Proton synchrotron radiation of large-scale jets in active galactic nuclei
提出了一种新的机制来解释大尺度活动星系核喷流的非热X射线辐射。也就是说,我假设这种辐射的同步辐射源发出的极高能量的质子,并讨论了这个模型的影响,几个突出的热点和结解决钱德拉在绘架图A,3C 120,PKS 0637-752,3C 273。
2001-06-03 astro-ph
The HST survey of the B2 sample of radio galaxies: detection of two optical jets
我们提出了以前未检测到的光学喷流在低光度射电星系B2 0755+37和B2 1553+24的HST观测。结果表明,光辐射和射电辐射之间存在精确的空间重合,这意味着前者很可能是同步辐射。喷流的物理性质与先前已知的相似:它们的射电光谱指数约为0.7,在B2 0755+37中,光谱在光学和X射线波长之间变陡。我们的研究结果支持的假设,光学发射是可检测的喷流定向在20度的视线为B2样品。
2002-10-21 astro-ph
Observational Properties of Jets in Active Galactic Nuclei
秒差距尺度喷流的性质进行了简要介绍和讨论。观测数据被用来推导约束射流速度和方向,速度结构的存在,以及pc和kpc尺度之间的连接。详细讨论了两个具有边缘增亮喷流的特殊源:1144+35和Mkn501。
2004-06-04 astro-ph
Bubbles in Planetary Nebulae and Clusters of Galaxies: Jet Bending
我们研究双星系统中喷流的弯曲。一个致密的伴星从失去质量的主星的慢风中吸积质量,形成一个吸积盘,并吹出两个相反的喷流。这些高速喷气机被缓慢的风吹弯了。在不考虑轨道运动的情况下,我们发现弯曲角依赖于慢风和喷流的性质。在行星状星云中观察到喷流的弯曲,这些星云被认为是相互作用的双星的后代。例如,在某些行星状星云中,两个气泡(叶)被两个相对的喷流膨胀,被移到星云对称轴的同一侧。在一些星系团和星系群中心的气泡对中也观察到类似的位移。我们比较了双星系统和星系团中喷流的弯曲。
2006-01-02 astro-ph
Inflating Fat Bubbles in Clusters of Galaxies by Precessing Massive Slow Jets
我们进行了流体动力学数值模拟,发现进动的大质量慢射流可以膨胀脂肪泡,即,或多或少的球形气泡,附着在星系团的中心。为了使一个大气泡膨胀,喷射流必须快速旋进。旋进角$θ$应该大,或者在大范围$ 0 \le θ\le θ_{\max} \sim 30-70 ^\circ$内变化(也取决于其它参数),其中$θ=0$是对称轴。对速度和质量流出速率的约束类似于宽射流使脂肪气泡膨胀的约束。速度应为$v_j \sim 10^4 \kms$,两股射流的质量损失率应为$ 2 \dot M_j \simeq 1-50 \dot M_\odot \yr^{-1} $。这些结果,以及我们以前的论文中关于慢宽喷流的结果,支持了这样一种说法,即在冷却流团和星系形成的过程中,大部分反馈加热是由慢大质量喷流完成的。
2008-01-09 astro-ph
The physics of jets in FR I radio galaxies
我们的模型喷气机在低光度(FR I)射电星系的本质上是对称的,轴对称的,减速的相对论性流动的横向速度梯度。这使我们能够推导出速度场和三维分布的磁场排序和静止帧发射率。守恒定律分析,结合运动学模型和周围IGM的X射线观测,给出了内部密度,压力,马赫数和卷吸率沿射流的轮廓。我们总结了我们最近发表的3C 31的结果,并概述了其他来源和绝热射流模型的新工作。
2002-12-20 astro-ph
The role of jets in the formation of planets, stars, and galaxies
天体物理喷流与各种质量的年轻恒星、恒星和大质量黑洞的形成有关,甚至可能与大质量行星的形成有关。它们在行星、恒星和星系形成中的作用越来越受到重视,这可能反映了吸积流(恒星和黑洞可能由此形成)与磁矩从吸积流中去除角动量的效率之间的深刻联系。我们比较了非相对论和相对论系统中的射流的性质和物理性质,并通过理论论证和数值模拟来跟踪这些不同现象之间的物理联系。我们讨论了年轻恒星和黑洞的喷流的性质,给出了一些基本的理论结果,支持这些系统中喷流的起源,然后显示了最近的模拟结果,在坍缩的恒星形成的核心,以及从周围的旋转克尔黑洞喷流的喷流生产。
2008-08-21 astro-ph
Compact jets as probes for sub-parsec scale regions in AGN
活动星系核中的致密相对论喷流为研究星系核区物理提供了一个有效的工具。活动星系核中喷流的发射性质、动力学和演化与活动星系的中心超大质量黑洞、吸积盘和宽线区的特征密切相关。本文综述了近年来对几个具有显著外流的活动星系核区的研究结果。
2007-06-25 astro-ph
Chandra finds X-ray jets are common in low-power radio galaxies
我们目前的结果,前三个低功耗的射电星系从B2明亮的样本已与钱德拉观察。其中两个星系有kpc尺度的射电喷流,钱德拉在这两个星系中都能分辨出喷流X射线发射,并探测到软X射线核心发射和一个发射X射线的星系尺度大气,其光度为几个10^41尔格·秒^-1。这是在比Cen A和M 87更远的低功率射电星系中首次探测到X射线喷流。银河系尺度气体的冷却时间意味着每年的质量下降率为一个太阳质量。射流附近的气体压力与射流中的最小压力相当,这意味着发射X射线的气体可能在射流动力学中起重要作用。第三个B2射电星系没有kpc尺度的射电喷流,这里只检测到来自核心的软X射线发射。对于喷流和核心,X射线与射电通量的比率是相似的,并且结果支持同步加速器发射的起源。kpc尺度的射电喷流在X射线中的~7 ks曝光与钱德拉探测比在光学通过HST快照调查更容易被发现。
2001-06-13 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
Particle acceleration and high-frequency (X-ray and $γ$-ray) emission in the jets of active galactic nuclei
提出了活动星系核喷流中流出的等离子体是不均匀的,由分离的云组成。这些云被强烈磁化,并以相对论速度远离中央引擎。云与假定静止的环境介质相互作用。在这种相互作用的过程中,周围介质中的粒子在云锋处被加速到高能量,并在云锋之前流动。结果表明,加速粒子的辐射可能是活动星系核喷流发射X射线和$γ$射线的原因。TeV的$γ$射线辐射产生于活动星系核喷流内部,那里的云锋的洛伦兹因子为$Γ_0\geq 30$,而GeV的$γ$射线辐射则产生于活动星系核喷流外部,那里的$Γ_0$为$\sim 10$ .
