Lobe Advance Velocities in the Extragalactic Compact Symmetric Object 4C 31.04
我们报告的结果,两个时代的低功耗紧凑对称对象4C 31.04的研究。在1995年和2000年用VLBA在5 GHz进行的观测已经产生了这个源的毫角秒角分辨率的图像。探测到一个中央核心,两侧有明亮的致密热点和扩展的叶瓣。模型拟合和其他数据分析(亮度分布图、差异图)清楚地表明,辐射源正在扩大。我们估计这种膨胀的速度为(0.085 +/- 0.016)mas/yr,即在两个热点中为(0.33 +/- 0.06)c。假设一个恒定的膨胀速度,我们估计的运动年龄的源在550 yrs. We还研究了光谱指数VLBA观测在1.3 GHz和MERLIN在22 GHz。在均分条件下,得到的光谱年龄为3000-5000年。这两个估计进行了讨论,并发现是一致的,目前的不确定性。
2002-12-10 astro-ph
Centrifugally driven electrostatic instability in extragalactic jets
本文讨论了河外喷流中旋生静电波的稳定性问题。通过求解活动星系核喷流的相对论性等离子体动力学方程,导出了活动星系核不稳定率的表达式,并对典型值进行了分析。研究了增长率与波长和倾角的关系,发现不稳定性过程对吸积盘的演化非常有效,表明不稳定性的高效率。
2008-01-29 astro-ph
Synchrotron Flaring in Galactic and Extragalactic jets
我们研究了耀变体3C 279和微类星体Cyg X-3的同步辐射行为。通过将多频光变曲线分解为一系列自相似事件,从观测中导出了典型爆发的性质。我们还讨论了银河系和河外喷流的耀斑行为的相似性和差异。
2006-11-16 astro-ph
Hydrodynamical instability of extragalactic stratified jets
无线电资料断层分析的最新发展显示,在几个河外喷流周围存在鞘层。我们研究了这种分层射流的开尔文-亥姆霍兹不稳定性,将它们描述为嵌入在较慢等离子体包络中的内部相对论性光束。我们发现,包络线的参数通常决定了射流的开尔文-亥姆霍兹性质,因此射流似乎与任何周围的外部介质隔离。
1997-11-20 astro-ph
Extragalactic Relativistic Jets and Nuclear Regions in Galaxies
过去几年,人们越来越广泛地认识到星系核中相对论性外流(喷流)的普遍性,这使得喷流成为研究星系核区域物理的有效工具。本文简要介绍了几个具有显著外流的活动星系中喷流和核区的研究结果。
2006-06-08 astro-ph
VHE gamma-rays From Extragalactic Large Scale Jets
讨论了FR I源大尺度河外喷流中甚高能γ射线的产生。基于最近的光学和X射线观测这些对象,我们评估它们的VHE发射的一个电子布居模型的框架。我们考虑的预测辐射,这可能提供重要的约束射流结构和一些几乎不知道的大尺度射流参数检测的可能性。
2003-06-17 astro-ph
Extragalactic Jets: Reflections on the 2007 Alaska Conference
我回顾了2007年在阿拉斯加格德伍德举行的河外喷流会议上提出的一些重要和令人兴奋的最新进展,使用R.布兰福德在会议开始时。随着一系列新的天文台的成熟和模拟达到新的复杂水平,贯穿全文的是对未来几年喷气式飞机奇妙前景的思考。
2007-12-27 astro-ph
Extragalactic jets: the high energy view
我回顾了目前的知识,从银河系外喷流的高能量发射。首先,我讨论了耀变体的伽马射线辐射,它为我们提供了许多关于相对论喷流最内部的宝贵信息。我描述了从subpc到pc尺度的喷气动力学的限制,最近的VLBI研究TeV源,以及从耀变体喷气的排放建模。最后,我讨论了高能量发射大规模的喷气机所看到的钱德拉和我报告的预期伽玛射线发射大规模地区的喷气机。
2004-01-28 astro-ph
Sco X-1: The Evolution and Nature of the Twin Compact Radio Lobes
与LMXB Sco X-1有关的射电成分在4年多的时间里一直在1.7和5.0 GHz进行广泛的VLBI成像监测,其中包括1999年6月进行的56小时连续VLBI观测。我们经常探测到一个强的和一个弱的紧凑的无线电组件,从无线电核心向相反的方向移动。我们认为,移动的组件是无线电波瓣产生的双光束从双星系统的能量流的中断。在arXiv:astro-ph/0104325中讨论了波瓣对的平均寿命、波瓣的空间运动和束中测量的能量流。波瓣的通量密度在一小时的时间尺度上是可变的,测量的最小尺寸为1 mas(2.8 au),并且垂直于其运动延伸。如果波瓣磁场为300 G,则这种短的电子辐射寿命可能是由同步加速器损耗引起的,或者是由电子在工作表面处一产生就发生绝热膨胀引起的。波瓣还显示出缓慢扩张的周期和陡峭的无线电频谱,这可能与波束能量流的特性有关。天蝎座X-1的射电形态比大多数其他星系喷流源更简单。天蝎座X-1的裂片类似于许多河外双源中发现的热点。将天蝎座X-1中观测到的现象换算成河外源,意味着热点变率的时间尺度为10^4年,热点寿命为10^5年。天蝎座X-1的周期性叶形成可能不会发生河外射电源。
2001-05-09 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
Asymmetry of jets, lobe size and spectral index in radio galaxies and quasars
