Polarization and structure of relativistic parsec-scale AGN jets
本文研究了在大尺度螺旋磁场作用下,相对论运动的正负电子喷流发射的光学薄同步辐射的偏振特性。在我们的模型中,射流是圆柱形的,发射等离子体平行于射流轴移动的特征洛伦兹因子$Γ$。我们提请注意的强烈影响,大量的相对论运动的发射相对论粒子上观察到的偏振。我们认为大尺度磁场可以解释秒差距尺度活动星系核喷流的显著偏振特性。由于典型的偏振度是$\leq 15%$,喷流的发射部分必须具有可比较的静止坐标系环向场和极向场。在这种情况下,大多数相对论性喷流强烈地受到观测者坐标系中的环形磁场分量$B_ϕ/B_z \sim Γ$的支配。我们还讨论了相对论活动星系核喷流可能是电磁(坡印廷通量)主导的可能性。在这种情况下,环形磁场的耗散(而不是流体冲击)可能是粒子加速的原因。
2004-06-06 astro-ph
Relativistic Jets from Accretion Disks
观测到的许多致密吸积物体发出的喷流可能是由于穿过差动旋转的吸积盘的磁场的扭曲而产生的,该磁场的作用是从吸积盘磁性地提取角动量和能量。已经讨论了两个主要的制度,磁流体射流,它具有显着的质量通量,并具有能量和角动量进行的物质和电磁场和,坡印亭射流,其中的质量通量是小的和能量和角动量进行主要由电磁场。在这里,我们描述了最近的理论工作的形成相对论坡印亭喷流从磁化吸积盘。此外,我们描述了新的相对论,全电磁,粒子在细胞模拟形成的射流从吸积盘。模拟Z箍缩实验可能有助于理解天体物理喷流的起源。
2004-09-17 astro-ph
Relativistic MHD Simulations of Jets with Toroidal Magnetic Fields
本文将Mignone & Bodo的相对论HLLC近似Riemann解应用于磁场法向分量为零的磁化流。通过研究具有环形磁场的轴对称喷流的传播,在二维情况下验证了该数值格式。选定的射流模型表明,HLLC求解器产生更清晰的接触和剪切波的分辨率和更好的收敛性能比传统的HLL方法。
2005-11-28 astro-ph
Relativistic Jets in Radio-Weak Quasars and LINER Galaxies
我们讨论了射电弱类星体和射电中等类星体样本的射电观测结果,这些观测结果表明,就像它们的射电强类星体一样,射电弱类星体的核中也有相对论性喷流。此外,对附近LINER星系的VLA调查揭示了相对大量的平谱射电核心。这表明,这些核心也是最好的解释由中央发动机产生的适度相对论射流(γ ~2)。
1997-08-13 astro-ph
Spectral Structure in FRII Radio Galaxies and Jets
使用光谱层析分离重叠的光谱特征的FRII射电星系的样本,我们发现了各种空间/光谱特征,不容易描述的背景下,目前的模型。特别是,我们发现在热点区域的平坦和陡峭的光谱特征的混合物,以及沿射流的非单调的光谱指数梯度。其他的发现包括光谱梯度在紧凑的热点和可能的过渡,在下游端的扩散叶射流特性。这里揭示的行为的复杂性表明,需要对射电星系的数值模型进行彻底的调查,以及对更大的无偏样本进行详细的观测研究。我们还进行了第一次定量评估的错误,在使用光谱断层扫描光谱指数测量。
2001-08-15 astro-ph
Relativistic superluminal radio jets in microquasars in our galaxy
我们讨论了银河系中具有相对论射电喷流的黑洞X射线双星(俗称微类星体)中超光速射电喷流的起源。我们根据黑洞X射线双星(瞬态或持久)的射电辐射而不是伴星的质量对相对论性超光速喷流进行分类。当吸积率$\dot{m}_{accr}$较高,辐射光度L $_{bol}$接近爱丁顿光度L $_{Edd}$时,具有瞬态射电辐射的黑洞X射线双星(主要是LMXB)产生$β_{app} >$ 1超光速喷流.另一方面,具有持续射电辐射的黑洞X射线双星(主要是HMXB)在相对低的$\dot{m}_{accr}$下产生$β_{app} <$ 1超光速喷流。我们特别讨论了V4641 Sgr的情况,这是一种具有瞬时射电发射的HMXB,它会像LMXBs一样产生超光速射电喷流。
2006-12-05 astro-ph
Formation of internal shock waves in bent jets
我们讨论的情况下,射流的弯曲可以产生内部冲击波。对相对论和非相对论天体物理喷流进行了分析。对于定常简单波的情况,用特征线法进行了计算.这推广了Icke(1991)首次使用的非相对论处理。我们表明,它是可能的,以获得一个上限的射流的弯曲角度,以便不创建一个冲击波的曲率结束。该极限角对于具有多方指数k = 4/3的非相对论性射流具有75度的值,对于具有k = 5/3的非相对论性射流具有135度的值,并且对于具有k = 5/3的相对论性射流具有50度的值。我们还讨论了在什么情况下,射流将形成内激波较小的偏转角。
2002-01-10 astro-ph
3D Relativistic MHD Simulations of Magnetized Spine-Sheath Relativistic Jets
我们已经进行了数值模拟的弱和强磁化相对论射流嵌入在弱和强磁化的固定或温和的相对论(0.5c)鞘使用RAISHIN代码。在数值模拟中,我们对一个洛伦兹因子γ=2.5的射流进行了旋进,以打破初始平衡位形。数值模拟的结果进行了比较,从正常模式分析的线性化RMHD方程描述了一个均匀的轴向磁化的圆柱形相对论性喷流嵌入在一个均匀的轴向磁化移动鞘的理论预测。数值模拟结果证实了弱磁化系统在轻度相对论鞘流作用下的稳定性增强到Kelvin-Helmholtz不稳定性,强磁化系统在轻度相对论鞘流作用下的稳定性增强.