1998-10-26 astro-ph
FR II radio galaxies with z<0.3 -- I. Properties of jets, cores and hot spots
在以前的论文中,我们讨论了z<0.3的大样本强射电星系的高分辨率观测。在高达80%的样本中检测到喷流,在几乎所有的物体中检测到无线电核心;此外,我们能够解决大多数来源的热点。在本文中,我们提出了这些组件的无线电特性的测量。所探测到的喷流的折射率似乎不是射电光度的函数,这提供了迄今为止最清楚的证据,表明所报道的射电星系中喷流的低探测率是低灵敏度观测的假象。在窄线射电星系中,我们发现源的总长度与核日珥之间存在正相关关系。我们已经发现了热点大小和总的源大小之间的关系的证据,但很少有其他显着的热点属性和那些喷流或叶之间的关系。我们将我们的测量结果与Bridle等人(1994)基于类星体样本的观测结果进行了比较,并认为结果与统一模型的修改一致,在统一模型中,宽线射电星系是类星体的低光度对应物,尽管低激发射电星系的污染使情况变得复杂,这些星系的射电性质似乎与高激发射电星系不同,激发对象。我们讨论了可以拟合到数据集的经验模型的类别。
1998-01-19 astro-ph
Jets and accretion processes in Active Galactic Nuclei: further clues
我们提出的证据有利于辐射耗散在中央引擎的无线电响亮的活动星系核和动力在他们的喷气机的光度之间的联系。这一证据是基于我们发现的宽发射线的光度和pc尺度射电喷流的动能之间的关系,对于一个射电响亮的类星体样本,文献中有合适的数据。我们发现,电离光度和动力学的一个是相同的数量级,这表明,负责他们的过程在某种程度上相关。与辐射场均分的强磁场可能负责调节这两个过程。BL Lac天体似乎遵循类似的行为,但具有相对较弱的宽线发射。
1996-11-14 astro-ph
The Orientation of Jets Relative to Dust Disks in Radio Galaxies
利用HST宽带图像、VLA和VLBI连续谱数据,研究了20个射电星系中喷流相对于核尘埃盘的三维取向。喷流的位置角与尘埃盘主轴的位置角之间的比较显示出较宽的分布,这表明它们并不优先彼此垂直排列。我们使用统计技术来确定喷流和尘埃盘旋转轴之间的角度的三维分布。这一分析表明,观测结果与均匀分布在一个大区域的喷流一致,延伸到55度到77度的极冠,但似乎避免靠近尘埃盘的平面。我们认为,缺乏密切的喷流和尘埃盘轴之间的对齐是不太可能造成的进料与气体的合并起源于随机方向的核。我们认为这种错位可能是由于吸积盘中的翘曲机制,如自辐射不稳定性或Bardeen-Petterson效应,或者星系内部区域的引力势与尘埃盘的引力势错位。
2002-04-15 astro-ph
Heating groups and clusters of galaxies: the role of AGN jets
对星系团和星系团的X射线观测表明,星系团核心的团内介质(ICM)比团簇形成的宇宙学数值模拟(包括恒星形成、辐射冷却和SN反馈)所预期的要热。我们使用轴对称流体动力学数值模拟研究了超音速AGN喷流注入ICM的影响。ICM的一个简单的模型,描述的气体的径向性质和引力势的宇宙学N-体+SPH模拟的一个集群和三个星系群在红移z=0,得到并用于设置环境中的喷注。我们改变了射流的动力学功率和ICM的发射加权X射线温度。喷流主要通过其终端激波的作用将能量传递给ICM。高比例的注入能量可以通过不可逆过程沉积在团簇气体中,在我们的模拟中高达75%。我们展示了如何一个单一的,强大的射流可以调和预测的X射线性质的小团体,例如Lx-Tx关系,与观察。我们认为活动星系核喷流与星系群和星系团大气之间的相互作用是一种可行的反馈机制。
2004-08-30 astro-ph
Parameters for Very Light Jets of cD Galaxies
最近钱德拉X射线观测的喷流在中央星系团星系显示有趣的功能周围的对称平面。我们已经进行了模拟,涉及双极射流,消除人工边界条件的对称平面。我们使用非常低的射流密度(IGM/射流约10000),并考虑到密度下降的轮廓。我们发现,射流弓形激波经历了两个阶段:第一个近球形的一个和著名的雪茄形的一个。我们认为天鹅座A处于过渡阶段,两个阶段都有明显的迹象。由于茧层和激波IGM之间的Kelvin Helmholtz不稳定性向内增长,质量夹带主要发生在对称平面内。我们提出这种机制,以产生一些迄今为止在天鹅座A对称平面上神秘的X射线特征。
2003-01-15 astro-ph
Parsec-Scale Jets and Tori in Seyfert Galaxies
是什么导致活动星系核的射电辐射分为非常强和非常弱的两种?也许发动机是相同的,但在无线电安静的物体中,喷流会被密集的ISM干扰,或者发动机本质上是不同的,喷流功率随黑洞旋转而缩放。为了区分,人们可以在环境影响变得重要之前,寻找喷流和NLR之间的相互作用,并使用VLBI测量靠近核心的喷流速度。我们发现,在射电宁静活动星系核中,喷流的速度变慢,并且有更大的弯曲倾向,而且单边性和平谱核可能是由于遮蔽造成的。
2000-12-07 astro-ph
Bubbles in Planetary Nebulae and Clusters of Galaxies: Jet Properties
我推导出的约束喷气性质的膨胀对气泡在行星状星云和星系团。这项工作的动机是相似的形态和一些无量纲的量之间的X射线缺陷的气泡星系团和行星状星云中的光学缺陷的气泡,这是在早期的工作中指出的。在本文中,我发现为了使脂肪气泡膨胀,射流的张角必须很大,即,从喷嘴的对称轴测量的半开角通常应大于40度。狭窄的射流将形成细长的叶,而不是脂肪泡。我强调需要包括大开角射流在模拟气泡膨胀在行星状星云和(冷却流)星系团。
