A Rapid X-ray Flare in the Radio-loud Narrow Line Quasar PKS 0558-504
本文报道了利用ASCA探测射电强窄线类星体PKS 0558-504中的一个非常短时间尺度的耀斑。X射线计数率在33分钟内增加和减少了2倍,在这次耀斑期间,可能在短短两分钟内增加和减少了40%,这证实了成像探测器在该物体中确实发生了这种耀斑事件。在0.8 ~ 10 keV能量范围内,所隐含的最大亮度变化率dL/dt=(1.8+/-0.4)10^{42}尔格·s^-2,比克尔黑洞周围各向同性发射等离子体的极限值高出数倍。无论是从相对论助推射流或磁加热电晕的发射可以解释这样高的辐射效率。在后一种情况下,需要强度至少为几个10 ^4高斯的磁场。这次耀斑期间的光谱比平均光谱要硬得多。在亮类星体巡天中,发现3个射电强窄线活动星系核(AGN)中的黑洞比射电强AGN中的小得多,表明它们仍处于吸积黑洞的快速增长阶段。
2001-02-12 astro-ph
Multi-Epoch VLBA Observations of EGRET-Detected Quasars and BL Lac Objects: Connection between Superluminal Ejections and Gamma-Ray Flares in Blazars
我们研究了从1993年11月到1997年7月在22和43 GHz的VLBA监测计划的基础上,高$γ$ -射线通量和超光速成分从EGRET耀变体的核心喷射的时间的重合。在23例$γ$ -射线耀斑的情况下,有足够的VLBA数据存在,10个耀斑(在8个对象)属于1 $σ$的不确定度的外推历元的零分离的超光速无线电组件的核心。在两个源(0528+134和1730-130)中的每一个中,两个连续的$γ$射线耀斑之后都出现了新的超光速成分。我们进行的统计模拟表明,如果符合数$\ge$ 10的无线电和$γ$射线事件是相互关联的,在>99.999%的置信度。我们对观测到的行为的分析,包括偏振无线电通量的变化,在$γ$射线耀斑之前,期间和之后的来源表明,$γ$射线事件发生在超光速无线电结。这意味着,$γ$射线耀斑是由相对论电子在喷流的秒差距尺度区域的逆康普顿散射引起的,而不是靠近中央发动机。
2001-02-26 astro-ph
Modelling the millimetre-infrared flaring behaviour of the quasar 1253-055 (3C 279)
本文研究了3C 279在1986年至1994年中期间的红外-毫米光变曲线,在此期间观测到了几次耀斑。一个静态的光谱(确定从底层射流的排放)。近红外和375-150 GHz的制度被证明是很好地描述的幂律,没有任何证据表明在IR的热贡献。成功的隔离的燃烧组件减去一个基本水平被发现是困难的。将每个单独的耀斑分为两个制度对应的最大通量之前和之后,我们发现日志90 GHz的通量和22-90 GHz的光谱斜率之间的强线性相关性。此外,线性相关的梯度陡峭的耀斑衰减后的最大值。这一趋势在几次连续的耀斑中都被观察到,并且可以根据Marscher和Gear(1985)的激波喷流模型成功地用耀斑的演化来解释。
1994-12-08 astro-ph
Radio-loud flares from microquasars and radio-loudness of quasars
四个微类星体的X射线和射电发射的低频功率谱表明,两种不同的能量输出模式在起作用:(一)"耦合"模式,其中X射线和射电光度紧密耦合,变化很小;(二)"耀斑"模式,它大大提高了射电光度,但对X射线光度没有影响。这些系统只有百分之几的时间处于燃烧模式。然而,耀斑完全控制了射电辐射的功率谱,结果是发生耀斑模式的源,如GRS 1915 + 105和Cyg X-3,其射电功率谱比相应的X射线功率谱高出一个数量级以上。在我们已经检查过数据的四个微类星体中,只有天鹅座X-1的耀斑模式似乎不活跃。天鹅座X-1是一个黑洞候选者,而三个耀斑源之一的天蝎座X-1是一颗中子星。因此,很可能这两种模式都是由吸积盘驱动的,而不是由黑洞旋转驱动的。无线电成像强烈表明,耀斑模式涉及相对论喷流。一个典型的微类星体有百分之几的时间处于耀斑模式,这与射电大声的类星体的比例相似。因此,射电响亮类星体和射电安静类星体之间可能没有本质的区别;射电响度可能只是观测源的时代的函数。
2005-07-04 astro-ph
Quasar Variability in the Framework of Poissonian Models