2006-11-06 astro-ph
The Highest Redshift Relativistic Jets
我们描述了我们通过观测最高红移类星体来理解大尺度(10 ~ 100 kpc)相对论性喷流系统的努力。描述了在~30 z>3.4类星体中进行射电喷流VLA巡天搜索的结果,以及对4个选定目标的Chandra新观测。
2007-12-07 astro-ph
Relativistic Jets in the RXTE Era
自从1995年罗西X射线计时探测器发射以来,我们对喷射外流的理解有了显著的提高。事实上,相对论喷流现在被认为是吸积致密物体的一个相当普遍的性质,与吸积历史密切相关。本文综述了X射线双星中吸积流与相对论外流之间的观测联系(特别是与X射线态的关系)。我们强调那些从RXTE实验中显著受益的方面,包括射流在高能量下可能发挥的作用。我们还回顾了最近的观测大规模相对论喷流,可能指向其长期影响的星际介质。
2004-09-07 astro-ph
Using SKA to observe relativistic jets from X-ray binary systems
我简要地概述了我们目前的观测理解的相对论性喷流观察到的X射线双星系统,以及他们的研究如何可能揭示类似的现象在活动星系核和伽马射线暴。SKA如何可能影响这一领域的概述,包括常规跟踪相对论喷射到大距离的双星,检测和监测无线电对应的“静止”黑洞,并检测整个本地星系群的最亮的X射线双星的无线电对应。
2004-09-20 astro-ph
Relativistic Jet Stability and Structure from the Alfven Point Outwards
本文研究了三维相对论射流的Kelvin-Helmholtz不稳定性引起的射流畸变幅度和伴随的压力、速度脉动。探讨了不稳定性对射流从亚阿尔夫文速度加速到超阿尔夫文速度的影响,并提出了跨阿尔夫文射流的相对论稳定机制。超磁声相对论射流的不对称不稳定性将增长的水平进行了理论预测和多普勒增强的“表观”发射率计算。在相对论喷流中,由不对称不稳定模态产生的螺旋扭曲的附面层结构的影响应该是很容易观察到的。
1999-06-30 astro-ph
Workshop Summary for Cracow 1997: Relativistic Jets in AGNs
我提出一个一般的概述,在克拉科夫1997年研讨会期间讨论的结果``相对论性喷流活动星系核。我的重点将是展示过去几年在几个领域取得的重大进展,指出我认为今天我们仍然面临的一些更重要的问题,并提出在不久的将来可能取得进展的地方
1999-03-10 astro-ph
Hydrodynamic Interactions of Relativistic Extragalactic Jets with Dense Clouds
我们研究了相对论河外喷流与两相环境介质的三维流体动力学相互作用。这些射流通过密度更高的均匀气体传播,然后撞击密度比初始光束密度高100至1000倍的云。云的密度差对射流偏转角的影响大于射流束流的马赫数。具有低相对论性束流马赫数的相对论性喷流在穿过稠密云后最终会发生轻微弯曲;然而,在高相对论性束流马赫数喷流与云的相互作用中,我们还没有看到永久弯曲的结构。相对论性喷流对稠密云的撞击并不一定会完全破坏云,而且云体的大部分可以作为一个连贯的团块而存在。这种云耐久性的增强部分是由于我们考虑的离轴碰撞的几何影响,也产生于通过相对论射流的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的云碎片化的较低速率。为了将我们的模拟结果与观测到的河外射电喷流进行比较,我们计算了不同视角下同步辐射的近似表面分布。这些表面强度图显示,相对论性喷流与云层相互作用可以产生同步辐射结,类似于在许多VLBI尺度的射电源中观察到的结构。我们发现,同步辐射急剧增加的时刻的影响和发射峰值之前,喷流通过云。
2006-10-16 astro-ph
Binary evolution with relativistic jets
相对论喷流可以从黑洞中提取质能。在半分离的黑洞双星中,喷流喷射过程构成一个“相应的角动量损失”(CAML)过程。这种射流诱导的CAML的效果是将传输速率降低到系统驱动所设定的值以下,并稳定否则不稳定的系统。喷气诱导CAML GRO J1655-40的影响进行了讨论。
1998-10-20 astro-ph
The Influence of Helical Magnetic Fields in the Dynamics and Emission of Relativistic Jets