我们调查的光谱指数,喷流侧和无线电波瓣的范围附近的FRII射电星系的样本之间的相关性。在Dennett-Thorpe等人(1997)的研究中,我们研究了一个类星体样本,发现表面亮度高的区域在喷流一侧的光谱较平坦(可以解释为多普勒波束的结果),而扩展区域的光谱不对称性取决于瓣长。统一的计划预测,由于光束的不对称性将在窄线射电星系比类星体小得多:因此,我们调查以类似的方式,一个样本的射电星系检测到的喷流。我们发现,在这些对象的光谱不对称性是不相关的喷射侧在所有亮度水平,但取决于相对叶体积。我们的结果并不与统一的方案相冲突,但表明两个样本之间的差异主要是由于功率或红移,而不是方向。我们还直接表明,热点光谱陡峭的无线电功率或红移的函数。虽然观测到的频率由于红移而发生的偏移可能解释了一些陡峭化,但它不能解释所有的陡峭化,并且需要依赖于无线电功率。
1998-11-17 astro-ph
The Particle Content of Extragalactic Jets
最近的X射线和无线电数据从无线电来源的星系团被用来表明,所需的pdV工作膨胀的无线电瓣超过所有其他的能量估计推断的无线电发射。如果所需的射流能量密度具有各向同性压力,则在几乎所有情况下,射流不能被外部介质限制。这个问题可以用冷质子主导的喷流来解决,但即使在这里,相对论电子中伴随的能量密度也会导致去准直。电子-正电子喷流不能解决这个问题,除非它们以不寻常的能量分布进行高度波束化。坡印廷通量射流可能是一个可行的替代方案。
2006-05-31 astro-ph
High Energy Hadronic Acceleration in Extragalactic Radio Jets
在河外喷流的电路描述中,电流的时间变化与有限的无碰撞电导率和磁场对齐的电场$E_\parallel$有关。最大场强取决于射流磁流体发电机$E_\perp$的效率和局部转换到$E_\parallel$组件。强子喷流成分可以有效地加速在这样的领域所有沿喷流。为了估计加速喷流强子所能达到的最大能量,我们考虑了光子-π介子和对产生以及同步辐射和逆康普顿辐射的能量损失过程。事实证明,对于最强的$E_\parallel$可能的半人马座A喷流是一个最有希望的候选来源的最高能量成分的宇宙射线。
2001-06-28 astro-ph
Panchromatic Views of Large-scale Extragalactic Jets
介绍了活动星系核中伸展喷流的最新观测结果。具体来说,我们讨论了新的光谱约束启用斯皮策,最高红移(z~4)的无线电/X射线类星体喷流的研究,和一个新的VLBA检测超光速运动的M87喷流与最近的戏剧性的X射线爆发。扩展的标题,逆康普顿发射从扩展的无线电波瓣被认为是一个可测试的预测的伽玛射线发射在一个示例性的例子。简要介绍了ALMA和低频射电干涉仪未来研究的前景。
2006-12-14 astro-ph
Shaping Planetary Nebulae by Light Jets
我们进行了轴对称射流扩展成球形AGB慢风的数值模拟。用轴对称数值程序模拟了三维流动。我们专注于活跃时间相对较短的喷气机。我们的研究结果加强了其他研究,表明喷流可以解释行星状星云(PN)中观察到的许多形态特征。我们的主要结果如下。(1)对于单个喷气发动机的发射事件,我们可以再现具有“前叶”的叶结构,即,主瓣前部的一个小隆起,如PN Mz~3中的隆起。(2)在某些运行中,沿对称轴形成密集团块,例如在PN前M1-92中观察到的团块。(3)慢风的质量损失历史对PN结构有着深刻的影响。(4)在我们的大多数实验中,都形成了一个致密的膨胀环面(环;盘)。环面是由膨胀的叶瓣形成的,而不是由单独的赤道质量损失事件形成的。(5)环和叶是同时形成的,并且来自相同的质量损失率事件。然而,当慢风密度足够陡时,距离除以径向速度的比率对于更靠近赤道平面的区域比对于更靠近对称轴的区域更大。(6)在短的射流活动阶段,在许多情况下,距离和膨胀速度之间的线性关系。(7)波瓣前端的区域移动得足够快,可以激发一些可见的发射线。
2008-05-15 astro-ph
Diffusive synchrotron radiation from extragalactic jets
在相对论喷流磁场产生的现代模型中讨论了从3C273和M87喷流的结和结间位置在UV和X射线波段观察到的非热辐射谱的平坦化。具体来说,我们明确考虑到小规模的随机磁场的影响,可能存在于这样的射流,这引起了发射的扩散同步辐射,其光谱偏离标准同步辐射光谱,特别是在高频率。在小尺度和大尺度磁场所含的能量密度相当的情况下,计算的谱与观测的谱符合得很好。这一发现的影响磁场产生,粒子加速,和射流成分进行了讨论。
2005-11-11 astro-ph
Radiative Processes In Extragalactic Large-Scale Jets
已知的河外大规模喷流约有一千个,其中几十个已被证实是红外、光学或X射线光子的来源。直接来自这些流出物的多波长发射总是非热的起源。这一事实构成了一个主要的困难,在提取未知参数的大规模射流,因为非热的无特征连续不允许推断准确地(或甚至在所有)批量速度和辐射等离子体的组成。此外,斯皮策、哈勃和钱德拉等最好的高频望远镜的角秒空间分辨率、有限的灵敏度和狭窄的能带,排除了对所讨论物体的光谱和形态特性的精确限制。然而,新的多波长观测大大丰富了我们对河外大规模喷流的知识,在许多方面,然而,通过挑战以前的预测和期望。在这篇简短的文章中,我将集中讨论以下问题:通过分析所讨论的物体的宽带发射,关于粒子加速过程的作用,以及关于射流内部参数,可以学到什么。
2005-09-22 astro-ph
What can we learn about extragalactic radio jets from X-ray data?
