Gamma-Ray Luminosity Function of Blazars and the Cosmic Gamma-Ray Background: Evidence for the Luminosity Dependent Density Evolution
本文研究了耀变体的γ射线光度函数及其对河外弥漫γ射线背景的贡献。射电和伽玛射线光度相关的引入,以考虑到射电可探测性,这是很重要的耀变体的识别。以往的研究只考虑了活动星系核的纯亮度演化(PLE)或纯密度演化,而本文引入了亮度依赖的密度演化(LDDE)模型,该模型从活动星系核的X射线亮度函数(XLF)的演化中得到了青睐。通过对观测到的EGRET blazar的红移和γ射线通量分布的似然分析,对模型参数进行了约束。我们发现,LDDE模型给出了一个更好的拟合观测到的分布比PLE模型,表明LDDE模型也是适合的伽玛射线耀变体,喷流活动普遍与AGN的吸积历史。当考虑到喷流活动的成束和合理的占空比时,GLF和XLF之间的归一化与AGN的统一图像是一致的。然后,我们发现,只有25- 50%的EGRB可以解释与最佳拟合LDDE参数的未解决的耀变体。未分辨的耀变体可以解释所有的EGRB只有一个更陡峭的指数的GLF的暗端斜率,这是勉强符合EGRET数据,但不一致的XLF。因此,未解决的活动星系核不可能是EGRB的主要来源,除非有一个新的人口的伽马射线发射活动星系核的演变不同的XLF的活动星系核。GLAST任务的预测,我们发现,最适合LDDE模型预测约3000耀变体在整个天空中,这是大大少于以前的估计。
2006-03-28 astro-ph
High energy cosmic rays, gamma rays and neutrinos from AGN
本文评述了他自1985年以来提出的活动星系核发射高能宇宙射线、γ射线和中微子的模型。进一步讨论宇宙线能谱的膝能现象需要存在一个质量在膝能范围内的重粒子。提出了在皮埃尔俄歇计划中探测这种粒子的一种可能方法。还提出了活动星系核发射的中微子和γ射线的光谱之间的关系。这种关系可以通过高能中微子探测器,如ICECUBE,地中海探测器和可能的皮埃尔俄歇计划进行测试。
2008-02-03 astro-ph
Neutrinos from Auger Sources
皮埃尔·俄歇天文台提供的证据表明,能量超过6 × 10^7 TeV的宇宙射线的到达方向可能与附近的活动星系核(AGN)有关。在这种情况下,我们重新审视了一个建议的基础上的伽马射线观测,附近的Fanaroff-Riley I星系,如Cen A和M87的本地宇宙射线的来源。我们计算了伴随的中微子通量,并在第二代望远镜的范围内找到了一个通量。
2008-02-28 astro-ph
ROXA J081009.9+384757.0: a $10^{47}$ erg/s blazar with hard X-ray synchrotron peak or a new type of radio loud AGN?
我们报告了ROXA J081009.9+384757.0 = SDSS J081009.9+384757.0的发现,这是一个z=3.95的blazar,具有非常不寻常的光谱能量分布(SED)。这个天体最初被发现是一个可能的高$f_x/f_r$,高光度耀变体,位于$\approx 10^{-12}$ erg/s cm $^2$ ROSAT源的误差区域内,然而,其中也包括一颗更明亮的晚型恒星。我们描述了最近的雨燕观测结果,毫无疑问,建立正确的对应的X射线源是平坦频谱的射电类星体。ROXA J 081009.9 +384757.0的光度远远超过$10^{47}$ erg/s,因此是已知最明亮的耀变体之一。我们认为,从这个源的电磁发射的性质的各种可能性。特别是,我们表明,SED是一致的耀变体与同步功率峰值在硬X射线波段。如果确实如此,那么硬X射线波段的高光度和同步峰的组合与通常被称为“耀变体序列”的同步峰的光度和位置之间的反相关性相矛盾。另一种可能性是X射线不是由同步辐射产生的,在这种情况下,ROXA J081009.9+384757.0非常特殊的SED将使其成为第一个新的射电响亮活动星系核的例子。
2007-03-19 astro-ph
Ultra-high energy Neutrinos from Centaurus A and the Auger hot spot
Pierre Auger合作报告了超高能宇宙射线(UHECR)和附近75 Mpc范围内的活动星系核(AGN)之间的相关性。其中两个事件落在距离最近的活动星系核半人马座A 3度的范围内,清楚地表明这个物体是一个强大的UHECR发射体。在这里,我们追求这一假设,并预测超高能中微子在像冰立方探测器的预期率。在我们的基线模型中,我们发现在100 TeV的阈值以上,0.4--0.6年^-1的事件发生率,其不确定性主要与对源的物理参数和模型细节的了解不足有关。这种情况将改善与详细的高能伽马射线测量的Cen A的即将到来的GLAST卫星。这将使Cen A成为第一个最终实现高能多信使天文学潜力的例子。
2008-07-25 astro-ph
Gamma-ray Emitting AGN and Unified Schemes
活动星系核(AGN)现在已知是强伽马射线发射体。在简要描述了活动星系核的不同类别和统一方案的基本原理之后,我讨论了耀变体(即BL Lac和平谱射电类星体)作为伽马射线源的作用。然后总结了耀变体的主要性质及其与相对论性聚束的关系。最后,我解决的问题,为什么耀变体,尽管是极端和非常罕见的对象,是唯一的活动星系核检测到非常高的能量(E > 100兆电子伏),并触及的TeV天文学活动星系核研究的相关性。
1997-04-01 astro-ph
A Population of Radio-loud Narrow Line Seyfert 1 Galaxies with Blazar-like Properties?
