Cosmological Effects of Powerful AGN Outbursts in Galaxy Clusters: Insights from an XMM-Newton Observation of MS0735+7421
我们报告的XMM-牛顿观测MS 0735 + 7421,星系团的主机目前已知的最具活力的活动星系核爆发的分析结果。先前的钱德拉图像显示了两个巨大的X射线空腔(直径约200 kpc),充满了无线电发射,并被弱激波阵面包围。XMM数据与这些发现一致。空穴和激波中的总能量(~6 \times 10 ^{61} erg)足以使冷却流猝灭,并且由于大部分能量沉积在冷却区域(~100 kpc)之外,因此足以将1 Mpc以内的气体加热每个粒子~1/4 keV。集群表现出向上偏离(因子~2)的平均L-T关系。由于空腔膨胀,ICM压缩在明亮的壳层中产生的发射率的提高可能有助于解释我们测量的高光度和高中心气体质量分数。标度的温度和金属丰度的配置文件是在一般协议与那些观察到的松弛集群。此外,我们测量的量与观察到的M-T关系是一致的。我们的结论是,暴力爆发,如在MS 0735 + 7421不会导致戏剧性的瞬间偏离集群标度关系(比L-T关系)。但是,如果它们相对常见,则它们可能在创建全局群集属性时发挥作用。
2007-01-12 astro-ph
The cluster-scale AGN outburst in Hydra A
钱德拉对长蛇座A星系团的深层观测揭示了围绕星系团中心活动星系核330兆赫射电瓣的X射线表面亮度的一个特征。这个特征的表面亮度剖面及其与射电瓣的密切联系强烈地表明,它是由扩展的射电瓣驱动的激波阵面。钱德拉的图像还揭示了与射电源相关的其他较小尺度的新结构,包括一个大的空腔和灯丝。激波阵面从星系团中心的活动星系核向外延伸200 - 300千秒差距,其强度沿阵面变化,马赫数在~ 1.2 - 1.4之间。它在离星团中心越远的地方越强,正如预期的那样,由扩大的射电瓣驱动的冲击。简单的模型给出了冲击波阵面的年龄~ 1.4 \times 10 ^8 y,驱动它的总能量~ 10^{61} erg。驱动冲击波的平均机械能与类星体的光度相当,远远超过了调节长蛇座A冷却核心所需的能量。这表明反馈调节冷却芯是低效的,因为大部分能量沉积在冷却芯之外。在这种情况下,集群“预热”的一个重要部分是冷却核心调节的副产品。
2004-08-17 astro-ph
A Young Stellar Cluster Surrounding the Peculiar Eruptive Variable V838 Monocerotis
不寻常的变星V838 Monocerotis在2002年经历了一次爆发。它继续照亮一系列壮观的光回波,因为爆发的光从星周尘埃散射。V838 Mon有一颗未解析的伴星B3 V。我们偶然发现邻近的一颗16等恒星也属于B型。然后,我们对附近的其他恒星进行了调查,在V838 Mon的45”范围内发现了另外两颗B型恒星。我们已经确定了这个稀疏的,年轻的集群的距离,光谱分类和光度主序星的三个B拟合的基础上。星团距离为6.2 ± 1.2kpc,与哈勃空间望远镜光回波偏振测量得到的V838 Mon的几何距离5.9kpc非常吻合。使用我们的距离测定,我们表明,B3 V伴星的V838 Mon是足以占整个光度的恒星测量的调查照片爆发前。然而,B3恒星目前比爆发前暗了约1等,这表明它现在正在遭受由于V838 Mon喷出的尘埃而导致的灭绝。考虑到爆发前的光度和星团年龄,似乎离开恒星碰撞或合并的情况之一,剩下的可行的解释V838 Mon的爆发。
2006-10-26 astro-ph
Profile variations in AGN spectra
我们目前的光学长期变化运动(10 - 20年)的两个塞弗特星系NGC 7603和Mrk 110的结果。连续谱的变化,个别宽线强度和它们的线轮廓的详细研究和比较,在NGC 5548和NGC 4593的线轮廓的变化。个别发射谱线的分布各不相同,从线到线,从爆发到爆发,表明一个复杂的和结构化的广泛的发射谱线区域。