在本文中,我们回顾了类星体光变的基本泊松公式,使用它作为一个数学工具,通过分析观测到的光变曲线提取相关参数,如耀斑的能量,速率和寿命。它表明,在这个非常一般的框架中,建立良好的反相关性之间的变化幅度和波长只能被理解为一个潜在的光谱成分,它保持稳定的长时间尺度上的效果,是红比可变的组件。应用该方法计算了Wise天文台收集的42个PG类星体的B光变曲线和R光变曲线。这些数据的变异性指数与结构功能分析。活耀斑的平均数被限制在5到100之间的范围内,而它们的速率被发现是每年1- 100的数量级。计算得到单色耀斑能量为10^{46-48} erg/A,寿命为0.5 - 3年。对于R波段中的不可变分量的贡献,通常建立25%的下限。类星体之间这些性质的巨大差异使简单版本的泊松模型失效,在泊松模型中,耀斑能量,寿命和背景贡献被视为普适不变量。EW(H_β)和长期变化幅度之间的良好相关性被解释在一个场景中,只有可变成分参与线发射气体的电离。这一想法与观测到的变化幅度与λ、EW(HeII)和X射线光谱指数(删节)的趋势一致。
2000-07-20 astro-ph
Extreme X-ray variability in the luminous quasar PDS 456
我们从Beppo-SAX和XMM-Newton获得了高亮度射电宁静类星体PDS 456的极端X射线变化的证据,PDS 456是已知z<0.3的活动星系核中最明亮的。在340 ksec长的Beppo-SAX观测期间,在PDS 456中发现了重复的X射线闪烁。X射线通量仅在30千秒内就增加一倍,而耀斑事件的总能量输出高达10^51尔格。假设在爱丁顿极限处各向同性发射,这意味着PDS 456中X射线发射区的大小小于3个史瓦西半径,对于一个10^9太阳质量的黑洞来说。从观测到的X射线耀斑的光度变化率,我们计算出辐射效率的下限在0.06和0.41之间,这意味着吸积到克尔黑洞可能在PDS 456中。我们认为,快速的变化是由圆盘上方的磁重联产生的X射线耀斑引起的,并计算出,如果类星体在最大埃丁顿速率附近吸积,则耀斑的能量和时间尺度是合理的。类似的机制可以解释在许多窄线塞弗特1中观察到的极端快速的X射线变化。在PDS 456的情况下,我们表明,X射线耀斑可以通过约1000个单独的耀斑在一个时间尺度的顺序1天的自诱导级联再现。
2002-09-06 astro-ph
Simultaneous X-ray and infrared variability in the quasar 3C273 II: Confirmation of the correlation and X-ray lag
像3C 273这样的类星体的X射线发射通常被认为是由低能量种子光子被定向在视线附近的相对论性喷流中的相对论性电子的康普顿散射产生的。然而,种子光子的起源有许多可能的模型。在论文I(McHardy等,1999)中,我们表明3C 273的X射线和IR变化在1997年高度相关,IR通量领先X射线约0.75 +/- 0.25天。强相关性和滞后支持同步加速器自康普顿(SSC)模型,其中种子光子是来自射流本身的同步光子。先前的相关性是基于一个中等采样的耀斑和另一个采样较差的耀斑,因此存在机会相关变异的可能性。在这里,我们报告进一步的X射线和IR观察3C 273,证实了在文件I中看到的行为。在为期2周的观测期间,我们看到振幅约为25%的耀斑,持续约5天,表明IR和X射线变化之间具有高度相关性,X射线滞后约1.45+/- 0.15天。这些观测没有安排在任何特殊的时间,这意味着相同的机制--几乎可以肯定是SSC --在大多数情况下主导着X射线发射,并且发射区域的结构在大多数小耀斑中是相似的。
2006-12-21 astro-ph
The narrow-line quasar NAB 0205+024 observed with XMM-Newton
窄线类星体NAB 0205+024的XMM-牛顿观测揭示了自ASCA最后一次在X射线中观察到它以来的三个显著差异。首先,2-10 keV的幂律明显更陡。其次,探测到一个硬X射线耀斑,与I Zw 1中看到的非常相似。第三,检测到一个强而宽的发射特征,其发射的大部分向红的6.4 keV,并在其余帧中向下延伸到~5 keV。对于这种广泛的特征,最可能的解释是中性铁的发射来自靠近黑洞的一个狭窄的吸积盘环。硬X射线耀斑可能是照亮盘的这个区域的机制,允许发射线被检测到。可以根据Merloni和Fabian提出的“雷雨云”模型来理解各种效应的结合。
2004-08-26 astro-ph
Effects of gravitational-wave recoil on the dynamics and growth of supermassive black holes
