Near-infrared polarimetry setting constraints on the orbiting spot model for Sgr A* flares
内容：最近对SgrA* 的近红外偏振测量表明，它的发射在耀斑期间是显著偏振的，并且由非偏振或弱偏振的主耀斑和高度偏振的子耀斑组成。耀斑活动表明，与以前的观测结果一致的准周期约为20分钟。目的：通过同时拟合的光变曲线的波动和随时间变化的偏振角，我们解决的问题是，这些变化是否与一个简单的热点/环模型，其中相对论效应的相互作用起主要作用，或是否需要一些更复杂的依赖性的固有发射率是一致的。方法：对2003年以来的一次耀斑周期图中20 min峰值的意义进行了讨论。我们考虑了所有的广义相对论效应，印记上的偏振度和角度，并适合最近的偏振数据，假设同步加速器机制是负责的内在极化，并考虑两种不同的磁场配置。结果：在现有数据的质量范围内，我们认为除了潜在的环之外，单点模型更受欢迎。在这个模型中，Sgr A* 的宽近红外耀斑是由于声波围绕MBH传播一次，而叠加在宽耀斑上的子耀斑是由于瞬时加热和加速的电子，可以模拟为等离子体斑点。在这个模型中，很难得到关于自旋参数的强有力的陈述，而在3 σ水平上，倾角可以被限制在> 35 °的值。
2006-10-04 astro-ph
Time Variability of the Neutral Iron Lines from the Sgr B2 Region and its Implication of a Past Outburst of Sgr A$^*$
我们使用X射线卫星朱雀，XMM-牛顿，钱德拉和ASCA的档案数据研究了Sgr B2复合体的长期X射线行为。观测到的Sgr B2复合物区域包括在6.40 keV的Fe I K- $α$线上的两个突出点，一个巨大的分子云M 0.66 $-$ 0.02，称为“Sgr B2云”，和一个不寻常的X射线源G 0.570 $-$ 0.018。虽然这些6.40千电子伏的斑点有几个pc尺度的空间扩展，形态和通量的6.40千电子伏线已随时间变化了10年，在银河系的扩散X射线发射的Fe XXV-K $α$线在6.67千电子伏的恒定通量相比。这种时间变化主要是由于M 0.66 $-$ 0.02; 6.40 keV线通量在2001年下降，并在1994- 2005年的时间跨度下降到60%。另一个G为0.570 $-$ 0.018的斑点只在2000年的钱德拉观测中才被发现。从Sgr B2复合体的长期时间变率（$\sim$ 10年），我们推断银河系中心黑洞Sgr A $^*$在过去的300年中是X射线亮的，并表现出几年周期的时间变率。
2008-03-11 astro-ph
Fourier-phase analysis of the orbiting bright-spot model for AGN variability
研究了大量辐射源围绕黑洞运动时信号的傅立叶功率谱和相位。假设单个源（亮点）位于吸积盘中，其寿命超过相应的轨道周期。这个模型与活动星系核的短时间X射线变化有关。以往的研究主要集中在光变曲线的时间特性和功率谱方面。在我们目前的贡献，傅里叶相位被纳入考虑和系统地研究了广泛的输入参数。特别是，相位相干性的条件进行了讨论。它表明，人们可以区分两类模型，这是目前正在考虑-轨道运动的大量来源与短寿命的独立耀斑-虽然模型的参数是不完全任意的。它还表明，预测的功率谱依赖于相当强烈的斑点分布在整个磁盘表面。我们的结论是，斑点的轨道运动不能是唯一的原因源的波动，但它肯定会影响源的内禀变率的观测特性。
1997-01-13 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
Variation in the primary and reprocessed radiation from an orbiting spot around a black hole
