A Thermal Bremsstrahlung Model For the Quiescent X-ray Emission from Sagittarius A*
考虑到观测望远镜的光束(R_beam)相对于Bondi吸积半径(R_A)的有限尺寸,我们考虑了来自热吸积流(Bondi/ADAF)的热韧致辐射。当R_beam >> R_A时,来自黑洞周围热星际介质的软X射线辐射占主导地位,而当R_beam << R_A时,来自吸积流的硬X射线辐射占主导地位。我把这些模型应用到钱德拉对银河系中心的观测中,对于它,R_beam ~ R_A。我认为,韧致辐射占大多数的“静止”(非耀斑)流量钱德拉观察到的Sgr A*,这种排放是空间扩展的尺度R_A ~ 1“,并有一个相对较软的光谱,观察。如果通过邦迪流或ADAF流吸积到中心黑洞上,那么在更深的观测中应该存在硬X射线幂律,其通量约为软X射线通量的1/3;没有检测到这种硬X射线分量将与ADAF/邦迪模型相矛盾。我简要地讨论了这些结果的应用到其他低光度活动星系核。
2002-05-28 astro-ph
2 um Narrow-Band Imaging of the Sagittarius D H II region
我们给出了银河系人马座D星形成区核心H Ⅱ区的2 μ m窄带图像。发射线图像以2.17 μ m(Br gamma)和2.06 μ m(He I)为中心。H II区出现在一个定义明确的暗云的边缘,其形态学显示出早期射电连续谱工作中所指出的泡状几何结构。一般来说,在相关的暗云前面有一个恒星赤字,表明H II区域位于银河系中心和太阳之间。相对于Br γ,He I谱线发射的较小空间范围使电离辐射场的有效温度低于40,000 K。He I 2.06 μ m与Br gamma的比值和Br gamma/远红外尘埃发射使Teff在约36,500 K至40,000 K之间,这是从电离模型得出的。
1998-09-27 astro-ph
Radio Variability of the Sagittarius $ {\rm A^*}$ due to an Orbiting Star
最近,关于人马座$ {\rm A^*}$附近恒星轨道运动的精确数据已经得到。这些信息不仅可以用来约束银河系中心的超大质量黑洞(SMBH)的质量,而且还可以用来研究射电辐射的来源。对人马座$ {\rm A^*}$射电频谱的两种主要的相互竞争的解释是基于两种不同的模型,即热吸积盘和喷流。因此,需要独立的观测约束来解决相关问题。我们探讨的可能性,使用的观测数据的恒星S2,目前最接近银河系中心,区分物理模型的无线电发射的人马座$ {\rm A^*}$,通过应用恒星冷却模型的人马座$ {\rm A^*}$的轨道参数来自观察。由于恒星在近心处的冷却,S2的电子温度相对差异为千分之几,因此相对射电光度差异为$10^{-4}$的数量级。因此,与喷流的情况相反,如果辐射效率低的热吸积流确实是射电发射的原因,人们可能期望在$ν\la {\rm 100 MHz}$的频率范围内观察到具有周期性或准周期性调制的射电通量变化。根据我们的研究结果,即使没有定期无线电流量的变化已报告到目前为止,辐射效率低的热吸积盘模型不能最终排除。
2003-06-24 astro-ph
Polarimetry of near-infrared flares from Sagittarius A*
内容:我们报告了与银河系中心3- 4 10^6太阳质量的大质量黑洞相关的SgrA* 对应物的可变近红外发射的新偏振测量结果。目的:我们调查的物理过程负责的可变发射SgrA*。研究方法:观测已经进行了使用NACO自适应光学(AO)仪器在欧洲南方天文台的甚大望远镜结果:我们发现,可变的近红外发射的SgrA* 是高度偏振的,由一个非或弱偏振的主耀斑与高度偏振的子耀斑的贡献。耀斑活动显示出可能的准周期性20+-3分钟,与以前的观测结果一致。结论:高度可变和偏振的发射支持近红外发射是非热的。观测结果可以用喷流或临时盘模型来解释。在圆盘模型中,准周期性的通量密度变化可以解释为中心MBH周围相对论轨道上的斑点。关于玻色子或费米子球的高中心质量集中的其他解释越来越不可能。
2006-10-04 astro-ph
Thermal X-Ray Iron Line Emission from the Galactic Center Black Hole Sagittarius A*
我们建立了银河系中心人马座A* 超大质量黑洞的热X射线辐射模型。对于中心$1.^{\prime\prime}5$内部的区域,我们使用{广义}辐射低效吸积流(RIAF)模型,对于$10^{\prime\prime}$外部的区域,我们使用已发表的环境热气体模型。我们计算了各种元素,特别是铁的类氢和类氦发射线的等效宽度。我们预测,一个强大的氦类铁线与等效宽度$\sim1$ keV应发出的外部介质和RIAF。外介质中的等效宽度对气体的金属丰度$Z$和平均温度敏感。对于这些参数的合理选择,计算结果同意钱德拉探测到的一个铁线的等效宽度为1.3 keV的$10^{\prime\prime}$。来自$1.^{\prime\prime}5$内部的发射对外部温度不敏感,但对密度敏感,特别是对邦迪半径内部的温度分布敏感。对于我们考虑的剖面范围,我们计算出的等效宽度为$\sim0.6-1.5 (Z/Z_\odot)$ keV,其中$Z_\odot$是太阳的金属丰度。我们提出了一个新的钱德拉光谱的静态发射范围内的$1.^{\prime\prime}5$的Sgr A *。测得的铁谱线的等效宽度为0.7 keV。虽然这种测量有很大的不确定性,但它与我们的预测是一致的,只要气体的金属丰度近似于太阳能。