本文综述了与河外射电喷流和热点有关的分辨X射线发射的现状。对于任何特定的喷流,首要的问题是决定X射线是来自同步加速器过程还是来自逆康普顿散射。有相当多的证据支持FRI星系喷流中的结的同步辐射。对于FRII终端热点检测到的X射线波段,同步辐射自康普顿发射继续提供可行的模型与一个可能的例外(到目前为止)。逆康普顿散射的光子的宇宙微波背景表示为几个强大的喷流,并预计将是一个重要的贡献者,如果不是占主导地位的机制,更高的红移对象。模型的应用通常会产生物理参数,在许多情况下,这些参数包括多普勒增强因子。
2003-02-13 astro-ph
Orientation effects on bent extragalactic jets
通过一系列的流体动力学模拟,我们研究了几个参数的变化如何影响河外喷流和致密的星系间云碰撞的结果。我们已经制作了合成的无线电图像,以便与观测结果进行比较。这些表明,各种各样的结构可以产生简单的喷云碰撞。为了产生可观察到的弯曲,需要中等的马赫数和密度差。我们调查的效果,从不同的角度来看,这样的来源的外观。
2000-10-05 astro-ph
Extragalactic jets on subpc and large scales
通过对耀变体的相对论增强辐射的研究,可以在喷流的最内层(d~0.1 pc)探测喷流。在空间尺度的另一个极端,在钱德拉发现明亮的X射线辐射来自距离中央引擎数百千秒差距以上的区域之后,对河外相对论喷流的结构和动力学的研究得到了新的推动。因此,在两种尺度下,可以推断出流动的一些基本参数(速度、密度、磁场强度、功率)。在简要回顾了现有的观测证据后,我讨论了如何在两个尺度上独立推导出的物理量之间的比较可以用来阐明喷流的全球动力学,从最里面的区域到数百kpc尺度。
2007-08-20 astro-ph
The Apparent "Angular Size - Frequency" Dependence in ~3000 Parsec-scale Extragalactic Jets
VLBI可见度函数振幅的上包络线通常代表河外射电源最紧凑的结构模式,特别是“核心喷流”形态。通过将包络线拟合到一个圆形高斯模型中,在~3000秒差距尺度的核心喷流结构中,我们发现,表观角尺寸显示出显着的幂律依赖于观测频率(幂指数n = -0.95 pm 0.37)。这种依赖性很可能是由非均匀射流中的同步自吸收引起的,而不是自由-自由吸收(n = -2.5),也不是简单的散射展宽(n leq-2)。
2008-11-18 astro-ph
Radiative Efficiency and Content of Extragalactic Radio Sources: Toward a Universal Scaling Relation Between Jet Power and Radio Power
我们提出了一个分析的能量和粒子含量的叶片的24个射电星系的核心冷却集群。这些系统中的射电波瓣在周围的热的X射线发射气体中产生了可见的空腔,这使得可以直接测量射电源在六十年的射电光度中的机械喷射功率,而不依赖于射电性质本身。使用这些测量,我们检查无线电功率和总喷流功率之间的比率(辐射效率)。我们发现喷流(腔)功率随同步辐射功率的增加近似为P_jet ~(L_radio)^beta,其中0.35 < beta < 0.70取决于测量的带通和源的状态。然而,辐射效率的变化引起的这些关系的分散跨越四个数量级以上。考虑到同步加速器中断频率(年龄)的变化后,散射减少了约50%,从而产生了波瓣辐射热无线电功率和喷流(腔)功率之间最精确的比例关系。我们使用各种X射线约束对射电瓣的磁场强度和粒子含量进行限制。我们发现,波瓣的磁场强度变化之间的几个到几十微高斯取决于年龄和动力学状态的波瓣。如果空腔与周围环境保持压力平衡,并由内部场和粒子均分支撑,那么电子与重粒子的能量比(k)必须从大约1到4000变化很大,与重(强子)喷流一致。
2008-06-11 astro-ph
Supermassive Binaries and Extragalactic Jets
一些类星体显示出多普勒频移的宽发射线峰值。我给出了这些峰值发生的新的统计数据,并表明,虽然最壮观的情况是在类星体中有强烈的射电喷流倾向于视线,但它们在射电宁静类星体中也几乎同样常见。回顾了峰的起源理论,认为位移峰最有可能是由超大质量双星模型产生的。3C 390.3型天体中的峰的分离与类星体活动的方向相关的“统一模型”一致。如果超大质量双星模型是正确的,那么“喷流集合”(显示喷流的天体)的所有成员都可能是双星。
1996-05-29 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
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超高能宇宙线加速的机制,该机制位于相对论性喷流与周围介质的界面处。由于穿过速度的切向不连续性,粒子可以获得与激波穿过处的能量增益相当的能量。然而,在喷流侧边界处加速的粒子谱预计比在激波处形成的粒子谱要平坦得多。由于这一事实,在边界处加速的粒子可以在最高能量处支配整个光谱。在河外喷流终端激波的特征条件下,该机制自然地为粒子提供了约10^20 eV的E,并符合效率要求。用蒙特卡罗粒子模拟方法模拟了激波加速度和切向不连续加速度共同作用下截止能量附近的谱形成过程。它证实了能量上限可以超过冲击加速度估计。
1998-03-25 astro-ph
Multifrequency Radiation of Extragalactic Large-Scale Jets