我们对23个射电响度参数大于100的真正射电响亮NLS 1星系样本进行了全面的研究。样本的射电源是普遍紧凑的。这些天体中有很大一部分显示出有趣的射电到X射线特性,这对大多数先前已知的射电响亮的NLS 1 AGN来说是不寻常的,但让人想起耀变体。这些包括平坦的射电光谱,大振幅通量和光谱变异性,紧凑的VLBI核心,非常高的亮度温度来自变异性,增强的光发射超过正常的电离连续谱,平坦的X射线光谱,和blazar样的SED。我们解释它们作为这些非常响亮的无线电NLS 1活动星系核的假设耀变体性质的证据,它可能至少具有适度的相对论性喷流。实际上,其中一些天体的射电功率相对较低,本应被归类为射电中间活动星系核。黑洞的质量估计在10^{6-8}兆太阳之内,推断的爱丁顿比大约为1。这些结果意味着射电噪声的活动星系核可能是由中等质量(10^{6-7}Msun)的黑洞以高速率吸积提供动力的。我们发现,一个显着的一部分的对象,尽管有很强的发射线,类似于高能量峰值BL Lacs(HBL)在他们的SED。鉴于类耀变体NLS 1星系的特殊性,人们开始质疑它们是否是普通射电活动星系核的简单缩小延伸,或者它们是否形成了一个以前未被认识的群体。
2008-06-24 astro-ph
Physics Input from Multiwavelength Observations of AGN
评述了耀变体轻子喷流模型的研究现状。类星体和BL-Lac亚类耀变体之间的差异可以通过伽马射线区域中不同辐射机制的主导地位来理解。不同耀变体的光谱变化模式似乎是显着不同的,需要不同的内在机制,导致伽马射线耀斑。作为例子,最近的长期多波长监测PKS 0528+134,3C 279,和Mrk 501的结果解释的轻子喷流模型的框架。短期的变化模式提供了重要的额外线索源的几何形状和相关的耀变体的辐射机制。未来的观测工作的挑战进行了讨论。
2001-05-31 astro-ph
The diffuse neutrino flux from FR-II radio galaxies and blazars: A source property based estimate
目前和未来的水和冰切伦科夫望远镜的目标是探测来自能量E>PeV的地外来源的中微子信号。一些最有希望的河外源是活动星系核(AGN)。本文假设活动星系核喷流中存在光强相互作用,估计了两种活动星系核源的中微子通量。第一个分析的样本包含FR-II射电星系,而第二个AGN类型的检查是耀变体。结果高度依赖于质子的能谱指数。为了使光谱标准化,将通过应用Falcke和Biermann(1995)的喷流-盘共生模型来使用中微子和盘光度之间的联系。质子的最大能量和中微子的最大能量与它的圆盘光度有关,这一点由Lovelace(1976)证明,并由Falcke等人(1995)证实。
2005-02-04 astro-ph
Thermal AGN Signatures in Blazars
由于喷流的光束辐射占主导地位,耀变体长期被忽视,这些物体的热辐射主题才刚刚开始探索。虽然这种发射在大多数耀变体中与占主导地位的非热喷流成分相比很弱,但越来越多的证据表明,即使在最高光束的物体中也可以观察到热发射。发射区,包括吸积盘和圆环,是中央发动机的关键部分,也是喷气机的动力。它们也可能在帮助我们在统一的方案模型之间做出决定方面至关重要。我们将回顾耀变体热辐射的观测证据,重点是最近的工作,以及已经观察到的光谱和变化特征。耀变体中热辐射的大多数证据(现在在几个物体中观察到)是多波长运动的结果,其中物体在微弱状态下显示出光学紫外线的明显凸起。然而,证据也来自其他途径,包括纯粹的光谱和基于变化的论点以及对大样本物体的统计分析。我们还将讨论热辐射对物体整体SED的影响,包括其康普顿签名。最后,我们将评估统一方案模型在热特征方面的现状,以及用新望远镜和任务探测热辐射的前景,并进一步利用它作为耀变体中央引擎的探测器。
2008-07-15 astro-ph
Results on AGN observations with HEGRA
在拉帕尔马的HEGRA(高能伽马射线天文学)的空气簇射阵列所采取的数据被用来搜索从附近的活动星系核的TeV $γ$ -射线过剩。我们报告的两个耀变体(Mrk 421和Mrk 501)的检测与两个原型切伦科夫望远镜,并与闪烁体和空气切伦科夫阵列所采取的数据的基础上进行分析。使用源堆叠方法,我们发现了来自附近耀变体叠加的50 TeV $γ$射线的初步证据。