我们提出了相对论磁流体动力学和发射的数值模拟,旨在研究活动星系核中的相对论喷流的动力学和发射的磁场所发挥的作用。我们把我们的分析集中在研究的排放从平流层冲击,因为它们可以提供一个解释看到在秒差距尺度在多个来源的固定组件。我们发现,与重新校准冲击相关的结的相对亮度随着射流磁化强度的增加而降低,这表明呈现固定组件的射流可能具有相对较弱的磁化强度,磁场为均分或低于均分的量级。
2008-02-26 astro-ph
Probing the physics of relativistic jets through X-ray observations
BeppoSAX卫星的宽波段灵敏度和灵活性使人们得以对耀变体发射的X射线进行前所未有的研究。在这里,我们集中在最近的结果上的一组耀变体的发射线,允许估计的光度在喷流和光度的吸积盘。被认为是由相对论性射流进行的权力的起源的影响。
2001-07-30 astro-ph
Sources of Relativistic Jets in the Galaxy
恒星质量的黑洞和双星系统中的中子星首先被高能太空望远镜发现为硬X射线源。通过地面望远镜的多波长观测发现了其中一些致密源中的相对论喷流。X射线发射探测致密物体的内部吸积盘和周围环境,而喷流的同步辐射是在无线电和红外波段观测到的,将来甚至可以在更短的波长上探测到。具有相对论喷流的黑洞X射线双星在小得多的尺度上模拟了类星体中的许多现象,因此被称为微类星体。由于它们的接近,他们的研究为更好地理解宇宙其他地方看到的相对论性喷流开辟了道路。根据对两侧运动喷流的观测,我们推断微类星体中的喷出物以类似于类星体中所存在的相对论速度运动。微类星体的同时多波长方法在短时间尺度内揭示了X射线所见的吸积盘中的不稳定性与较长波长下同步辐射所观察到的相对论等离子体云喷射之间的密切联系。除了有助于更深入地理解吸积盘和喷流之外,微类星体将来还可以利用狭义相对论的约束来确定喷流源的距离,利用广义相对论来确定黑洞的自旋。
1999-02-04 astro-ph
Physical parameters in relativistic jets from Compact Symmetric Objects
致密对称天体符合一类以高光度射电辐射为特征的源,对称地位于活动星系核两侧,线性尺度小于1千秒差距。由于它们的小尺寸,CSO中的喷流热点为研究相对论喷流的物理学及其靠近中央发动机的环境提供了一个独特的实验室。我们提出了一个简单的模型CSO中的热点假设同步辐射,最小能量和冲压压力与外部介质平衡。我们的模型与观测数据的进一步比较,使我们能够约束的物理参数的热点和射流喂养他们,和密度分布的外部介质。
2000-11-15 astro-ph
SS433: on the uniqueness of cool relativistic jets
SS433的相对论喷流具有显著的光热辐射,这种辐射是由小云团($10^8$ cm)产生的,其寿命大约是气体动力学破碎时间的$10^3$倍。我们表明,云驻留在热平衡和动力学平衡,只要他们碰撞相互作用的风的超临界吸积盘。这种相互作用是由射流的旋进运动引起的,并且只发生在扫掠区。在扫出区之外,相互作用停止,光学喷流终止。云在通过介质的运动过程中被放大的磁场可以起到容纳云的作用。因此,SS433光学喷流独特性的线索被认为是它们的岁差运动,这为云和风的碰撞相互作用提供了机会。
1999-05-13 astro-ph
High--Resolution 3D Simulations of Relativistic Jets
我们对相对论性喷流进行了高分辨率3D模拟,束流洛伦兹因子高达7,空间分辨率为每个束流半径8个单元,归一化时间单位高达75个,以研究3D相对论性喷流的形态和动力学。我们的模拟表明,在轴对称模型中发现的相干快速回流是不存在的三维模型。我们进一步发现,当射流暴露于非轴对称扰动时,(i)它不显示3D经典流体动力学和MHD射流的强扰动(至少在我们的模拟所涵盖的时间段内),(ii)它确实根据1D估计传播。在相对论性光束中的小的3D效应引起了像在M87中观察到的那样的视速度的亮度分布。束被高比内能的边界层包围。简要讨论了该层的性质。
1999-06-26 astro-ph
Observations and Simulations of Relativistic Jets
VLBI阵列最近的改进提供了相对论喷流的发射和磁场结构的信息,包括河外和银河系(微类星体),具有前所未有的空间和时间分辨率。这些观测结果揭示了支配喷流演化的流体动力学过程的重要性,这可以通过最近开发的随时间变化的相对论流体动力学模型来研究。从这些流体动力学模型的非热排放的计算,并与实际来源的比较,被证明是最强大的工具,在这些射流中发生的物理过程的理解之一。本文回顾了最近的一些观测结果,以及用于解释它们的数值模型。
2001-09-24 astro-ph
Radiation from relativistic jets
