半人马座A射电叶激波处的高能粒子加速

半人马座A内瓣——I. 进动喷流的流体动力学模拟

Centaurus A Inner Lobes -- I. Hydrodynamic modeling of a Precessing Jet

通过三维相对论流体动力学模拟，研究半人马座A内瓣的进动喷流动力学及其与周围介质的相互作用，成功再现了S形形态和南北瓣不对称性，并确定了1.8 Myr的进动周期。

半人马座A巨型射电瓣方向的X射线点源

X-ray point sources towards the giant radio lobes of Centaurus A

研究半人马座A巨型射电瓣的X射线点源种群，发现无超出预期的射电瓣相关X射线源，无需对弥散发射或逆康普顿测量做额外校正。

半人马座A：根据XMM-牛顿观测对巨大叶丝性质的限制

Centaurus A: constraints on the nature of the giant lobe filaments from XMM-Newton observations

我们报告了对Fanaroff-Riley I类射电星系Centaurus A南巨瓣顶丝的XMM-牛顿观测。我们发现没有X射线过剩的灯丝区域，并放置一个3西格玛上限的1千电子伏的通量密度的灯丝9.6 nJy。这直接限制了灯丝中的电子密度和磁场强度。对于单个灯丝，我们第一次表明，只要粒子指数>=2，同步辐射率的过剩不能纯粹由过剩的电子产生：灯丝的磁场强度必须高于作为一个整体的巨瓣，并接近或高于均分值的灯丝。相对于由相对论电子提供的压力，灯丝相对于周围的波瓣没有明显的过压。

半人马座A中超高能宇宙射线的质量卷吸和turbulence驱动加速

Mass entrainment and turbulence-driven acceleration of ultra-high energy cosmic rays in Centaurus A

对FR I射电星系半人马座A在射电、X射线和伽马射线波段的观测提供了轻子加速到几TeV的证据，以及强子加速到几十EeV的线索。综合现有的观测约束的物理条件和粒子含量的喷流，内叶和巨大的半人马座A的瓣，我们的目标是评估其作为一个超高能宇宙射线源的可行性。我们应用了几种确定喷流功率的方法，并证实了各种功率估计值~ 1 x 10^43 erg s^-1的一致性。采用标度关系的基础上，以前的结果为3C 31，我们估计粒子数密度的射流，包括通过X射线观测可用的无线电。我们的模型与喷流相容，喷流通过热气体的外部卷吸作用吸收约3 x 10^21 g/s的物质，通过含喷流恒星的内部卷吸作用吸收约7 x 10^22 g/s的物质。这导致辐射粒子和磁场产生的内部波瓣压力与我们推导出的外部压力之间的不平衡。基于对其他FR I源外部环境的了解，我们估计巨瓣中的热压力为1.5 x 10^-12达因·厘米^-2，由此我们推导出温度的下限约为1.6 x 10^8 K。利用动力学和浮力参数，我们推断~ 440-645百万年和~ 560百万年分别为巨型裂片的声音交叉和浮力年龄，与它们的光谱年龄不一致。我们重新调查粒子加速的可行性，通过随机过程中的叶片，把新的约束的能量和湍流输入的叶片。相同的“非常热”的温度，允许夹带计算和丢失的压力之间的自洽性，也允许随机UHECR加速模型的工作。

Estimates for a DM $\rightarrow a \rightarrow γ$ 3.55 keV line in the radio lobes of Centaurus A

The origin of the 3.55 keV excess reported in various galaxies and galaxy clusters remains unknown. Non-observations of the line in dwarf spheroidal galaxies (dSphs) create tension with galaxy cluster observations when considering a direct Dark Matter (DM) $\rightarrow γ$ decay. This discrepancy could be explained by a DM $\rightarrow a \rightarrow γ$ decay, where the DM particles decay to axion-like particles (ALPs), which then convert to photons in a magnetic field. The 3.55 keV line from a decay to ALPs therefore has very different morphology from a direct decay to photons, as it would only…

用朱雀X射线卫星观测半人马座射电星系的巨型叶

Giant Lobes of Centaurus A Radio Galaxy Observed with the Suzaku X-ray Satellite

我们报告了朱雀观测的无线电星系半人马座A的南巨瓣内的选定区域。我们专注于不同的X射线功能可能与精细的无线电结构的叶。我们发现，检测到的X射线特征的光谱特性与热气体的热发射或幂律辐射连续谱同样一致。然而，这些不同的模型所隐含的等离子体参数有利于同步辐射源的分析X射线斑点，表明一个非常有效的电子加速正在发生的巨大结构的半人马座A，虽然只有在孤立和紧凑的区域。我们还提出了一个详细的分析的扩散X射线发射，导致在一个软多余的组件最适合的温度为0.5千电子伏的热模型的试探性检测。所观察到的过剩的确切来源仍然不确定，虽然能量的考虑指向热气体填充的体积的大部分的瓣和非热等离子体混合。在这种情况下，热气体的相应压力似乎与由无线电发射电子和磁场提供的压力几乎完全均分。虽然是试探性的，我们的研究结果可能意味着，在活动星系的扩展叶的结构很可能是高度不均匀的，与磁重联过程不断转换磁能的等离子体粒子的内能，导致在平衡条件周围的等离子体参数的时空变化。

An Analysis of Soft X-ray Structures at Kiloparsec Distances from the Active Nucleus of Centaurus A Galaxy

Here we re-analyze the archival {\it Chandra} data for the central parts of the Centaurus\,A radio galaxy, aiming for a systematic investigation of the X-ray emission associated with the inner radio lobes in the system, and their immediate surroundings. In particular, we focus on four distinct features characterized by the soft excess with respect to the adjacent fields. Those include the two regions located at kpc distances from the nucleus to the West and East, the extended bow-shock structure to the South, and a fragment of a thin arc North from the center. The selected North, West, and Sou…