1997-02-13 astro-ph
Variability Models of Gamma-Ray Blazars
EGRET探测到的活动星系核中有很大一部分在许多波段表现出很强的变化性--从射电到观测到的最高能量的伽马射线。耀变体中的瞬态辐射的起源可能与相对论喷流有关。在这次演讲中,可能在耀变体中运作的合理的可变性机制进行了讨论。
1998-09-27 astro-ph
XMM-Newton spectroscopy of an X-ray selected sample of RL AGNs
本文介绍了从XBSS样品中提取的25个射电云活动星系核的X射线选样的X射线能谱。主要目的是研究射电强活动星系核和射电静活动星系核之间X射线谱差异的来源。为此,还从同一个XBSS样品中提取了53个RQ活动星系核的对比样品,并与RL活动星系核样品一起进行了研究。我们集中分析了幂律分量的X射线光谱指数的分布,幂律分量模拟了两个样品中的大部分光谱。我们发现两个样品的平均X射线能谱指数非常相似,接近α_X~1。然而,本征分布的光谱指数是显着更广泛的RL活动星系核的样本。为了研究这种差异的根源,我们已经分为耀变体和“非耀变体”的RL活动星系核的基础上,现有的光学和无线电信息。我们发现强有力的证据表明,在RL AGN样本中观察到的广泛分布主要是由于耀变体的存在。此外,在耀变体类中,我们发现了X射线光谱指数和射电-X射线光谱指数之间的联系,这表明观测到的X射线发射与相对论性喷流的发射直接相关。在“非耀变体”RL AGN中没有观察到这种趋势。这支持了这样的假设,即在这些后一种来源中,X射线发射并不受喷流发射的显著影响,它可能具有类似于RQ活动星系核的起源。总之,这里给出的结果表明,在一个给定的RL AGN样本中观测到的X射线谱指数的分布是强烈依赖于所选源中存在的相对论波束的量。
2004-10-19 astro-ph
Variable VHE gamma-ray emission from non-blazar AGNs
M87观测到的来自非对齐活动星系核(AGN)的快变甚高能(VHE)γ射线对传统的理论加速和辐射模型提出了挑战。我们重新研究了吸积超大质量黑洞系统附近的旋转喷流磁层对粒子的离心加速,并分析了高度欠亮系统的能量约束。应用程序的条件下,预计将存在于射电星系M87,假设吸积到中央黑洞发生在对流为主(ADAF)模式。我们表明,对于一个高度欠光源,如M87,离心加速电子可能达到洛伦兹因子高达$γ\sim (10^7-10^8)$,允许逆康普顿(汤姆逊)向上散射的亚毫米盘光子TeV制度。康普顿化盘光子的上散射导致具有谱指数$α_c \simeq 1.2$的平坦TeV谱$L_ν \propto ν^{-α_c}$。特征变化时间尺度为$r_{\rm L}/c$量级,在M87的情况下,其对应于典型光圆柱半径为$r_{\rm L} \simeq 5 r_{\rm s}$的$\simeq 1.7$ d。因此,离心加速可以为M87中具有挑战性的VHE排放特征提供自然的解释。我们的研究结果表明,一些对流为主的吸积(非blazar)活动星系核很可能是可观测的VHE发射源。(节略)
2008-05-27 astro-ph
Measuring parameters of AGN central engines with very high energy gamma-ray flares
讨论了一个由blazar中心引擎决定变率时间的blazar甚高能(VHE)辐射的“紧凑源”模型。在这个模型中,电子或质子在超大质量黑洞附近加速后,在辐射效率低的吸积流中产生电磁级联。假设这样一个模型的TeV耀变体PKS 2155-304,我们表明,从这个源的明亮的耀斑期间观察到的TeV伽马射线信号的可变性,如最小的可变性时间尺度和子耀斑的重现期,约束的质量和角动量的超大质量黑洞。
2008-09-15 astro-ph
High Energy Emission from AGN and Unified Schemes
活动星系核(AGN)现在已知是强伽马射线发射体。在简要描述活动星系核的分类和统一方案背后的主要思想之后,我总结了耀变体(即BL Lac和平谱射电类星体)的主要性质及其与相对论性聚束的关系。最后,我解决的问题,为什么耀变体,尽管是极端和非常罕见的对象,是唯一的活动星系核检测到高(E > 100兆电子伏)的能量,并触及的TeV天文学活动星系核研究的相关性。
1999-01-11 astro-ph