1998-10-07 astro-ph
An Energetic AGN Outburst Powered by a Rapidly Spinning Supermassive Black Hole or an Accreting Ultramassive Black Hole
在MS 0735.6 +7421星系团中央星系中,通过吸积来驱动10^62尔格的核爆发,这意味着在过去的1亿年里,其超大质量黑洞(SMBH)的质量增加了约6 × 10^8个太阳。我们将冷气体和恒星形成的上限分别设定为每年小于10^9个太阳质量和小于2个太阳质量。这些限制意味着,在球核中,有相当大一部分的冷气体已经被它的SMBH以每年约3-5个太阳质量的速度消耗掉了,而没有留下任何恒星形成的痕迹。除非黑洞的质量接近10^11太阳质量,否则恒星吸积或邦迪机制很难维持如此高的吸积速率。与其巨大的机械能相比,它在紫外线、碘和X射线波段的微弱核光度与其快速吸积到约5 × 10^9太阳质量的黑洞上的情况不一致。相反,我们认为活动星系核的爆发是由一个快速旋转的黑洞提供动力的。一个最大旋转质量为10^9太阳质量的黑洞包含了足够的旋转能量(约10^62尔格),足以在其整个生命周期中淬灭冷却流,并对在星系团和星系团的热大气中发现的过剩熵做出重大贡献。活动星系核反馈的两种模式可能是在以冷却晕为中心的椭圆星系中淬灭恒星的形成。一种是在富气系统中运行的吸积模式,另一种是在适度吸积率下运行的自旋模式。在MS 0735中,自旋猜想可以通过求助于质量大大超过10^10太阳质量的中心黑洞的邦迪吸积来避免。宿主星系异常大,3.8千秒差距的恒星核心半径(光赤字)可能见证了超大质量黑洞的存在。
2009-03-19 astro-ph
X-ray outbursts from nearby `normal' and active galaxies. A review, new radio observations, and an X-ray search for further tidal disruption flares
在过去的几年里,在几个非活动星系(NGC 5905,RXJ 1242 -11,RXJ 1624 +75,RXJ 1420 +53,RXJ 1331 -32)中观测到了巨振幅的非周期性X射线耀斑。它们都具有相似的性质,即:爆发时的极弱X射线,巨大的峰值亮度(高达~10^{44} erg/s),以及没有塞弗特活动的光学迹象。对于这些不寻常的事件,最受欢迎的解释是恒星被超大质量黑洞潮汐破坏。我们提出了一个审查以前的结果,搜索所有爆发的无线电发射,NVSS数据库的基础上,和专门的无线电观测NGC 5905进行的VLA。这些提供了重要的限制存在的(模糊的)活动核(AGN)在每个耀斑星系的中心。我们严格探索活动星系核的情况下,占不寻常的X射线爆发的光学“正常”的星系,并发现活动星系核相关的模型极不可能。我们的结论是,以前喜欢的情况下-恒星的潮汐破坏的超大质量黑洞在每个爆发的中心-提供了最好的解释X射线观测。最后,我们目前的结果,从我们正在进行的搜索进一步的X射线耀斑的样本约140附近的活动和非活动星系,使用ROSAT数据库。虽然我们没有发现另一个X射线耀斑正常星系在这个样本中-完全符合预测的潮汐中断方案-几个高度可变的活动星系被检测到。它们的变化与潮汐破坏无关,但最好用吸收或吸积盘相关模型来解释。
2001-06-22 astro-ph
Physical Conditions in Circumstellar Gas surrounding SN 1987A 12 Years After Outburst