2003-09-03 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays from Black Hole Jets of Radio Galaxies
俄歇协作组报告说,大于60 EeV的超高能宇宙射线(UHECR)的到达方向沿超星系面聚集,并在~100 Mpc范围内与活动星系核(AGN)相关。几个事件与附近的射电星系半人马座A的关联支持了这样一种范式,即UHECR由超大质量黑洞发动机提供动力,并在射电星系内部喷流中可变等离子体风形成的冲击中加速到超高能量。75 EeV UHECR质子的GZK视界长度约为100 Mpc,因此俄歇结果与UHECR的假设质子组成一致。在这种情况下,UHECR的来源是FR II射电星系和FR I星系,如Cen A,其散射辐射场增强了UHECR中性束的产生。喷流指向远离我们的射电星系仍然可以被观察到作为UHECR源,这是由于这些星系的射电叶中的磁场使UHECR发生偏转。在blazar活动星系核的光谱中,一个宽带的~1 MeV - 10 EeV辐射分量是由UHECR在河外背景光(EBL)中引起的级联辐射形成的。这种辐射太微弱了,无法从Cen A中看到,但可以从更明亮的耀变体中检测到。
2009-03-18 astro-ph
A dichotomy in the orientation of dust and radio jets in nearby low-power radio galaxies
我们研究了附近的静止和活跃的早型星系的中心尘埃的属性。活动星系是低功率射电星系,具有Fanaroff & Riley I型或I/II型射电喷流。我们着重比较了活动星系和静止星系样本中尘埃的分布,以及射电喷流和尘埃方向之间的关系。我们的主要观测结论是:(a)射电星系中规则尘埃“椭圆”的比例高于静止星系,静止星系中不规则尘埃分布较多;(b)具有kpc尺度射电喷流的静止早期型和活动早期型的尘埃椭圆和尘埃带的形态、大小和方向非常相似;(c)尘埃椭圆与星系的长轴成一直线,但尘埃带并没有显示出一个优选的排列,除了大的(>kpc)尘埃带与星系的短轴成一直线。尘埃形态可分为规则的“椭圆形”和丝状“车道”。我们发现,尘埃椭圆是一致的,被视为在随机视角的近圆形薄盘。这些通道很可能是弯曲的尘埃结构,它们可能正在沉降成为规则的圆盘,或者正在受到非重力的扰动。我们使用观察到的尘埃喷流方向来约束喷流和尘埃之间的三维角度$θ_{\rm DJ}$。对于尘埃带星系,喷流近似垂直于尘埃结构,而对于尘埃椭圆星系,$θ_{\rm DJ}$的分布要宽得多。我们讨论两种情况下,可以解释尘埃/喷流/星系方向二分法。(节略)
2005-02-03 astro-ph
Evidence that powerful radio jets have a profound influence on the evolution of galaxies
超大质量黑洞与其相关暗物质晕的性质之间的关系意味着,吸积黑洞的流出物提供了一种调节星系形成的反馈机制。具有微弱或不可检测的射电喷流的黑洞(射电安静类星体)的数量比具有强大喷流的黑洞(射电大声类星体)的数量多10-100倍,因此强大喷流流出经常被忽略。然而,每当触发强大的射流时,反馈的效率就会有戏剧性的(因子>100)阶跃函数增加。我们使用一个反馈模型,与测量的平谱射电响亮类星体的空间密度,以显示一个强大的喷流插曲可能发生在宇宙中的每一个原星团。在喷流触发之前,有足够的时间进行引力坍缩,创造出许多(约10-100个)周围的原星系,这些原星系的质量足以容纳射电宁静的类星体。触发后,强大的喷流推回并加热电离气体,使其无法落入这些原星系并冷却。一旦中性/分子气体库耗尽,整个原星团的恒星形成和黑洞活动都会同步停止。这些考虑意味着射电噪声类星体对今天在星系团中看到的所有星系的演化有着深远的影响。
2004-09-28 astro-ph
On the Magnetic Field in Kpc-Scale Jets of FR I Radio Galaxies
FR I射电星系中大尺度喷流的能量含量仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,在M 87射电星系的kpc尺度喷流的高能量和非常高能量的伽马射线发射的上限EGRET,惠普尔,最重要的是- HEGRA和HESS观测,提供了重要的限制在这个对象的磁场强度。特别是,没有探测到来自这个喷流最亮部分(节点A)的伽马射线辐射,这是从同步加速器发射的喷流电子对星光光子的逆康普顿散射中预期的,这意味着磁场不可能小于均分值(仅指辐射的超相对论电子),而且很可能甚至更强。在此背景下,我们指出了几个后果所获得的结果的大规模喷流结构在FR I射电星系,特别是M87喷流。例如,我们讨论了一个潜在的需要放大的磁场能量通量沿这些射流(从次pc到kpc尺度),这表明一个湍流发电机作为一个合理的过程负责上述放大。
2005-01-27 astro-ph
Relativistic Jets and the Fanaroff-Riley Classification of Radio Galaxies
最近,Owen(1993)和Owen和Ledlow(1994)指出,当射电源在射电-光学光度平面上表示为点时,Fanaroff-Riley Ⅰ类射电源和Ⅱ类射电源之间的分界线是很尖锐的。结果表明,如果我们接受这样的命题,即在这条分界线附近的源的特征是(1)跨音速马赫数和(2)温和的相对论速度(与最初适度相对论或超相对论喷流的减速一致),那么分界线的斜率很容易使用简单的物理参数和建立的X射线光度之间的经验关系获得,椭圆星系的核心半径、速度色散和绝对星等。分界线的截距取决于已知的参数,这些参数可能在单位数量级的因子内,并且与数据在一个数量级内一致。ROSAT对椭圆星系的观测对于限制射电椭圆星系的中心压力和X射线核心半径非常重要。这两个参数的知识将有助于更详细地评估这里提出的相关物理学。对射电核心千秒差距内喷流的高分辨率观测也将有助于确定该区域喷流的扩散速率。