半人马座A南巨瓣中的细丝：根据模拟和GMRT观测对性质和起源的限制

Filaments in the southern giant lobe of Centaurus A: constraints on nature and origin from modelling and GMRT observations

我们目前的结果，从成像的无线电灯丝在南巨瓣的半人马座A使用的数据，从GMRT观测在325和235 MHz，和结果从灯丝建模。观测结果显示了丰富的晶体结构，在很大程度上与1.4 GHz下的形态相匹配。我们没有发现细丝与喷流之间的明显联系。我们试图约束的性质和起源的顶点和涡丝与叶和它们的作用，在高能粒子加速。我们推断，这些丝最多是温和的超压相对于全球叶等离子体显示没有大规模的有效费米I型粒子加速的证据，并持续约2-3万年。我们证明矮星系KK 196（AM 1318-444）不能解释这些特征，表面等离子体不稳定性，内部香肠模式和辐射不稳定性是极不可能的。内部撕裂不稳定性和扭结模式是允许的观测和增长的时间限制，并可以在不同的物理尺度上平行发展。我们解释的起源的顶点和涡丝弱冲击从跨音速MHD湍流或从一个适度最近的喷流活动的母AGN，或两者的相互作用。

巨射电星系叶中的随机粒子加速

Stochastic particle acceleration in the lobes of giant radio galaxies

本文研究了巨射电星系叶中粒子通过二级费米过程的加速。这些地点是超高能宇宙射线加速器的候选者。我们聚焦于附近的FR I射电星系半人马座A。这是由于它的位置与几个最高能量俄歇事件的到达方向重合。与准线性理论预测的加速时标一致的必要条件进行了审查。在保证电场没有与局部磁场平行的分量的场中进行测试粒子计算。准线性理论的结果，数量级，被发现是准确的，在低湍流水平的非相对论阿尔芬波和低和高湍流水平的温和相对论的情况下。我们的结论是，纯随机加速是合理的超高能宇宙射线在半人马座A的发生器，重子数密度将需要几个数量级低于目前持有的上限。

半人马座B射电星系的Fermi-LAT和朱雀观测

Fermi-LAT and Suzaku Observations of the Radio Galaxy Centaurus B

半人马座B是一个位于南半球靠近银河平面的射电星系。在这里，我们提出了一个详细的分析约43个月的积累费米-LAT数据的伽马射线对应的源最初报告的第二费米-LAT目录，和新获得的朱雀X射线数据。我们确认它的检测在GeV的光子能量，并分析了LAT数据集中的伽马射线源的扩展和可变性，在LAT数据集中，它似乎是一个稳定的伽马射线发射器。半人马座B的X射线核心被探测到是一个明亮的连续辐射源。然而，我们没有检测到任何来自已知射电瓣的扩散X射线发射，所提供的上限仅与先前声称的ASCA通量略微一致。两种情况下，连接的X射线和伽马射线的属性被认为是。在第一个中，我们假设扩散非热X射线发射分量不显著低于导出的朱雀上限。在这种情况下，模拟逆康普顿辐射表明，观测到的源的伽马射线通量原则上可以在叶内产生。这种关联意味着辐射电子的有效原位加速正在发生，并且波瓣由相对论粒子的压力主导。在第二种情况下，由于弥散X射线发射远低于朱雀上限，系统中的波瓣反而由磁压主导。在这种情况下，观测到的伽马射线通量不太可能在叶内产生，而是在喷流的核部分内产生。通过同步加速器自康普顿模型，我们表明，这种可能性可能是一致的宽带数据收集的未解决的核心半人马座B，包括新派生的朱雀光谱。

关于半人马座A方向超高能宇宙射线的过剩

On the excess of ultra-high energy cosmic rays in the direction of Centaurus A

皮埃尔俄歇天文台（PAO）对超高能宇宙射线（UHECR）的后验各向异性研究表明，在射电星系半人马座A的方向上，$18^{\circ}$内存在超过55 EeV的宇宙射线粒子。然而，过剩的根源仍然难以捉摸。我们模拟了来自半人马座A方向的不同种类的粒子在银河磁场中的传播，发现只有核电荷$Z\la 10$的粒子可以避免被偏转到半人马座A的$18^{\circ}$窗口之外。另一方面，考虑到在PAO测量的最高能量下UHECR的成分越来越重，如果它们由中等质量的原子核组成，那么可以发现来自半人马座A方向的宇宙射线的合理情况。宇宙射线的化学成分可以进一步受到具有相同刚性的较低能量宇宙射线的限制。我们发现，宇宙线加速在半人马座A的叶是不赞成的，而在恒星风中的加速，富含中等质量的核，可以满足要求。这表明，观测到的过量可能来自于半人马座A和/或位于半人马座A后面的半人马座星团的恒星形成区的恒星爆炸引起的宇宙射线加速器。

半人马座A北中部射电叶瓣中的喷流加热X射线灯丝

The Jet-Heated X-ray Filament in the Centaurus A Northern Middle Radio Lobe

我们提出的结果，从一个40 ks { \em XMM-Newton}观测的X射线灯丝符合东南边缘的半人马座A北中射电瓣（NML）。我们发现，X射线灯丝由五个空间分辨的X射线节点嵌入在一个连续的漫桥。每个结的光谱很好地拟合的温度范围从0.3-0.7千电子伏和太阳下元素丰度的热模型。在五个节点中的四个节点中，非热模型与光谱拟合不佳，最终排除了同步加速器或IC/CMB机制的发射。结的内部压力超过环境ISM或NML的均分压力一个数量级以上，表明它们必须是短暂的（$\sim3\times10^6$年）。基于能量的论点，这些结是不可能被来自半人马座A的活动星系核的光束流电离的，或者它们是由NML的超音速膨胀所加热的。在我们看来，X射线结起源的最可行的方案是，它们是由与喷流直接相互作用而加热的冷气体冲击的结果。NML中的X射线结的寿命与西南内叶周围的强震年龄大致相同，表明它们是在同一活动星系核爆发中产生的。NML最合理的模型是，它是来自先前爆发的泡沫，正在被当前爆发重新激活。我们还报道了在Cen A周围发现的一个大尺度（至少35 kpc半径）气晕。

