Probing r-Process Production of Nuclei Beyond Bi209 with Gamma Rays
我们估计伽玛射线通量由于衰变的核超过Bi 209从超新星或超新星遗迹假设r-过程发生在超新星。我们发现,在40 keV至3 MeV的能量下,灵敏度约为10**(-7)光子/cm**2/s的探测器可以探测到由于在船帆座附近新发现的超新星遗迹中的Ra 226,Th 229,Am 241,Am 243,Cf 249和Cf 251衰变而产生的通量。此外,这样的探测器可能会探测到由未来超新星中产生的Ac 227和Ra 228衰变产生的通量,这些超新星的距离约为1千秒差距。由于质量数A > 209的原子核仅由r过程产生,因此这种探测是超新星r过程地点的最佳证据。此外,它们提供了关于在r-过程冻出时A > 209的祖细胞核产率的最直接的信息。最后,探测超新星或超新星遗迹中一定质量范围内的r过程核衰变所产生的通量,提供了一个机会,可以将单个超新星事件中的产量与太阳r过程丰度模式进行比较。
1999-05-28 astro-ph nucl-th
Outflows from Magnetorotational Supernovae
我们讨论的核心坍缩超新星爆炸的磁旋转(MR)机制的二维模拟结果。由于不均匀的塌缩,塌缩的芯部差动地旋转。当存在初始极向磁场时,其环向分量出现并随时间增长。磁压力的增加导致压缩波的形成并向外移动。它转变为快速的MHD冲击波(超新星冲击波)。MR超新星爆发的形状定性地取决于初始磁场的配置。在类偶极初始磁场作用下,超新星爆发主要沿旋转轴发展,形成轻度准直喷流。类四极初始磁场导致爆炸主要沿赤道面发展。在我们的模拟中发现了磁旋转不稳定性。超新星爆发能量随核的初始质量和转动能的增加而增加,与观测数据相符合。
2008-01-16 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
An approach toward the successful supernova explosion by physics of unstable nuclei
本文采用基于不稳定核的新的核状态方程,通过数值模拟研究了中微子驱动的超新星爆发机制。我们报告的新结果的模拟广义相对论流体力学与玻尔兹曼中微子输运球对称。我们采用新的相对论性状态方程数据集和传统的状态方程数据集(Lattimer-Swesty状态方程)来研究对堆芯坍缩、反弹和激波传播动力学的影响。我们跟踪了在反弹后超过500毫秒的失速激波的行为,并比较了超新星核心的演化。
2005-06-25 astro-ph nucl-th
Electron Capture Rates of Mid-fp Shell Nuclei for Supernova and Stellar Evolution
本文建立了一个详细的模型,计算了大质量恒星核心演化到超新星爆发的前超新星阶段和坍缩阶段中某些fp壳层核的电子俘获率。该模型使用明确的Gamow-Teller强度函数获得通过(n,p)反应的研究。这些速率包括来自母核的激发态以及来自与逆反应平衡的共振态的贡献,即子核的β衰变。与壳模型的结果和早期的计算由Aufderheide等人。和富勒,福勒和纽曼。对于具有负Q值的核$^{56}$ Fe、$^{55}$ Mn和$^{60}$ Ni,观察到来自激发态的大贡献。
1999-10-04 astro-ph nucl-th
Half-lives and pre-supernova weak interaction rates for nuclei away from the stability line
在导致超新星爆炸的大质量恒星核心演化的前超新星阶段和坍缩阶段,计算$fp$壳核β衰变率的详细模型已被扩展为电子俘获率。它也可以用来测定$fp/fpg$壳层中丰中子核的半衰期。该模型使用平均Gamow-Teller(GT)强度函数。但它也可以使用来自$(n,p)$反应研究的实验log ft值和GT强度函数(只要可用)。计算的速率包括来自母体的每个低位激发态的贡献,包括具有大GT矩阵元素的一些特定共振态(“反向共振”)。
1998-06-26 astro-ph nucl-th
Is The Fe M-shell Absorber Part of The Outflow in Active Galactic Nuclei?