大规模的河外喷流被观测到从活动星系核延伸出几千秒差距到几百千秒差距,现在人们在电磁波谱的频率上研究了几十年,从无线电直到(可能)TeV伽马射线。在数百个已知的射电喷流中,只有大约25个在光学频率上被观测到。它们大多数都相对较短和微弱,只有少数例外,如3C 273或M 87,允许进行详细的光谱和形态学研究。有些令人惊讶的是,大规模的喷流在X射线中非常突出。到目前为止,在1 - 10 keV的能量范围内探测到了大约25个喷流,尽管这种发射的性质仍在争论中。在一般情况下,光学和X射线喷流观测所考虑的对象的标准辐射模型提出了严重的问题。最近对M 87的TeV观测表明,在这些高能量下,它的扩展喷流有可能产生大的光子通量。在本文中,我们总结了大尺度喷流的多波长发射的信息,我们指出了几个标准的喷流辐射模型的修改(与相对论的整体速度,射流径向分层和粒子的散射沿射流的所有方式),这可能会解释一些上述令人困惑的意见。我们还评论所讨论的对象的γ射线发射。
2004-02-22 astro-ph
X-ray Emission Properties of Large Scale Jets, Hotspots and Lobes in Active Galactic Nuclei
我们研究了一个系统的比较喷气结,热点和无线电波瓣最近观察到钱德拉和ASCA。本报告将讨论它们的X射线发射的起源,并研究喷流的动力学。这些数据是在40多个射电星系的良好采样射电(5 GHz)和X射线频率(1 keV)下汇编的。我们研究了三种产生X射线的模型:同步加速器(SYN),同步加速器自康普顿(SSC)和外部康普顿对CMB光子(EC)。对于SYN源-主要是附近低光度射电星系中的喷流结-X射线光子是由能量为10-100 TeV的超相对论电子产生的,必须在原位加速。对于其他对象,保守地分类为SSC或EC源,一个简单的公式计算的“预期”X射线通量的均分假设下。我们证实,在射电瓣和大多数热点的情况下,观测到的X射线通量接近非相对论发射等离子体速度的预期通量,而相当一部分喷流结在X射线下太亮,无法用这种方式解释。我们研究了两种可能性来解释逆康普顿模型框架中的差异:(1)磁场远小于均分值,(2)喷流在kpc/Mpc尺度上是高度相对论性的。我们的结论是,如果逆康普顿模型是这种情况下,X射线明亮的喷流结是最有可能远离最小功率条件。我们还简要讨论了另一种可能性,即观察到的X射线发射从所有的喷气结是同步辐射的起源。
2004-12-18 astro-ph
Understanding the Chandra detected X-ray emission of the knots and hot spots of powerful extragalactic jets
我在这里提出了一个简短的个人意见,我们的理解钱德拉探测到的结和热点的强大的Fanaroff Fanarley(FR)II射电星系和类星体的背景下,轻子模型。对结和热点的观测强烈地表明,这些强源中的喷流在大尺度上保持着它们的相对论速度,一直到热点。类星体和FR II射电星系结的辐射机制是相对论性流在宇宙微波背景(CMB)外的康普顿散射(EC),而热点的辐射机制是相对论性流在减速流中的康普顿散射(UC)。
2003-10-09 astro-ph
Kinematics of Extragalactic Radio Sources
对称的河外射电源表现出一系列令人困惑的功能-显着的对称性之间的两个瓣,在射频范围内的发射,以及准直喷流,核心区域发射蓝色和紫外光,瞬态X射线和伽马射线暴,在这篇文章中,我们提出了一个模型的河外射电源的运动学解释这些功能。我们建立了一个明显的超光速运动在这两个喷流的这些射电源(银河系或河外)必然意味着真正的超光速运动。光的传播时间效应影响我们感知超光速运动的方式。一个物体以超光速穿过我们的视野,在我们看来就像是两个从一点后退的物体。基于这一事实,我们导出了河外射电源的运动学性质,并解释了上述令人困惑的特征。此外,我们推导出的热点的时间演化,并将其与文献中报道的自行。这个模型也可以解释观测到的核心区域的蓝/紫外光谱(及其时间演化)和叶的RF光谱,以及为什么射电源似乎与星系核有关。我们还做了其他可以验证的定量预测。
2004-11-30 astro-ph
Diffusive shock acceleration in extragalactic jets
我们计算了相对论电子在激波中的分布随时间的演化,包括同步辐射和绝热过程以及类费米加速。激波是由喷流中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性引起的。激波的形成和粒子的加速处理在一个自洽的方式通过一个数值流体代码。我们表明,在我们的模型中的相对论粒子的数量是保守的演化过程中,不需要进一步注入超热粒子后,最初的。从我们的计算中,我们得到的预测值和趋势的数量,如光谱指数和截止频率,可以与观测比较。
1999-06-28 astro-ph
Formaldehyde as a Tracer of Extragalactic Molecular Gas I. Para-H_2CO Emission From M 82
利用IRAM 30米望远镜和JCMT 15米望远镜,探讨了多聚甲醛(p-H_2CO)作为星系外分子气体密度和温度示踪剂的价值。我们观测的目标是附近典型的星暴星系M82中心周围的分子环的叶。指出p-H_2CO是一种罕见的直接分子温度计。用大速度梯度(LVG)模型再现测得的谱线强度,我们发现n_H2的密度约为7 10^3 cm^-3,动力学温度T_kin约为200 K。我们得到的动力学温度明显高于尘埃温度或由氨(NH_3)谱线推断的温度,但我们的结果与在CO中观察到的高激发组分的性质吻合得很好。我们还介绍了在东北叶中偶然发现的甲醇(CH_3OH)的4_2 - 3_1谱线。与CO和H_2CO不同,它显示了两个叶中明显不同的谱线强度。
2007-08-13 astro-ph
Bulk Comptonization of the Cosmic Microwave Background by Extragalactic Jets as a Probe of their Matter Content