1994-06-23 astro-ph
Sub-Relativistic Radio Jets and Parsec-Scale Absorption in Two Seyfert Galaxies
用甚长基线天线阵在15 GHz频率上对Seyfert星系Mrk 231和Mrk 348的毫角秒结构进行了两个相隔约1.7年的历元成像。这两个星系都含有秒差距尺度的双射电源,其组成部分的亮度温度为10^9-10^{11} K,这意味着它们是由同步辐射产生的。核成分的时代之间的强烈变化,表明双源代表明显的单侧喷流。在1.1秒差距或更小(H_0 = 65 km/s/Mpc)时,测量到的相对分量速度约为0.1c,这意味着秒差距尺度的Seyfert喷流本质上不同于大多数强射电星系和类星体中的喷流。观测到的反喷流的缺失很可能是由于环形气体的自由-自由吸收,在每个星系的内部秒差距内,在T~8000 K时,电离密度n_e > 2 X 10^5 cm^{-3},或在T~10^{6.6} K时,n_e > 10^7 cm^{-3}。较低的密度与X射线吸收测量值一致,而较高的温度和密度与Gallimore等人对NGC 1068环面的直接无线电成像一致。
1999-03-24 astro-ph
A model for electromagnetic extraction of rotational energy and formation of accretion-powered jets in radio galaxies
本文给出了三维轴对称辐射磁流体动力学方程的自相似解,重新讨论了活动星系核和微类星体中吸积动力喷流的形成和加速。该模型主要依赖于电磁提取的旋转能量从磁盘等离子体和形成一个几何薄的超级开普勒层之间的磁盘和覆盖的电晕。在这一层的外流等离子体是耗散,双温,维里热,平流和电子质子为主。在这个模型中的磁盘的最里面的部分是免费的,次开普勒旋转和对流为主。这部分不再像标准圆盘那样辐射,大部分的吸积能量转化为磁能和动能,为喷流提供动力。讨论了这些截断圆盘的相应光度。
2003-07-16 astro-ph
VLBA Observations Of A Sample Of Nearby FR I Radio Galaxies
我们观察到17个附近的低光度FR I射电星系使用NRAO甚长基线阵列(VLBA)在1.67 GHz的,作为一个完整的样本的多波长研究的一部分,21个源选择的无线电通量密度从乌普萨拉银河系总目录。我们探测到了所有17个星系的无线电辐射。在~ 10 x4质量的半高宽分辨率下,5个星系只显示出一个未分辨的射电核心,10个星系显示出核心喷流结构,2个星系显示出双喷流结构。将这些VLBA图像与先前用NRAO VLA获得的图像进行比较,我们发现所有检测到的VLBA喷流在秒差距尺度上与千秒差距尺度上的VLA喷流对齐良好,并且喷流与反喷流表面亮度比或侧度随着沿喷流距离的增加而系统地减小。我们把这种偏性归因于多普勒助推效应,而它的下降则归因于喷流的减速。我们发现,洛伦兹因子的分布中心附近的伽玛= 5可以重现我们的VLBA检测统计的核心,核心射流和双射流源。我们还注意到,VLBA喷流的单位长度亮度L_j随着距离r的增加而迅速下降,近似为L_j与r^(-2.0)成正比。我们讨论了三种不同的机制来解释这种喷流衰落:(1)由于喷流减速,(2)同步加速器损失,(3)在恒定速度,但膨胀扩散喷流的膨胀损失。机制(1)和(2)与观测结果不一致,而机制(3)与观测结果一致,前提是喷流中的磁场线垂直于喷流轴。这意味着统一方案所要求的喷流减速不会发生在几十秒差距的尺度上,而必须发生在更大的尺度上。
2000-09-07 astro-ph
Face-on Dust Disks in Galaxies with Optical Jets
射电星系中光学同步加速器喷流的存在是相对罕见的。在这里,我们表明,最近的五个FR-I 3CR射电星系显示光学喷流,{ \it four}显示几乎圆形的证据,大概面对,尘埃盘。这有力地支持了双重观点,即(\romannumeral 1)喷流接近垂直于内部气体盘出现,(\romannumeral 2)只有当喷流指向观察者时才能看到光学非热同步辐射。相对于视线的隐含临界角约为30 - $40^{\circ}$,即如果喷流相对于视线的角度小于约$40^{\circ}$,则我们看到光学喷流。相应的相对速度$γ$因子是$\approx 1.5$,这与目前观测到的喷流自行一致,后者显示了M87的范围可达$γ\sim 6$。$γ\approx 1.5$所暗示的相对较低的速度可能是由于在统一理论中喷流的整体减速,或者是由于喷流内的分层。未分辨的原子核在光学中很常见。与从尘埃带推断的倾斜度相比,它们的光度也与光束概念一致。磁盘大小通常是几百秒差距,千秒差距大小。具有光学喷流的星系M87没有显示出正面的盘,而是具有更复杂的径向尘埃和电离气体细丝。
2000-07-24 astro-ph
Distribution of Faraday Rotation Measure in Jets from Active Galactic Nuclei I. Prediction from our Sweeping Magnetic Twist Model
利用我们的“扫描磁扭曲模型”对活动星系核喷流进行MHD模拟的数值结果,计算了法拉第旋转测度(FRM)和斯托克斯参数,并与观测结果进行了比较。我们提出FRM分布可以用来讨论喷流周围磁场的三维结构,以及由Stokes参数导出的投影磁场。本文假设活动星系核喷流的基本直线部分,并采用轴对称模拟数据。我们得到的FRM分布在喷流轴上有一个总的梯度趋势,这是由于吸积盘旋转产生的螺旋磁场的环向分量。在某些活动星系核喷流中实际观测到了这种梯度分布(如Asada等,2002),这表明喷流周围存在螺旋磁场,从而支持了我们的MHD模型。在这一成功之后,我们现在将我们的数值观测扩展到射流的摆动部分,使用基于我们的模型的三维模拟数据在下面的论文中。