许多活动星系核(AGN)的X射线发射在15至17埃之间被Fe M壳层离子的未解析(内壳层)跃迁阵列(UTA)吸收。在频谱中的单个UTA的多普勒频移所暗示的流出速度以前从未被测量过。因此,Fe-M吸收体通常被认为是活动星系核流出物的一部分,其速度很容易从更容易测量的谱线中获得。NGC 3783的900 ks Chandra HETGS积分观测得到了Fe-M吸收的最佳光谱,其中一些Fe-M离子被清楚地分辨出来。首次测量了NGC 3783中单个Fe-M离子的速度。令人惊讶的是,我们发现Fe-M吸收体,最明显的是Fe $^{+8}$,Fe $^{+9}$和Fe $^{+10}$,并不是以与先前已知的风相同的速度流出。事实上,它看起来是静止的,因此根本不是外流的一部分。或者,它可以被归因于尘土飞扬的环面的皮肤。这明显降低了NGC 3783流出物的质量损失率,也许也降低了其他类似来源的质量损失率,其中各种Fe-M离子没有被解析。
2005-07-01 astro-ph
Relativistic Outflows form Active Galactic Nuclei
目前流行的用于发射、加速和准直天体物理喷流的模型是基于磁流体动力学(MHD)的。活动星系核喷流很可能是由从吸积盘或快速旋转的黑洞中提取的能量驱动的。在理解旋转黑洞吸积过程方面已经取得了一些进展:标准盘在取决于吸积率的某个半径处被截断,使得盘流出由内部热平流盘驱动。当弱磁场的情况下,磁旋转不稳定性起作用时,缓慢的流出是正常的。为了使洛伦兹因子达到10左右,强的大尺度磁场必须穿过黑洞的能层。相对论性外流的生产,然后理解内固定MHD模型。在准直区域,电子被推升到非热相对论分布,这是所有观测的基础。
2004-11-19 astro-ph
New Nuclear Reaction Flow during r-Process Nucleosynthesis in Supernovae: Critical Role of Light Neutron-Rich Nuclei
我们研究了轻丰中子核在超新星r过程核合成中的作用。以往对r过程的研究主要集中在重不稳定核的反应流上。虽然核反应网络包括几千个重核,但在这些研究中仅使用了通过稳定线附近的轻质量核的有限反应流。然而,在中微子驱动风中r过程的可行方案中,初始条件是由中子,质子和电子-正电子对组成的高熵热等离子体经历强烈的中微子通量。在这样的环境中,轻质量核和重核在种子核和r-过程元素的产生中将发挥重要作用。因此,我们已经扩展了我们的全隐式核反应网络,使其包括Z $ \leq 10$的中子滴线以下的所有核,以及Z $ \geq 10$的更大网络。在目前的核合成研究中,我们利用大规模SNeII爆炸的风模型来研究这个扩展网络的影响。我们发现,一个新的核反应流路打开在非常轻的中子丰富的区域。这种新的核反应流可以改变最终的重元素丰度多达一个数量级。
2001-07-19 astro-ph nucl-th
Supernova electron capture rates on odd-odd nuclei
在密度介于10^8和10^10} g/cm^3之间时,超新星前坍缩中的电子俘获被认为主要发生在奇-奇核上。本文根据对基态和第一激发态的Gamow-Teller强度分布的计算,导出了六个最重要的电子俘获核{54,56,58}Mn和{56,58,60}Co的俘获率。这些计算已经进行了壳模型对角化的PF壳使用最近修改的版本的KB 3相互作用。壳模型速率明显小于目前采用的速率,因为后者是通过将Gamow-Teller(GT)共振放置在过低的激发能而导出的。
1998-09-25 astro-ph nucl-th
Hierarchical Growth and Cosmic Star Formation: Enrichment, Outflows and Supernova Rates