Centaurus A中极高能宇宙射线产生的历史

History of UHECR production in Centaurus A

研究发现Cen A约30Myr前的活跃期可能解释了该区域UHECR的异常增多，为首个可识别的UHECR源提供了可能解释。

Fornax A, Centaurus A and other radio galaxies as sources of ultra-high energy cosmic rays

The origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) is still unknown. It has recently been proposed that UHECR anisotropies can be attributed to starburst galaxies or active galactic nuclei. We suggest that the latter is more likely and that giant-lobed radio galaxies such as Centaurus A and Fornax A can explain the data.

Fermi大面积望远镜探测射电星系Fornax A的扩展Gamma-Ray辐射

Fermi Large Area Telescope Detection of Extended Gamma-Ray Emission from the Radio Galaxy Fornax A

我们报告的费米大面积望远镜探测扩展伽马射线发射的射电星系天炉座A的叶使用6.1年的Pass 8数据。在半人马座A之后，这是第二个归因于射电星系的扩展伽马射线源的例子。扩展的平盘形态和扩展的射电瓣之后的形态都优于点源描述，并且核心贡献被限制在总伽马射线通量的< 14%。通过旋转射电叶模板证明了伽马射线伸长与射电叶的优选对准。我们没有发现在约0.5年的时间尺度上存在变异性的显著证据。总之，这些结果强烈地表明了伽马射线的波瓣起源。随着扩展性质的> 100 MeV的伽马射线发射建立，我们考虑到目前可用的总瓣无线电和毫米波通量测量，以及X射线探测归因于逆康普顿（IC）发射关闭的宇宙微波背景（CMB）的源宽带发射建模。与半人马座A的情况下，我们发现，轻子模型涉及的宇宙微波背景辐射和河外背景光（EBL）光子IC散射低估的伽玛射线通量的因素约2 - 3，这取决于EBL模型采用。因此需要额外的伽马射线谱分量，这可能是由于宇宙射线与射电瓣内的热等离子体的质子-质子碰撞产生的强子发射。

赫歇尔天文台揭示射电星系半人马座A内瓣的远红外同步辐射特性

Far-infrared synchrotron properties of the inner lobes of the radio galaxy Centaurus A revealed with the Herschel observatory

利用赫歇尔天文台的光度数据，研究射电星系半人马座A北内瓣的远红外同步辐射，发现频谱拐点并估算磁场强度B≥100 μG，表明磁场远高于最小能量条件。

射电星系的燃料叶：统计粒子加速和河外gamma-ray背景

Fueling lobes of radio galaxies: statistical particle acceleration and the extragalactic gamma-ray background

费米最近发现了最近的射电星系半人马座A的叶中的伽马射线辐射，这意味着至少存在伽马~ 10^5 - 10^6的高能电子。这些高能电子被用来解释观测到的伽马射线辐射，即宇宙微波背景（IC/CMB）的逆康普顿辐射;这是被广泛接受的描述射电星系叶X射线辐射的方案。在这封信中，我们考虑了FR II射电星系的巨大射电瓣，表明有可能将电子保持在γ ~ 10^5 - 10^6的能量，假设加速方案（由湍流磁场驱动）可以补偿辐射损失。此外，我们认为，由于IC/CMB发射FR II的瓣显示其相关性在千电子伏至兆电子伏的能量范围内的弥漫河外伽玛射线背景的贡献。

半人马座A：利用CTAO揭示粒子加速的机遇

Centaurus A: Opportunities to unveil particle acceleration with the CTAO

本研究利用CTAO模拟观测，评估其对半人马座A喷流和巨瓣伽马射线发射的探测能力，以揭示粒子加速机制。

The Cocoon Shocks of Cygnus A: Pressures and Their Implications for the Jets and Lobes

We use 2.0 Msec of Chandra observations to investigate the cocoon shocks of Cygnus A and some implications for its lobes and jet. Measured shock Mach numbers vary in the range 1.18-1.66 around the cocoon. We estimate a total outburst energy of $\simeq 4.7\times10^{60}\rm\ erg$, with an age of $\simeq 2 \times 10^{7}\rm\ yr$. The average postshock pressure is found to be $8.6 \pm 0.3 \times 10^{-10}\rm\ erg\ cm^{-3}$, which agrees with the average pressure of the thin rim of compressed gas between the radio lobes and shocks, as determined from X-ray spectra. However, average rim pressures are f…

Analysis of Fermi-LAT observations, UHECRs and neutrinos from the radio galaxy Centaurus B

Centaurus B (Cen B) is one of the closest and brightest radio-loud galaxy in the southern sky. This radio galaxy, proposed as a plausible candidate for accelerating ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs), is near the highest-energy neutrino event reported (IC35) in the High-Energy Starting Events catalog. Pierre Auger observatory reported the highest energy comic rays during 10 years of collecting data with some of them around this source. In this paper, the analysis of the gamma-ray spectrum and the light curve above 200 MeV is presented with nine years of cumulative Fermi-LAT data around Cen…

我们能从半人马座A那里得到多少超高能宇宙射线？

How many Ultra High Energy Cosmic Rays could we expect from Centaurus A?