2003-09-23 astro-ph
Jets in AGN -- New Results from HST and VLA
本文总结了我们最近的一些项目,这些项目试图阐明与活动核和致密天体有关的喷流的性质和重要性。在简要介绍了射电星系和射电强类星体中的喷流之后,本文重点讨论了其他源类型中的喷流,如射电静类星体、Seyfert和LINER星系以及恒星质量黑洞。例如,对类星体的射电观测为射电宁静类星体中存在相对论喷流提供了新的证据,而对塞弗特星系的HST和VLA观测现在不仅清楚地确定了射电喷流的存在,而且还明确了这些喷流对活动星系核中发射线区域的形态和激发的重要性。此外,最近的VLA调查发现,大部分低光度活动星系核拥有紧凑的平谱射电核心,表明那里也存在射电喷流。最后,将成功解释LINER星系射电核心的喷流/圆盘共生模型应用于恒星质量的黑洞GRS 1915+105,表明这两类源的射电核心只是同一枚硬币的不同面。从所有这些观察得出的结论是,射电喷流是一个普遍存在的功能,大多数--如果不是全部--活动星系核和发挥重要的影响,在整体的能量收支,以及在其他波段的观测(如光学发射线)的解释。
1998-02-18 astro-ph
Gamma-Ray Emission from Active Galactic Nuclei - an Overview
活动星系核的伽马射线辐射为我们提供了前所未有的河外喷流物理学的见解。从这些喷流的排放符合自然到现有的理论框架的相对论性喷流推断从秒差距尺度和千秒差距尺度的观测。模型的$γ$ -射线通量给我们重要的知识射流参数,特别是磁场和发射区域的大小。例如,在Markarian~501的情况下,射流等离子体是亚均分的,能流是粒子主导的。在亚秒差距尺度上讨论喷流的物理性质,自然会引出喷流成分的问题。如果洛伦兹因子$γ_{\rm min} > 100$达到最小,则喷流的动力学与传统的电子-质子组成是一致的。如果是$γ_{\rm min} \approx 100$,喷流可以是正负电子。
2001-03-14 astro-ph
Gemini Observations of Disks and Jets in Young Stellar Objects and in Active Galaxies
我们目前的第一个结果,从近红外积分场光谱仪(NIFS)位于北双子座。对于活动星系天鹅座A和英仙座A,我们观测到旋转支撑的吸积盘,并提出了大质量中心黑洞的存在,并估计了它们的质量。在天鹅座A中,我们还看到了显著的高激发电离锥,主要由中央引擎的光电离控制。在T-Tauri星HV Tau C和DG Tau中,我们在[Fe II] 1.644微米线上看到高度准直的双极流出,被H_2线上看到的较慢的分子双极流出所包围,这与Pyo等人(2002)提出的模型一致。
2007-06-01 astro-ph
Composition of active galactic nuclei jets: pair-plasma dominance in the 3C 345 and 3C 279 jets
我们研究了类星体3C 345和3C 279的秒差距尺度喷流是由一个正常的(质子-电子)等离子体还是一对(电子-正电子)等离子体主导的。我们首先提出了一种新的方法来计算的锥形射流的动力学光度,通过使用在一个单一的很长的基线干涉测量频率观察到的核心大小。推导出的动力学光度给出了作为组成的函数的各个无线电发射组件的电子密度。接下来,我们通过使用同步加速器自吸收理论独立地约束电子密度。比较这两种密度,我们就能区分成分.然后,我们应用这个程序的5个组件中的3C 345射流,并发现他们是对等离子体占主导地位的14个时期的总19个时期,在该时期的周转频率的报告,只要批量洛伦兹因子是小于15整个射流。我们还研究了3C 279喷流的成分,并证明了它的两个组成部分可能是对等离子体占主导地位的所有四个时期,只要他们的多普勒因子小于10,这是与观测一致。结论不依赖于辐射粒子的截止能量下限。
2000-09-29 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
VLBI Imaging of Seyfert Galaxies
甚长基线阵列的出现及其相位参考能力使得能够以亚毫扬斯基灵敏度对射电源进行毫角秒尺度的成像,为塞弗特星系的高分辨率成像打开了大门。在过去的几年里,这导致了一些有趣的新结果,揭示了塞弗特星系内核的特征。其中包括:(1)具有陡峭射电频谱的经典Seyfert星系有强烈的倾向于显示毫弧秒尺度的射电喷流,有时喷流中有相当大的曲率:(2)在多个历元成像的喷流的视速度通常远小于c,通常在0.1c或更小,尽管有时在强爆发后看到更快的运动;(3)低光度的赛弗特星系有更强的倾向于显示出平坦或有点倒置的射电光谱,通常在毫角秒尺度上无法分辨,并且可能由低辐射效率的吸积流和非常紧凑的射电喷流的组合所支配。本文讨论了一些例子,说明这些属性,并总结了一些我们已经了解到的弱活动星系的毫角秒尺度。
2003-01-05 astro-ph
Pairs of Bubbles in Planetary Nebulae and Clusters of Galaxies
我指出一个有趣的相似性的形态和一些无量纲的数量对X射线缺乏的气泡在星系团和对光学缺乏的气泡在行星状星云(PNs)之间。这种相似性使我假设了类似的形成机制。这一假设被用来加强由喷流(或准直快风:CFW)形成PN的模型。在赤道平面上观察到的两类气泡中的致密材料的存在下,约束的喷气机和CFW活动在PN发生,而AGB星仍然吹其致密的风,或不久之后。我认为,只有一个恒星的同伴可以解释这样的喷流和CFW。
2003-08-14 astro-ph
Inflating Fat Bubbles in Clusters of Galaxies by Wide Jets