从包含相对论喷流和激波的天体物理系统观测到的非热辐射,例如,伽马射线暴(GRB)、活动星系核(AGN)和银河系微类星体系统通常具有幂律发射谱。最近的PIC模拟的相对论电子-离子(电子-正电子)喷注到一个固定的介质中显示,粒子加速发生在下游射流。在相对论喷流存在的情况下,不稳定性,如布尼曼不稳定性,其他两个流不稳定性,和韦伯不稳定性产生无碰撞冲击,这是负责粒子(电子,正电子和离子)加速。模拟结果表明,韦伯不稳定性是负责产生和放大高度不均匀,小尺度磁场。这些磁场有助于电子在喷射头后面的横向偏转。小尺度磁场中偏转电子的"抖动“辐射与均匀磁场中计算的同步辐射具有不同的性质。这种抖动辐射是扩散同步辐射的一种,对于理解伽马射线暴、相对论喷流和超新星遗迹中复杂的时间演化和/或光谱结构可能很重要。
2008-08-27 astro-ph
High-energy neutrinos from reverse shocks in choked and successful relativistic jets
高度相对论性喷流是当前伽马射线暴模型的关键要素,其中喷流动能在光学薄激波处转化为辐射能。高能中微子也被认为是来自于在相同冲击中加速的质子的相互作用。在这里,我们重温早期的演化相对论性喷流,而喷流仍然是内部的恒星,并调查其中微子发射。特别是,我们研究传播温和的相对论和ultrarelativistic喷气机通过Ib型祖,并遵循反向冲击的喷气机穿过恒星。我们证明了质子在反向冲击下可以被加速到10^4-10^5 GeV,并有效地产生介子。介子经历了显著的冷却,抑制了随后的中微子发射。然而,我们表明,中微子产量从反向冲击仍然是相当大的,特别是低光度和长时间的喷流,介子冷却不太严重。我们讨论了我们的研究结果的背景下,中微子从窒息的喷流,这是完全冲击加热,不打破了明星。从一个在10 Mpc时各向同性等效能量为10^{53} erg的扼流喷流中,我们预计冰立方会发生约20个中微子事件。
2008-03-18 astro-ph
Relativistic MHD jets and the GRBs
高速高准直等离子体束--喷流--是不同能量和空间尺度的天体物理源中的普遍现象。天体物理学喷流形成的常见MHD方案允许通过喷流磁化的缩放来描述不同的喷流源。本文应用MHD喷流理论计算伽玛暴参数,发现伽玛暴的超相对论运动和强准直等主要特征确实可以得到解释。其他的,像伽玛射线暴的时间变化和双模态伽玛射线暴持续时间是超出了MHD的描述。
2002-11-04 astro-ph
On particle acceleration in turbulent shear boundary layers of relativistic jets
我们讨论宇宙线电子在相对论喷流边界处的加速过程。由此产生的光谱预计将包含两个特征分量:在较低能量处的幂律分布和在高能量截止之前的较硬的高能量分量。给出了一个由这种电子分布得到的高能谱的例子,包括同步辐射和逆康普顿分量。这种电子的同步加速器光谱的一个特征是它的最高频率部分,它出现在适合低频光谱范围的幂律之上。
2002-07-08 astro-ph
Relativistic solutions to the problem of jets with time-dependent injection velocities
本文对相对论性喷流工作面的传播过程进行了弹道描述。使用简单的质量守恒定律和线性动量在工作表面,我们得到一个完整的描述射流参数化的初始速度和质量注入。这种分析将很快被应用到特定的情况下,时间依赖的质量和速度注入射流。
2005-03-15 astro-ph
A Comparison of the Morphology and Stability of Relativistic and Nonrelativistic Jets
我们比较结果从一个相对论和一个nonrelativistic一套二维轴对称射流模拟。对于一组五个相对论性模拟,无论是增加洛伦兹因子或减少绝热指数,我们计算非相对论性模拟具有相同的有用功率或推力。我们研究这些模拟的形态和动力学差异,专注于速度场,茧的宽度,射流的年龄,以及射流本身的内部结构。这些比较的主要结果是,非相对论射流模拟的速度场不能按比例放大,以给出相对论模拟中所见的洛伦兹因子的空间分布。由于局部洛伦兹因子在决定秒差距尺度河外喷流的总强度中起着重要作用,这表明非相对论模拟不能得到相对论性喷流的正确强度分布。另一个普遍的结果是,每一个相对论性喷流和它的非相对论性喷流都有相似的年龄(在动力学时间单位中,= R/a_a,其中R是圆柱形喷流的初始半径,a_a是周围介质中的声速)。除了这些比较,我们已经完成了四个新的相对论性模拟,以调查不同的热压力对相对论性射流的影响。模拟一般证实,较快(较大的洛伦兹因子)和较冷的射流更稳定,具有较小的幅度和较长的波长的内部变化。这些射流的表观稳定性并不遵循线性正常模式分析,这表明有可用的增长开尔文-亥姆霍兹模式。(节录)
1999-01-05 astro-ph