我们提出了一种方法来估计的组成,即轻子和质子的相对量,河外喷流表现出X射线亮节在其kpc尺度的射流。该方法依赖于测量,或设置上限,宇宙微波背景(CMB)辐射的组成部分,是批量康普顿冷电子在相对论流动射流。这些测量,以及对宽带结发射的建模,限制了喷流的体积洛伦兹因子,可以估算出质子和轻子携带的喷流功率。我们提供了一个显式计算的整体康普顿化(BC)CMB组件的光谱,并将这些结果应用到PKS 0637- 752和3C 273,两个超光速类星体Chandra检测到的大尺度喷流。使这些源特别适合于这样的过程的是在“桥”中没有显著的非热喷流发射,“桥”是核心和第一个明亮的喷流结之间的区域,这保证了大多数电子在那里是冷的,留下BC散射的CMB辐射作为该区域中唯一重要的光子源。在λ =3.6-8.0微米处,最有可能观察到BC散射CMB发射的波段,斯皮策角分辨率(~ 1“-3)比这些喷流的”桥“(~ 10”)小得多,使得测量和分辨这种发射成为可能。
2005-02-09 astro-ph
A Jet Model of the Galactic Center Nonthermal Radio Filaments
在恒星形成区的原恒星源负责驱动喷流的流速范围在300和400公里秒$^{-1}$。这类射流由高度准直的流出物组成,其中包括热结,其数密度估计大于其周围介质的数密度。另一方面,河外FR I喷流由低马赫数的轻流体组成,当磁化喷流辐射非热辐射时,轻流体穿过致密介质。原恒星和河外喷流都被认为是由吸积盘发射的。在这里,我们考虑一个喷流模型,其中共同的特点,原恒星和河外喷流被用来解释在银河系中心区域的非热灯丝的起源。我们认为,这些灯丝是类似于FR I河外源,但在恒星形成区域的嵌入式年轻恒星或恒星群发射。
2004-03-09 astro-ph
The Origin of X-shaped Radio Galaxies: Clues from the Z-symmetric Secondary Lobes
现有的一些X形射电星系的射电图像显示Z对称的形态在其较弱的次级叶,不能自然地解释的星系合并或射电叶回流的情况下,这两个占主导地位的模型,这些X形射电源。我们表明,合并的图片可以解释这些形态考虑到,在合并之前的超大质量黑洞,较小的星系释放大量的气体到ISM的占主导地位的活跃星系。这种旋转的气体,其角动量轴通常不会与原始喷流对齐,很可能在距离核约10 kpc的距离处提供足够的冲压压力,以弯曲从中央发动机出现的现有喷流,从而在一对射电瓣中产生Z对称。一旦两个黑洞在大约10^7年后合并,喷流的快速重新定向将沿着一个方向,该方向接近被吞噬星系相对于主星系的轨道角动量,这将产生X形射电星系的年轻主叶。这幅图自然解释了为什么这样的源通常具有接近FR I/II突变的功率。我们认为,纯粹的Z对称射电源往往是在合并和伴随的大量引力辐射的排放,而X形的已经合并和辐射。
2003-08-05 astro-ph
Ideal magnetohydrodynamic simulation of magnetic bubble expansion as a model for extragalactic radio lobes
采用非线性理想磁流体动力学(MHD)方法模拟了磁泡等离子体在低密度、弱磁化背景等离子体中的传播和膨胀过程。这些模拟模拟等离子体气泡膨胀实验(PBEX)的几何形状和参数[A. G. Lynn,Y. Zhang,S. C. Hsu,H. Li,W. Liu,M. Gilmore和C. Watts,Bull. Amer. Phys. Soc. { \bf 52},53(2007)],其正在研究磁泡膨胀作为河外射电瓣的模型。模拟预测了气泡演化的几个关键特征。首先,气泡膨胀的方向取决于气泡环向与极向磁场的比率,其中较高的比率导致主要在传播方向上的膨胀,而较低的比率导致主要垂直于传播方向的膨胀。第二,磁流体激波和拖尾慢模可压缩磁流体波阵面形成的气泡,因为它传播到背景等离子体的前面。第三,气泡的膨胀和传播发展的不对称性,其传播轴由于重联促进数值电阻率和不均匀的角动量输运主要是由于背景磁场。这些结果将有助于指导PBEX的初步实验和诊断测量。
2008-04-21 astro-ph physics.plasm-ph
Extragalactic jets with helical magnetic fields: relativistic MHD simulations
河外喷流被认为是动力学上重要的、有组织的磁场的港湾,这些磁场可能有助于相对论性喷流的准直。在这里,我们探索网格自适应,高分辨率的数值模拟的AGN喷流的形态遍布螺旋场和流动拓扑结构。我们集中在形态特征的弓形激波和射流束后面的马赫盘,为各种射流洛伦兹因子和磁场螺旋。研究了螺旋磁场对射流束在过密外部介质中传输的影响。我们使用的AMRVAC代码,采用一种新的混合块为基础的AMR策略,计算理想的等离子体动力学在狭义相对论。束流磁场的螺旋度被有效地沿束流向下传输,在对角内部交叉激波之间的压缩区显示出更强的环向场区域。与被茧包围的等效低相对论性射流相比,高速射流在主要由环向场填充的涡流回流中仅表现出局部的强环向场区域。我们发现一个更极向,直场层,压缩之间的射流束和回流的证据。该层减小了回流对射流束的不稳定影响。在所有情况下,射流束包含丰富的交叉激波图案,部分动能通过交叉激波图案转移。对于这里考虑的高速参考射流,只有在超过${\cal O}(100 R_j)$的距离之外才会发生显著的射流减速,因为轴向流可以在下游重新加速到内部交叉激波。这种再加速是由磁场辅助的,因为磁场压缩了内部的激波,使气流收缩。
2008-02-14 astro-ph
Collimation of extragalactic radio jets in compact steep spectrum and larger sources