The nature of gamma ray blazar candidate PMN J1326-5256
EGRET在伽马射线能量下探测到的活动星系核与在日内变率调查中观测到的平谱射电源的比较表明,EGRET耀变体中相当高的一部分在厘米波长下显示出显著的星际闪烁。因此,闪烁活动星系核将是计划于2008年初发射的GLAST的目标。我们认为,可变的,闪烁的平谱射电源PMN J1326-5256与身份不明的EGRET源3EG J1316-5244有关。我们描述了PMNJ 1326 -5256的性质,并介绍了ATCA和Ceduna射电望远镜最近的监测结果。
2008-05-26 astro-ph
On the contribution of unresolved blazars to the extragalactic gamma ray background
我们提出了一个模型,估计耀变体的贡献,河外伽玛射线背景(EGRB)在EGRET能量范围。它是基于逆康普顿散射作为主导的伽玛射线生产过程中的喷流的平谱射电类星体(FSRQs)和BL Lac对象,并在统一方案的射电大声活动星系核。根据射电大活动星系核的演化行为,我们估计点源对河外背景辐射的贡献范围从大约~20%-40%(在Z_{max} =3处的红移下降)到大约~35%-85%(在Z_{max} =5处的截止值)。活动星系核对EGRB的贡献约有70%-90%来自BL~Lacs/FR I天体。然而,在BL Lacs的情况下,我们的模型参数是不完全一致的研究结果表明在无线电波长的系统不确定性,而我们的估计FSRQ的贡献似乎是一致的。因此,我们最终有两种可能性,这取决于我们是否低估或高估BL Lac的贡献:要么未解决的活动星系核不能解释整个EGRB或未解决的BL Lac产生观察到的背景。
1998-07-29 astro-ph
An AGN Identification for 3EG J2006-2321
本文对高能γ射线源3EG J2006-2321进行了多波长分析。该源的通量高于100兆电子伏被证明是可变的天和月的时间尺度上。光学观测和仔细检查存档的无线电数据表明,它的无线电对应物是PMN J2005-2310,一个5 GHz通量密度为260 mJy的平谱射电类星体。对$V=18.7$光学对应物的研究表明,红移为0.833和可变的线偏振。在PMN J2005-2310位置附近没有探测到X射线源,但从ROSAT数据中得出了X射线上限。这个上限提供了一个光谱能量分布的全球特征类似于那些已知的伽马射线耀变体。综合起来,这些数据表明,在第三次EGRET星表中被列为未确认的3EG J2006-2321是活动星系核的耀变体的成员。这颗耀变体的5-GHz射电通量密度是EGRET探测到的68个活动星系核中最低的。EGRET探测到这样一个源的事实对未确认的EGRET源,特别是那些高纬度($|b|>30^{\circ}$)的源有影响,其中许多可能是耀变体。
2001-12-31 astro-ph
Blazars: Clues to jet physics
耀变体主要由排列的相对论喷流的非热辐射控制,它使我们能够阐明河外喷流的物理学,以及最终如何从中心黑洞中提取能量。从射电到伽玛射线的光谱能量分布、它们随光度的变化趋势以及相关的多频变异性提供了有关喷流结构的重要信息。由于耀变体喷流对所有射电强(也可能是射电静)活动星系核有着广泛的意义,我们还需要了解它们的环核结构,特别是亚pc尺度上高度电离气体的物理和动力学条件的细节,这可能与喷流的形成和辐射功率直接相关。最终,耀变体提供的大量信息将帮助我们澄清射电大声/射电安静AGN二分法的起源,这是河外天体物理学最突出的开放问题之一。
1998-11-10 astro-ph
The obscured gamma-ray and UHECR universe
俄歇观测到的60EeV以上的超高能宇宙线(UHECR)离子成簇现象和TeV耀变体γ射线谱的解释与河外背景光(EBL)的影响有关。EBL作为伽马射线的遮蔽介质和UHECR离子和质子的后处理介质,导致GZK截止。对UHECR离子的GZK能量和团簇能量之间符合的物理基础的研究表明,CNO群核子中的UHECR成分大于60 EeV。这对UHECR的来源有着有趣的影响。我们还评论了俄歇分析。
2008-04-15 astro-ph
Gamma-rays from Collisions of Compact Objects with AGN Jets?