对双黑洞合并的模拟表明,不对称的引力波(GW)发射可以导致黑洞以高达数千公里/秒的速度反冲。这些GW反冲事件可以显著地影响反冲超大质量黑洞(SMBH)及其宿主星系的共同演化。然而,SMBH星系演化的理论研究几乎总是假设一个静止的中心黑洞。根据GW反冲速度的数值结果,我们放松了假设,并考虑反冲对SMBH演化的影响。我们遵循的轨迹SMBHs弹出一个平滑的背景潜力,包括恒星的隆起和多组分气体盘。此外,我们计算吸积率到SMBH作为时间的函数,使用混合处方的粘性(α-磁盘)和邦迪吸积。我们发现,反冲踢之间的100公里/秒和逃逸速度导致SMBHs在星系和晕中徘徊约1百万年-1千兆年,然后再回到银河系中心。然而,在这段时间内,吸积的质量大致恒定在初始质量的10%左右,与反冲速度无关。这表明,虽然大反冲可能会破坏活动星系核的反馈过程,反冲本身是一种有效的手段,调节SMBH的增长。类似的SMBH可能是空间或运动学上偏移的类星体,但找到这样的系统可能是具有挑战性的,因为最大的偏移对应着最短的类星体寿命。
2008-08-01 astro-ph
Chandra Detects a Rapid Flare in the Gravitationally Lensed Mini-BALQSO RX J0911.4+0551
小型宽吸收线(BAL)类星体RX J0911.4+0551被钱德拉X射线天文台的高级CCD成像光谱仪(ACIS)观测了约29 ks,作为引力透镜(GL)测量的一部分,旨在测量时间延迟。透镜图像A2的光变曲线的定时分析示出了持续时间约为2000 s的快速通量变化。Kolmogorov-Smirnov检验表明,恒定强度源产生观测到的变化的概率小于0.2%。我们讨论了所观察到的短期X射线变异的可能起源。RX J0911.4+0551 GL系统的引力透镜模型预测图像A1和A2之间的时间延迟小于一天。RX J0911.4+0551的快速变率和预测的短时间延迟使其成为应用GL方法估计哈勃常数的理想系统。我们描述了在相对短时间延迟的GL系统的单次X射线观测中测量H_0的前景。微型BAL类星体RX J0911.4+0551的光谱模型表明存在本征吸收体。部分覆盖模型略优于包含由于固有电离或中性气体的吸收的模型。
2001-04-27 astro-ph
The nature of the intranight variability of radio-quiet quasars
我们选择了一个样本的10个无线电安静类星体确认intrinight光学变化和可用的X射线数据。我们比较的变化特性和宽带光谱约束的预测intright变化的三种模式:(i)照射的吸积盘由一个可变的X射线通量(ii)一个吸积盘不稳定性(iii)的存在下,一个弱blazar组件。我们的结论是,第三个模型,如blazar组件模型,是最有前途的,如果我们采用一个炮弹模型的喷流可变排放。在这种情况下,检测到夜内变化的概率在20- 80%之内,这取决于盘与喷流光学光度的比率。可变的X射线辐射机制也是可能的,但只有在额外的要求下:要么源应该有一个非常窄的β线或偶尔极强的耀斑应该出现在非常大的磁盘半径。
2008-02-29 astro-ph
The effect of gravitational-wave recoil on the demography of massive black holes
星系合并后大质量黑洞双星的合并是低频引力辐射的主要来源之一。一种高阶相对论现象,即由引力波带走的非零净线性动量所导致的反冲,可能会对星系中心MBH的人口统计产生有趣的影响。我们研究反冲MBHs的动力学及其观测结果。"引力火箭“可能:i)耗尽晚型螺旋星系、矮星系和星团中的MBH; ii)产生非核类星体,包括在射电强源反冲过程中不寻常的射电形态; iii)产生星际和星系间MBH。
2004-03-11 astro-ph
The Physics of Accretion Disks with Magnetic Flares
近年来在塞弗特星系多波长观测方面的迅速进展提供了证据,证明这些天体的X射线发射可能是由冷的吸积盘上方发生的磁耀斑产生的。在这里,我们试图发展一个物理上一致的模型吸积盘产生辐射通过磁耀斑以及光学厚的本征盘发射。我们特别强调活动星系核(AGN)和星系黑洞候选者(GBHC)的理论和观测的比较。特别是,在这项工作中考虑的理论问题提供了尝试性的解释:(1)大蓝色隆起的Seyfert 1 Galerkin的起源。(2)最近发现的X射线鲍德温效应和关于比典型的塞弗特星更亮的类星体中是否存在BBB的争议。(3)银河系黑洞候选者和Seyfert 1的X射线谱的异同。(4)GBH和AGN的硬/软态转变。我们的结论是,理论和观测之间的协议是非常令人鼓舞的,因此,我们建议的物理学的磁耀斑是物理,应添加到标准的吸积盘理论,以产生一个更现实的描述辐射吸积流与一个大角动量。
1998-11-03 astro-ph
Disk-jet connection in GRS 1915+105: X-ray soft dips as cause of radio flares