我们研究了准直的射电喷流在高光度Fanaroff-莱利II类源通过检查的依赖关系的热点和节点的大小在射电喷流的整体大小的对象的样本紧凑的陡谱或CSS和较大尺寸的对象。这些物体的整体尺寸范围很广,从大约50 pc到近1 Mpc。在CSS阶段,热点的平均大小随着源的大小而增加,通常取为约20 kpc,并且对于较大的源,这种关系是稳定的。在紧凑的节点的大小以及较大的来源是符合这一趋势。我们将讨论这些趋势可能带来的影响。我们发现,对于大多数不对称的天体,当热点与核的距离比r_d > 2时,靠近核或核组分的热点往往更紧凑。这些高度不对称的源总是CSS对象,并且它们在热点尺寸比-分离比图中的位置可能是由于它们在不对称环境中的演化。我们还认为,一些源,特别是较低的光度,表现出的准直的相反方向的射电喷流的不对称性。
1999-10-05 astro-ph
Outer jet X-ray and radio emission in R Aquarii: 1999.8 to 2004.0
钱德拉和VLA在2004年对共生星R Aqr的观测显示,这些观测与1999年VLA和钱德拉在2000年的观测之间有三到四年的时间间隔。本文报道外层热X射线叶喷流和射电喷流的演化。来自外部X射线波瓣喷流的辐射比外部射电喷流更远离中央双星,并且来自被解释为被冲击加热到~10^6 K的物质,这可能是中央双星喷射出的高速物质与气体密度增强的区域碰撞的结果。在2000年至2004年间,东北方向(NE)的外X射线叶喷流远离中央双星,其视投影运动约为580 km s^-1。西南(SW)外X射线叶喷流在2000年和2004年之间几乎消失,可能是由于绝热膨胀和冷却。在2000年至2004年期间,东北射电亮点也远离中央双星,但其视速度比东北X射线亮点小。在1999年和2004年的无线电中都没有发现西南外叶喷流。估计X射线发射材料的密度和质量。冷却时间,冲击速度,压力和约束进行了讨论。
2007-05-17 astro-ph
Relativistic particle transport in extragalactic jets: I. Coupling MHD and kinetic theory
采用随机微分方程耦合的多维磁流体动力学(MHD)模拟方法研究了复杂天体物理流场中粒子的加速和输运问题。数值方案允许调查的冲击加速,绝热和辐射损失,以及在各种扩散制度的扩散空间传输。首先讨论了不同的制度和MHD代码的空间分辨率的适用性的天体物理学的SDES。然后,该程序被应用到2.5维MHD-ESTA模拟千秒差距尺度河外喷流。通过将越来越多的影响:冲击加速,空间相关的扩散系数和同步辐射损失的能力,重现的扩散-对流方程的电子的解析解进行测试。在Kelvin-Helmholtz不稳定性的发展过程中,SDES被证明是有效的,在各种冲击配置发生在内部射流。强的单次和多次冲击加速度,包括现实的空间传输的快照中的粒子加速度处理。在混沌磁扩散区,$0.2-0.3$周围的湍流能级$η_T=<δB^2>/(B^2+<δB^2>)$是最有效的,使粒子达到最高的能量。的频谱,从100兆电子伏延伸到几个TeV(或甚至100 TeV的快速流动),不表现出幂律形状,由于横向动量依赖逃逸。在这个范围之外,限制不是那么有效,并且光谱截止值超过几百GeV,质疑钱德拉观测到的X射线结是同步辐射。扩展到全时依赖模拟的X射线河外喷流进行了讨论。
2003-03-26 astro-ph
Simulations of Relativistic Extragalactic Jets
我们描述了一种方法的相对论欧拉方程的数值解,我们已经发现是强大的和有效的,这使我们能够模拟相对论射流。该技术采用了求解器的Godunov型,与近似解的局部黎曼问题,适用于实验室框架变量。洛伦兹变换提供了所需的估计波的速度等,这是适用于自适应网格细化算法的框架内,使我们能够执行高分辨率,2-D模拟与适度的计算资源。我们提出的非相对论,和相对论($γ=5$和$10$)运行的结果,绝热指数的$5/3$和$4/3$。我们发现在所有的情况下,相同的总体形态,但相对论运行表现出很小的不稳定性和不太明确的结构内部的喷流:这可能解释(相对较慢)BL~ Lac和(较快)类星体之间的差异。我们发现,绝热指数的选择,使一个小的,但明显的差异的冲击射流和周围介质的结构。
1994-06-13 astro-ph
Radio Lobe Dynamics and the Environment of Microquasars
我们认为,在动力学方面相比,AGN,微类星体被发现在低密度,低压环境。使用一个简单的分析模型,我们讨论了无线电波瓣动力学和发射。对GRS 1915+105和GRO J1655-40的动力学考虑表明,它们位于远低于规范n_ISM ~ 1 cm^{-3}的ISM密度中,除非喷流异常狭窄或比目前认为的更强大。
2002-03-19 astro-ph
On the Magnetic Field in Quasar and FR II Large-Scale Jets
在这里,我们报告的大规模喷流,热点和扩展叶类星体和FR II射电星系最近观察到的钱德拉和ASCA的光谱特性的系统比较。我们认为,如果强X射线发射的喷气结在这些对象的结果从comptonisation的CMB光子,通常认为,强大的大规模的射流是最有可能远离最小功率条件的意义上说,磁场,从而低于均分。我们还表明,在编译数据集中的热点和叶的X射线发射符合最小功率条件。在这种情况下,我们指出,有必要大幅放大的磁场内的终端冲击强大的大规模喷流的类星体和FR II源。
2005-01-27 astro-ph
Witnessing the gradual slow-down of powerful extragalactic jets: The X-ray -- optical -- radio connection