皮埃尔·俄歇天文台将一些超高能宇宙射线与半人马座A的方向联系起来。由于它是离我们最近的射电强活动星系核，因此在射电、红外、X射线和$γ$ -射线（MeV-TeV）等方面对它进行了深入的研究。其光谱能量分布或光谱显示出两个主峰，低能峰在$10^{-2}$ eV的能量，高能峰在约150 keV。还有一个微弱的非常高的能量（E $\geq$ 100 GeV）的$γ$射线发射完全由高能立体系统实验检测到。在这项工作中，我们描述了整个光谱，两个主峰与同步/自同步康普顿模型和甚高能量发射强子模型。我们考虑p $γ$和$pp$相互作用。对于p $γ$相互作用，我们假设目标光子是轻子过程中在150 keV处产生的光子。另一方面，对于pp相互作用，我们认为作为目标的热粒子密度在叶。需要一个令人满意的描述，在非常高的能量与p $γ$相互作用的光谱，我们得到了一个过度的亮度在超高能宇宙射线（甚至超过爱丁顿光度）。然而，当考虑pp相互作用来描述$γ$ -谱时，得到的超高能宇宙射线数与Pierre Auger观测结果一致。此外，我们还利用蒙特卡罗模拟计算了在Km $^3 $中微子望远镜上pp相互作用可能产生的中微子信号。

AGN jet feedback on a moving mesh: gentle cluster heating by weak shocks and lobe disruption

While there is overwhelming observational evidence of AGN-driven jets in galaxy clusters and groups, if and how the jet energy is delivered to the ambient medium remains unanswered. Here we perform very high resolution AGN jet simulations within a live, cosmologically evolved cluster with the moving mesh code AREPO. We find that mock X-ray and radio lobe properties are in good agreement with observations with different power jets transitioning from FR-I to FR-II-like morphologies. During the lobe inflation phase, heating by both internal and bow shocks contributes to lobe energetics, and $\sim…

与Fermi-LAT源2FGLJ 1629.4 +8236相关的巨型射电星系NGC6251中扩展叶的朱雀X射线成像

Suzaku X-ray Imaging of the Extended Lobe in the Giant Radio Galaxy NGC6251 Associated with the Fermi-LAT Source 2FGLJ1629.4+8236

我们报告了NGC 6251的朱雀X射线成像研究结果，NGC 6251是一个邻近的巨型射电星系，具有中等FR I/II射电性质。我们的指向集中在最近用费米-LAT发现的伽马射线发射峰上，该峰位于西北射电瓣的位置，距离核15弧分。在减去两个“离源”点附近的无线电波瓣，并删除可能的污染物在XIS的视野，我们发现显着的残留X射线发射最有可能扩散的性质。过量X射线发射的光谱很好地符合幂律，其中光子指数Γ= 1.90 +-0.15，0.5 - 8 keV通量为4 x 10^{-13} erg cm^{-2} s^{-1}。我们解释这个弥漫的X射线发射分量是由于逆康普顿上散射的宇宙微波背景光子的超相对论电子内的叶，只有一个小的贡献，从大规模的喷流的光束发射。利用存档的无线电数据的源，我们证明了通过宽带光谱建模的费米-LAT源2FGL J1629.4+8236的射线通量可以很好地占高能量尾的逆康普顿连续波瓣。因此，这个声称的来自NGC 6251西北叶的伽马射线的关联，以及最近对半人马座A扩展叶的费米-LAT成像，表明粒子可能被有效地（重新）加速到超相对论能量，通常在附近的射电星系的扩展射电叶内。

Ultra-high energy cosmic rays from shocks in the lobes of powerful radio galaxies

The origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) has been an open question for decades. Here, we use a combination of hydrodynamic simulations and general physical arguments to demonstrate that UHECRs can in principle be produced by diffusive shock acceleration (DSA) in shocks in the backflowing material of radio galaxy lobes. These shocks occur after the jet material has passed through the relativistic termination shock. Recently, several authors have demonstrated that highly relativistic shocks are not effective in accelerating UHECRs. The shocks in our proposed model have a range of non…

半人马座A的动态年龄

The Dynamic Age of Centaurus A

在本文中，我提出了动态模型的射电源半人马座A，并批评可能的模型，在原位粒子再加速（ISR）内的无线电波瓣。无线电和伽马射线数据既不需要均匀等离子体，也不需要等离子体和磁场之间的准均分;包含高场和低场区域的非均匀模型同样可能。Cen A不可能像它的相对论性电子的辐射寿命那样年轻，从几百万年到几十百万年不等。两类动态模型-流驱动和磁驱动-是一致的，与目前的观察，每一个要求岑A是一个陀螺的顺序。因此，正在进行的ISR必须发生在无线电源内。阿尔芬波ISR可能发生在整个源，并可能负责维持伽马射线响亮的电子。它很可能是由冲击或重联ISR补充，维持在高场区域的无线电响亮的电子。

射电星系的费米Gamma-ray成像

Fermi Gamma-ray Imaging of a Radio Galaxy

费米伽马射线太空望远镜已经探测到了从射电星系半人马座A的巨大射电瓣发出的伽马射线辉光。解析的伽马射线图像显示了与中心活动源清晰分离的叶。与迄今为止在高能伽马射线中探测到的所有其他活动星系相比，叶瓣通量构成了总源辐射的相当大的一部分（>1/2）。从叶的伽马射线发射被解释为逆康普顿散射遗迹辐射的宇宙微波背景（CMB），在更高的能量从红外线到光学河外背景光（EBL）的额外贡献。这些测量提供了射电星系叶中磁场和粒子能量含量的γ射线约束，以及探测宇宙遗迹光子场的一种有前途的方法。

室女座A星系喷流中极高能辐射的起源

The origin of the very-high-energy radiation along the jet of Centaurus A

研究通过模拟和理论分析，探讨室女座A喷流中的结节是否为高能电子加速源，并解释其对极高能伽马射线谱的影响。

半人马座星系团中金属、晃动和反馈的非常深的钱德拉视图

A very deep Chandra view of metals, sloshing and feedback in the Centaurus cluster of galaxies