我们进行了二维流体动力学模拟射流在团簇内介质(ICM)中的扩展。我们发现,脂肪,即或多或少的球形,气泡附着到中心形成的射流应该有高的动量通量和大的开口角。通常,半开角应>50度,大动量通量需要10,000 km/sec的喷流速度。暴胀过程涉及涡和局部不稳定性,这些不稳定性将一些ICM与热泡混合。这些结果预测,气泡内的大部分气体的温度为3x10^8<T<3x10^9 K,并且冷却流团中的大量冷却气体被排回团内介质并被加热。产生同步辐射的磁场和相对论电子可能是在喷流的激波中形成的。
2006-12-28 astro-ph
Distribution of Faraday Rotation Measure in Jets from Active Galactic Nuclei II. Prediction from our Sweeping Magnetic Twist Model for the Wiggled Parts of AGN Jets and Tails
基于我们的“扫掠磁扭转模型”,研究了磁流体射流的法拉第旋转测度(FRM)分布和三维模拟得到的投影磁场分布。计算了FRM和Stokes参数,并与kpc尺度上大尺度活动星系核摆动喷流的射电观测结果进行了比较。我们提出FRM分布可以用来讨论喷流周围磁场的三维结构和现有理论模型的有效性,以及由Stokes参数导出的投影磁场。在前一篇文章中,我们利用二维轴对称模拟的结果研究了活动星系核喷流的基本直线部分。推导出的FRM分布有一个一般的趋势,有一个梯度的射流轴,这是由于环形分量的磁场产生的旋转的吸积盘。在本文中,我们利用三维数值模拟的结果来研究活动星系核喷流的摆动结构。数值结果表明,FRM和投影磁场的分布与射流本身的大尺度结构,即三维螺旋线有着明显的相关性。从某个方向看,射流的分布与3C449部分射流的分布有很好的匹配。这表明射流具有螺旋结构,并且磁场(特别是环形分量)在摆动形成的动力学中起着重要作用,因为它是由于我们模型中的电流驱动的螺旋扭结不稳定性。
2004-02-24 astro-ph
Radio Sources in Low-Luminosity Active Galactic Nuclei. II. VLBI Detections of Compact Radio Cores and Jets in a Sample of LINERs
我们已经使用VLBA在5 GHz的观察所有星系的核射电通量密度超过3.5毫焦耳的VLA调查中发现在15 GHz附近的LINER星系的样本。所有的星系都被探测到,显示出高亮温($T_{b} \ga 10^8$ K)射电源。自由-自由发射是不可能的,因为它大大高估了软X射线的光度。我们推断存在的活动星系核一样,非热无线电发射最有可能供电不足的黑洞。结合我们的VLA样本,我们从观测中估计,至少有一半的LINER星系拥有真正的活动星系核。我们没有发现ADAF模型中预测的高度反转的射电核心的证据:(非同时)光谱指数平均在$α=0.0$附近。在两个最明亮的来源,我们检测到一些扩展的排放,这似乎起源于喷流在这些星系中的至少一个。与光谱指数一起,这表明厘米无线电波的核发射主要由无线电喷流的发射主导,非常类似于更明亮的活动星系核的情况。在这些喷流中释放的能量可能是吸积流中能量预算的一个重要部分。
2000-05-18 astro-ph
Kinetic Luminosity and Composition of Active Galactic Nuclei Jets
提出了一种判别活动星系核秒差距尺度喷流物质含量的新方法。通过约束动力学光度的喷流从所观察到的核心大小在一个单一的很长的基线干涉频率,我们可以推断的电子密度的无线电发射组件的组成的函数。将此密度与从同步辐射自吸收理论获得的密度进行比较,我们可以确定其组成。我们将这一过程应用于3C~345喷流中的5个分量,发现在21个历元中,有11个历元可能是对等离子体主导的,条件是整个喷流的体洛伦兹因子小于15。我们还研究了3C~279喷流的成分,证明了其两个成分在多普勒因子小于10的情况下,在四个历元中的三个历元中可能是以对等离子体为主的,这与观测结果是一致的。结论不依赖于辐射粒子的截止能量下限。
2004-11-03 astro-ph
On the Relationship between BL-Lacertae Objects and FRI Radio Galaxies
本文根据Fanaroff-Riley Ⅰ类射电星系NGC~315和NGC~6251的观测资料,讨论了Fanaroff-Riley Ⅰ类射电星系中含有洛伦兹因子为几个数量级的核心喷流,是BL~Lac天体母体的观点。导出了卷吸相对论性喷流的守恒律,并用于确定初始相对论性射流的马赫数和速度之间的关系。这种关系的一个直接结果是,如果一个最初的相对论性喷流被减速到跨音速的马赫数,比如说0.5到1.5之间,那么它在这一点上的速度是光速的0.3到0.7倍。对NGC~315和NGC~6251的毫角秒和角秒数据的分析表明,只要喷流压力比最小压力高不超过一个数量级,这些星系的核心喷流的洛伦兹因子可以高达2-4。如果喷流与视线成$\sim 30$度倾斜,则这种洛伦兹因子更合理,尽管更大的角度也是可能的。对于核心洛伦兹因子在2-4的范围内,喷流是温和的相对论性的大尺度和它们的速度是一致的喷流亮度不对称所造成的多普勒波束。核心喷流的显著成束所需的洛伦兹因子,如果是喷流平流输送的反向激波,则可以与核心中的结的亚光速运动相协调。如果激波是正常的,则中等射流洛伦兹因子是可能的,如果激波是倾斜的,则较高的洛伦兹因子是可能的。本文提供了支持的想法,从两侧过渡到单侧射流跨越FRI/II突破是由于过渡,
1993-08-25 astro-ph
The estimate of kinetic powers of jets in FRII radio galaxies: existence of invisible components?