我们研究光变曲线和光谱（等效的铁谱线宽度和其他一些光谱特性），它们是由吸积盘表面的反射引起的，在吸积盘被一个离轴的主要光源--一个X射线“耀斑”--照射后产生的，假设它是一个位于吸积盘正上方的点状光源，导致一个半径为dr/r<1的光斑。我们考虑了旋转黑洞附近的广义相对论效应（能量移动、光弯曲、时间延迟），发现它们都很重要，包括由于光斑运动引起的光弯曲和延迟放大。对于某些参数集，反射通量超过来自主分量的通量。我们表明，轨道引起的变化的等效宽度相对于其平均值可以高达30%的观察者的倾角为30度，更高的倾角。我们计算的反射通量的比率，主要通量和硬度比，我们发现显着变化的斑点阶段主要是小的轨道半径。如果耀斑靠近黑洞，这就提供了估计黑洞自旋下限的机会。
2007-12-07 astro-ph
Proper Motions of Ionized Gas at the Galactic Center: Evidence for Unbound Orbiting Gas
我们提出了无线电连续观测的螺旋形电离功能（Sgr A西）内PC的银河系中心在三个时代跨越1986年至1995年。在$λ$ 2 cm处使用VLA A配置（分辨率为0 \dasec 1 $\times$ 0 \dasec 2）。我们探测到了Sgr A West的北臂和东臂中一些特征的自行，包括与IRS 13相关的电离气体，V（RA）= 113 \pm 10，V（Dec）=150 \pm 15 km/s，IRS 2 V（RA）= 122 \pm 11，V（Dec）=24 \pm 34 km/s和北臂V（RA）= 126 \pm 30，V（Dec）=--207 \pm 58 km/s。我们还报告了横向速度大于1000 km/s的特征的探测，包括一个头尾射电结构，“子弹”，$\approx4''$在Sgr A $^*$西北，V（RA）= 722 \pm 156，V（Dec）=832 \pm 203 km/s，超过了银河系中心的逃逸速度。自行测量与以前的H92 $α$无线电复合线数据相结合时，建议一个明确的方向的电离气体绕银河系中心的流动。测量到的速度分布表明，北臂中的电离气体并不局限于银河系中心，假设银河系中心有250万太阳质量的暗物质。这意味着恒星和电离气体系统不是动态耦合的，因此，支持这样一种观点，即北臂及其延伸部分的气体特征是一种高能现象的结果，这种现象将一团气体云从外部驱动到银河系中…
1998-03-19 astro-ph
The Accelerations of Stars Orbiting the Milky Way's Central Black Hole
最近对银河系中心附近恒星速度的测量为星系中存在超大质量黑洞提供了最有力的证据，但观测的不确定性对黑洞的许多性质限制很小。确定恒星在围绕中心的轨道上的加速度，可以提供关于黑洞的位置和质量的更精确的信息。在这里，我们报告的加速度测量的三颗恒星位于约0.005 pc的中央射电源Sgr A*，这些加速度是由地球所经历的，因为它绕太阳运行。这些数据增加了银河系中心区域的最小质量密度，相对于以前的结果增加了一个数量级，并将暗物质定位在Sgr A* 标称位置的0.05 ± 0.04角秒内。此外，其中一颗观测到的恒星的轨道周期可能短至15年，使我们有机会在不久的将来观测到整个周期。
2000-09-21 astro-ph
Weighing the young stellar discs around Sgr A*
据信，年轻的大质量恒星在两个0.1-0.2秒差距的恒星盘中围绕着Sgr A* 旋转，它们要么在银河系更远的地方形成，然后迅速向内迁移，要么在一个大质量的自引力盘中形成。比较N体演化的恒星轨道与观测的限制，我们设置的两个恒星系统的质量上限。事实证明，这些质量比根据观察到的年轻高质量恒星星族和标准银河系IMF估计的预期恒星总质量低几倍。如果这些恒星是在一个大质量的自引力盘中原位形成的，我们的研究结果表明，低质量恒星的形成被至少几个因素所抑制，对于在sgr A* 附近形成的恒星，需要一个头重脚轻的初始质量函数（IMF）。
2005-11-30 astro-ph
Probing the Spacetime Around Sgr A* with Radio Pulsars