我们考虑不同的情况下碰撞的紧凑的对象(云,大质量的恒星,超新星冲击波,或年轻的恒星)与喷流在活动星系核。其目的是为了找出这种碰撞是否可以成为耀变体伽马射线产生的合理解释。我们的结论是,相对论质子束云碰撞的情况下有问题的解释$γ$射线光谱在观测到的能量范围内从耀变体。由于大质量恒星、超新星激波或年轻恒星与喷流等离子体的碰撞,应该形成高度倾斜的激波。这些冲击波可以将电子、质子加速到足够高的能量,以产生在耀变体中观察到的$γ$射线光子。然而,为了产生可观测的$γ$射线通量,粒子必须被各向异性地加速,这可能是活动星系核喷流中的高斜相对论激波的情况。
1999-11-15 astro-ph
Gamma-ray blazars: the combined AGILE and MAGIC views
我们描述了耀变体的发射特性,即活动星系核,由于其独特的取向w.r.t.观察者,允许最深入和直接的看法,他们的中央引擎。在表明河外GeV-TeV的天空是由各种类型的耀变体占主导地位后,我们讨论了AGILE和MAGIC可能联合检测到的耀变体。
2007-09-12 astro-ph
X-ray Variability of Blazars
在过去10年中,我们对活动星系核高能发射的认识取得了重大进展,这是通过许多空间飞行任务的X射线监测活动确定的,特别是ROSAT、ASCA、RXTE、BeppoSAX和XMM,这些活动经常与其他频率的观测相结合。本文重点介绍了耀变体的X射线变率的最新研究结果。在活动星系核中,这些活动星系核的X射线发射的振幅变化最大,通常与较高能量(GeV和TeV辐射)的变化有很好的相关性。由于BeppoSAX号探测器的能量范围很广,对30多年来的X射线光谱进行了准确采样,结果还表明耀变体活动状态下光谱变化很大,这表明存在极端的电子能量,从而确定了一类“极端同步加速器”源。
2002-03-24 astro-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays Detected by the Pierre Auger Observatory: First Direct Evidence, and its Implications, that a Subset Originate in Nearby Radiogalaxies
截至2007年8月31日,Pierre Auger合作组织已经报告了27个能量超过56 EeV的超高能宇宙射线事件(UHECR),并且确定了到达方向。他们发现到达方向不是各向同性的,而是与附近活动星系核的位置相关。我们的目的是通过比较这些UHECR的到达方向与更全面的源目录来确定它们的来源。皮埃尔俄歇天文台探测到的27个能量> 56 EeV的UHECR中,有4个(8个)的到达方向与附近射电星系的扩展(> 180 kpc)射电结构或具有扩展射电结构的BLLac的1.5度(3.5度)之内。相反,所有十个最近的扩展射电星系中有三个(六个)的射电结构在UHECR的1.5度(3.5度)以内;其余四个射电星系中有三个在曝光时间较短的方向。在99.9%的水平上,附近的扩展放射性核素和UHECR子集之间的这种相关性是显著的。这是第一个直接的观测证据,表明射电星系是UHECR的重要来源。对于其余约20个UHECR,在高度显著性下不能排除各向同性分布。俄歇协作组发现的27个UHECR与Veron-Cetty & Veron星表中D <71 Mpc的活动星系核之间的相关性,当只考虑到~20个UHECR与附近的扩展射电星系核不“匹配”时,其显著性要低得多。在UHECRs和超新星、超新星遗迹、附近的星系或附近的星系群和星系团之间没有发现任何相关性。因此,皮埃尔·俄歇天文台的UHECR探测和以前的实验之间的主…
2008-06-19 astro-ph
Active Galactic Nuclei: Unification, Blazar Variability and the Radio Galaxy/Cosmology Interface
本文首先回顾了类星体、耀变体、塞弗特星系和射电星系等几类重要的活动星系核的基本性质。最普遍接受的方案是基于三个参数:黑洞质量、吸积率和我们对吸积流的取向,来分别统一活动星系核的射电强和射电静类别。一些最近的证据,从光学微变的几个类的活动星系核点,有利于一个强大的统一计划,统一无线电大声和无线电安静的类别。关于耀变体和其他活动星系核的喷流辐射似乎主导其光谱能量分布的性质的一个重要问题涉及到这些流的速度。如果这种流动是极端相对论性的,但具有几度的张角,那么各种明显矛盾的观测结果就可以得到调和。射电星系(RG)在红移~2时比现在多得多。结合这一事实,认识到更老的RG在这样的红移是很难检测到的,并在宇宙中的结构的增长的宇宙学模拟,使我们提出RG瓣影响了重子的宇宙网络的重要组成部分。这些撞击可能引发了大量的恒星形成,甚至可能产生新的星系;它们也可能在磁场和重元素向星系际介质的扩散中发挥了重要作用。
2006-03-27 astro-ph
Short Time-scale Gamma-Ray Variability of Blazars and EGRET Unidentified Sources
我们已经开始检查EGRET数据库的短期变化的耀变体和不明来源的流量在银河系高纬度。我们发现,一些活动星系核显示以前未报告的变化。这种变化与激波通过相对论性喷流传播时的逆康普顿散射过程是一致的。