通过膨胀茧动力学模型与观测结果的比较,研究了FR II射电星系中强喷流的总动力学功率(Lj)和年龄(tage)。我们选择了四个FR II射电源(天鹅座A,3C 223,3C 284和3C 219),其中集群内介质(ICM)的质量密度轮廓是已知的文献。发现爱丁顿光度(L_Edd)中大于0.02 - 0.7的大部分作为喷流的动能被带走。对于某些源,2Lj/LEdd的上限大于1(< 10),表明存在超爱丁顿质量吸积的可能性。由于能量较大,我们还发现茧中存储的总能量(E_c)超过了辐射非热电子和磁场能量的最小能量条件(E_min):4< E_c /E_min <310。这意味着茧中的大部分能量是由不可见的成分携带的,如热轻子(电子和正电子)和/或质子。
2008-07-15 astro-ph
Faraday Rotation Measures in the Parsec-Scale Jets of the Radio Galaxies M87, 3C 111, and 3C 120
给出了射电星系M87、3C 111和3C 120的秒差距法拉第旋转测度图。这些甚长基线阵列观测是在8、12和15 GHz进行的。M87具有极端的RM分布,在其喷流的0.3 pc投影距离上,其变化范围为-4000弧度m ^-2至9000弧度m^-2以上。M87在离核心17质量以下没有偏振通量。3C 111和3C 120的核心都显示出偏振辐射,这与这些宽线射电星系的统一方案的预期一致。3C 111的RM梯度从距核心4个质量处的-200弧度m^-2增加到射流最靠近核心一侧的-750弧度m^-2。3C 120在喷流中的RM分布较为适中,约为100弧度·m^-2,但在核心中的RM分布增加了一个数量级。
2002-01-28 astro-ph
VLBI Observations of a Complete Sample of Radio Galaxies. 10 Years Later
从B2和3CR星表中选取了27个射电星系的完整样本,以研究它们在毫角秒尺度上的性质。在本文的附录中,我们提出了新的无线电图像的12个。由于目前的数据,在这个样本中的所有源已成像质量分辨率。我们讨论的一般结果。特别强调了低功率射电星系中存在高速喷流的证据,比较了高功率源和低功率源,并根据统一方案模型讨论了源的性质。我们推导出不同射电源和不同kpc尺度形态的秒差距尺度喷流的性质是相似的。从核心总的无线电功率的相关性,我们估计,洛伦兹因子$γ$在3 - 10的范围内的相对论喷流存在于高功率和低功率的无线电源。我们还讨论了射流中可能存在的两种速度结构(快速脊柱和低速外部剪切层)。
2001-01-08 astro-ph
Radiation force on relativistic jets in active galactic nuclei
本文讨论了活动星系核中相对论性喷流的辐射减速,这是软光子从吸积盘逆康普顿散射的结果。在反康普顿散射的辐射力的计算中使用了Klein-Nishina(KN)截面。我们的研究结果表明,由于散射在KN制度的减速是重要的,只有开始与批量洛伦兹因子大于1000的射流。当体洛伦兹因子满足该条件时,在汤姆逊区散射的粒子对辐射力(加速度)有积极贡献,但在KN区散射的粒子占主导地位,总体效果是减速。在KN极限下,康普顿散射引起的阻力虽然没有汤姆逊极限下那么严重,但强烈地限制了体洛伦兹因子。减速产生的大部分能量转化为辐射,因此喷流将大量能量(粒子动能)输送出亚秒差距区域的能力受到严重限制。如果喷流包含质子并且质子与电子的数密度比满足条件$n_p/n_{e0}>2γ_{\rm min}/μ_p$,则减速效率显著降低,其中$γ_{\rm min}$是喷流坐标系中相对论性电子(或正电子)的最小洛伦兹因子,并且$μ_p$是质子与电子的质量比。
1999-01-18 astro-ph
MAXI and GLAST Studies of Jets in Active Galaxies
最近Fermi / GLAST的发射-与MAXI研讨会相吻合-为研究喷流主导的活动星系(称为耀变体)开辟了一个新时代。虽然在耀变体中的各种光谱带中的发射过程被合理地很好地理解,但关于喷流结构的细节、相对于吸积黑洞的耗散区的位置以及喷流与吸积过程的耦合的知识仅处于初级水平。耀变体是可变的,这提供了一个机会,使用不同波段的可变性-特别是各自时间序列之间的关系-来探索负责各自波段发射的区域的相对位置。在观测上,这需要尽可能多的光谱带中的良好采样的时间序列。为此,最近发射的GLAST和将于2009年部署的MAXI具有全天灵敏的监测能力,是最有前途的仪器,必将分别在高能伽马射线和软X射线波段提供良好的采样。本文重点介绍了有关blazar喷流,可以从这样的联合观测收集的推论。
2008-10-09 astro-ph
Coaxial Jets and Sheaths in Wide-Angle-Tail Radio Galaxies
我们增加了20,6和3.6厘米波长的VLA观测两个瓦特,1231+674和1433+553,现有的VLA数据在6和20厘米,为了研究光谱指数的变化作为位置的函数。我们应用我们在3C 67,3C 190和3C 449的分析中引入的光谱层析成像过程。光谱层析成像和偏振图表明,有两个不同的扩展组件在每个源。在3C 449的情况下,我们发现,每个源有一个平坦的频谱射流周围的陡峭的频谱鞘。陡分量倾向于比平坦分量更高度地极化。我们讨论了一些可能性的动力学的射流/鞘系统,以及它们的相对论电子布居的演变。虽然这两个同轴组件的确切性质仍然是不确定的,它们的存在需要新的模型的喷流FR I源,也可能有影响FR Is和FR IIs之间的二分法。
1999-02-01 astro-ph
Active Dwarf Galaxies as Circumnuclear Regions of LSB-galaxies
一些争论认为,活动矮星系实际上是LSB星系的环核区,而不是普通星系。
2006-10-11 astro-ph
Factors Determining Variability Time in Active Galactic Nucleus Jets
观测到的变化时间和发射区域的几何形状之间的关系进行了探索的情况下,相对论射流的排放。喷射帧的发射区域的大小,$R'=DcΔt_{\rm obs}$的近似公式示出,导致大的系统误差时,一起使用观察到的光度和假设或估计的多普勒因子$D$估计的喷射帧光子能量密度。这些结果对活动星系核模型具有一定的意义,在这些模型中,低能光子是高能粒子和光子相互作用的目标,例如同步加速器自康普顿模型和强子耀变体模型,以及日内可变源模型,其中光子能量密度通过康普顿散射施加亮度温度限制。发射区域的几何形状和观察到的变异性之间的实际关系进行了讨论的各种几何形状,包括圆柱体,椭球体,弯曲,螺旋形和锥形射流结构,和固有的变异性模型,包括冲击激励。由于有限的粒子加速和辐射时间尺度的时间延迟的影响进行了讨论。
2002-09-06 astro-ph
Low-Luminosity AGNs at the Highest Resolution: Jets or Accretion Flows?