银河系中心的超大质量黑洞拥有一个由大质量恒星组成的束缚星团，这些恒星应该会留下中子星残留物。根据现有数据外推，我们估计目前可能有100-1000颗周期小于100年的射电双星围绕Sgr A* 运行。乐观地说，1-10个最明亮的恒星可以用目前的望远镜在10 GHz附近的频率进行周期性搜索，在那里星际散射的影响得到缓解。对这样一颗脉冲星的长期定时观测将清楚地揭示它的开普勒运动，并可能显示相对论引力的影响。我们简要地讨论了如何脉冲星计时可以用来研究的动力学和星际环境的中央黑洞，并推测天体测量观测的轨道脉冲星的前景。
2004-07-01 astro-ph
On the Formation of Compact Stellar Disks Around Sgr A*
最近发现的一个或两个亚秒差距的磁盘的年轻，大质量的恒星轨道的~ 4 e6太阳质量的黑洞Sgr A*，促使一个“原位”的情况下，恒星形成的气体盘形成的云捕获从银河系中心环境。到目前为止，还没有人解释相对于经过中心附近的云，圆盘的角动量很低。在这里，我们表明，部分吸积扩展银河系中心云，如50公里/秒的巨大分子云，暂时吞没Sgr A* 通过银河系的中心区域的通道期间提供了一个自然的解释角动量和表面密度的观察到的恒星盘。被捕获的云物质在引力作用下是不稳定的，当它循环时会形成恒星，这可能解释了观测到的恒星轨道的大偏心率和倾斜范围。本文还讨论了这一思想在环核环形成中的应用。
2008-07-03 astro-ph
K-band polarimetry of an Sgr A* flare with a clear sub-flare structure
背景：银河系中心的超大质量黑洞，SgrA*，显示出频繁的辐射爆发，通常被称为“耀斑”。在近红外波段，这些耀斑中的一些被报道显示出内在的准周期性。与准周期行为相关的通量峰被发现是高度极化的。目的：这项工作的目的是提出新的证据，以支持以前的发现的偏振辐射的性质从SgrA*，并再次提供强有力的支持，准周期性的~18+-3分钟之前报道。方法：观测是在欧洲南方天文台的甚大望远镜在帕拉纳尔，智利。我们使用了NAOS/CONICA自适应光学/近红外相机仪器。通过用热点模型拟合偏振光变曲线，我们解决了数据是否与此模型一致的问题。为了拟合观测到的数据，我们使用了一个简单的热点/环模型结合广义相对论射线追踪代码。结果：我们报告了银河系中心超大质量黑洞的K波段耀斑的新偏振测量结果。数据提供了非常强的支持，准周期性为15.5+-2分钟。耀斑的平均偏振是一致的电场矢量的方向，在以前的观测报告。数据可以成功地建模与组合的斑点/环模型。在3sigma水平上，blob轨道的倾角i必须大于20度，黑洞的无量纲自旋参数a大于0.5。
2006-10-05 astro-ph
Rarefied Gaseous Disk Around Black Hole in the System of V4641 Sgr
本文介绍了在宁静状态下对黑洞双星和微类星体V4641 Sgr的测光CCD监测和光谱观测结果。在R波段的椭球光变曲线具有0.36 μ m的大振幅，表明有一个大质量天体围绕着一颗正常的B 9星运行。在黑洞下合前1小时用6米望远镜拍摄的光谱中，可见H α线红翼的吸收成分。它是由向正常恒星方向运动的气流形成的。暗示了这个星系中的掠食会合。最大流速为650 km/s。假设流是通过围绕黑洞的圆形开普勒轨道运动，则黑洞的质量被确定为M_{BH} =7.1- 9.5 Msun，这证实了Orosz等人的模型。
2002-09-27 astro-ph
Coordinated multi-wavelength observations of Sgr A*