我们研究深钱德拉X射线观测半人马座星系团，阿贝尔3526。应用梯度幅值滤波器揭示了丰富的结构，从接近核的100 pc（0.5弧秒）尺度上的连续软发射到更大半径处的10 s kpc大小的特征。该集群包含多个高金属丰度区域，边缘尖锐。相对于方位角平均值，金属丰度和表面亮度的偏差是相关的，温度是负相关的，如预期的，如果在集群中的较大规模的不对称性主要由晃动运动。在西部冷锋周围有一系列约7 kpc的“缺口”，暗示着开尔文-亥姆霍兹不稳定性。冷锋宽度从4kpc到接近电子平均自由程不等，冷锋内部有多个5-10 kpc尺度的金属丰度团块，可能是活动星系核活动抬升的结果，也解释了中心金属丰度下降和内部金属丰度曲线平坦的现象。靠近核的是多重激波，包括一个半径为1.9 kpc的内壳状结构和一个围绕中心空腔的弱的1.1-1.4马赫数激波。在10千秒差距的半径范围内，有9个表面亮度凹陷，其中几个似乎与无线电发射有关。这些激波和空洞意味着，在500万年到1000万年的时间尺度上，这个核心一直在反复活动，表明加热和冷却之间存在着紧密的平衡。我们确认存在一系列的线性准周期结构。如果它们是声波，~5 kpc的间隔意味着600万年的周期，类似于冲击和空洞的年龄。或者，这些结构可以是开尔文-亥姆霍兹不稳定性，它们的相关湍流或放大的磁场层。

室女座A星系喷流中的分布式加速器：极高能伽马射线谱变硬的起源

Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays

本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制，解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构，推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8，并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。

钱德拉观测银河系超新星遗迹CTB 109（G109 .1-1.0）

Chandra observation of the Galactic supernova remnant CTB 109 (G109.1-1.0)

内容：我们研究了银河系超新星遗迹（SNR）CTB 109（G109.1-1.0）的X射线发射，这是众所周知的，其神秘的半壳形态在无线电和X射线，并与异常X射线脉冲星（AXP）1 E2259 +586。目的：我们希望了解SNR内部称为波瓣的X射线明亮特征的起源以及SNR冲击波与周围星际介质（ISM）相互作用的细节。方法：用ChandraACIS-I型超声心动图仪对左、右心室的SNR进行观测。我们通过将整个观测到的辐射分成小区域来分析X射线发射的光谱。根据位置的不同，用单组分或双组分非平衡电离模型可以最好地再现X射线发射。在双组分模型中，一个排放组分代表冲击ISM，另一个代表冲击喷出物。结果：我们检测到增强的元素丰度，特别是Si和Fe，在叶和周围。在叶瓣旁边有一个特殊的区域，其硅丰度是太阳值的3.3（2.6 - 4.0）倍。这是CTB 109中首次明确检测到喷出物。结论：新的钱德拉数据证实，波瓣是由SNR冲击和超新星喷出物与SNR CTB 109环境中的致密和不均匀介质相互作用产生的。新计算的信噪比年龄为t ~ 1.4 x 10^4年。

费米泡、微波霾和极化射电瓣的统一模型：银河系中心巨大外流中的反向激波

A Unified Model of the Fermi Bubbles, Microwave Haze, and Polarized Radio Lobes: Reverse Shocks in the Galactic Center's Giant Outflows

银河系中心的巨大外流表现为三种不同的非热现象：i）从核发出并延伸到|b| ~ 50度的硬谱γ射线“费米泡”; ii）硬谱总强度微波（~ 20-40 GHz）“雾”延伸到费米泡下游的|b| ~ 35度;以及iii）陡峭频谱、极化、“S-通过”无线电（~ 2-20 GHz）波瓣，其包围气泡并延伸至|b| ~ 60度。我们发现，核外流膨胀一个真正的泡沫在每个银河系半球，具有经典的结构，向外工作，反向冲击，接触不连续性，向前冲击。膨胀到晕的有限压力中，并考虑到可观的冷却和重力损失，每个气泡的接触不连续性现在只是非常缓慢地膨胀。我们发现在两个半球的巨大的观测签名，反向冲击的高度约1千秒差距以上的核;他们的存在最终解释了上述所有三个非热现象。激波再加速宇宙射线电子的同步辐射解释了微波烟霞和极化射电瓣的光谱、形态和垂直范围。激波再加速的强子与接触间断内部形成的冷却凝聚中密度更大的气体之间的碰撞解释了大部分气泡的γ射线发射率。

半人马座A：一个能量超过膝盖的宇宙射线的河外源

Centaurus A: the one extragalactic source of cosmic rays with energies above the knee

所有能量的宇宙射线的起源仍然不确定。在本文中，我们提出并探讨了一个天体物理方案，以产生宇宙射线的能量范围从低于$10^{15}$ $3 \times 10^{20}$ eV。我们在这里表明，只有我们的银河系和射电星系Cen A，每个都有自己的银河系宇宙射线粒子，但那些来自射电星系的能量被活跃的黑洞发出的喷流中的相对论激波推高，足以描述能量范围PeV到接近ZeV的最新数据。在这整个能量范围内的数据可从实验卡斯卡德，卡斯卡德-格兰德和皮埃尔俄歇天文台。这里计算出的能谱正确地再现了膝盖以外的测量光谱，与广泛持有的预期相反，不需要其他河外源人口来解释数据，即使在能量远低于一般截止预期在$6 \times 10^{19}$ eV，格赖森-扎采平-Kuzmin关闭由于与宇宙学微波背景的相互作用。我们提出了几个预测的源人口，宇宙射线的组成和传播到地球，可以在不久的将来进行测试。