针对初始晕结构的不同最小质量,并考虑到现实的气体流出,评估了宇宙恒星形成历史。在10^{7} - 10^{8} M_odot的最小晕质量和中等的流出效率下,我们再现了IGM的当前重子分数和早期化学富集。“正常”恒星形成率的强度也受到观测的很好的限制:它必须由椭圆星系中的恒星形成所主导,除非可能是在非常低的红移。重子在恒星中的比例也被预测为Ia型和II型超新星事件的发生率。通过与红移范围z=0-2的SN观测结果进行比较,我们可以对Ia型超新星的时间延迟(需要\sim 4 Gyr的总延迟来拟合数据)、祖先质量范围的下限(2 - 8 M_odot)和再现Ia型超新星的白矮星的比例(约1%)设置强约束。对于270 M_ \odot以下的零金属丰度星,必须限制其初始星暴的强度,以避免IGM过早的重浓化。在z = 0的IGM中,只有大约10 - 20%的金属是由z很高的第三星族恒星产生的。剩下的80 - 90%后来被形成正常恒星的星系喷射出去,最大的外流效率发生在红移约为5。我们的结论是,重子的10^{-3}质量必须位于第一大质量恒星中,以产生足够的电离光子,使IGM能够通过z \sim 15提前再电离。
2005-09-07 astro-ph
Nucleosynthesis-relevant conditions in neutrino-driven supernova outflows. I. Spherically symmetric hydrodynamic simulations
我们调查的行为和后果的反向冲击,终止超音速膨胀的重子风,这是由中微子加热关闭表面(非磁化)新生的中子星在超新星核心。为此,我们进行长时间的流体动力学模拟在球对称。与以前的相对论风研究一致,我们发现中微子驱动的外流加速到超音速,并且在半径约10 km、质量约为1.4太阳质量(引力质量)的紧凑中子星的情况下,风的熵达到约100 k_B/核子。然而,风受到超新星核心环境的强烈影响。当超音速外流与前面较慢的超新星喷出物碰撞时,它会被终止激波突然减速和激波加热。这种反向激波的径向位置随时间变化,并取决于中微子风的强度和不同质量和结构的祖星的不同条件。它的基本性质和行为可以通过简单的分析来理解。我们证明,通过反向冲击的物质的熵可以增加到渐近风值的倍数。因此,在爆炸开始后的几秒钟内,它可以超过每个核子400 kB。冲击风的温度通常会降到10^9 K左右或更低,而被冲击减速的物质的密度和温度只会非常缓慢地继续下降。这样的条件可能会强烈影响超新星核合成的重要阶段,在时间和祖依赖的方式。(节略)
2007-03-21 astro-ph
Scaling Relations of Dwarf Galaxies without Supernova-Driven Winds
附近的矮星系在它们的整体恒星和动力学性质之间表现出紧密的相关性,例如圆速度、质光比、恒星质量、表面亮度和金属丰度。这种相关性通常被归因于超新星能量反馈到星际介质所驱动的富含气体或金属的外流。我们使用高分辨率的宇宙学模拟高红移星系的能量反馈和没有,以及分析建模,调查是否可以出现所观察到的相关性没有超新星驱动的外流。我们发现,模拟的矮星系表现出类似的相关性,观察到早在z~10,无论是否包括超新星反馈。我们还表明,我们的分析模型,占现实的气体流入,但假设没有外流,恒星形成率服从肯尼卡特-施密特定律的临界密度阈值,可以很好地再现的相关性。我们认为,在模拟星系的相关性出现由于低质量矮星系,而不是超新星驱动的外流气体转化为恒星的效率越来越低。我们还表明,在低质量物体中观察到的有效产额的减少,通常被用作气体和金属流出的指标,可以合理地再现在我们的模拟没有流出。我们表明,这种趋势可能会出现,如果一个显着的小星系中的金属部分通过混合扩散到恒星范围以外的晕的外部区域。在这种情况下,如果只考虑恒星半径内的金属,有效产额可能会被大大低估。因此,测量矮星气体盘外围的气体金属丰度将为这种解释提供一个关键的测试。
2007-09-18 astro-ph
Relativistic Outflows in Active Galactic Nuclei
有观测迹象表明,活动星系核中的相对论外流在远超过中央引擎尺度的距离上被加速。例子包括射电星系NGC 6251,其中射电喷流中的节点被推断为从距离星系核约0.53 pc的约0.13 c加速到r=1.0 pc的约0.42 c,以及类星体3C 345,其中,射电结C7的洛伦兹因子随着r=3 pc到r=20 pc的移动而从~5增加到>10。有人认为,使用精确的相对论MHD方程的半解析解,这种行为是一个签名的磁加速。同样的基本驱动机制也适用于活动星系核、伽马射线暴源和微类星体中的相对论喷流。
2003-12-10 astro-ph
Are the Models for Type Ia Supernova Progenitors Consistent with the Properties of Supernova Remnants?
