主导磁极从北向南改变。
2007-08-02 astro-ph
Magnetic Field Structures of BL Lac Objects on Decaparsec Scales
在18厘米波段进行的甚长基线干涉测量(VLBI)偏振观测相对较少。这种观测的重要性在于它们能够揭示喷流磁场({ \bf B})结构和喷流环境的信息,其尺度介于高频VLBI和甚大阵列等连接元件干涉仪探测的尺度之间。我们用甚长基线阵列(VLBA)在18-20厘米波段的4个不同波长上对34个BL Lac天体进行了偏振观测。18厘米的喷流通常会延伸到数十秒差距。在某些情况下,十秒差距喷流是喷流在较小尺度上的延续,而在其他情况下,我们看到明显的弯曲。我们构造了法拉第旋转测度图,并利用它研究了喷注{ \bf B}场结构和喷注周围热等离子体的分布。法拉第旋转在这些波长下通常是大的,并且旋转测量分布的知识对于导出射流的{ \bf B}场结构是必不可少的。这些观测对法拉第旋转的高灵敏度使它们成为研究射流与它们传播的介质之间可能相互作用的有效工具。
2007-07-31 astro-ph
Searching For Helical Magnetic Fields in Active Galactic Nuclei
在此之前,Gabuzda、Murray和Cronin(2004年)的多波长(2cm、4cm和6cm)偏振研究显示,在几个BL Lac天体的秒差距尺度喷流中存在系统性的法拉第旋转梯度,这被解释为螺旋磁场(B)的证据-梯度被认为是由于喷流中视线B场的系统性变化。在这里,我们提出了新的结果为8个额外的BL Lac对象的秒差距尺度的法拉第旋转分布,偏振数据的基础上获得的甚长基线阵列(VLBA)在两个波长附近的2cm,4cm和6cm波段。所有这些源的旋转测量(RM)图显示了穿过它们的喷流的梯度,正如预期的那样,如果这些喷流具有螺旋B场。在几个震源的岩芯中也检测到这种梯度。这提供了证据表明,这些梯度存在于射流的可感知区域中,并且不是孤立的现象。我们还观察到逆转RM梯度的核心区域相比,在射流中的梯度在至少三个来源。
2007-08-02 astro-ph
Radio Luminosity Function, Importance of Jet Power, and Radio Properties of Nearby Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
我们提出了一个高分辨率的无线电成像调查的所有(约200)低光度活动星系核(LLAGNs)在帕洛玛光谱样本的所有(约470)附近明亮的北星系的完整结果。高发生率的pc-规模的无线电核,与隐含的亮度温度的顺序为10 E7 K,和sub-parsec喷流主张吸积黑洞在所有的LLAGN的50%,有没有证据反对所有的LLAGN是mini-AGN.The检测到的秒差距规模的无线电核被优先发现在大质量的椭圆星系和1型核(即核与广泛的H α发射)。帕洛玛样本LLAGNs的射电光度函数(RLF)比“经典”AGNs.We发现的低功率周转率的边缘证据低三个数量级以下,是连续的,但LLAGNs是负责在本地宇宙吸积的一个重要部分。LLAGNs的吸积能量输出主要由观测到的喷流中的能量而不是辐射的热光度决定。Palomar LLAGN遵循与强大射电星系中秒差距到千秒差距喷流相同的喷流功率和窄线区(NLR)光度之间的标度。低吸积率(10 E-2至10 E-6的爱丁顿率)是implicedin平流和喷流型模型,与增加的“无线电响度”与减少爱丁顿分数的证据。喷流在能量上比LLAGN宿主星系中的超新星更重要,并且有可能将足够的能量倾倒到最里面的秒差距中,以显着减缓吸积流入。详细的结果可以在Nagar et al.(2002 a)和Nagar et al.(2004,to appear in Astronomy & As…
2004-12-13 astro-ph
Observational Properties of Jets in Active Galactic Nuclei
秒差距尺度喷流的性质进行了简要介绍和讨论。观测数据被用来推导约束射流速度和方向,速度结构的存在,以及pc和kpc尺度之间的连接。详细讨论了两个具有边缘增亮喷流的特殊源:1144+35和Mkn501。
2004-06-04 astro-ph