A numerical study of the interplay between Fermi acceleration mechanisms in radio lobes of FR-II radio galaxies

Context: Radio-loud AGNs are thought to possess various sites of particle acceleration, which gives rise to the observed non-thermal spectra. Stochastic turbulent acceleration (STA) and diffusive shock acceleration (DSA) are commonly cited as potential sources of high-energy particles in weakly magnetized environments. Together, these acceleration processes and various radiative losses determine the emission characteristics of these extra-galactic radio sources. Aims: The purpose of this research is to investigate the dynamical interplay between the STA and DSA in the radio lobes of FR-II radi…

半人马座A中X射线双星的光谱特性

Spectral Properties of X-ray Binaries in Centaurus A

利用2007年两个多月的6次100 kS钱德拉观测数据，对NGC 5128（Cen A）中的X射线双星进行了光谱研究。根据拟合吸收柱的行为，我们将样品分为热主导态和非热主导态，并给出了L >2x10^37 erg/s的源的光谱参数。大多数的来源是一致的中子星低质量X射线双星（NS LMXB），我们确定了三个瞬态黑洞（BH）LMXB候选人符合尘埃带，这是一个小的晚型星系的残余。我们的研究结果还提供了初步的支持？2-5 Msol之间的致密物体的质量分布的明显的“差距”。我们认为BH LMXB优先出现在尘埃带中，并认为这是因为年轻的恒星星族。在Cen A晕中，大多数（~70-80%）潜在的罗氏叶填充施主年龄>12 Gyr，而BH LMXB需要>1 Msol的施主才能产生观测到的峰值亮度。这种对更大质量施主的要求也可以解释最近的一些结果，这些结果声称，对于早期类型星系的XB族，当Lx >= 5 × 10^38 erg/s时，X射线光度函数会变陡;对于更老的恒星星族，形成更明亮的光源所需的大于1 Msol的恒星更少。

活动星系核中的小射电瓣核照明及其强子gamma-ray馀光

Mini radio lobes in AGNs core illumination and their hadronic gamma-ray afterlight

最近的射电观测表明，活动星系中存在小射电瓣，其尺度为$\sim 10 {\rm pc}$。预计叶瓣将充满冲击加速的电子和质子。在这项工作中，我们研究的光子光谱的迷你叶，适当地考虑到强子过程。我们发现，由此产生的宽带谱包含两个不同的强子碰撞在$γ$射线带，即，由于光子π级联产生的次级电子/正电子，产生了$\sim$ MeV的质子同步辐射和$\sim$ GeV的质子同步辐射。特别是当粒子注入的持续时间短于叶龄时，预测到放射性暗$γ$射线叶。$γ$射线瓣的存在可以用未来的TeV- $γ$望远镜{ \it CTA}来检验。

半人马座A核气体云的动力学和电离

The Kinematics and Ionization of Nuclear Gas Clouds in Centaurus A

Neumayer等人确定了半人马座A核心中存在蓝移云，距离核心只有几秒差距，靠近射电喷流。我们认为，云已经被喷流的影响，它是在喷流的前景，占其蓝移发射的南侧的核。我们考虑冲击激发和光电离模型的云的激发。激波模型不考虑[SiVI]和[CaVIII]发射线通量。然而，X射线观测表明在半人马座A的核心有一个电离光子的来源;由入射到云上的推断通量产生的光电离可以解释这些线相对于布拉克特-伽马的通量。电离连续谱的幂律斜率与从X射线的同步加速器模型推断的相匹配。电离参数的对数为-1.9，这是塞弗特星系的典型值，与尘埃电离等离子体的建议值一致。模型云的密度取决于耀变体的洛伦兹因子和我们视线与喷流轴的倾角。对于急倾斜，推断的密度与预期的云密度一致。然而，对于中等倾角的喷流的视线，高洛伦兹因子意味着云密度超过$10^5 cm^{-3}$和非常低的填充因子，这表明伽马射线发射的模型应纳入喷流洛伦兹因子$\lesssim 5$。

活动星系核中的Cosmic Ray加速度--半人马座A可能是UHECR源

Cosmic Ray Acceleration in Active Galactic Nuclei - On Centaurus A as a possible UHECR Source

我们讨论了一个有代表性的选择粒子加速机制被认为是在活跃的银河系核。从黑洞附近的直接静电场加速到喷流中的费米型粒子加速，评估了超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能效率约束。（i）质子加速到$E_c = 5\times 10^{19}$ eV及以上的能量仍然具有挑战性，并且很可能需要能够将高能种子质子提高$\sim$ 10倍的附加机制的操作。有人认为，剪切加速度沿大规模射流在岑A可能是一个有前途的候选人。(ii)较重的元素，如铁核，更容易加速（例如，冲击或直接静电场），并且可能不需要额外的升压来达到$E \geq E_c$ ;（iii）如果Cen A确实被证明是UHECR源，那么宇宙射线成分可能因此预期在能量为$10^{19}$ eV的几倍以上变得更重。

死射电强活动星系核的命运：长寿命壳层辐射的新预测

The Fate of Dead Radio-loud Active Galactic Nuclei: A New Prediction of Long-lived Shell Emission

我们研究的命运，死的无线电源中，从中央发动机喷射已停止在其演变的早期阶段（$t = t_j \lesssim 10^5$年）。为了这个目的，我们从理论上评估从两个瓣和壳，这是由冲击射流物质和冲击环境介质，分别发射的演变。基于一个简单的扩展瓣和壳的动力学模型，我们阐明了如何宽带频谱的各个组成部分的喷流活动停止前后的演变。结果表明，当喷流处于活动状态（$t \leq t_j$）时，频谱主要由波瓣辐射所支配。另一方面，一旦喷流活动停止（$t > t_j$），波瓣发射就迅速消失，因为喷流不再提供新的电子。同时，壳层发射只显示出逐渐减少，因为加速电子是不断提供的弓冲击，传播到周围介质。因此，在喷流活动停止后不久，壳层的总辐射就在从无线电到伽马射线的广泛频率范围内超过了瓣层的辐射。我们的结果预测了一类新的死射电源，主要是壳发射。我们建议，从壳的发射可以探测特别是在无线电波长与平方公里阵列（SKA）阶段1。