我们探讨了Ia型超新星的祖先系统的模型和爆炸后演变的超新星遗迹的属性之间的关系。大多数Ia型祖先的模型在单一简并的情况下预测在前超新星演化过程中会有大量的外流。扩大以前的工作,我们估计这些流出的印记上的结构的星周介质在超新星爆炸的时候,和效果,这种修改后的星周介质上的演变,随后的超新星遗迹。我们比较我们的模拟与已知的Ia型超新星遗迹在银河系(开普勒,第谷,SN 1006),大麦云云(0509-67.5,0519-69.0,N103 B),和M31(SN 1885)的观测特性。我们发现,速度超过200公里/秒的来自白矮星表面的光学厚外流(有时称为吸积风)在祖星周围挖掘出大型低密度空腔。这样大的空洞与我们所研究的所有Ia型遗迹中的前向激波和激波喷出物的X射线发射的动力学是不相容的。
2007-03-13 astro-ph
Formation of Turbulent Cones in Accretion Disk Outflows and Application to Broad Line Regions of Active Galactic Nuclei
本文研究了受中心辐射力作用时,从吸积盘风到云形成的稳定性。对于Keplerian或更平坦的垂直发射速度剖面并且存在显着的辐射压力,风流流线在锥形层中交叉。我们认为,这些地区是高度不稳定的,是自然的超音速湍流,因此,密度压缩的网站。我们认为,结合热不稳定性,这些都将合谋产生云。这样的云可以在动态平衡中存在,不断地消散和重组。只要存在风的内截断半径,我们的模型就呈现出与Elvis(2000)对活动星系核(AGN)宽线区(BLR)所推断的类似的双锥结构。我们的结果也适用于其他盘风系统。
2002-01-24 astro-ph
Nucleosynthesis in gamma-ray bursts outflows
结果表明,在伽马射线暴中,中子和质子与He-4核的融合过程类似于宇宙早期的大爆炸核合成过程。只有幸存的自由中子才能从带电流体中运动学解耦,从而使从非弹性核n-p碰撞预测的多GeV中微子信号显着减少。也有人认为,在伽马射线暴中加速的超高能宇宙射线中,相当大一部分应该是He-4核。
2002-06-19 astro-ph
Three-Dimensional Simulations of Inflows Irradiated by a Precessing Accretion Disk in Active Galactic Nuclei: Formation of Outflows
本文对由旋进吸积盘驱动的活动星系核附近的气体流动进行了三维流体动力学模拟。我们考虑的影响,从这样的磁盘上的环境辐射力在一个相对较大的规模(高达~10 pc。我们隐含地包括旋进磁盘强迫磁盘辐射场进动周围的对称轴与一个给定的周期($P$)和倾斜角($Θ$)。我们研究的时间演化的磁盘照射的流动,并调查的基本依赖性的流动形态,质量通量,角动量的不同组合的$Θ$和$P$。我们发现气体流进入一个有两个组成部分的结构,(1)赤道流入和(2)双极流入/流出,流出沿着两极(圆盘法线的方向)离开系统。然而,流动并不总是达到稳定状态。我们发现随着$Θ$的增加,外边界处的最大出流速度和动能出流功率可以显著减小。我们还发现,通过内边界的质量流入率不随$Θ$的增加而显著变化。(略)
2007-10-24 astro-ph
Gamow-Teller strength distributions for nuclei in pre-supernova stellar cores
大质量恒星核心的电子俘获和$β$衰变在II型超新星爆发的各个阶段起着重要的作用。f-p壳层中的核对于前超新星恒星的硅燃烧后阶段的这些反应特别重要。本文利用高能前向散射(p,n)和(n,p)反应的数据,用几个形状参数描述了中fp壳层核的Gamow-Teller巨共振(GTGR)的能量分布。GTGR质心$E_{GT}$的能量被进一步概括为核性质的函数,如质量数、同位旋和核的其他壳模型性质。由于GT强度的很大一部分位于GTGR区域,并且GTGR可用于发生在与前超新星和坍缩恒星的核心相关的能量处的弱跃迁,因此我们的结果与研究任意富中子的F-P壳核的重要$e^-$捕获和$β$衰变率有关。使用所观察到的GTGR和Isobaric Analog States(IAS)的能量系统学,我们比较了Bohr-Mottelson两粒子相互作用哈密顿量的同位素表的不同区域的耦合系数。