2005-11-19 astro-ph
Nonthermal Electrons in Radiatively Inefficient Accretion Flow Models of Sagittarius A*
我们调查辐射低效吸积流模型的Sgr A*,在我们的银河系中心的超大质量黑洞,在新的观测约束。在submm发射线极化的确认认为吸积率远低于正则邦迪率。我们考虑模型与低吸积率和计算的混合电子人口,包括热和非热粒子产生的光谱。热电子产生亚毫米辐射,并能解释其线偏振特性。正如在以前的工作中指出,观察到的低频无线电频谱可以解释,如果一小部分($\approx 1.5$ %)的电子热能驻留在一个软幂律尾部。在吸积流的最内部区域,湍流和/或磁重联事件可能偶尔会加速一部分电子进入更硬的幂律尾。我们表明,这些电子的同步辐射,或同步光子的康普顿上散射相同的电子,可以解释X射线耀斑观察到的{ \it钱德拉}。
2003-07-29 astro-ph
Simultaneous H.E.S.S. and Chandra observations of Sagittarius A* during an X-ray flare
从Sgr A* 观测到的快速变化(~10分钟时间尺度)的非热X射线发射意味着粒子加速发生在超大质量黑洞的事件视界附近。TeV γ源HESS J1745-290与Sgr A ~* 重合,可能与它的X射线发射密切相关。需要同时进行X射线和TeV观测来阐明这些天体之间的关系。我们报告联合H.E.S.S./钱德拉观测于2005年7月进行,期间探测到一个X射线耀斑。尽管Sgr A* 的X射线通量增加了9倍,但没有发现该区域TeV伽马射线通量增加的证据。我们发现,在99%的置信水平下,可以排除2倍或更大的伽马射线通量的增加。这一发现不利于keV和TeV辐射与相同的加速粒子群相关的情况,以及大部分伽马射线辐射产生于超大质量黑洞的~10^{14} cm(~100 R_S)范围内的情况。
2008-12-19 astro-ph
Far-Infrared OH fluorescent emission in Sagittarius B2
本文介绍了红外空间天文台(ISO)对Sgr B2的16 OH和18 OH的观测,光谱分辨率为35 km/s。2 Pi 1/2梯的OH J=5/2-3/2和J=3/2-1/2转动线在发射中被观察到,而交叉梯跃迁(从2 Pi 3/2 J=3/2到2 Pi 1/2梯的J=1/2、3/2和5/2能级)和2 Pi 3/2 J=5/2-3/2和J=7/2-5/2线在吸收中被检测到。在吸收中还观察到120 μ处的~(18)OH ~(2 Pi)~(3/2)J=5/2-3/2 λ双重峰。所有的OH λ-双峰解决(除了98亩),并显示,除了在Sgr B2的速度强吸收,几个速度组件与周围的气体Sgr B2和前景云沿视线。没有观察到每个双峰的线强度的不对称性。我们已经模拟了使用非本地辐射转移代码的观察,发现OH吸收/发射必须出现在Sgr B2周围的壳层中,而不是由ISO/LWS光束解决。气体密度适中,上限为10^4 cm^{-3},温度为300 K。OH丰度高,为(2-5)10^{-6}。我们认为,一个广泛的光子占主导地位的区域解释了OH丰度的增强。
2002-07-23 astro-ph
Capture of a Red Giant by the Black Hole Sagittarius A* as a Possible Origin for the TeV Gamma Rays from the Galactic Center
在银河系中心区域观测到了数秒差距内的TeV $γ$非热辐射。我们认为,这些$γ$ -射线是大质量黑洞Sgr A $^*$,居住在银河系中心的瞬态活动的结果。几千年前,黑洞可能经历了一个活跃阶段,捕获了一颗红巨星并形成了一个吸积盘,暂时表现得像一个活动星系核。在这个过程中,发射了一个包含大量高速质子的强大喷气式飞机。这些逃逸的质子与周围稠密的介质相互作用,通过$π^0$衰变过程产生TeV的$γ$射线辐射.我们表明,以这种方式存储的总能量是足够大的,以占观察。质子的扩散长度也与观测到的TeV源的大小一致。
2006-03-01 astro-ph
Electron Acceleration around the Supermassive Black Hole at the Galactic Center
最近对人马座A* 的可变红外发射的探测,加上以前观察到的X射线耀斑活动,提供了令人信服的证据,表明该物体的发射至少有一部分是由非热电子产生的。我们在这里表明,加速电子的等离子体波湍流在热气体附近的黑洞的事件视界可以占人马座A* 的毫米和较短波长的发射在静止状态下,和红外线和X射线耀斑,诱导通过增强质量吸积率到黑洞或重组耦合到吸积气体的磁场。这里提出的加速度模型产生不同的耀斑光谱,可以与未来的协调多波长观测。我们进一步认为,高能量电子的扩散远离加速网站向更大的半径可能能够解释所观察到的特征人马座A* 的发射在厘米和更长的波长。
2004-03-19 astro-ph
An X-ray, IR, and Submillimeter Flare of Sagittarius A*