我们报告了最近对人马座A*（Sgr A*）的近红外（NIR）和X射线观测，人马座A * 是银河系中心约4 × 10^6太阳质量的超大质量黑洞（SMBH）的电磁表现。这些协调的多波长观测的目标是调查从Sgr A* 的可变发射，以便更好地了解吸积流/流出的基本物理过程。观测是使用欧洲南方天文台甚大望远镜上的NACO自适应光学（AO）仪器（2005年7月，2007年5月）和钱德拉X射线天文台上的ACIS-I仪器（2005年7月）进行的。我们报告的偏振近红外耀斑同步的8x 1033 erg/s的X射线耀斑在2005年7月，并进一步耀斑在2007年5月，显示了最高的子耀斑到耀斑的对比度观察到现在。观测结果可以解释的框架内的一个模型，涉及一个临时磁盘与短喷流。在磁盘组件通量密度的变化可以解释由于相对论轨道上的热点围绕中央SMBH。2007年5月耀斑的子结构的变化被解释为由于磁盘内的差异旋转的热点结构的变化。
2008-10-01 astro-ph
Correlated Sub-mm and X-ray Variability in Sgr A*
纸画的。最近在X射线波段探测到的Sgr A*，以及过去几年进行的射电偏振测量，为了解银河系中心这个超大质量黑洞候选者的几个史瓦西半径（$r_S$）内的发射气体的性质提供了最好的限制。早些时候，我们表明，从这个源的亚毫米辐射可能与热同步辐射从内开普勒区域内的吸积等离子体的圆半径。在本文中，我们扩展了这种分析在一个非常重要的方式，通过计算隐含的高能发射的Sgr A* 与轨道，热，磁化气体。我们发现，吸积率推断从拟合的亚毫米数据，Sgr A* 的X射线通量的主要贡献是由于自康普顿化的无线电光子，而不是从韧致辐射。后者是一个两体过程，只有在更高的吸积速率下才会产生显著的X射线发射。这幅图导致了可检验的预测，即内部$\sim5r_S$内的物理条件在一年的时间尺度上是可变的。特别是，吸积率$\dot M$似乎已经改变了约15%之间的亚毫米测量在1996年和1999年。鉴于射电和自康普顿化通量在这幅图中是强相关的，即将到来的Sgr A* 的第二代钱德拉观测可能会提供测试这个模型所需的直接证据。
2002-05-28 astro-ph
Polarized NIR and X-ray Flares from SgrA*
恒星动力学表明在银河系中心存在一个超大质量的3- 4 × 10^6 Msun solm黑洞。它与变星人马座A*（SgrA*）的射电、近红外和X射线配对物有关。其目标是调查和了解负责从SgrA* 的可变排放的物理过程。观测是使用欧洲南方天文台甚大望远镜上的NACO自适应光学仪器（2005年7月，2007年5月）和钱德拉X射线天文台上的ACIS-I仪器（2005年7月）进行的。我们发现，对于2005年7月的耀斑，SgrA* 的可变和偏振近红外发射与X射线域中的中等亮度耀斑事件同步发生，亮度超过2 - 8 keV，约为8 × 10^33 erg/s。我们发现两个波段的耀斑事件之间没有时滞，下限小于10分钟。2007年5月的耀斑显示了迄今为止观测到的最高的子耀斑与耀斑对比度。它提供了证据，在连续的子耀斑的轮廓变化。我们证实了高度可变的近红外偏振耀斑是非热的，并且存在一类同步的近红外/X射线耀斑。我们发现，耀斑状态可以解释通过同步自康普顿（SSC）过程涉及上散射的亚毫米光子从一个紧凑的源组件。观测结果可以用一个包含有短喷流的临时盘的模型来解释。在盘分量中，通量密度的变化可以解释为中心超大质量黑洞（SMBH）周围相对论轨道上的斑点。2007年5月的耀斑的轮廓变化被解释为由于光盘内的差异旋转的斑点结构的变化。
2008-02-15 astro-ph
Prospects for testing the nature of Sgr A*'s NIR flares on the basis of current VLT- and future VLTI-observations
人马座A* 是银河系中心的超大质量致密天体，在近红外和X射线领域表现出爆发。这些耀斑很可能是由于非常接近中心物体的高能事件，在几个史瓦西半径的尺度上。光学干涉测量法很快就能提供这种精度（~10 μ as）的天体测量。在这篇文章中，我们使用最近的光度近红外观测数据与自适应光学系统NACO在甚大望远镜与模拟相结合，以部署一种方法来测试耀斑的性质，并预测可能的观测结果与甚大望远镜干涉仪。为了实现这一点，我们实现了一个热点模型，并调查其外观为远程观察者的光变曲线和质心轨迹，基于广义相对论光线跟踪方法。首先，我们使用一个简化的模型，一个小的稳定源，以调查定性的相对论效应。一个更现实的情况下，正在开发通过拟合我们的模型，以现有的耀斑数据。虽然黑洞的自旋和由于透镜效应而产生的多重图像在光变曲线中是边缘性的，但天体测量提供了揭示这些高阶广义相对论效应的可能性。这项研究对这些天体测量进行了预测，并使我们得出结论，未来的红外干涉仪将能够探测到人马座A* 附近热点的自行。