1995-09-19 astro-ph nucl-th
Supernovae as the Site of the r-Process: Implications for Gamma-Ray Astronomy
我们讨论如何检测γ射线辐射的衰变的r-过程核可以提高我们的理解r-过程核合成。我们发现,灵敏度为10**(-7)/cm**2/s,能量为100-700 keV的γ射线探测器可以探测到未来银河系超新星中产生的Sb 125,Cs 137,Ce 144,Eu 155和Os 194的衰变辐射。此外,这样的探测器可以探测船帆座超新星遗迹中Sn 126衰变产生的辐射,以及银河系中过去超新星产生的Sn 126衰变产生的漫射辐射。所需的探测器灵敏度类似于拟议的高能核天体物理学高级望远镜(ATHENA)的预计灵敏度。既可以检测来自几个r过程核的衰变的伽马射线发射(例如,Sb 125和Os 194),以及在船帆座超新星遗迹中探测到Sn 126衰变的辐射,将证明超新星是r过程的一个场所。此外,前一个探测将使我们能够确定r过程核是否以超新星r过程事件中太阳r过程丰度模式所指定的相对比例产生。最后,探测到银河系Sn 126衰变产生的漫辐射,将排除中子星/中子星合并是质量数A=126附近r过程核的主要来源。
1998-03-25 astro-ph nucl-th
Secondary Fe-peak nuclei in the Tycho Supernova Remnant: A Promising Tracer of Type Ia Progenitor Metallicity
最近提出了超新星喷出物中Mn与Cr的质量比作为Ia型SN祖先金属丰度的示踪剂。我们回顾了这个可观测量的优点和问题,并在两个银河系超新星遗迹的框架内讨论它们:众所周知的第谷SNR和W49 B,一个较老的物体,已被暂时归类为Ia型。朱雀和ASCA卫星观测到的这些SNRs的X射线光谱中的Mn和Cr Ka线的通量表明这两个物体的超太阳金属丰度的祖先。
2008-09-18 astro-ph
Dominant Nuclear Outflow Driving Mechanisms in Powerful Radio Galaxies
为了确定活动星系核的主要核外流机制,我们用哈勃空间望远镜上的高级巡天照相机(ACS)对两个致密射电源(PKS 1549-79和PKS 1345+12)进行了深、高分辨率观测。这些目标不仅已知有强大的发射线流出,而且它们还包含流出的所有潜在驱动因素:相对论喷流,类星体核和恒星爆发。ACS允许这些射电源的紧凑特性(<0.15”)首次被光学解析。通过与现有的射电地图进行比较,我们看到了光发射线和射电数据的核位置角的一致性。在大尺度上没有双锥发射线特征的证据,光学和射电结构的相对位置角存在分歧。这使我们能够排除星爆驱动的外流。然而,我们无法清楚地区分AGN风驱动的辐射外流和相对论射电喷流驱动的外流。指示这种机制的小尺度双圆锥特征可能低于ACS的分辨率极限,特别是如果靠近视线对准。此外,射电核和光学核之间可能存在由重尘埃遮蔽、星云连续体或活动星系核散射光引起的偏移。
2007-02-20 astro-ph
Conversion of relativistic pair energy into radiation in the jets of active galactic nuclei
一般认为活动星系核(AGN)的非热辐射是由相对论性喷流驱动的。这些喷流的组成--轻子喷流还是强子喷流--仍在争论之中。本文研究了相对论性平行对外流中动能通过与周围星际介质相互作用转化为辐射的微物理过程。从与电子对流出同步运动的坐标系上看,星际质子和电子代表了在电子对等离子体中以相对论速度传播的质子-电子束。我们表明,该光束激发静电和低频磁流体Alfvin型波通过双流不稳定性对背景等离子体,我们计算的时间演化的光束粒子的分布函数和产生的等离子体波湍流功率谱。对于标准AGN喷流和环境参数,我们表明,星际质子和电子的初始束流分布迅速放松到平台分布的平行动量,从而转移到电场波动的静电湍流的初始能量密度的束粒子的一半。在相当长的时间尺度上,稳定的星际电子和质子将通过它们自身产生的横向湍流而各向同性,从而在流出对等离子体中被拾取。这些较长的时间尺度也是从平台电子和质子的横向磁流体湍流的发展的特征。这种上游和下游的磁流体湍流对于扩散激波加速在与对流出相关的外部或内部激波下操作是至关重要的。