在银河系超大质量黑洞人马座A * 中观测到从无线电到X射线波长的高能耀斑。在少数情况下,在红外和X射线观测中发现了同时发生的耀斑,但在较长波长处没有看到清晰的对应物。我们介绍了2006年7月17日钱德拉X射线天文台、凯克II望远镜、加州理工学院亚毫米波天文台和亚毫米波阵列在几个小时内观测到的耀斑。所有的望远镜都观测到了强烈的耀斑事件,但发现亚毫米波峰值发生在X射线峰值之后近100分钟。亚毫米波偏振数据显示,线偏振在多余的耀斑发射,增加从9%到17%的耀斑通过其峰值,从光学厚到薄的同步辐射的过渡一致。耀斑的时间和光谱行为要求负责发射的高能电子比其辐射输出的预期冷却得更快。这与膨胀发射区的绝热冷却一致,X射线是通过自康普顿散射产生的,尽管与这种膨胀的最简单模型不一致。我们还提出了一个亚毫米耀斑,继明亮的红外耀斑在2005年7月31日。与2006年相比,这一事件有更大的峰值红外通量和类似的亚毫米波通量,但它缺乏可测量的X射线发射。它还显示了IR和亚毫米峰之间的较短延迟。基于这些事件,我们提出了一个同步加速器和自康普顿模型的亚毫米滞后和可变IR/X射线光度比。
2008-07-14 astro-ph
New Constraints on the Nature of Radio Emission in Sagittarius A*
银河系中心Sgr A* 的毫米到亚毫米光谱,以及它的偏振特性,与热的、磁化的、轨道气体的紧密开普勒发射区的内10史瓦西半径一致。这种等离子体也可能是钱德拉探测到的X射线的自康普顿化的来源。长期以来,人们一直怀疑在大半径的准球形入口和这个内部区域之间的圆形区域是产生Sgr A* 光谱的其余部分的原因。在本文中,我们报告了这一地区的详细研究结果。首先,现有的厘米和X射线数据的组合排除了通过热同步加速器在有界流内产生所观察到的强1.36 GHz无线电通量的可能性。如果Sgr A* 的射电频谱是由吸积气体产生的,那么非热粒子分布似乎是必要的。其次,如果这是关于Sgr A* 光谱产生的正确图像,那么钱德拉探测到的X射线可能来自开普勒内部区域的自康普顿化,或者来自更大的圆化区域的光学薄的非热同步辐射,延伸到500史瓦西半径或更多。这是一个应该由即将到来的宽带观测来回答的问题,因为在前一种情况下,毫米波和X射线是强相关的,而在后一种情况下,X射线与厘米射电通量是强相关的。此外,在环形气体中产生的X射线可以显示出周期性或准周期性的变化,但不是那些通过非热同步辐射产生的更远。
2001-10-25 astro-ph
X-Ray Observations of the Sagittarius D HII Region toward the Galactic Center with Suzaku
我们提出了一个朱雀X射线研究的人马座D(Sgr D)HII地区在银河系中心区域。X射线成像光谱仪(XIS)的两张18“x18”图像涵盖了整个Sgr D复合体。由于低背景,XIS发现了两个低表面亮度的漫射源,并获得了它们的高信噪比光谱。一个与Sgr D HII区域的核心有关,来自年轻的星团。另一个是该区域附近的新物体。我们还提出了3.5厘米和6.0厘米的无线电连续谱图的新的源使用100米绿岸望远镜。我们得出的结论是,来源是一个新的超新星遗迹(SNR; G1.2--0.0)基于:(1)0.9+/-0.2 keV热X射线光谱,其发射线来自高度电离的原子;(2)从X射线吸收推断的在银河系中心距离处~10 pc的明显范围的扩散性质(~8.5x10^{22} cm^{-2});(3)非热射电连续谱指数(~-0.5)。我们在Sgr D HII区域的SNR的发现导致了对该系统的观点的修正,该系统被认为是热HII区域及其环境。
2008-05-14 astro-ph
Possible Evidence for MeV Dark Matter In Dwarf Spheroidals
最近有人提出,观测到的来自银河系核球的511 keV辐射可能是非常轻(1-100 MeV)的湮灭暗物质粒子的产物。对这种信号的其他可能的解释与恒星物体有关,例如超新星。为了区分湮灭轻暗物质的情况下,更传统的天体物理来源的隆起发射,我们在这里提出的矮椭球体,如人马座的研究。这些星系具有典型的光度为$10^5 L_\odot$,但质光比为$\sim 100$。由于恒星相对较少,标准天体物理情景中511 keV辐射的前景微乎其微。然而,矮椭球体确实含有大量的暗物质。INTEGRAL/SPI已经观测到人马座区域。对511 keV发射的这些数据的分析将提供MeV暗物质的测试,该测试可以区分湮灭暗物质和更标准的天体物理学。对人马座这样一个信号的观测应该是兆电子伏暗物质的“确凿证据”。
2004-11-29 astro-ph
Detection of the Intrinsic Size of Sagittarius A* through Closure Amplitude Imaging (includes Online Supporting Material)
我们已经探测到人马座A* 的固有大小,银河系中心的无线电源与一个超大质量黑洞,表明短波长的无线电发射来自非常接近的黑洞的事件视界。甚长基线天线阵的射电观测表明,该源在7 mm波长处具有$24 \pm 2$史瓦西半径的大小。在8个7 mm时期中的一个,我们还检测到内在尺寸增加了$60^{+25}_{-17}$ %。这些观测为Sgr A* 的质量密度设定了一个下限,即每立方天文单位的$1.4\times10^{4}$太阳质量。
2004-03-31 astro-ph
Submillimeter Wave Astronomy Satellite mapping observations of water vapor around Sagittarius B2