1997-09-30 astro-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments. IV. The Parent Luminosity Function of Radio-Loud Blazars
我们使用一个完整的活动星系核(AGN)的相对论波束的基础上选择的15 GHz的无线电通量密度导出明亮的射电选择blazar核心的父射电光度函数(RLF)。我们使用一个极大似然的方法来适应波束RLF的观测数据,从而恢复的内在(unbeamed)RLF的参数。我们分析两个子样本的MOJAVE样本:第一只包含已知FR II类的对象,共有103个来源,第二子样本添加24个对象的不确定FR类共127个来源。这两个子样本排除了四个已知的FR I射电星系和两个千兆赫兹峰值频谱源。我们得到很好的拟合,这两个子样本使用一个单一的幂律固有的RLF纯密度演化函数。我们发现,以前报道的突破所观察到的MOJAVE RLF实际上是由于使用不完整的箱(因为光度截止)在陡峭的和强烈的演变RLF,并不反映内在的RLF的突破。从MOJAVE样本(L>1.3e25 W/Hz)中导出的FR II源母体的空间密度约为1600/Gpc ^[3]。
2007-11-07 astro-ph
Models of variability in blazar jets
我们在活动星系核(AGN)辐射的同步自康普顿(SSC)模型的背景下给出了预期的光变特征,并表明均匀SSC模型很好地描述了观测到的Mkn 421和Mkn 501等天体的多波长光谱和光变;然而,为了解释偶尔从这些物体观察到的非常快的耀斑时间尺度,应该使用层流而不是球形的源几何形状。这幅图很自然地引出了一个喷流激波模型,我们把它看作是扩散粒子加速的一个场所。我们表明,这种加速方案可以解释活动星系核X射线谱的某些特征,并为我们提供了进一步的观测检验。
1999-03-18 astro-ph
Transrelativistic pair plasmas in AGN jets
充满超相对论对等离子体的相对论喷流模型在解释$γ$射线耀变体的宽带辐射方面是非常成功的。假设活动星系核喷流中的超相对论对等离子体的初始注入和冷却已经发生,产生了观测到的高能$γ$射线辐射,我们研究了对等离子体的进一步演化,因为它继续从中央发动机。讨论了热化和再加速效应、对韧致辐射和湮灭辐射的发射以及体康普顿过程,以及对MeV耀变体的可能应用。对PKS~0208-512的特殊情况进行了模型计算。
1998-08-12 astro-ph
BL Lac Objects and Blazars: Past, Present, and Future
在过去的20年里,我们对BL Lac天体的理解取得了惊人的进展。它们是耀变体的一部分,耀变体是无线电噪音的活动星系核,其相对论喷流沿着我们的视线排列。几个关键的里程碑帮助建立了这一图景,20年前在匹兹堡BL Lac会议上首次提出,最近的是EGRET和TeV探测到γ射线束发射。光谱能量分布为双峰型,并遵循自相似的亮度序列,这可以用电子对周围光子的冷却来解释。这个简单的范例还有待检验,还有更多的问题有待解决,特别是关于blazar喷流的物理条件-动能、磁能密度、加速时间尺度、质子含量等-以及这种能量如何在最内部区域传输。多波长监测活动提供了一些线索,但显然需要更长时间的更好采样。BL Lac天体的宿主星系最近的工作支持它们与低功率对齐的FRI射电星系的统一。大自然使喷流具有很大的动能范围,但低光度(“蓝色”BL Lac)或高光度(“红色”BL Lac和FSRQ)耀变体的相对数量密度是高度不确定的。因为根据统一的方案,耀变体是所有射电活动星系核的代表,所以它们的喷流性质具有广泛的意义。未来的EUV/X射线观测将照亮环核结构,特别是亚秒差距尺度上的高温、高度电离、高速气体,这可能在喷流动力学中发挥作用,并可能影响FRI与FRII型喷流的形成。对耀变体的研究也可能帮助我们最终理解射电安静和射电大声活动星系核之间的区别。[略加删节]
1998-12-22 astro-ph
Hard X-ray Variability of AGN
目的:已知活动星系核在整个电磁波谱中是可变的。在这方面研究不足的能量域是20 keV以上的硬X射线范围。方法:利用Swift/BAT全天空巡天的前9个月资料,研究了44个最亮活动星系核的14 - 195 keV的光变。选择这些源是因为它们的检测显著性>10 sigma。我们测试的变异性,使用极大似然估计和分析的结构函数。结果:在不同的时间尺度上,活动星系核的吸收比未吸收的活动星系核变化更大。这同样适用于Seyfert 2和Seyfert 1对象的比较。正如预期的那样,耀变体显示出更强的可变性。在20天的时间尺度上,15%的非耀变体活动星系核的通量变化大于20%,30%的活动星系核的通量变化至少为10%。所有表现出强变率的非耀变体活动星系核都是L(14-195 keV)<1 E44 erg/sec的低光度天体。结论:关于变化模式,有一种趋势,未吸收或1型星系的变化小于吸收或2型物体在最硬的X射线。一个更坚实的反相关性之间的变化和光度,这已经观察到在软X射线,在紫外线,并在光学域。
2007-09-14 astro-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments - I. First-Epoch 15 GHz Linear Polarization Images