2002-07-02 astro-ph
Clumpy winds and the obscuration of Active Galactic Nuclei
本文讨论了活动星系核(AGN)中恒星形成驱动的外流在中心源遮蔽中的作用。从一个亚秒差距尺度吸积盘流出的数值模拟适合银河系中心的参数。由此产生的遮蔽图案是非常不规则的,其中一些视线变得光学厚到汤姆逊散射。一个固定的观察者会看到柱深度随着时间的变化而变化,从几个月到几百年不等,这取决于流出区域的物理大小。这样的风可能与某些活动星系核的遮蔽有关,特别是“变貌活动星系核”。然而,从中心源看,这些风在天空中的平均值总是光学上很薄,除非风的流出率是超级爱丁顿。一个简单的尺度论证表明,这不仅适用于恒星驱动风,而且适用于任何活动星系核风。因此,我们的结论是,活动星系核风是无法占绝大多数的光学厚遮蔽活动星系核(所有活动星系核的一个重要部分)。我们认为活动星系核中光学厚遮蔽最可能的来源是一个翘曲的秒差距尺度的吸积盘。
2006-02-16 astro-ph
Magnetar-Driven Magnetic Tower as a Model for Gamma-Ray Bursts and Asymmetric Supernovae
我们考虑一个新诞生的毫秒磁星,专注于其与致密的恒星等离子体,它最初嵌入的相互作用。我们认为,围压和惯性的周围等离子体的行为,以准直磁星的坡印廷通量为主的流出到紧密束射流,并增加其磁光度。我们建议这个过程中的一个重要组成部分的磁星模型的伽马射线暴和非对称超新星中央引擎。我们介绍的“脉冲星在一个腔”作为一个重要的模型问题,代表一个磁化旋转中子星内的坍缩的恒星。我们描述了它的基本性质,并得出简单的估计的演变的磁场和由此产生的自旋下降的权力。我们发现,下落的恒星地幔限制磁层,使环向磁场由于连续扭曲逐渐建立。不断增长的磁压最终成为主导,导致磁驱动爆炸。爆炸的初始阶段是准各向同性的,可能会将足够数量的物质暴露在产生$^{56}$镍的温度下,从而产生明亮的超新星。然而,如果恒星在爆炸前发生了显著的膨胀,那么只有很少的$^{56}$ Ni产生,预计不会有超新星。在任何一种情况下,环向应力随后准直磁主导的流出,导致磁塔的形成。恒星爆炸后,束缚压力的降低导致磁场流出变得更少。然而,后期回落的事件可以重新形成光束流出,这可能是后期X射线耀斑的原因。
2007-06-26 astro-ph
Simulating galactic outflows with kinetic supernova feedback
来自恒星形成的反馈被认为在星系的形成和演化中起着关键作用,但其在宇宙学模拟中的实现目前受到缺乏数值分辨率的阻碍。我们提出并测试了一个子网格配方,从大质量恒星的宇宙学平滑粒子流体动力学模拟的反馈模型。能量以动能的形式分布在最近形成的恒星周围的气体粒子中。利用一套高分辨率的模拟研究了反馈的影响,这些模拟是对嵌入在总质量为10^{10}和10^{12} Msol/h的暗晕中的孤立盘星系的模拟。我们特别关注压力对圆盘内风粒子的影响,我们在一些运行中暂时关闭它,以模仿文献中广泛使用的配方。我们发现,这种流行的配方给出了显着不同的结果,因为(RAM)的压力膨胀的超级气泡决定了光盘的结构和大规模外流的发展。膨胀的超级气泡所施加的压力使圆盘膨胀,使矮星系具有不规则的形态,并在大质量星系中创造了星系喷泉。流体动力学阻力在磁盘的结果在一个强大的增加的有效质量负载的风的矮星系,但淬火的情况下,大部分的外流的高质量星系。
2008-05-07 astro-ph
Jets from black hole binaries and Galactic Nuclei