使用亚毫米波天文卫星(SWAS)对1(10)-1(01)556.936 GHz的正水跃迁进行的观测表明,在强亚毫米波连续源人马座B2周围存在广泛的发射和水蒸气吸收。围绕Sgr B2大小为26 x 19弧分的区域的不完全采样谱线图揭示了三个值得注意的特征。首先,在几乎每个观测位置,在-100到0 km/s范围内的局部静止标准(LSR)速度下,前景水汽的吸收是可检测的。第二,空间扩展的排放水是可检测的LSR速度在80至120公里/秒的范围内,几乎在每个观察到的位置。这种排放是由于180 pc分子环确定从以前的观测CO。该组件的典型峰值天线温度为0.075 K意味着一个典型的水丰度为1.2E-6至8 E-6相对于H2。第三,在LSR速度在60至82 km/s的范围内,在Sgr B2的5弧分内观察到水的强吸收。如果吸收的水蒸气位于Sgr B2本身的核心内,则对这种吸收的分析产生相对于H2的H2O丰度约为2 E-7至4 E-7;或者,如果水吸收起源于先前提出的作为朝向Sgr B2观察到的氨吸收起源的温暖的前景气体层,则水柱密度约为2.5E+16至4 E +16/cm 2。
2003-03-03 astro-ph
Limits on the Short Term Variability of Sagittarius A* in the Near-Infrared
钱德拉天文台最近探测到了一个3小时的X射线耀斑,这增加了在耀斑事件期间,银河系中心疑似2.6 x 10^6太阳质量的黑洞Sgr A* 在宽波长范围内增强发射的可能性。因此,我们从用W. M. 1995年至2001年间的凯克10米望远镜。在25个单独的观察中,没有发现与Sgr A* 相关的任何显著过量排放的证据。我们的最低检测限给出了静止状态Sgr A* 的观测限为0.09+/-0.005 mJy,或等效地,去红值为2.0+/-0.1 mJy,这比先前公布的最佳静止值低2倍。在假设有随机的3小时耀斑产生增强的X射线和近红外辐射的情况下,我们的最高极限将Sgr A* 的可变状态限制为<0.8 mJy(观测)或19 mJy(去红化)。这些结果表明,Markoff等人(2001)所支持的模型,其中耀斑是通过Sgr A* 周围的相对论粒子的局部加热产生的(例如,突然的磁重联事件)是不可能的,因为它预测峰值2微米发射为300 mJy,远高于我们的检测极限。
2002-08-12 astro-ph
The Cosmic Ray Distribution in Sagittarius B
HESS仪器观测到了一个从银河系中心(GC)周围的大立体角发出的~ TeV γ射线扩散通量。这种发射与该地区的气体分布有关,表明伽马射线起源于宇宙射线强子(CRH)和周围物质之间的碰撞。特别令人感兴趣的是,HESS探测到了来自人马座(Sgr)B分子云复合体的伽马射线。由于伽马射线的强子起源的建议,我们已经检查了档案330和74兆赫甚大阵无线电数据和843兆赫悉尼大学莫隆格洛巡天数据覆盖Sgr B,寻找同步辐射从次级电子和正电子(预计将在相同的相互作用,提供所观察到的伽马射线)。有趣的是,我们已经发现了非热发射,但在一个超出预期的水平。阿塔卡马探路者实验望远镜最近的观测结果表明,在Sgr B的Sgr B2区域,宇宙射线电离率比当地值大十倍。最后,Sgr B2也是一个非常明亮的X射线源。我们研究CRHs和/或初级电子的光谱,将调和所有这些不同的数据的情况。我们确定:(i)HESS伽马射线数据必然需要一个硬的(~ E^-2.2)、高能量(> TeV)的CRH群;(ii)剩余的宽带、非热现象可以用相当陡峭的(~ E^-2.9)初级电子谱或(~ E^-2.7)CRH群来解释。没有一个单一的幂律分布的轻子或强子能够解释宽带的、非热的Sgr B现象。
2007-03-23 astro-ph
A Relativistic Disk in Sagittarius A*
在Sgr A* 的无线电频谱中检测到毫米/亚毫米“隆起”表明,它的全部发射中至少有一部分是在紧凑的吸积环内产生的。这一推论通过在该隆起内观察到强线性极化(在10%水平)而得到加强。在其他波长下还没有检测到线性偏振。由于这个辐射源的辐射是在越来越小的空间尺度上产生的,而且频率也越来越高,所以毫米/亚毫米级的隆起显然出现在黑洞的史瓦西半径范围内。我们发现,一个小的(10-Schwarzschild半径)磁化吸积环不仅可以解释通过热同步过程的光谱颠簸,但它也可以重现相应的极化结果。此外,静止的X射线发射似乎与同步加速器自康普顿化有关,而从Sgr A* 检测到的X射线耀斑可能是由通过这个环面的吸积突然增强引起的。这张图片预测了毫米波、红外和X射线通量密度之间的相关性,这似乎与最近的多波长观测结果一致。Sgr A* 中存在这种环面的进一步证据由其射电变异性提供。最近在厘米和毫米波长上对Sgr A* 的监测表明,在厘米/亚毫米耀斑期间,在3毫米处有一个光谱中断。Sgr A* 的无线电发射是有趣的,因为它是圆偏振的,尽管从未检测到线性偏振。我们首先证明了如果流动是有界的,那么辐射必定是由非热过程引起的。这表明,非热电子的能量非常接近黑洞。
2003-07-08 astro-ph
The ISO LWS high resolution spectral survey towards Sagittarius B2
利用ISO长波长光谱仪法布里-珀罗模式对人马座B2(Sgr B2)巨分子云复合体进行了全光谱测量。这提供了47-196 um(6.38-1.53 THz)范围内的完整波长覆盖,光谱分辨率为30-40 km/s。这是一个独特的数据集,涵盖了从地面无法到达的波长。它是光谱中一个极其重要的区域,因为它既包含尘埃热发射的峰值,也包含关键原子(OI、CII、OIII、NII和NIII)和分子种类(NH3、NH 2、NH、H2O、OH、H3 O+、CH、CH 2、C3、HF和H2 D+)的关键谱线。总共有95条谱线已被确定,11个吸收深度大于3西格玛的功能仍然未分配。大多数分子谱线都出现在强连续谱的吸收中,而原子和离子谱线出现在发射中(除了OI 63 um和CII 158 um谱线的吸收)。Sgr B2位于银河系中心附近,由于沿着视线的物质,许多特征也显示出广泛的吸收轮廓。对调查数据集进行了全面描述,概述了每个检测到的物种以及已分配和未分配特征的最终行列表。