Deep Chandra and multicolor HST observations of the jets of 3C 371 and PKS 2201+044
本文介绍了两个邻近的射电星系3C 371和PKS 2201+044中的相对论喷流的多波长成像和宽带光谱学,获得Chandra,HST,VLA和Merlin。还提供无线电极化图像。这两个源作为FRIs和FRIs之间的“中间”突出;它们的核心被归类为BL Lac,尽管有时会检测到宽和窄的光学发射线。多波长图像显示射流形态,X射线发射峰值比长波长更接近原子核。射流在垂直于射流轴线的方向上在所有波长下被分辨。射流SED与从无线电到X射线的单一光谱成分一致,被解释为同步辐射。的SED显示出一个渐进的软化从内部到外部区域的射流,表明电子断裂能量移动到较低的能量与距离的核心。总体而言,3C 371和PKS 2201+044的射流的X射线和多波长特性介于FRI和FRIIs之间。
2007-07-26 astro-ph
Regular particle acceleration in relativistic jets
当波长远大于圆柱半径时,得到了无限长、有限半径的导体圆柱在轴向有周期电流时周围电磁场的精确解。该解同时描述了圆柱附近近区的场和向波区的过渡。研究了这种圆柱的固有长波振荡。计算了圆柱体的电磁能流。这些解可用于描述活动星系核和类星体的相对论喷流周围的电磁场以及喷流内部的粒子加速。
2004-06-22 astro-ph
Relativistic Jets from Collapsars: Gamma-Ray Bursts
越来越多的观测证据支持这样一个命题,即伽马射线暴(GRB)是由大质量氦星的相对论喷流提供动力的,这些氦星的核心坍缩成黑洞和一个吸积盘(氦星)。我们使用一个二维的特殊的相对论流体动力学代码的PPM形式主义的基础上,通过恒星的祖先和它的风的相对论射流的传播模型。喷流从恒星中出来时,前面有一个塞子,周围有一个茧。在喷流向恒星外传播的过程中,喷流的内能转化为动能,同时茧向外和向侧面膨胀,从而获得高洛伦兹因子。茧和恒星风之间的外部冲击可以产生$γ$射线和硬X射线瞬变。射流束与塞的相互作用也会对两者产生实质性的影响,并可能导致短硬伽玛暴。喷流本身的内部冲击可能产生长而软的伽玛暴。
2002-09-23 astro-ph
Relativistic large scale jets and minimum power requirements
钱德拉卫星最近发现,耀变体喷流在大尺度(0.1-1 Mpc)下是强X射线发射体,这支持了这样一种假设,即在这些尺度上,发射等离子体以高度相对论速度运动。事实上,在这种情况下,通过宇宙背景光子的逆康普顿散射的发射被增强,由此产生的预测X射线光谱很好地解释了其他令人困惑的观测结果。在这里,我们指出另一个原因,有利于相对论性大规模射流,基于最小功率参数:通过估计坡印廷通量和体动力学功率对应的,至少,相对论性粒子和磁场负责的排放,可以得出的总功率最小的散装洛伦兹因子的值。结果表明,PKS 0637-752的射流内部和外伸部分均满足这一条件。
2001-06-04 astro-ph
Acceleration of UHE Cosmic Ray Particles at Relativistic Jets in Extragalactic Radio Sources
作为对“热点”激波加速的补充,讨论了河外射电源中相对论性喷流与周围介质界面处超高能宇宙线加速的机制。预计在射流侧边界处加速的粒子在最高能量处占主导地位。使用蒙特卡罗粒子模拟的截止能量附近的光谱形成建模。
1996-10-23 astro-ph
Propagation and Dynamics of Relativistic Jets
我们使用二维相对论流体动力学模拟研究了喷流在星际介质中传播的动力学和形态。计算是假设轴对称的几何形状和跟踪长传播的射流。射流被假定为“轻”的光束与周围气体之间的密度比远小于1。我们研究的机制出现在头部的射流在热点。这种涡流被称为减速阶段的触发器,该阶段出现在一维分析占主导地位的短暂阶段之后。我们发现,斜激波在边界边缘附近的梁端强烈影响的流动结构和周围的热点。弱激波的气体穿过斜激波,成为涡旋产生的触发器。我们还发现这些影响的传播和动力学的射流的参数依赖性。传播速度较慢的射流被弱箍缩,具有大的旋涡,并且在射流头部显示出非常复杂的结构和扩展的同步辐射发射率。
2004-02-15 astro-ph
Black-Hole Transients : From QPOs to Relativistic Jets
由于RXTE卫星在过去十年中提供了大量令人印象深刻的新数据,我们对黑洞吸积现象的了解大大增加。特别是,它已经有可能在其光谱和定时特性的基础上,示意性的瞬态系统的爆发演化,并将它们与在无线电中观察到的相对论喷流的喷射联系起来。在这里,我提出了这个计划,集中在光变曲线中观察到的准周期振荡的性质,并与喷流喷射的链接。