1998年11月14日至15日(爆发后4282天),哈勃太空望远镜(HST)上的太空望远镜成像光谱仪(STIS)获得了超新星1987 A的二维光谱。这个狭缝采集了东、西环的部分内侧星周环,以及北、南外环的一小部分。在这些位置的温度和密度估计星云分析的[N II],[O III]和[S II]发射线的比率,并与时间相关的光电离/复合模型。这两种方法的结果是相互一致的。内环的电子密度为~ 4000 cm-3(S II),N II和O III的密度逐渐降低。由[N Ⅱ]和[O Ⅲ]谱线比值确定的电子温度分别为11,000 K和22,000 K。这些结果是一致的演化趋势,在拱星气体从类似的测量在较早的时代。我们发现,从外环的发射线来自密度较低的气体(n_e \la 2000 cm-3)比在内环发射相同的线。N/O比在所有三环中似乎是相同的。我们的研究结果还表明,北外环的CNO丰度与内环相同,与Panagia等人(1996)的早期结果相反。由于信噪比数据较差,南外环的物理条件不太确定。STIS谱还显示了一个弱的Ha发射,在p.a. 103 \arcdeg与最近发现的正在变亮的新区域相吻合(Lawrence et al. 2000)。这表明,在HST图像中变得明显之前,内环SE部分的激波相互作用已经开始了一年多。
2000-09-26 astro-ph
A Young Open Cluster Surrounding V838 Monocerotis
在对V838 Mon进行光谱监测的过程中,我们偶然发现了一颗邻近的16等恒星是B型恒星。然后,我们对附近的其他恒星进行了光谱测量,发现了另外两颗B型恒星,它们都在V838 Mon的45”范围内。我们已经确定了这个稀疏的,年轻的集群的距离,光谱分类和光度主序星的三个B拟合的基础上。该距离为6.2 ± 1.2kpc,与哈勃太空望远镜光回波偏振测量获得的V838 Mon的几何距离5.9kpc非常一致。星团的年龄小于2500万年。根据我们的距离测量,V838 Mon在爆发期间的绝对光度与M31 RV非常相似,M31 RV是M31凸起的一个天体,在1988年爆发期间也是一个冷的超巨星。然而,在M31 RV现场没有年轻人群。在年轻的V838 Mon星系团内似乎不可能形成一个类似新星的激变双星系统,而M31 RV周围缺乏年轻的星群表明爆发机制并不需要一个大规模的祖先。这些考虑似乎留下恒星碰撞或合并的场景作为V838 Mon和M31 RV爆发的剩余可行解释之一。
2006-08-10 astro-ph
XTE J0111.2-7317 : a nebula-embedded X-ray binary in the SMC
本文研究了SMC高质量X射线双星XTE J0111.2-7317周围星云的观测特征,分析了三种可能的星云类型:SNR区、弓形激波区和HII区。观测证据似乎支持的解释,XTE J0111.2-7317周围的星云是一个HII区域。因此,源似乎是一个正常的SMC Be X射线二进制(BeXRB)嵌入在一个局部增强的ISM,它已光电离创建一个HII区。1998-1999年用BATSE和RXTE观测到的X射线爆发支持了这一点。它表现出BeXRB中的巨型或II型爆发的典型特征,包括大的自旋上升速率,Lx~ 10 E38 erg/sq. cm-s,以及自旋上升速率和脉冲通量之间的相关性。然而,爆发的时间分布是不寻常的,由两个类似的强度峰值组成,第一个峰值的持续时间比第二个短。
2003-06-05 astro-ph
Impact of AGNs on the Surrounding Medium
射电星系的时间平均和整体平均机械能输出可能大到足以抵消从星系团的X射线观测中推断出的大部分冷却。但是,这种加热实际上抵消了冷却,减少了冷却流或完全淬灭了它们吗?我认为,射电星系的能量注入可能是重要的,即使在集群中,没有活跃的来源是目前,由于可能的不稳定的喷流。如果射电星系注入的能量在没有过度混合的情况下通过星系团内介质,它可以稳定X射线发射的原子冷却。
2002-07-30 astro-ph
A direct image of the obscuring disk surrounding an active galactic nucleus