2007-02-27 astro-ph
A Candidate Neutron Star Associated with Galactic Center Supernova Remnant Sagittarius A East
我们目前的成像和光谱研究的超新星遗迹(SNR)人马座(Sgr)A东从深层观测与{ \it钱德拉X射线天文台}。的空间分辨光谱分析的Sgr A东揭示了存在的两个温度的热等离子体($kT$ $\sim$ 1千电子伏和5千电子伏)附近的SNR的中心。中心区域主要由高度电离的富铁喷出物的排放。我们估计一个保守的上限总铁喷出物质量的SNR,M $_{Fe}$ $<$ 0.27 M $_{\odot}$。与标准SN核合成模型的比较表明,这铁的质量限制是一致的,与第二类SN爆炸的起源Sgr A东。另一方面,软X射线发射向北延伸的SNR可以被描述为一个单一的温度($kT$ $\sim$ 1.3 keV)的热等离子体与正常的化学成分。因此,信噪比的这一部分是来自加热的星际介质的X射线发射,而不是富含金属的恒星喷出物。我们指出,一个硬点状源CXOGC J174545.5 $-$ 285829(所谓的“炮弹”)在SNR的北部边缘显示出不寻常的X射线特征之间的其他银河系中心的来源。该源的形态、光谱和时间特征表明它是一颗高速中子星。基于SNR Sgr A East的II型起源和两者之间的接近,我们提出CXOGC J174545.5 $-$ 285829是一颗高速中子星候选者,诞生于核心塌陷SN,也创造了SNR Sgr A East。
2005-06-08 astro-ph
Constraints on jet-driven disk accretion in Sagittarius A*
我们重新审视人马座A*(Sgr A*)的几何薄盘吸积的理论和观测约束。我们表明,质量外流和电子的吸积流的热的一部分,可以紧缩从一个几何厚的结构流入的气体的综合效应。这允许气体在流入时间尺度上冷却甚至热化。结果,在小半径处可以形成紧凑的、相对冷的盘。我们表明,磁耦合之间的相对论磁盘和稳定状态的喷气机的结果在磁盘,是不太明亮的比标准的相对论磁盘吸积在相同的速率。这放松了对Sgr A* 中薄盘吸积的观测限制(并暗示着其他低光度活动星系核,LLAGN)。我们发现典型的冷气体吸积速率为几个 * 10^{-9}太阳质量/年。我们还发现,预测的修改后的磁盘发射是兼容的与现有的近红外(NIR)观察Sgr A* 在其静止状态下,磁盘倾角是> 87度,并提供超过75%的吸积功率的射流。
2007-11-28 astro-ph
The far-IR spectrum of Sagittarius B2 region: Extended molecular absorption, photodissociation and photoionization
我们提出了大规模的9 'x 27'(25 pc x 70 pc)远红外观测围绕Sgr B2使用长波长光谱仪(LWS)上的红外空间天文台(ISO)。光谱主要由尘埃的强连续辐射、广泛分布的轻烃(OH、CH和H_2O)分子吸收以及[NII]、[NIII]、[OIII]、[CII]和[OI]的精细结构谱线所支配。通过ISO-LWS法布里-珀罗(35 km s^-1)探测器对Sgr B2(M)的探测,可以探测到Sgr B2外层的分子丰度,在高信噪比下,可以观测到来自15种分子和原子的70多条谱线。
2003-09-12 astro-ph
A polarised infrared flare from Sagittarius A* and the signatures of orbiting plasma hotspots
在这篇文章中,我们总结和讨论的红外线,无线电和X射线辐射的超大质量黑洞在银河系中心,SgrA*。我们包括2006年5月31日获得的近红外偏振成像观测的新结果。当晚,在Ks波段(2.08微米)观测到一个强耀斑,顶部通量约为16 mJy。这个耀斑是高度偏振的(高达~40%),在15分钟的时间尺度上显示出清晰的子结构,包括大约70度的偏振角摆动。我们第一次能够同时观测到偏振通量和短时变率,在同一耀斑事件中具有很高的意义。这一结果为SgrA* 活动之谜增添了决定性信息。在耀斑峰值期间观测到的偏振角与2004年和2005年两次事件中观测到的偏振角相同。我们的观测结果有力地支持了在相对论轨道上围绕SgrA* 的衰变等离子体热点的动态发射模型。观测到的极化参数及其随时间的变化可能会限制吸积盘和自旋轴相对于银河系的方向。
2006-11-23 astro-ph
A Constant Spectral Index for Sagittarius A* During Infrared/X-ray Intensity Variations
我们报告的第一个时间序列的宽带红外(IR)的颜色测量的Sgr A*,可变的发射源与银河系中心的超大质量黑洞。使用凯克II望远镜上的激光和自然导星AO系统,我们在4次观测运行(2005-2006年)中以~3 min的典型周期时间在多个近红外宽带滤波器中成像Sgr A*,其中两次与Chandra X射线测量同时进行。尽管Sgr A*(2-30 mJy)的去红通量密度范围很大,但我们所有的近红外测量都与α = -0.6+-0.2的恒定光谱指数一致。此外,该值与几乎所有爆发期间在X射线波长处观察到的光谱指数一致;这与产生X射线发射的同步加速器自康普顿模型一致。在协调观测期间,一个红外爆发发生在可能相关的X射线爆发之后<36分钟,而几个类似的红外爆发没有显示出升高的X射线发射。可变的X射线与IR比率和恒定的红外光谱指数挑战了IR和X射线发射与相同电子有关的概念。因此,我们认为,负责IR和X射线发射的电子群体是由加速机制产生的,该机制使负责IR发射的电子能量分布的大部分不变,但具有可变的高能截止。偶尔会产生大于1 GeV的电子尾,正是这种高能尾引起了X射线爆发。对这种变化的一种可能的解释是由磁旋转不稳定性引起的湍流,其中湍流的外尺度长度变化并改变高能截止。