半人马座A喷流纽结动力学和粒子加速的长期监测

Long Term Monitoring of the Dynamics and Particle Acceleration of Knots in the Jet of Centaurus A

我们提出了新的和档案的多频无线电和X射线数据半人马座A获得了近20年的VLA和钱德拉，我们测量的X射线和无线电频谱指数的喷流结，通量密度变化的喷流结，偏振变化和自行车。我们比较观察到的属性与当前结形成模型和粒子加速机制。我们排除了脉冲粒子加速作为所有结的形成机制，因为我们在所有观测中检测到相同的结群，并且我们没有发现X射线结极端可变性的证据。我们发现最有可能的机制，所有的固定结是碰撞导致的局部冲击，其次是一个稳定的状态，长期的，稳定的粒子加速和X射线同步辐射。在这种情况下，只有X射线的节点具有太微弱而无法检测到的无线电对应物，而只有无线电的节点是由于没有粒子加速到X射线发射能量的弱冲击。虽然基结是约束激波的主要候选者，但在这附近存在一个移动的结以及存在两个基结的事实在这个模型中很难解释。我们检测到明显的运动在三节，但是，他们的速度和位置提供了没有决定性的证据，或反对一个更快的移动“脊柱”内的射流。静止和移动的仅无线电结可能是由于流体的压缩。

河外小射电瓣的强子gamma-ray发射

Hadronic gamma-ray emission from extragalactic mini radio lobes

讨论了活动星系核中秒差距大小射电瓣的强子辐射。波瓣由冲击射流等离子体组成，预计将充满高能粒子。用蒙特卡罗模拟计算了包含光介子相互作用过程的波瓣光子谱。当初级电子的同步辐射较亮时，γ射线带的同步辐射自康普顿分量占主导地位。当主辐射不是很亮时，叶的强子辐射可以在γ射线带中占主导地位。质子同步加速分量出现在亚MeV波段。通过光介子级联产生的次级电子/正电子对辐射的同步辐射在GeV-TeV能量范围内出现。这些高能辐射特征为年轻活动星系核喷流中的质子加速提供了一个检验。

Simulated Interactions Between Radio Galaxies and Cluster Shocks -- 2: Jet Axes Orthogonal to Shock Normals

We report a 3D MHD simulation study of the interactions between radio galaxies and galaxy-cluster-media shocks in which the incident shock normals are orthogonal to the bipolar AGN jets. Before shock impact, light, supersonic jets inflate lobes (cavities) in a static, uniform ICM. We examine three AGN activity scenarios: 1) continued, steady jet activity; 2) jet source cycled off coincident with shock/radio lobe impact; 3) jet activity ceased well before shock arrival (a "radio phoenix" scenario). The simulations follow relativistic electrons (CRe) introduced by the jets, enabling synthetic ra…

通过喷流向周围物质传递能量以形成SS433/W50中的侧向穹顶

Energy transfer from jets to surrounding matter to form lateral lobes in SS433/W50

研究喷流与周围物质相互作用，通过二维模型分析SS433-W50系统中喷流穿过周围介质时的能量传递机制，揭示侧向穹顶的形成原因。

半人马座A喷流中的超高能Cosmic-Ray加速

Ultra-High Energy Cosmic-Ray Acceleration in the Jet of Centaurus A

我们评估了可实现的最大能量的冲击波扩散加速的喷流中的Cen A的核，更新模型的基础上，涉及的随机磁场，负责最近的同步辐射X射线测量。对于最大能量分析，可以想象的能量约束，从时空尺度被系统地认为是包括离散X射线结的射流宽。我们发现，在距星系核约1弧分的内部区域，包括AX和BX节点，质子和铁核分别可以被加速到10^{19}-10 ^{21} eV（10-100 EeV和ZeV）。还提供了高能中微子的截止能量上限。这些对于确定皮埃尔俄歇天文台检测到的超高能宇宙射线的加速位置至关重要，这意味着来自包括Cen A在内的附近星系的到来。

The X-Ray Cavity Around Hotspot E in Cygnus A: Tunneled by a Deflected Jet

The powerful FR II radio galaxy Cygnus A exhibits primary and secondary hotspots in each lobe. A 2 Msec Chandra X-ray image of Cygnus A has revealed an approximately circular hole, with a radius of 3.9 kpc, centered on the primary hotspot in the eastern radio lobe, hotspot E. We infer the distribution of X-ray emission on our line-of-sight from an X-ray surface brightness profile of the radio lobe adjacent to the hole and use it to argue that the hole is excavated from the radio lobe. The surface brightness profile of the hole implies a depth at least 1.7 $\pm$ 0.3 times greater than its proje…

武仙座A中的茧激波、X射线空腔与延展逆康普顿发射：来自钱德拉观测的线索

Cocoon shock, X-ray cavities and extended Inverse Compton emission in Hercules A: clues from Chandra observations

本研究利用钱德拉望远镜存档数据分析武仙座A中心射电星系3C348的喷流活动，探测到两对激波形成的茧结构、两个射电暗空腔及喷流和射电瓣的非热X射线发射，证实射电瓣X射线辐射为逆康普顿起源并测得磁场强度。