探测到的类星体喷流的一个令人困惑的特征是,它们的X射线发射沿着喷流比它们的射电发射减少得更快,导致向外增加的射电与X射线的比率。在某些辐射源中,这种行为是如此极端,以至于无线电发射峰值明显位于X射线的下游。考虑到X射线的逆康普顿性质和同步加速器无线电发射归因于喷流非热电子分布中大致相同的电子,这是一种相当出乎意料的行为。在这份说明中,我们表明,这种形态的行为可以从相对论性流动的逐渐减速,并在不同波长的峰值发射的偏移进行这种减速的印记。这一观点与另一个最近的发现是一致的,即为强大的射电星系和类星体的终端热点提供能量的喷流仍然是相对论性的,具有洛伦兹因子$Γ\sim 2-3$。从这些考虑中得出的强力喷流的运动学图像是,当它们从Kpc尺度逐渐减速到热点时,它们仍然保持相对论性,在那里,在与星系际介质的最后碰撞中,它们迅速减速到热点前进速度的亚相对论速度。
2004-02-12 astro-ph
Extragalactic jets: a new perspective
耀变体喷流所携带的能量与其吸积盘所产生的光度相比是很大的,并且可能是以正常电子-质子等离子体的动能的形式存在。坡印廷通量是适度的,这是由不显眼的同步加速器光度相比,高能量(硬X射线和伽马射线),假设是由逆康普顿过程产生的建议。提出喷流功率及其辐射的谱能量分布与黑洞质量M和吸积率dot M有关。这对应于一个新的“耀变体序列”,它基于M和点M,而不是仅仅基于观测到的耀变体光度。一旦AGILE,特别是GLAST卫星的观测,加上来自Swift的光学/X射线波段的信息,将允许对数百个blazar的整个SED的了解,这些想法就可以很容易地进行测试。
2008-07-16 astro-ph
A Magnetically-Switched, Rotating Black Hole Model For the Production of Extragalactic Radio Jets and the Fanaroff and Riley Class Division
本文提出了一个模型,其中Fanaroff和Riley I类和II类河外喷流都是由旋转黑洞能层中磁化的吸积盘日冕产生的。虽然喷流是在吸积盘本身中产生的,但输出功率仍然是黑洞角动量的增函数。对于足够高的自旋,黑洞触发磁开关,产生高度相对论性的动能主导的喷流,而不是坡印廷通量主导的低自旋喷流。在观测到的FR突变功率下触发开关所需的日冕质量密度相当小($\sim 10^{-15} g cm^{-3}$),这意味着喷流物质的来源可能是一对等离子体或非常稀薄的电子-质子日冕,而不是主要的吸积盘本身。该模型解释了FR I和II源之间的形态和马赫数的差异,以及观察到的大质量星系在更高的射电功率下经历FR I/II转变的趋势。它也是一致的扩展的无线电波瓣的能量含量,并解释了为什么,因为黑洞自旋下降,FR II源的空间密度应该比FR I源更迅速地演变。如果本模型是正确的,那么由FR I形态(而不是光度)区分的源中的秒差距尺度喷流的总体平均速率应该明显慢于FR II形态的源。该模型还表明,存在一个人口的高红移,亚mJy FR I和II无线电源与螺旋或前螺旋星系,爆发一次时,他们的黑洞形成,但从来没有再次点燃合并。
1999-07-30 astro-ph
Asymmetries in Powerful Extragalactic Radio Sources
本文综述了河外双叶射电源所表现出的一些显著的不对称性的背景和当前的观点,特别注意其中一些报道的相互关系。我们的目标是特别强调一些较少讨论的方面有关的无线电波瓣和热点的任何相对论光束的影响是温和的比那些强加在喷流。这些特征的各种属性,如它们的几何形状、强度、光谱和偏振,为射电星系和类星体的模型以及试图统一它们的理论提供了重要的基础。这些约束是尖锐的,通过利用与强大的射电源,包括巨大的莱曼α发射晕与他们相关的扩展的光学发射线区域的不对称性。我们认为,高度扩展磁盘的尘埃气体物质,这也可能是宇宙细丝的一部分,周围的宿主星系的射电源可能持有的关键,了解相关的无线电-光学不对称性,也许也是去极化不对称的双射电瓣。我们还讨论了在神秘的类星体3C 273,其整个无线电发射观察到的只有一个方面的核的极端类型的不对称性的性质和可能的影响。在这种情况下,理论上的情况下,生产的单面射流也简要叙述。从观测到的扩展射电喷流的片面性,即使在“弱头类星体”的线索,我们还提出了一个方案的后期演化阶段的双射电源。最后,我们列出的关键问题,有关射电源的不对称性,仍然需要最终的答案。(节录)
2004-10-13 astro-ph
X-ray Emission from Extragalactic Jets
这篇评论的重点是银河系外喷流的X射线发射过程的尺度可分辨的亚弧秒分辨率的钱德拉X射线天文台。全文共分四个部分。引言一章回顾了经典的问题,射流,以及那些直接与X射线发射。在本节中,我们将讨论低功率射电源与高功率射电源和类星体的二元论;同步加速器模型与逆康普顿模型;以及负责接收辐射的相对论等离子体与负责将能量传输到喷流的介质之间的区别。第二部分收集了目前探测到的X射线喷流的观测和推断参数,并试图将它们的相对大小和光度放在透视图中。在第三部分中,我们首先给出相关的射电和光学喷流特征,然后研究X射线数据的细节以及它们如何与各种喷流属性相关。最后一节是专门的两个非热发射过程的批评,并在我们的理解射流的进展前景。
2006-07-11 astro-ph
Large scale extragalactic jets powered by very-high energy gamma rays
负责大规模喷流的非热同步辐射的放射性镓和类星体的电子的辐射冷却,需要准连续的(在时间和空间)生产的相对论电子在整个超过100 kpc的规模超过喷流。虽然在大规模喷流的标准范例中,这意味着电子的原位加速,但在这封信中,我们提出了这些电子的一个主要不同的"非加速“起源,假设它们通过从中心物体注入喷流的极高能量伽马射线引发的电磁级联的有效发展而在喷流的整个长度上实现。这种方案提供了一种自然和非常经济的方式来为喷气机提供动力,使其达到100 kpc及更远的距离。