2007-06-12 astro-ph
A Possible Rossby Wave Instability Origin for the Flares in Sagittarius A*
近年来,在银河系中心射电点源人马座A*(Sgr A*)上探测到了近红外和X射线耀斑。人马座A* 被认为是一个质量为3.10^6太阳质量的超大质量黑洞。在某些情况下,瞬态发射似乎是调制的(准)周期振荡(QPO)约17-20分钟。发射体的大小约为3 r_S(其中r_S = 2GM/c^2是史瓦西半径),这表明在缓慢旋转的物体的边缘稳定轨道(MSO)附近存在不稳定性--可能是由吸积引起的。但是Sgr A* 并不是通过一个大的“标准”盘吸积的;相反,它周围的低密度环境显然为黑洞提供了低角动量的等离子体团块,这些团块在~ 10-300 r_S内循环并合并到一个紧凑的热盘上。在这封信中,我们遵循这样一个事件后的磁盘的演变,并表明,罗斯贝波不稳定性,特别是在其磁流体动力学(MHD)的形式,迅速增长,并产生一个时期的增强吸积持续几个小时。这种响应的幅度和持续时间与观测到的耀斑特征相当吻合。
2005-11-17 astro-ph
7 mm lambda VLBA Observations of Sagittarius A*
我们提出了7毫米λ VLBA观测的紧凑的非热射电源在银河系中心,Sgr A*。这些观察证实了这样的假设,即Sgr A* 的图像是一个解决的椭圆高斯所造成的散射的介入热等离子体。测量的Sgr A* 的主轴为0.76 \pm 0.04 mas,与预测的散射尺寸0.67 \pm 0.03一致。我们发现轴比为0.73 \pm 0.10,位置角为77.0 \pm 7.4度。这些结果是完全一致的VLBI观测在较长的波长和3毫米λ。我们没有发现任何额外的紧凑结构的限制为35毫焦耳的证据。对于8.5 kpc的银河系中心距离,基础射电源必须小于4.1 AU。这一结果与Sgr A* 的射电辐射是由质量接近10^6 M_sun的黑洞附近气体的同步加速器或回旋同步辐射产生的结论是一致的。
1998-02-03 astro-ph
VLBA Imaging at 7 mm and Linear Polarimetric Observations at 6 cm and 3 mm of Sagittarius A*
我们总结了7毫米VLBA成像的Sgr A* 的结果,并讨论了一些困难的VLBI观测准确限制的大小Sgr A*。我们的成像结果是完全一致的假设,即VLBA图像的Sgr A* 是一个解决的椭圆高斯所造成的散射的介入热等离子体。我们表明,在7毫米的VLBA的短轴尺寸的测定是非常不可靠的。我们还提出了新的极化观测从VLA和BIMA阵列的Sgr A*。在4.8 GHz时,我们发现极化的上限为0.1%。在86 GHz,我们报告了边缘检测的$1 \pm 1$ %线性极化。我们讨论了星际传播对线偏振的影响,并考虑了Sgr A* 中非常低的本征线偏振的意义。
1998-11-13 astro-ph
A Search for Biomolecules in Sagittarius B2 (LMH) with the ATCA
我们已经使用澳大利亚望远镜紧凑阵列进行搜索最简单的氨基酸,甘氨酸(构象I和II),和简单的手性分子环氧丙烷在3毫米的Sgr B2 LMH。我们搜索了85和91 GHz之间的15个频谱部分,每个64 MHz带宽,并检测到58个发射特征和21个吸收特征,给出了每GHz 75条发射线和25条吸收线的线密度,比110 mJy的5 σ水平强。其中,19个是以前在星际介质中检测到的跃迁,我们已经初步将另外23个特征分配给分子跃迁。然而,由于其中许多涉及以前在ISM中未检测到的分子,因此这些分配不能被认为具有信心。给定Sgr B2 LMH的中值线宽为6.5 km/s,我们发现光谱已经达到了线混淆的水平,大约1/5的频带被线覆盖。虽然我们没有自信地检测到甘氨酸或环氧丙烷,但我们可以为大多数搜索的转换设置3 σ上限。我们还表明,如果Kuan等人(2003年)在其报告的甘氨酸检测中发现甘氨酸以N = 4 x 10^{14} cm^{-2}的水平存在于Sgr B2 LMH中,那么它应该很容易用17.0 x 3.4 arcsec^{2}的ATCA合成光束大小检测到,如果它被限制在LMH连续源的尺度(< 5弧秒)。因此,对于构象I和II,这对Sgr B2中的任何小规模甘氨酸发射都有很强的上限。
2006-10-10 astro-ph
Repeated X-ray Flaring Activity in Sagittarius A*
研究人马座A*(Sgr A*)X射线的光谱和时间特性对于我们更全面地了解这个位于银河系中心的超大质量黑洞的发射机制至关重要。已经从这个物体上观测到了几个具有不同持续时间和光谱特征的X射线耀斑。在这里,我们提出了两个长期的XMM-牛顿观测银河系核心在2004年进行的结果,总曝光时间近500千秒。在这些观测过程中,我们探测到了两个来自Sgr A* 的耀斑,其峰值亮度为2-10 keV,大约是静止亮度的40倍(L ~ 9 × 10^34 erg s 1):一个发生在2004年3月31日,另一个发生在2004年8月31日。第一次耀斑持续约2.5千秒,第二次约5千秒。Epic光谱的组合拟合得到第一次和第二次耀斑的光子指数分别约为1.5和1.9。这个硬光子指数强烈地表明在事件期间存在重要的非热电子群体,并支持大多数耀斑事件往往是硬的并且不是很亮的观点。