活动星系核(AGN)通常被认为是由围绕在大质量黑洞周围的致密吸积盘中释放的引力能提供动力的。这样的圆盘也是校准某些活动星系核中的强大射电喷流所必需的。AGN的统一分类方案进一步提出,它们外观的差异可以归因于吸积物质的不透明性,这可能会阻碍我们对某些系统中心区域的观察。遮蔽介质的流行模型是一个秒差距尺度的致密分子气体盘,尽管这种盘的证据大多是间接的,因为它们的角尺寸比传统望远镜的分辨率小得多。在这里,我们报告的第一个直接图像的pc规模磁盘的电离气体的核心NGC 1068,原型的模糊活动星系核。圆盘几乎是从侧面观察的,电离圆盘内的单个云对高能辐射是不透明的,这与统一的分类方案一致。在投影中,吸积盘和活动星系核的轴成一直线,由此我们推断,电离气体盘的轨迹是长期寻找的内部吸积盘的外部区域。
1997-08-07 astro-ph
Bayesian modelling of the cool core galaxy group NGC 4325
本文利用Chandra和ROSAT观测资料对射电宁静冷核星系群NGC4325(z=0.026)进行了X射线分析。钱德拉数据进行了分析,使用XSPEC解投影,二维光谱映射和参数模型的前向拟合。此外,马尔可夫链蒙特卡罗方法被用来进行联合贝叶斯分析的钱德拉和ROSAT数据。各种分析方法的结果进行了比较,特别是那些通过前向拟合和deprojection。光谱映射揭示了冷气体的存在,从组中心位移高达10千秒差距。钱德拉X射线表面亮度显示,群核心受到高度干扰,并表明在群核心15 kpc范围内存在两个小的X射线空腔。XSPEC解投影分析表明,该群有一个特别陡峭的熵剖面,这表明活动星系核可能即将爆发。与先前活动星系核活动的证据,但目前没有观察到无线电发射,我们认为,该集团在一个预爆发状态,与空腔和位移气体提供了以前的证据,弱活动星系核爆发。
2007-03-01 astro-ph
The giant X-ray outbursts from nearby, non-active galaxies: tidal disruption flares ?
探测附近星系中SMBH直接邻近区域的一种有效方法是利用潮汐破裂恒星的耀斑探测(例如,Lidskii & Ozernoi 1979,Rees 1988)。最近出现了在非活动星系中发生这一过程的前几个优秀候选者。在这里,我们提出了这些意见的审查,比较活动星系核的变化,并讨论了理论意义。我们集中在NGC 5905和RXJ 1242 -1119的情况下,并报告的结果,从一个样本的>100个附近的星系进一步的X射线耀斑系统的搜索。
2000-05-05 astro-ph
Suppressing cluster cooling flows by self-regulated heating from spatially distributed population of AGNs
现有的模型引用活动星系核活动来解决星系团中的冷却流难题,只关注中央星系的作用。这种模型需要微调高度不确定的微观传输特性,以分布在整个集群冷却核心的热。我们建议,ICM,而不是加热多个,空间分布的活动星系核。有越来越多的观测证据表明,在集群环境中存在多个活动星系核。活动的活动星系核驱使气泡进入ICM。我们确定了气泡和ICM之间的三种不同的相互作用:(1)注入后,气泡迅速膨胀,达到与周围环境的压力平衡,产生的冲击和波的耗散是ICM加热的主要来源。(2)一旦膨胀,气泡就以与粘性阻力平衡的速度迅速上升,这本身会导致一些额外的加热。(3)上升的气泡膨胀并压缩周围的环境。这个过程是绝热的,不会产生任何额外的热量;相反,由于压缩而增加的ICM密度增强了冷却。我们的模型通过依赖空间分布的星系来加热星系团核心,从而回避了“运输”问题。我们在我们的模型中包括自我调节,通过链接AGN活动在星系周围ICM的冷却特性。我们使用一个球对称的一维流体动力学代码进行初步研究,说明该模型的有效性。我们的自我调节方案预测,应该有增强的活动星系核活动的星系内部的冷却区域相比,星系团的外部部分。这一预测有待观察来证实或反驳。
2006-11-15 astro-ph
Active Galaxies in the UV