2008-10-27 astro-ph
Detecting Flaring Structures in Sagittarius A* with (Sub)Millimeter VLBI
人马座A* 的多波长监测观测在几分钟到几小时的时间尺度上表现出可变性，表明发射区域位于事件视界附近。毫米波VLBI是唯一适合探测这些尺度上假定的黑洞的环境。我们考虑了一系列的轨道热点和吸积盘模型，并发现在Sgr A* 耀斑的周期性是可检测的封闭量。我们的方法适用于任何模型产生的源结构的变化附近的黑洞，包括喷气机和磁流体动力学磁盘不稳定性，并建议（亚）毫米VLBI将发挥突出的作用，在调查Sgr A* 附近的事件视界。
2008-07-15 astro-ph
Massive Star Formation Near Sgr A* and Bimodal Star Formation in the Nuclear Disk
最近，银河系中心强引力势中恒星形成的历史引起了人们的极大兴趣。我们提出，在银河系中心的大质量黑洞轨道的大质量恒星的亚秒差距尺度的磁盘可以解释为部分吸积的扩展银河系中心云，如50 \kms分子云，因为这些云包在通过银河系内部中心的通道Sgr A*。被捕获的云物质在引力聚焦之后，由于自身相互作用而失去角动量，自然会在靠近Sgr A* 的地方形成一个致密的气体盘，在其中发生恒星的形成。在更大的尺度上，大质量星团如拱和五重星团的形成，或正在进行的大质量恒星如Sgr B2的形成，也可能是由云-云碰撞引发的，这是由于引力集中在中央隆起的深层势能。与云-云碰撞引发的恒星形成的剧烈和高压环境不同，还有孤立的恒星形成区和静止的致密云。这些地点暗示了一种低效、缓慢的恒星形成模式。我们认为，核盘中增强的宇宙射线可能是抑制该区域恒星形成过程的原因。特别是，我们认为，由于宇宙射线粒子的影响，增强电离率是负责降低我们银河系的核盘中正在进行的恒星形成的效率。由于这些电子的撞击而产生的较高的电离分数和较高的热能也可以减少MHD波阻尼，这有助于核盘中分子气体的高速色散的持续。
2007-12-07 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
Measuring the Black Hole Spin in Sgr A*
Sgr A* 的偏振毫米/亚毫米辐射显然是由开普勒结构产生的，其峰值发射发生在黑洞的几个史瓦西半径（r_S=2GM/c^2）内。钱德拉X射线对应物，如果得到证实，可能是来自这个区域的自康普顿化成分。在本文中，我们认为，亚毫米的定时观测可以产生一个信号对应于周期P_0的边缘稳定轨道，因此直接指向黑洞的自旋a。现在已知Sgr A* 的质量为（2.6 \pm 0.2）\times 10^6 M_ \odot（对于超大质量黑洞候选者来说，这是一个异常精确的值），其中2.7 min<P_0<36 min取决于a的值以及开普勒流是逆时针还是逆时针。一个Schwarzschild黑洞（a=0）的P_0 ~ 20 min.通过在亚毫米波长处从光学厚到光学薄的跃迁，使轨道频率与最内层稳定圆轨道的识别成为可能.在发射器中分层的情况下，Sgr A* 的光谱中的亚毫米凸起的峰值因此在最小半径处产生。然而，我们要提醒的是，发射区结构的理论上的不确定性仍然可能在定时信号中产生一些模糊性。鉴于Sgr A* 在$ν\sim 1$ mm处的通量为几个Jy，这些周期应该在使用测辐射热探测器的亚毫米望远镜的时间分辨能力范围内。P_0的确定不仅应该提供a的值，而且还应该定义轨道气体相对于黑洞自旋轴的角动量矢量。此外，由于钱德拉探测到的X射线通量似乎是自康普顿化的毫米到亚毫米分量，这些时间波动在X射线信号中也可能是明显的。
2001-05-11 astro-ph