2005-08-19 astro-ph
Thermal X-Ray Line Emission from Accreting Black Holes
我们提出的模型X射线谱吸积黑洞与对流为主的吸积流,注意从热等离子体的热发射线。我们表明,先进的X射线天体物理设施(AXAF)可能能够观察到的线从X射线双星,如V404天鹅座在静止,银河系中心黑洞人马座A*,和附近的星系,如M87的核。谱线强度可以提供新的诊断方法来研究这些系统和相关系统中的增生等离子体。
1998-11-25 astro-ph
The possibility of detecting Sagittarius A* at 8.6 mum
银河系中心在8.6妈妈,以检测中红外(MIR)对应的Sgr A*,平行于近红外观测。成像数据是由欧洲南方天文台VLT的自适应光学辅助近红外仪器NACO和MIR仪器VISIR获得的。我们提出了一个前所未有的质量在空间分辨率和灵敏度方面的MIR成像数据。一个扩展的脊的发射被发现存在于紧邻的Sgr A*,从而使任何检测的点源困难。在观测过程中没有发现与Sgr A* 有关的MIR点源。在2006年6月4/5日夜间的观测中,我们推导出任何可能存在的点源的严格上限为22+-4 mJy(去红化)。在2.2妈妈的同时观测耀斑的情况下,任何可能的变化在和平号的下限强烈建议,Sgr A* 是在准静止状态在这一夜。在2006年6月5日至6日的夜晚,发现Sgr A* 在3.8妈妈的低水平上变化。没有点源在8.6妈妈被检测到同时和平号观测。由于较差的大气条件,在第二天晚上,发现Sgr A* 在8.6 μ m处的上限为60 ± 30 mJy。观测结果与理论预测一致。如果公布的模型是正确的,观测结果成功地表明,8.6妈妈对应的Sgr A* 可以很容易地检测到在其燃烧状态。光谱指数来自同时观测耀斑发射从Sgr A* 在近红外和中红外波长将使我们能够区分不同种类的耀斑模型。
2006-11-15 astro-ph
XMM-Newton observations of Sagittarius A East
我们提出了一个最近的XMM-牛顿观测Sgr A东,超新星遗迹位于靠近银河系中心的分析。非常高质量的X射线光谱揭示了许多发射线从高度电离的原子符合多温度薄的热等离子体电离平衡。我们使用一个双温度模型来拟合光谱,并推导出1千电子伏和4千电子伏的温度。在X射线源的中心有大量的铁,使得铁的丰度从核心的~4倍太阳能到外部区域的~0.5倍太阳能,这与其他金属如硫、氩和钙的相当均匀的分布形成对比,这些金属的丰度在1- 3的范围内。推导出的总能量,质量和丰度模式是一致的一个单一的超新星事件,无论是Ia型或II型起源,涉及一个相对低质量的祖星。一个弱的6.4 keV中性铁荧光线也被检测到,照明源最有可能是Sgr A东本身。Sgr A East的形态和光谱特征与Sgr A* 中假定的过去活动没有明确的联系。
2003-12-19 astro-ph
On the orientation of the Sagittarius A* system
银河系中心(Sgr A*)黑洞的近红外辐射具有独特的性质。最引人注目的特征是迄今为止在几次耀斑中观察到的暗示性周期性子结构。使用近红外偏振观测和建模的准周期性的轨道斑点,我们试图约束的Sgr A* 系统的三维取向。我们报告迄今未公布的偏振数据从2003年。它们支持从2004年到2006年的大致恒定的平均偏振角为60度\pm 20度的观测结果。对2006年数据进行了深入调查。特别地,评估斑点模型拟合,使得可以导出对Sgr A* 的位置角的约束。在位置倾斜角平面的置信轮廓。在3sigma水平上,赤道面法线的位置角在60 °-108 °(北偏东)的范围内,并结合大的倾斜角。这与最近的独立工作一致,其中Sgr A* 和X射线观测的无线电光谱/形态学特性,分别已被使用。然而,现有数据的质量和我们模型中的不确定性给我们的结论带来了一些模糊性。
2007-08-20 astro-ph
Interferometric Detection of Linear Polarization from Sagittarius A* at 230 GHz
我们使用分辨率为3.6 x 0.9 arcsec的BIMA阵列在230 GHz下测量人马座A* 的线性偏振为7.2 +/-0.6%。这证实了先前报告的JCMT 14-m天线检测。我们的高分辨率观测表明,偏振并不来自尘埃,而是来自与Sgr A* 相关的同步辐射源。我们没有看到偏振位置角的变化,只有一个小的变化,在四个观测分布在60天的偏振分数。我们发现了一个139 +/- 4度的位置角,与早期JCMT在相同频率下的观测结果有很大不同。偏振尘埃排放不能解释这种差异,留下可变性和观测误差作为唯一的解释。仅凭BIMA的观测结果,就可以确定旋转测量值的上限为2 x 10^6 rad m^-2。这些新的观测结果与JCMT在150、375和400 GHz的观测结果相结合,表明RM =-4.3 +/- 0.1 x 10^5 rad m^-2。这种RM可能是由外部法拉第屏引起的。除非有特殊的几何形状或大量的场反转,否则这个RM排除了大于~ 10^-7 M_sun y^-1的吸积速率。这种测量是不一致的高吸积率在标准的平流为主的吸积流和邦迪-霍伊尔模型Sgr A*。它认为低吸积率是Sgr A* 整体模糊的主要因素。