2002-07-05 astro-ph hep-ph
A multiband study of Hercules A. II. Multifrequency VLA imaging
我们已经映射了强大的无线电星系武仙座A在六个频率跨越1295至8440兆赫使用VLA在所有四个配置。在这里,我们讨论的结构,揭示了在总强度,光谱指数,极化,和投影磁场。我们的观测清楚地揭示了明亮喷流、射电源之间的关系。喷流和环形成了一个相干结构,其光谱比周围的瓣和桥要平坦得多,这强烈表明它们代表了活动核最近的新爆发。波瓣的频谱也比典型的射电源陡峭,并且向中心进一步陡峭。致密的核心是光学薄,也有一个非常陡峭的光谱(α-1.2)。有一些证据表明,在新的爆发之前,旧的裂片物质已经被扫走和压缩。我们解释了戏剧性的不对称的明亮的结构,和更微妙的差异之间的扩散叶结构,在相对论光束结合前后光旅行延迟,这意味着我们认为这两个叶在不同阶段的爆发。在校正法拉第旋转后,投射的磁场紧密地跟随着波瓣、喷流和环的边缘;两个波瓣中的场图案大致相似。我们确认了强烈的不对称性,在去极化和法拉第旋转,与射流侧的去极化和平坦的光谱,这些不对称性之间的一般相关性一致。光谱折射率的不对称性明显存在于“旧”波瓣材料中,因此,至少在这种情况下,不是由于光束的作用,而是可以从光传播延迟的角度来理解。
2003-05-30 astro-ph
Jets and the emission-line spiral structure in IRAS 04210+0400
我们研究模型中,喷气机负责形成的IRAS 04210+0400的发射线螺旋结构。这个活跃星系中千秒差距尺度的射电瓣似乎与其扩展的发射线螺旋结构有关。射电结构主要由扩展的对称弯曲的FR I型叶组成,这些叶在它们的内边缘处遵循发射线螺旋结构。在星系的中心区域,观测到一个双射电源,其组成部分之间的间隔约为1\,arcsec,它们与南叶向外扩展的热点非常一致。Hill等人(1988)提出了一个发射线螺旋结构的模型,该模型引用了被压缩的星际物质,这些物质被旋转的环境介质拖离原始的喷流路径。考虑到射流的传播速度和旋转环境所施加的横向冲压压力,我们排除了这种情况作为螺旋结构的可能起源。我们倾向于这样一种模型,即喷流本身被旋转的星际介质弯曲,并可能沿着发射线旋臂运动。我们提出了适合所观察到的光学螺旋结构的模型。需要进行高灵敏度的射电观测,以确定IRAS 04210+0400中特殊螺旋结构的性质。
1996-04-16 astro-ph
Cosmic Radio Jets
河外射电源,包括类星体,现在通常被理解为是由一对几乎对称的,方向相反的相对论喷流产生的。虽然这些来源中的一些跨越百万秒差距,因此是宇宙中最大的物理连接结构,但现在已经在所有尺度上发现了被识别为喷流的发射区域,这些喷流似乎是大多数(也许是所有)类型的活动星系核(AGN)的共同元素。我们首先总结了不同类别的宇宙射电喷流的关键观测结果,并描述了它们是如何联系在一起的。简要介绍了河外喷流发射和传播的理论模型。所有这些模型都假设磁化等离子体从超大质量黑洞附近喷出,而磁化等离子体通常只占吸积气体的一小部分。相关物理的极端复杂性,要求数值模拟研究非线性影响的稳定性的传播射流,并从这些努力的一些最近的结果进行了总结。
2001-03-01 astro-ph
Probing parsec scale jets in AGN with geodetic VLBI
我们报告的一个长期的VLBI项目RDV(研究与发展- VLBA)的框架内,同时观察到的活动星系核的图像正在进行的努力,该项目于1994年开始,旨在观察紧凑的河外射电源的天体测量/大地测量模式。对明亮的河外源的观测每两个月进行一次,每年最多六次,所有10个甚长基线望远镜和最多9个额外的(大地和甚高频)射电望远镜都参加了观测。本文分析了370个类星体、BL湖和射电星系的单历元观测结果。我们讨论了VLBI核心的性质(通量密度、大小、亮温)、核心和喷流的光谱特性、喷流亮温的演化。
2008-12-25 astro-ph
Physical mechanisms that shape the morphologies of extragalactic jets
本文提出了五种分析方法,以揭示射流速度沿射流方向衰减的规律。前两个简单的模型检查在牛顿或斯托克阻力的存在下速度的变化。从分析的观点(第三种模型)求解了代表沿金字塔扇形动量守恒的方程。总动量通量守恒的应用使我们能够推导出星系的速度作为经典速度(第四模型)和相对论速度(第五模型)的时间函数。沿喷流速度的变化结合喷流进动速度,星系的旋转速度,星系的分散速度在集群中的适当的组合物,使我们能够跟踪的头-尾射电源的几何图案。应用开发的理论/代码的射电星系NGC1265,NGC4061,NGC326,和天鹅座A给出了中央星系的近似色散速度在垂直于喷流的方向。从头-尾过渡到经典的双射电星系作为增加喷流的机械功率的函数。
2006-10-13 astro-ph
X-Raying the MOJAVE Sample of Compact Extragalactic Radio Jets
MOJAVE样本是第一个大型无线电选择,VLBI监测AGN样本,完整的X射线光谱信息正在收集中。我们报告斯威夫特调查观测的状态,补充现有的档案X射线数据在0.3-10千电子伏,并在紫外线与其XRT和UVOT仪器。在北半球的天空中,这133个射电最亮的活动星系核中的许多都是第一次在这些能量下被观测到的。这些和补充的其他多波长观测提供了大量的射电选择活动星系核的统计样本,其光谱能量分布是从射电到伽马射线波长测量的,可在2008年GLAST操作开始时获得。在这里,我们报告的X射线光谱特性的36个这些以前未观察到的MOJAVE源。此外,BAT仪器在硬X射线波段探测到的MOJAVE源的数量正在增加:我们报告用BAT探测到五个新的耀变体。
2007-04-11 astro-ph