2005-07-27 astro-ph
Large Kinetic Power in FRII Radio Jets
通过详细比较膨胀茧的动力学模型和观测结果,研究了四个FR II射电源(天鹅座A、3C 223、3C 284和3C 219)强喷流的总动力学功率(PDMATHAMM)和年龄(t_{age})。发现这些源具有相当大的动力学功率,L_{j}与爱丁顿光度之比(L_{Edd})位于$0.02 <L_{j}/L_{Edd} <10$中。反映了大的动能,我们还发现,总能量存储在茧(E_{c})超过能量来自最小能量条件(E_{min}):$2< E_{c}/E_{min} <160$。这意味着大量的动能是由不可见的成分,如热轻子(电子和正电子)和/或质子携带的。
2007-07-27 astro-ph
Probing the gravitational redshift effect from the relativistic jets of compact AGN
本文探讨了在活动星系(AGN)中大质量中心核的引力场中测量引力红移(GR)效应的可能性。中心核的活动与产生强射电辐射的相对论等离子体的双极喷注有关。我认为,作为一个史瓦西黑洞的GR效应的结果,射流等离子体的通量密度变化的行为,我讨论的可能性,检测GR效应从相对论性喷流的紧凑AGN与现在和未来的无线电设备。
2004-07-12 astro-ph
Deflection of Jets Induced by Jet-Cloud Interactions
本文分析了天体物理喷流在通过等温高密度区时发生偏转的非相对论和相对论模型。本文讨论了由于内激波的形成而引起的射流稳定性的判据。
2001-04-02 astro-ph
The MOJAVE Program: Studying the Relativistic Kinematics of AGN Jets
我们讨论了一个新的VLBA计划,以调查结构和偏振的变化,在最明亮的活动星系核喷流在北部天空。我们的研究代表了一个显着的改进,在以前的调查中的图像保真度,大小和完整性,并将有助于描述AGN射流的运动学特征,并确定这些是如何与其他源属性。我们讨论了几个初步的结果,从我们的计划,包括探测秒差距尺度的圆偏振喷流发射,增强磁场有序的网站上的明显弯曲,和内在的差异强,弱线AGN的喷流。
2003-09-15 astro-ph
Nonlinear stability of relativistic sheared planar jets
通过线性稳定性分析和流体动力学数值模拟,研究了剪切相对论平面射流的线性和非线性稳定性。我们的结果扩展了Perucho等人(2004 a,b)在涡面近似下对相对论性平面射流的Kelvin-Hemlholtz稳定性研究,包括射流和外部介质之间的剪切层以及更一般的扰动。考虑的模型跨越了广泛的洛伦兹因子($2.5-20$)和内能($0.08 c^2-60 c^2$),并根据其长期的,非线性演化的主要特征分为三类。我们观察到一个明确的分离,这三个群体在相对论马赫数洛伦兹因子平面。具有低洛伦兹因子和小相对论马赫数的射流在饱和后被破坏。那些具有大洛伦兹因子和大相对论马赫数的射流是最稳定的,这是由于短波长共振模式的出现,这些模式在快速、未混合的核心周围的剪切层中产生局部混合和加热,从而为相对论射流的长期稳定性问题提供了一个合理的解决方案。第三类存在于它们之间,包括具有洛伦兹因子和相对论马赫数的中间值的射流,它们被缓慢的混合过程破坏,该混合过程有利于动能到内能的有效和连续的转换。从长远来看,所有的模型开发一个独特的横向结构(剪切/过渡层)作为KH扰动增长的结果,这取决于它们所属的类。这些剪切层的属性进行了分析与原始射流模型的参数。
2005-10-14 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
3D Structures on Relativistic Jets
总结了定常相对论射流中螺旋扭曲简正波结构的性质。波的速度是波长的函数,并且小于喷射速度。然而,简正模干涉可以导致稳态和超光速相位效应。本文利用轴对称相对论射流数值模拟提出的最大压力脉动准则,求出了最大非对称射流畸变和速度脉动。周期性的横向速度波动可以导致相对论波束角量级的流动方向的变化。由于螺旋结构围绕射流束扭曲,所产生的多普勒增强因子的变化可能导致显著的亮度不对称。随着射流密度、洛伦兹因子或马赫数的增加,这些结构的生长减少。最大喷流畸变随着洛伦兹因子的增加而减少,这表明质量夹带或其他影响射电源形态发展的非线性破坏性过程减少。
1999-09-03 astro-ph
Real vs. simulated relativistic jets