利用甚长基线阵列在1.7- 43 GHz(其中三个星系为2.3- 15 GHz)的多个频率上对六个低光度活动星系核进行了成像。尽管在几个频带中的动态范围约为100,但所有六个星系仍然没有得到解决,在8.4 GHz处的大小限制是星系中心黑洞史瓦西半径的10^3- 10^4倍。星系光谱在1.7至43 GHz之间大致平坦,而不是在高频时陡峭到经典的光学薄同步加速器光谱。虽然光谱斜率有点类似于对流为主的吸积流的预测,光度太高的星系和黑洞质量的轻微光谱陡峭的高频率不能解释的标准简单的模型,这种吸积流。相比之下,紧凑的喷流可以容纳平均光谱指数,相对较高的射电光度和未解决的外观,但只有在所有六个星系的喷流都相当接近我们的视线。这个约束是在协议的尘埃环统一模型的基础上的六个活动星系核的倾角预测。
2003-11-13 astro-ph
Jet spectra in FR I radio galaxies: implications for particle acceleration
本文描述了三个FR I射电星系内喷流的射电光谱指数的精确成像。在喷流首先变亮的地方,有一个非常小的色散,光谱指数为0.62。这也是检测到明亮X射线发射的区域。在离原子核更远的地方,光谱指数会略微下降到0.50 - 0.55,而X射线辐射虽然仍然可以探测到,但相对于射电辐射来说要微弱一些。因此,喷流最明亮的X射线发射与最平坦的射电光谱无关,而是与某些特征能量指数为2.24的粒子加速过程有关。光谱指数的变化大致发生在我们的相对论性喷流模型需要快速减速的地方。平坦的频谱边缘可以看到,从周围的显着的弥漫性排放的射流是孤立的,我们认为,这些都与剪切。
2007-12-30 astro-ph
Optical Polarimetry of the Jets of Nearby Radio Galaxies: I. The Data
我们提出了一个概述的新的HST成像偏振附近的六个射电星系的光学喷流。这些观测结果使亚弧秒分辨率的光学偏振仪观测到的河外喷流数量增加了两倍。我们讨论了每个喷流的偏振特性和光学形态。我们发现了高光学偏振的证据,平均20%,但在某些物体中达到了$\sim 50%$以上,证实了光发射是同步的,并且垂直于视线的磁场的分量是有序的。我们发现一个广泛的偏振形态,与每个射流有一个有点不同的总强度和偏振通量和偏振位置角之间的关系。我们在所有这些喷气机中发现两个趋势。首先,喷流“边缘”通常与高分数光学偏振有关,这在早期对这些和其他射电喷流的射电观测中也发现了。在这些区域,磁场矢量似乎跟踪喷流方向,即使在弯曲处,我们看到特别高的分数极化。这表明局部磁场和喷流动力学之间有很强的联系。其次,光通量最大值区域通常与分数偏振中的最大值很好地分离,并且通常与偏振最小值相关联。这种趋势在射电数据中没有发现,但在我们用HST对M87进行的光学偏振测量中发现了。然而,不像在M87中,我们没有发现一个总的趋势,近90 $^\circ$旋转的光学偏振矢量通量最大值附近。我们讨论了解释这些趋势的可能性,以及对射流动力学,磁场结构和粒子加速的影响。
2006-06-06 astro-ph
Slow Jets in Seyfert Galaxies: NGC 1068
我们用5GHz的甚长基线天线阵对NGC 1068的核进行了两个相隔2.92年的历元成像。在NE和C两个分量内的高亮度-温度结相对于核分量S1之间没有发现相对运动,在距活动星系核21秒差距和43秒差距处,相对分量速度的上限为0.075 c。低速度与先前根据弓形激波处的冲压压力和云C处的喷流-云碰撞的在线发射的间接论证推断的低整体流速一致。这些成分可能是射流中的激波,可以想象,整体流速可能高于这里报告的极限。
2000-09-26 astro-ph
The Origin of Radio Emission in Low-Luminosity Active Galactic Nuclei: Jets, Accretion Flows, or Both?
利用甚长基线阵列对NGC 3147、NGC 4203和NGC 4579中的低光度活动星系核进行了四个频率的成像。这些星系在所有频率下都无法分辨,其大小上限为$10^3-10^4$乘以其中心大质量黑洞的史瓦西半径。在1.7和5.0 GHz之间的光谱指数范围从0.2到0.4;其中一个或两个星系的光谱转换在5.0和8.4 GHz之间。高亮度温度($> 10^9$ K)和相对直的光谱意味着自由-自由发射和/或吸收不能解释轻微反转的光谱。虽然核心的射电性质表面上类似于对流主导的吸积流的预测,但射电光度与X射线光度相比太高了。我们认为,大量的无线电发射产生的紧凑的无线电喷流,这可能与低辐射效率吸积流共存。
2001-10-24 astro-ph
Large-Scale, Decelerating, Relativistic X-ray Jets from the Microquasar XTE J1550-654
我们在X射线和无线电波段发现了来自微类星体XTE J1550-654的大尺度运动喷流。从黑洞附近喷射出的等离子体以相对论速度运行了至少四年。我们提出了在相对论性喷流中逐渐减速的直接证据。的宽带光谱的喷气机是一致的同步辐射从高能量(高达10 TeV)粒子加速在冲击波内形成的相对论喷出物或相互作用的射流与星际介质。XTE J1550-654提供了一个独特的机会来研究相对论性喷流的动力学演化的时间尺度上的活动星系核喷气机无法达到的,与我们的理解相对论性喷流从银河系X射线双星和活动星系核的影响。
2002-10-10 astro-ph