相对论流出是吸积黑洞中的一种常见现象。尽管在尺度上有巨大的差异,双星中的恒星质量黑洞和银河核中的超大质量黑洞产生的喷流具有类似的性质。在这两种情况下,都观察到两种相对论性外流:1)稳定的紧凑喷流与平坦的频谱,和2)零星的扩展喷流与陡峭的频谱和明显的超光速运动。此外,最常见的一类伽马射线暴是来自超相对论喷流的余辉,与宇宙学距离上的黑洞形成有关。
2000-05-09 astro-ph
X-ray/UV campaign on the Mrk 279 outflow: density diagnostics in Active Galactic Nuclei using O V K-shell absorption lines
模拟活动星系核中的电离外流的主要问题之一是外流风到中心源的未知距离。只有当密度已知时,才能通过电离参数确定该距离。在这里,我们研究基于0 V转变的密度诊断。已知OV具有密度依赖的亚稳态能级。我们研究人口的光电离平衡条件下的水平,并确定其参数范围内,他们可以有一个显着的人口。我们发现,共振线捕获起着重要的作用,在降低临界密度以上的亚稳态人口变得重要。我们调查的K-壳层吸收线从这些亚稳态水平。只要有足够的亚稳能级,相应的K壳层吸收线是可检测的,并且与源自基态的主吸收线很好地分离。然后,我们提出的钱德拉LETGS光谱的塞弗特1星系Mrk 279,可能会显示这些亚稳态水平的吸收线的存在下的第一次。由于观测到的最强谱线波长的不确定性以及预测波长的不确定性,目前还不可能确定。如果这条线确实是由于O V的吸收,那么我们推断到中心源的距离为一个光周到几个光月,这取决于额外加热过程的重要性。
2004-06-08 astro-ph
General Relativity and Neutrino-driven Supernova Winds
到目前为止,详细的核心坍缩超新星模拟还没有成功地阐明爆炸机制。但无论结果如何,在热的新生中子星和传出的超新星冲击波之间都会有一个中微子加热的外流,而超新星冲击波的中子丰度、低密度和高温可以为通过快速中子捕获(r过程)合成重核提供有希望的条件。广义相对论效应改善了这种外流作为r-过程站点的前景。在相对论效应中,增强的“引力势”比中微子的引力红移或轨道弯曲更重要。
2004-09-29 astro-ph
A Survey of Kiloparsec-Scale Radio Outflows in Radio-Quiet Active Galactic Nuclei
塞弗特星系通常拥有跨越10-100 pc尺度的紧凑喷流,但较大的结构(KSR)在长基线,孔径合成调查中被解析出来。我们报告了一个新的,短基线甚大阵(VLA)调查的完整样本的塞弗特和LINER星系。在所有被调查的射电宁静源中,我们发现44%(19 / 43)的射电结构在总范围内至少有1千秒差距,与盘或其相关的恒星形成区的形态不匹配。KSR Seyferts的突出之处在于它明显偏离了恒星形成星系的远红外-射电相关性,而且它们更可能在核心中有一个相对明亮、紧凑的射电源;这些结果表明KSR是由活动星系核而不是星暴提供动力的。KSR可能起源于喷流等离子体已被减速的相互作用与核ISM。我们证明了喷气机几乎失去了所有的权力,以ISM内千秒差距,形成缓慢的KSR。
2006-04-10 astro-ph
Semianalytic Models of Two-Phase Disk Winds in Active Galactic Nuclei with Combined Hydromagnetic and Radiative Driving
本文提出了一个半解析模型,描述了活动星系核(AGN)中由磁场和辐射驱动的稳态盘外流,它是由一个连续的风和嵌入的云组成的。连续外流是作为离心驱动的风从盘表面发射的,而云则是通过连续外流的冲压压力从盘上升起的。此外,连续的风和云受到线和连续辐射加速。我们详细描述了这个模型,概述了用于验证其准确性的测试,并将其与其他流出模型进行比较,显示了一些过去的线驱动模型可能存在的困难。然后,我们进行了全面的参数研究,探索相关的物理参数的连续风的依赖性。我们发现,云的几何形状,密度和速度有显着的影响,在连续风,改变终极速度高达50%。此外,线驱动是云的主要加速机制;连续驱动对尘埃云也很重要。我们发现,辐射加速可以有一个显着的影响,在连续风的速度,并注意到,辐射加速主要来自连续不透明,而不是从线驱动在一些以前的模型。当连续的风是尘土飞扬的,它们的终极速度变化约20%至30%(取决于灰尘的类型)。