对活动星系核喷流的VLBI观测表明,存在着复杂的辐射模式,如逆流运动、慢运动和准静止成分的超光速特征。喷流的相对论流体动力学和发射模拟与这些观测结果非常一致,证明是理解活动星系核、微类星体和伽玛暴喷流中发生的物理过程的有力工具。这些模拟结果表明,射流发射的变化是相位运动,视角选择效应,以及扰动和底层射流和/或环境介质之间的非线性相互作用的复杂组合的结果。观测和模拟都表明,在解释实际喷流中观察到的发射结构时,喷流激波模型可能是过于简单化的理想化。
2005-01-03 astro-ph
Photoabsorption of Gamma Rays in Relativistic Jets
本文推导了在共动球形发射区中产生的γ射线的γ-> e^+ e^-光学深度。利用γ-γ吸收截面的简化表达式,导出了在共运动坐标系中各向同性分布的目标光子的破幂律谱情况下,由γ射线透明性要求所隐含的最小多普勒因子的解析表达式。具体系统的应用举例说明。
2004-02-18 astro-ph
Formation of relativistic MHD jets: stationary state solutions & numerical simulations
讨论了相对论磁流体动力学(MHD)射流形成模型的数值结果。我们首先回顾了相对论性磁流体喷流的准直和加速过程的定态解的一些例子。我们提供了一个后验检查的MHD条件下,在高度磁化流,即比较颗粒密度Goldreich-Julian密度。使用从MHD模型计算的射流动力学参数,我们显示的休息帧的热X射线谱的射流,从中我们得到的整体频谱,考虑到多普勒助推和多普勒频移的变化沿流出的发射线。最后,我们提出了初步的相对论MHD模拟射流形成的结果表明,一个低速(0.01c)盘风加速到一个准直的高速(0.8c)。
2008-11-20 astro-ph
Accretion onto black holes and relativistic jets
活动星系核的相对论性喷流在几十年前就已为人所知,但对这些系统中吸积和喷射之间联系的研究受到与这些事件相关的长时间尺度的阻碍。在过去的十年里,由于在星系X射线双星中观察到类似的射电喷流,时间尺度要短得多,因此取得了迅速的进展。在这些系统中,已经发现吸积和喷射之间的明确联系,以及它们爆发的现象学性质的坚实表征。大量的新结果使得X射线双星和活动星系核之间有了详细的比较,由此建立了许多相关性和标度律。在这里,我简要回顾了目前的观测状况。
2007-05-30 astro-ph
Transverse stability of relativistic two-component jets
背景:来自不同来源的天体物理喷流似乎是分层的,有一个快速的内部喷流和一个较慢的外部喷流。由于每个部件的发射机制可能不同,因此它们的界面将产生不同的旋转,而外部射流半径表示可能发生中断的第二界面。目的:我们探讨分层,旋转,相对论性的两个组成部分的射流,反过来嵌入静态星际介质的稳定性。研究方法:利用AMRVAC网格自适应相对论流体动力学模拟程序,研究了二元相对论射流的非线性方位稳定性。我们模拟直到完成多次内部射流旋转。结果如下:我们发现的证据扩展的剪切流层之间的两个射流组件的发展,导致在内部射流,开尔文-亥姆霍兹表面模式在其原始接口的增长模式,和他们的非线性相互作用。这两种波模式都是由声波激发的,声波在对称轴和两个射流部件的界面之间反射。它们的相互作用诱导剪切流层外缘处的近静止、反向旋转涡的增长。一个沉重的外部射流的存在允许减缓他们的进一步发展,并保持准直流。在喷流的外边界,小尺度的瑞利-泰勒不稳定性的发展,而不破坏喷流的配置。结论:我们证明了具有重冷外部喷流的双组分相对论喷流的横截面是非线性稳定的。
2007-09-24 astro-ph
Knots in Magnetized Relativistic Jets and Their Simulations
河外喷流中的明亮特征(“结”)通常与冲击或强压缩区域中带电粒子的再加热有关。我们发现一个自然的外观喷嘴在模拟的环形磁化射流,并提出这作为一个通用的机制打结的结构,如在射流0800+608。喷嘴提供了无线电和光学发射的相关增强,例如在3C273的HST观测中发现的。模拟揭示了丰富的结结构,包括一个鼻锥与传播打结结构和热点作为最扩展的亮度功能。出乎意料的是,观察到的热点与靠近源的复合马赫盘分离。
1995-11-29 astro-ph
Stationary models of relativistic magnetohydrodynamic jets