我们目前的第一个时代,毫角秒尺度的线性偏振图像在15 GHz的133个喷流与活动星系核MOJAVE调查(监测喷流在活动星系核VLBA实验)。该样品由银纬|b| > 2.5度的所有已知活动星系核组成,J2000下降> -20度,1994-2003年期间的任何时期,15 GHz VLBA通量密度超过1.5 Jy(对于衰减< 0的源,为2 Jy)。由于强烈的选择效应,样品主要由耀变体组成,其具有秒差距尺度的形态,包括单侧喷流末端的明亮核心成分。在最长的VLBA基线上,至少有三分之一的致密核心完全无法分辨,表明亮度温度高于10^{11} K。未解决的核心往往有电矢量与内部射流方向一致,这表明存在一个固定的横向激波附近的射流的基础。许多扩展的喷流区域显示出极高的分数极化(> 50%)和与喷流脊线对齐的电矢量,这与横向冲击的光学薄发射相一致。弱线和强线耀变体显示分数极化随着距离的增加,但BL紫胶喷流一般更极化,并优先与当地的喷流方向对齐的电矢量。我们表明,这些差异是内在的射流,而不是由于样本的偏见。伽玛射线暴(EGRET)耀变体的喷流中的独特特征通常是非EGRET耀变体中喷流的两倍,并且更加偏振。如果EGRET blazar的多普勒增强因子比尚未在伽马射线中检测到的多普勒增强因子稍高,那么这些差异就可以得到充分的解释。
2005-03-07 astro-ph
AGN Models: High-Energy Emission
本文综述了耀变体高能辐射的天体物理模型。耀变体以与视线成小角度喷射相对论性射电喷流,是唯一一种发现能量超过100 MeV的活动星系核(AGN)。伽马射线显然起源于喷流,这解释了伽马射线对产生衰减的缺乏。射电喷流的体洛仑兹因子远小于发射粒子的洛伦兹因子,需要原位粒子加速,例如冲击时的费米加速。越来越多的证据表明,光学和伽马射线发射之间的相关性,认为发射偏振光学同步加速器光子的相同加速电子是高能发射的原因。或者,伽马射线可能是由于与同步加速器发射电子相同的冲击加速的质子的能量损失有关的次级来源的电子。在这种情况下,耀变体将产生可观测到的高能中微子流。活动星系核的统一方案预测了一个环核的温暖尘埃环,它会衰减从一个半径为~2 × 10^4史瓦西半径的中心球内发射的~300 GeV以上的伽马射线,这排除了外部康普顿散射模型作为来自Mrk 421和Mrk 501的TeV伽马射线的起源。
1997-03-27 astro-ph
The Duty-cycle of Gamma-ray Blazars: a New Approach, New Results
我们研究了几个性质的耀变体中检测到的伽马射线能量范围内的EGRET源与无线电耀变体,可以被认为是可能的伽马射线候选人的样本进行比较。我们定义了三个类:非伽玛射线耀变体,耀变体与准稳定的伽玛射线发射,和伽玛射线耀变体与大量的活动水平。通过结合探测到的活动星系核和候选活动星系核的信息,我们研究了耀变体的活动,包括发现了一个γ射线耀斑占空比与耀斑复发时间一致的区域。我们还发现了FSRQ的活动指数与它们的黑洞质量之间的一个可能的关系。
2004-11-15 astro-ph
Extragalactic background light absorption signal in the 0.26-10 TeV spectra of blazars
最近的观测TeV伽马射线光谱的两个最近的活动星系核(AGN),Markarian 501(Mrk 501)和Markarian 421(Mrk 421),由惠普尔和HEGRA合作,刺激努力估计或限制光谱能量密度(SED)的河外背景光(EBL),导致TeV光子衰减通过成对产生时,他们旅行宇宙学距离。尽管在Mrk 501和Mrk 421的光谱中(在0.26-10 TeV范围内)没有任何明显的类似截止的特征可以清楚地表明这种光子吸收机制的存在,但我们证明了在这些活动星系核的光谱中仍然存在强的EBL衰减信号(10 TeV光子的存活概率(~10^{-2}))。由于EBL的特殊形式的SED和这些耀变体未知的内禀光谱,这种衰减可能无法被探测到。在这里,我们将展示如何建议和现有的实验,VERITAS,HESS,MAGIC,STACEE和CELESTE可能能够检测或严重限制的EBL SED的光谱测量扩展到临界100-300 GeV的制度。
1999-11-02 astro-ph
Multiwavelength modeling of TeV AGN observed by HESS
高能立体系统(H.E.S.S.)位于纳米比亚的地基伽玛射线切伦科夫望远镜阵列是一项实验,现在已经探测到许多河外天体,其红移范围从z=0.00183到z=0.2,可能更大。随着切伦科夫望远镜性能的提高,现在可以在伽马射线的小时间尺度上探测这些物体,从而可以研究被认为非常接近中心超大质量黑洞的区域。此外,H.E.S.S.已经证实了来自M87的伽马射线发射,因此这是第一个在TeV范围内看到的河外源,而不是耀变体。在耀变体中,TeV BL Lac是测试喷流发射模型和揭示粒子加速机制的最具挑战性的对象。用H.E.S.S.研究耀变体也揭示了他们之间的各种时间行为。有些天体呈现出高度可变的X射线通量,而伽马射线的变化很小,而另一些则表现出相反的行为。对这些差异的解释令人费解。在非常高的能量观测也带来了间接测量的红外河外背景光(EBL)。从未对准耀变体的角度解释射电镓(如M87)的γ射线发射以及对EBL性质的理解是H.E.S.S.带来的新挑战。观测河外源。
2007-09-12 astro-ph
Blazars: the next gamma-ray view of GLAST