2002-12-18 astro-ph
Supernova Explosions and the Triggering of Galactic Fountains and Outflows
本文综述了超新星爆炸对恒星形成星系环境的影响。随机分布的、成簇的超新星爆炸会导致热的超级气泡的形成,这些超级气泡会将银河喷泉或超音速风赶出银河盘。在星系喷泉中,喷出的气体被引力势重新捕获,并落回圆盘上。从三维非平衡辐射冷却流体动力学模拟这些喷泉,我们发现,他们可能会达到高度小于5千秒差距的晕,从而解释了所谓的中速云(IVC)的形成。另一方面,在更高的高度(高达12千秒差距)观测到的高速云(HVC)需要另一种机制来解释其产生。我们认为,它们可以通过捕获气体从星系际介质和/或通过磁场的作用,进行到晕与气体的喷泉。由于角动量损失(10-15%)的晕,我们发现喷泉材料回落到较小的半径,并没有很大程度上分布在银河系盘,如以前所预期的。这一结果与最近的银河系化学模型得出的金属分布一致。我们还发现,在大约1.5亿年后,在喷泉中的晕和盘之间的气体循环达到稳定状态制度(删节)。
2008-10-31 astro-ph
The Signature of Supernova Ejecta Measured in the X-ray Afterglow of Gamma-Ray Burst 011211
由于伽马射线暴(GRB)与宇宙学距离一致,它被认为是宇宙中能量最高的现象,各向同性的暴能量高达10^54尔格。然而,负责爆发的祖先仍然难以捉摸,从中子星双星合并到大质量恒星的坍缩,都是受欢迎的模型。对于我们理解伽玛暴的起源至关重要的是余辉发射的研究,其中光谱学可以揭示爆发环境的细节。在这里,我们报告的XMM-牛顿观测的X射线余辉的GRB 011211。X射线光谱揭示了镁、硅、硫、氩、钙和可能的镍的发射线的证据,这些发射线产生于流出速度为0.1 c的富集材料中。这是第一次直接测量伽马射线暴中流出的物质。观测结果强烈支持这样的模型,即来自大质量恒星祖先的超新星爆炸发生在爆发事件之前,并负责流出物质。
2002-04-04 astro-ph
An ultra-relativistic outflow from a neutron star accreting gas from a companion
准直相对论性流出,或喷流,是宇宙中最具活力和相对论性的现象之一。它们与遥远的活动星系核(AGN)中的超大质量黑洞、吸积黑洞和双星系统中的中子星有关,并被认为是造成伽马射线暴的原因。然而,这些喷流的物理学仍然是一个谜,因为它们的整体速度,成分和能量仍然很难确定。在这里,我们报告的超相对论外流的发现,从一个双吸积中子星吸积气体的双系统。流出的速度与从活动星系核观察到的最快移动的流相媲美,其强度受到中子星上物质吸积速率的调制。激波在气流的下游被激发,它们本身以温和的相对论性整体速度移动,并且是所观察到的来自射流的同步辐射的位置。我们的结论是,产生这种高度相对论性的外流并不需要黑洞特有的性质,如事件视界。
2004-01-15 astro-ph
Supernova-Remnant Origin of Cosmic Rays?
一般认为,银河系的宇宙线(CR)核在与超新星爆炸的残余物有关的膨胀冲击波中逐渐加速到高能量(高达~300 TeV/核子,其中1 TeV =10^12eV)。然而,自1953年首次提出以来,这一猜想一直未能得到直接的观测证实^[1,2](参考文献3)。Enomoto等人^ 4声称最终找到了证实这一模型的明确证据,提出超新星遗迹(SNR)RX J1713.7-3946的极高能量,TeV范围的伽马射线是由于该区域高能核的相互作用。在这里,我们认为,他们的要求是不支持现有的多波长光谱的这个来源。寻找银河宇宙线核的起源可能正在接近长期怀疑的超新星遗迹源,但它还没有结束。
2002-08-01 astro-ph hep-ex hep-ph