在这篇文章中,我们提出了活动星系核研究的不同方面,证明了紫外光谱范围的重要性。研究活动星系核的一般物理条件和中心宽线区金属丰度的最重要的诊断线是紫外线。活动星系核中的紫外/远紫外连续谱不仅激发了周围的辐射线,而且在宇宙形成的早期阶段,它还负责星系际介质的电离。活动星系核紫外辐射谱线的变化研究为我们提供了中心超大质量黑洞周围及其质量的结构和运动学信息。
2006-04-21 astro-ph
CO emission and associated HI absorption from a massive gas reservoir surrounding the z=3 radio galaxy B3 J2330+3927
我们提出了一个全面的无线电星系B3 J2330+3927多频研究的结果。1.9”宽的射电源由3个部件组成,在我们的Keck K波段图像中被2个物体包围。这两个天体的光学和近红外凯克光谱得出z=3.087+-0.004。最亮的天体(K=18.8)具有标准的II型活动星系核光谱,并且是活动星系核最可能的位置,这意味着一种单边喷流射电形态。IRAM Plateau de Bure干涉仪在113 GHz的深度观测发现了CO J=4-3的辐射,其峰值位于活动星系核的位置。CO谱线与活动星系核的系统性红移相差500 km/s,但与Lya中相关HI吸收体的速度位移非常接近。这有力地表明,两者都起源于围绕AGN宿主星系的同一个气体库。在IRAM 30米望远镜上,与MAMBO单碟250 GHz观测相比,同时进行的230 GHz干涉仪观测发现积分通量密度低约3倍。这可以解释为0.5”至6”尺度的空间分辨热尘埃排放。最后,我们提出了一个τ <1.3%的限制,HI 21厘米吸收对射电源,这是第七个未检测到的8 z>2射电星系观测到的日期与WSRT。我们给出了原子氢、中性氢和电离氢以及尘埃的质量估计,范围从Lya中相关HI吸收体得出的M(HI)= 2 × 10 ^7 M_Sun到CO发射得出的M(H_2)= 7 × 10 ^{10} M_Sun。这表明宿主星系被大量的气体和尘埃所包围。K波段的伴星可能是这个…
2003-02-07 astro-ph
Chandra Observations of NGC 4636 - An Elliptical Galaxy in Turmoil
钱德拉的影像显示NGC 4636周围的X射线晕中有对称的、8 kpc长的臂状特征。这些特征的前缘是尖锐的,并且伴随着约30%的温度升高。这些性质,以及它们的尺度和对称性,表明臂状结构是由核爆发驱动的冲击产生的。我们将这些观测结果解释为一个循环的一部分,在这个循环中,冷却气体最初为大约3 × 10^{6}年前的核爆发提供了燃料,导致了使冷却气体重新加热的冲击,从而阻止了大量冷却气体在星系中心的积累,并暂时使中心活动星系核挨饿。
2001-08-07 astro-ph
Searching for AGN-driven Shocks in Galaxy Clusters
冲击波和爆炸波预计将被驱动到充满星系群和星系团的星系团内的活动星系核或类星体的强大爆发;冲击波前沿的第一个足迹已经被初步追踪到X射线成像。我们展示了冲击波后爆炸中的超压如何证明这种情况,并提供了核活动的具体标志:它的强度,它的当前阶段,以及它的主要输出的性质。我们建议检测这些标记的目的压力探头构成的解决Sunyaev-Zel'dovich效应。我们计算和讨论的结果,预计在附近和遥远的来源在不同阶段的活动。
2006-07-03 astro-ph
AGN Heating through Cavities and Shocks
本文对活动星系核冷却流的加热作了三点评论。一个简单的物理参数被用来表明,一个浮力射电瓣的焓被转换为热在其尾流。因此,很大一部分“空腔”焓很可能最终以热的形式存在。其次,利用M87中多次弱震的性质,论证了它们可以阻止活动星系核附近气体的冷却。激波加热作为最接近活动星系核的最重要的加热机制,在反馈机制中可能起着至关重要的作用。第三,结果是从附近的巨型椭圆星系活动星系核加热率的调查。包括不活跃的系统,整个活动星系核的加热速率与样品的总冷却速率相当匹配。因此,间歇性的活动星系核爆发在能量上能够阻止这些星系的热大气冷却和形成恒星。
2006-11-04 astro-ph