我们研究了微类星体GRS 1915+105在Belloni等人(2000)分类的X射线发射状态下的射电发射特性。我们发现,当X射线光变曲线中存在X射线软凹陷时,在“chi_1”和“chi_3”态(射电"平台“态)以及”beta“和”theta“态,射电发射都很高。对于所有其他X射线状态,我们发现无线电发射很低(在2.25 GHz时< 20 mJy)。这一结果支持了Naik等人(2000)的观点,即射电耀斑是由一系列X射线倾斜事件引起的。为了进一步证实这一结果,我们已经做了一个系统的研究,所有的PCA RXTE观测的那些天,当无线电耀斑存在。我们发现11个这样的观察,并发现它们都是类'β','θ'或'chi'。此外,我们已经对1996年11月至2000年2月(无线电数据可用时)获得的所有RXTE PCA观测结果进行了分类,并确认无线电通量平均而言在状态“β”,“θ”和“chi”期间要高得多。根据这些结果,我们认为射电耀斑是由源中的X射线倾角引起的。
2000-08-28 astro-ph
Ionization physics evidence for magnetic flare origin of X-rays in AGN
我们提出了两个目前流行的吸积流几何的活动星系核的全磁盘X射线反射谱-灯柱模型经常用来讨论在活动星系核的铁线混响,和模型中的X射线产生的磁耀斑以上的冷吸积盘(AD)。灯柱光谱包含了一些在大多数活动星系核的X射线光谱中看不到的高度电离物质的光谱特征。另一方面,磁耀斑模型产生的反射谱大致是幂律谱、{ \em中性样}反射谱和铁K $α$谱的叠加,因此更符合典型的活动星系核X射线谱。此外,由于两种模型中被照射物质的电离结构的差异,对于灯柱,线等效宽度随着X射线光度$L_x$而增加,而对于耀斑模型,线等效宽度随着$L_x$而减小。根据这些理论的见解,最近的活动星系核的铁线混响研究,X射线鲍德温效应,以及在遥远的类星体中普遍缺乏X射线反射功能都表明,对于高吸积率,冷的吸积盘被汤姆逊厚,完全电离的皮肤。因为后者只有在X射线集中到小的发射区域时才有可能,我们认为这为活动星系核中X射线的磁耀斑起源提供了强有力的证据。
2000-05-31 astro-ph
Evidence for a Disk-Jet Interaction in the Microquasar GRS 1915+105
本文报道了1997年8月13-15日用XTE和Palomar 200英寸望远镜对银河系微类星体GRS 1915 +105进行的X射线和红外同步观测。在过去的两个晚上,微类星体GRS 1915+105表现出准规则的X射线/红外(IR)耀斑,间距为$\sim 30$分钟。虽然触发耀斑的物理机制目前尚不清楚,但X射线和红外耀斑之间的一一对应和一致的时间偏移建立了两者之间的密切联系。在耀斑的后期,X射线和IR波段似乎是“重叠的”,X射线波段显示出大幅度的快速振荡,而IR则显示出更平滑、更对称的下降。在至少三种情况下,IR耀斑已经恢复到接近其最小值,而X射线继续处于升高的振荡状态,排除了作为IR耀斑源的X射线通量的热再处理。此外,Fender等人(1997)对类似的红外和射电耀斑的观测表明,这类耀斑中红外通量的来源是同步辐射。X射线和IR通量的共同上升和随后的解耦以及IR发射的可能的同步辐射源与其中IR通量起源于从内部吸积盘喷射的相对论等离子体的情况一致。在这种情况下,这些来自黑洞/相对论喷流系统的同时X射线/红外耀斑是数十年来类星体和微类星体研究中喷流与内盘之间依赖时间的相互作用的第一个明确的观测证据。
1997-11-01 astro-ph
A supermassive binary black hole in the quasar 3C345
射电大的活动星系核呈现出各种各样的迹象,表明可能起源于超大质量黑洞双星系统的周期性过程的存在,其中轨道运动和岁差是观测到的宽带发射变化以及秒差距尺度上射电发射的形态学和运动学特性的最终原因。这种情况下,适用于类星体3C 345,解释了观测到的无线电和光发射的变化,从类星体,并再现了结构变化中观察到的这个对象的秒差距尺度喷流。3C 345中的双星系统由两个质量相等的黑洞组成,质量约为7*10^8太阳质量,相距约0.33 pc,轨道周期约为480年。轨道运动引起吸积盘围绕主黑洞的进动,周期约为2570年。射流等离子体描述为一个磁化的,相对论性的电子-正电子束内传播更广泛和更慢的电子-质子射流。光束的阿尔芬波扰动、双星系统的轨道运动和吸积盘的进动的组合再现了3C 345的光通量变化和射电结构的演化。3C 345的准周期耀斑活动的时间尺度与典型的盘不稳定性时间尺度一致。目前的模型不能排除一个小质量的轨道器穿过吸积盘并引起准周期耀斑的可能性。
2004-11-15 astro-ph