2003-02-11 astro-ph
General Relativistic Flux Modulations from Disk Instabilities in Sagittarius A*
我们在银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 中探测到了近红外和X射线耀斑,其(准)周期约为17-20分钟,表明在事件视界上方只有几个史瓦西半径的发射区。最新的X射线耀斑,用XMM-牛顿探测到,是值得注意的,其详细的光曲线,产生不仅是迄今为止最高质量的周期,但也反映了发射区域的几何结构的重要结构。最近对Sgr A* 盘的MHD模拟已经证明了Rossby波不稳定性的增长,这增强了几个小时的吸积速率,可能是观测到的耀斑的原因。在这封信中,我们在史瓦西度规中进行射线追踪计算,以尽可能准确地确定在这种破坏过程中由广义相对论效应产生的光变曲线。我们发现,Rossby波诱导的螺旋图案的磁盘是一个很好的拟合的数据,这意味着磁盘倾角约77度。然而,请注意,如果这种关联是正确的,观察到的周期不是由于基础的开普勒运动,而是由于模式速度。观测到的光变曲线和模拟的光变曲线之间的有利比较提供了重要的额外证据,表明耀斑是在Sgr A* 的内盘中产生的。
2007-05-02 astro-ph
Water Masers in W49 North and Sagittarius B2
利用美国国家射电天文台的甚大天线阵(VLA),在A和B两种配置下,对H Ⅱ区W 49 N和人马座B2的22 GHz水脉泽谱线和22 GHz连续谱线进行了同步高分辨率观测。两个观测的角分辨率都是~0.1”,在W 49 N(11.4 kpc; Gwinn,Moran,& Reid 1992)和Sgr B2(8.5 kpc)的距离上,这两个源的物理大小都小于1000 AU。W 49 N的速度覆盖范围为+/- 435 km/s;获得了316个水脉泽组件的位置。Sgr B2的速度覆盖范围为-40至+120 km/s;在Sgr B2 Main确定了68个脉泽组件的位置,在Sgr B2 North确定了79个,在Sgr B2 Mid-North确定了14个,在Sgr B2 South确定了17个,在Sgr B2中总共确定了178个水脉泽位置。使用Reid & Menten(1990,1997)的交叉校准方案。使用这个程序,高动态范围的连续图像,获得了准确的注册(rms ~0.01”)的连续和脉泽的位置。详细比较了Sgr B2和W 49 N的H Ⅱ组分和脉泽位置。在Sgr B2 Main中,水脉泽主要位于高频连续谱的外边缘,这支持了恒星风夹带可能在水脉泽发射中发挥重要作用的提议。
2004-07-19 astro-ph
Spin-Induced Disk Precession in Sagittarius A*
银河系中心的Sgr A* 是迄今为止我们所能研究的最接近、最容易的超大质量黑洞,观测证据越来越多地指向存在一个致密、炽热、磁化的盘,为吸积器提供能量。在这种低马赫数等离子体中,来自等离子体中的压力梯度,可以完全否定由Bardeen-Petterson效应引起的克尔黑洞周围的盘的翘曲,并且可以导致整个盘的相干进动。在这封信中,我们提出了第一次非常详细的三维SPH模拟的吸积盘的演变在Sgr A*,其物理特性的观测约束的指导下,并得出结论,确实Bardeen-Petterson效应可能是不存在的这个源。考虑到我们现在对该天体发射几何的理解,我们认为由盘旋进引起的Sgr A* 光谱中的~ 50-500天调制可能是一个重要的观测特征;如果得到证实,在其射电通量中早期看到的~ 106天周期可能是由于这一过程。另一方面,如果未来的观测没有证实Sgr A* 光谱中的这种长调制,这将表明盘的大小或方向与目前的估计非常不同,或者黑洞根本没有旋转(不太可能),或者我们目前对它如何产生辐射输出的理解是不正确的。
2005-08-03 astro-ph
Anatomy of the Sagittarius A complex: IV. Sgr A* and the Central Cavity revisi- ted
我们目前的submm图像的Sgr A* 和它的周围环境获得800,600和450 $μ$ m的JCMT和推导的通量密度的Sgr A* 在所有三个波长。结合Gezari和同事在MIR波长的上限,得到了时间平均无线电频谱,其增加$\propto ν^{1/3}$,在$ν_max \ga 600 GHz$处达到最大值,并且在频率$\ga 10^4$ GHz处必须迅速减小。这个光谱允许在望远镜光束中有大约50 K尘埃和相关氢的$3 M}_\odot$。虽然在几个月的时间尺度上的变化,现在已经很好地建立了频率范围$ν\la 100 GHz$,我们的调查变异性在更高的频率仍然只产生边缘的结果。环核盘(CND)在中央12 pc上延伸。在银河系中心半径$R \sim 1 pc$处,尘埃和氢柱的密度下降到很低的值,形成了中央空洞。我们的亚毫米图像显示这个空腔的底部相当平坦。尘埃排放的变化与Jackson等人(1993年)报告的位于小旋臂北旋臂和东旋臂之间的原子氢$\sim 200 M_\odot$“舌头”的探测结果一致。我们提出了一个修订的submm/IR光谱的中央$30\arcsec$(R $\la 0.6 pc$)与流量密度校正星际消光$A_v \sim 31 mag$。该光谱在$λ\sim 20 μm$处达到最大值,并且来自与东臂和东西酒吧相关的温度为$\sim 170 - 400 K$的尘埃…
1994-10-27 astro-ph