高度相对论性的喷流很可能是由强磁场驱动的,并从围绕中心黑洞的吸积盘发射。本文回顾了我们最近在二维磁场结构和相对论性准直喷流动力学方面的一些结果。应用平稳性假设使我们能够计算相关的MHD方程的整体解。我们讨论的Grad-Shafranov方程的解决方案,在广义相对论的背景下,适用于克尔几何的3+1形式主义。这些解决方案从内部光表面周围的克尔黑洞的渐近制度的圆柱准直射流具有有限的半径。在进一步的步骤中,我们包括场线的足点的差分旋转。从广义相对论MHD风方程出发,研究了准直喷流的动力学特性,特别是Kerr度规对加速的影响。温度和密度遵循幂律。有在手的相对论MHD喷流解决方案,我们计算的热光学薄X射线谱的最热的喷流的一部分。考虑了多普勒频移和增强。对于微类星体,我们得到喷流X射线光度为10^33 erg/s。铁发射线清晰可见。
2002-11-11 astro-ph
Particle Acceleration, Magnetic Field Generation, and Associated Emission in Collisionless Relativistic Jets
从包含相对论喷流和激波的天体物理系统观测到的非热辐射,例如,活动星系核(AGN)、伽马射线暴(GRB)和银河系微类星体系统通常具有幂律发射光谱。最近使用注入的相对论电子-离子(正负电子)射流的PIC模拟表明,加速发生在下游射流。激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性(例如,Buneman不稳定性,其他两个流不稳定性,和韦伯不稳定性)中创建的冲击负责粒子(电子,正电子,和离子)加速。模拟结果表明,韦伯不稳定性是负责产生和放大高度不均匀,小尺度磁场。这些磁场有助于电子在喷射头后面的横向偏转。来自偏转电子的"抖动“辐射与同步辐射具有不同的性质,同步辐射假定有均匀的磁场。这种抖动辐射对于理解伽马射线暴、相对论喷流和超新星遗迹中复杂的时间演化和/或光谱结构可能是重要的。
2008-02-13 astro-ph
Particle acceleration, magnetic field generation, and emission in relativistic pair jets
激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性(例如,Buneman,Weibel和其他双流不稳定性)在无碰撞冲击中产生,负责粒子(电子,正电子和离子)加速。利用三维相对论电磁粒子(REMP)程序,研究了相对论性喷流前沿传播到环境等离子体中的粒子加速。我们发现,韦伯不稳定性的增长时间与射流的洛伦兹因子成正比。模拟结果表明,在无碰撞冲击波阵面中产生的韦伯不稳定性加速了射流和周围的粒子垂直和平行于射流传播方向。
2005-02-16 astro-ph
3-D General Relativistic MHD Simulations of Generating Jets
我们已经完成了第一个完整的3-D GRMHD模拟与史瓦西黑洞的自由落体日冕。初始模拟结果表明,在以前的轴对称模拟中创建的射流。然而,产生射流的时间比2-D模拟中的时间长。我们预计,由于额外的方位角尺寸的射流形成的动力学可以修改。
2002-02-21 astro-ph
Relativistic Precessing Jets and Cosmological Gamma Ray Bursts
我们讨论了伽马射线暴可能是由宇宙学相对论团块发射的中子星喷流进动通过视线引起的。射束减少了能量需求,使得射流发射可以持续比观察到的爆发持续时间更长的时间。一种旋进模式维持短持续时间尺度,而第二种模式使波束无法返回视线,这与中继器的缺乏一致。与寿命短的射流相比,这些物体的长寿命减少了生产所需的数量。斑点可以解释突发的时间结构。在这里,我们主要集中在运动学和时间尺度上的考虑,光束,进动,和斑点的问题,这是合理的独立的加速和射流准直机制。我们认为,大振幅的电磁波可能是一个源的斑点加速度。
1996-09-17 astro-ph
Evolution of relativistic jets from XTE J1550-564 and the environment of microquasars
钱德拉X射线天文台在黑洞X射线瞬变XTE J1550-564中探测到两个相对论性X射线喷流。我们报告的伽马射线暴外部冲击模型的演化的两个喷流的全面分析。一个合理的假设是,在中心源外有一个空腔,喷流首先以恒定的速度运动,然后由于喷流与星际介质(ISM)之间的相互作用而减速。空洞的最佳拟合半径在东侧约为0.36 pc,在西侧约为0.46 pc,密度也显示出不对称性,在东侧约为0.015 cm $^{-3}$,在西侧约为0.21 cm $^{-3}$。在另一个微类星体H1743 -322中也发现了大尺度的低密度区。这些结果与先前的建议相一致,即与正常的银河系环境相比,微类星体的环境应该是相当空洞的。微类星体喷流的一般情况下,提出了将观测到的喷流分为三个主要类别,不同的喷流形态(和大小)对应于不同规模的真空环境周围。
2008-06-18 astro-ph