耀变体,活动星系核的极端家族,可以是强伽马射线发射体,并且构成EGRET已确定的点源的最大部分。下一个伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)是一个高能(30 MeV-300 GeV)伽马射线天文学任务,计划于2006年底发射。GLAST的性能将允许检测数千个伽马射线耀变体,具有宽带覆盖和时间分辨率,也处于静态发射阶段,可能提供有关这些来源的许多答案。
2003-11-20 astro-ph
Light Nuclei solving Auger puzzles. The Cen-A imprint
AUGER小组最近发现了60 EeV的超高能宇宙射线(UHECR)图。这一结果被解释为AGN源在GZK边缘主要从超银道面喷射质子的表现。这个结果是令人惊讶的,因为没有更近的室女星系团。此外,光谱中早期截止的GZK可能与轻核(而不是质子)更好地协调。此外,一个大组(近12个)的事件集群可疑沿Cen-A。最后,质子UHECR组成的性质是在尖锐的分歧与早期奥格声称的重核优势在40 EeV。因此,我们在这里解释的信号,主要是UHECR轻核(He,Be,B,C,O),很可能大部分是最轻的(He,Be),从最近的AGN Cen-A喷出,被银河系磁场涂抹的UHECR,其随机垂直弯曲与超银河臂重叠。由于超银河平面(臂)和涂抹之间如此罕见的巧合,最终发生了Auger误解来自Cen-A的(随机)信号,垂直于银河场弯曲。我们的推导验证了He,Be和B,C,O的随机涂抹角的一致性,与Cen-A附近的AUGER主群事件有合理的一致性。只有少数其他罕见的事件在其他地方传播。Cen-A的准直度最高,最轻。传播的越多,传播的越重。因此,Cen-A是HEAT和AMIGA作为增强的AUGER阵列在千万PeV能量下可观测到的最佳候选UHE中微子τ。这一模型可能很快被新事件聚集在Cen-A周围和成分印记研究所检验。
2008-08-07 astro-ph hep-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
Ultra High Energy Cosmic Rays from Black Hole Jets of Radio Galaxies
俄歇协作组报告说,大于60 EeV的超高能宇宙射线(UHECR)的到达方向沿超星系面聚集,并在~100 Mpc范围内与活动星系核(AGN)相关。几个事件与附近的射电星系半人马座A的关联支持了这样一种范式,即UHECR由超大质量黑洞发动机提供动力,并在射电星系内部喷流中可变等离子体风形成的冲击中加速到超高能量。75 EeV UHECR质子的GZK视界长度约为100 Mpc,因此俄歇结果与UHECR的假设质子组成一致。在这种情况下,UHECR的来源是FR II射电星系和FR I星系,如Cen A,其散射辐射场增强了UHECR中性束的产生。喷流指向远离我们的射电星系仍然可以被观察到作为UHECR源,这是由于这些星系的射电叶中的磁场使UHECR发生偏转。在blazar活动星系核的光谱中,一个宽带的~1 MeV - 10 EeV辐射分量是由UHECR在河外背景光(EBL)中引起的级联辐射形成的。这种辐射太微弱了,无法从Cen A中看到,但可以从更明亮的耀变体中检测到。
2009-03-18 astro-ph
Magnetic Fields in Blazar Pc-scale Jets - Possible connection to Spin Rates of Black holes ?
利用MOJAVE样品重新研究了高、低光学偏振类星体(HPQs,LPRQs)在pc尺度磁场几何结构上的差异。我们发现,如前所述,HPQ射流主要表现为横向B场,而LPRQ射流往往显示纵向B场。我们试图理解这些结果,随着不同的B场的几何形状观察到的低和高能量峰值BL Lac(LBLs,HBLs)使用一个简单的图片,其中在这些活动星系核的旋转中心黑洞影响的速度和强度的射流组件(脊柱,鞘)。高自旋率在HPQs相比LPRQs和LBLs相比HBLs可以解释不同的总无线电功率,VLBI喷流速度,并在这些AGN类观察到的B场几何形状。
2008-03-06 astro-ph
On the efficiency of particle acceleration by rotating magnetospheres in AGN
为了研究粒子离心加速的效率作为TeV耀变体产生超高$γ$ -射线非热发射的可能机制,我们研究了旋转磁场线对电子的离心加速,在扩展的倾角范围内,并确定了电子通过这个过程可获得的最大洛伦兹因子$γ_{max}$。{Two主要限制机制的粒子加速,逆康普顿散射和崩溃的串珠线近似,检查。粒子可以被离心加速到$γ_{max} \simeq 10^8$,并且$γ_{max}$的主要限制机制是逆康普顿散射。在TeV耀变体中,离心加速粒子的能量足以产生(通过逆康普顿散射)超高能量(高达$20TeV$)的伽马辐射。
2007-03-16 astro-ph
Hadronic blazar models and correlated X-ray/TeV flares
活动星系核喷流可能是超高能宇宙射线源的假说最初激发了TeV伽马射线天文学的冒险。令人惊讶的是,在发现耀变体的TeV辐射后,人们的注意力转移到了更传统的解释上,这些解释不涉及高能强子,甚至普遍认为强子解释不受观测的青睐。这里表明,这是不是这样的情况下,目前观察到的光谱和变化特征的耀变体可以完全理解的强子耀变体模型。我还讨论了如何强子模型可能是观察区分从共同的轻子模型,并指出一些有趣的方面,这可能是相关的耀变体类之间的差异的理解。
2000-03-20 astro-ph hep-ph