Cosmic ray acceleration to ultrahigh energy in radio galaxies

The origin of ultrahigh energy cosmic rays (UHECRs) is an open question. In this proceeding, we first review the general physical requirements that a source must meet for acceleration to 10-100 EeV, including the consideration that the shock is not highly relativistic. We show that shocks in the backflows of radio galaxies can meet these requirements. We discuss a model in which giant-lobed radio galaxies such as Centaurus A and Fornax A act as slowly-leaking UHECR reservoirs, with the UHECRs being accelerated during a more powerful past episode. We also show that Centaurus A, Fornax A and oth…

检验银心双极人马座A*泡的TDE外流模型

Testing the TDE Outflow Model for the Bipolar Sgr A Lobes at the Galactic Center

本研究通过流体动力学模拟检验银心人马座A*泡起源的TDE外流模型，基准模拟较好重现了观测特征，同时指出模型与观测的细微差异及未来需明确外流性质的研究方向。

Numerical modelling of the lobes of radio galaxies in cluster environments -- IV. Remnant radio galaxies

We examine the remnant phase of radio galaxies using three-dimensional hydrodynamical simulations of relativistic jets propagating through cluster environments. By switching the jets off once the lobes have reached a certain length we can study how the energy distribution between the lobes and shocked intra-cluster medium compares to that of an active source, as well as calculate synchrotron emission properties of the remnant sources. We see that as a result of disturbed cluster gas beginning to settle back into the initial cluster potential, streams of dense gas are pushed along the jet axis …

Inverse Compton scattering of starlight in the kiloparsec-scale jet in Centaurus A: The origin of excess TeV $γ$-ray emission

Centaurus A (Cen~A) is the nearest active radio galaxy, which has kiloparsec (kpc) scale jets and {giant lobes detected by various instruments in radio and X-ray frequency ranges}. The $Fermi$--Large Area Telescope and High Energy Stereoscopic System (HESS) confirmed, that Cen~A is a very high-energy (VHE; $> 0.1$~TeV) $γ$-ray emitter with a known spectral {softening} in the energy range from a few GeV to TeV. In this work, we consider a synchrotron self-Compton model in the nucleus for the broad band spectrum {below the break energy} and an external Compton model in kpc-scale jets for the $γ$…

双-双射电星系：射电结构形成的进一步认识

Double-double radio galaxies: further insights into the formation of the radio structures

双双射电星系（DDRGs）为我们研究大尺度射电源中的多个喷流活动提供了一个独特的机会。我们使用的无线电数据从甚大阵列和文献中模拟两个DDRG，B1450+333和B1834+620，在他们的动力学演化。我们发现，标准的Fanaroff-Riley II模型能够解释每个源的两个外瓣的属性，其中瓣是由冲压压力平衡的冲击在射流与周围介质的末端形成的。然而，标准模型不能很好地描述内部成对的叶。相反，我们解释的内叶所产生的相对论电子的发射外叶，这是压缩和重新加速的弓激波在前面的重新启动的射流和外叶内。预测的内叶向外叶的快速发展需要在外叶边缘最终发展出一个热点，导致DDRG最终类似于标准的Fanaroff-Riley II射电星系。这可能表明DDRG是大尺度射电星系演化的一个短暂但正常的阶段。

用朱雀观测的中年银河系超新星遗迹G296 .1-0.5中的喷出物探测

Ejecta detection in the middle-aged Galactic supernova remnant G296.1-0.5 observed with Suzaku

本文报道了利用朱雀星上的X射线成像光谱仪对银河系中龄超新星遗迹G296.1-0.5中的喷出物进行探测的结果。三个瓣，北，东南和西南和瓣间区域的光谱，包括软（0.3-2.0 keV）的非平衡电离等离子体的起源。在北部、东南部和叶间地区，热辐射可用单分量模型表示，在西南部地区可用双分量非平衡电离（VNEI）模型表示。研究区的光谱有N、O、Ne、Mg和Si元素谱线。在这项工作中首次显示了从这个残基的硅发射。得到的Ne，Mg和Si元素的丰度增强显示在所有区域的喷出物的贡献。假设该残骸为Sedov相，在d=3 kpc的距离下，我们得到了环境密度n 0 ~ 0.45cm-3，年龄t ~ 2.8 × 104 yr，激波速度Vs ~ 320 km/s，激波温度Ts ~ 1.2 × 106 K，上扫质量Msw ~ 340 M。

AGN jet feedback on a moving mesh: lobe energetics and X-ray properties in a realistic cluster environment

Jet feedback from active galactic nuclei (AGN) harboured by brightest cluster galaxies is expected to play a fundamental role in regulating cooling in the intracluster medium (ICM). While observations and theory suggest energy within jet lobes balances ICM radiative losses, the modus operandi of energy communication with the ICM remains unclear. We present simulations of very high resolution AGN-driven jets launching in a live, cosmological galaxy cluster, within the moving mesh code AREPO. As the jet propagates through the ICM the majority of its energy, which is initially in the kinetic form…

对射电星系半人马座A核极化的X射线到射电波段研究

An X-rays-to-radio investigation of the nuclear polarization from the radio-galaxy Centaurus A

本研究利用半人马座A核心的全色偏振数据，构建光谱能量分布，证实同步自康普顿模型可拟合射电到X射线偏振流量，支持其粒子加速的激波加速机制。

费米大面积望远镜观察半人马座A射电星系的核心

Fermi Large Area Telescope View of the Core of the Radio Galaxy Centaurus A

本文介绍了利用费米伽玛射线望远镜对附近射电星系半人马座A进行的LAT观测。证实了先前的EGRET探测，并使用费米科学运行前10个月的数据改进了定位。在以前的工作中，我们提出了通过LAT的叶的检测，在这项工作中，我们集中在Cen~A的伽马射线核心。LAT观察到的通量水平与EGRET观察到的通量水平无显著差异，极软LAT光谱（$\G=2.67\pm0.10_{stat}\pm0.08_{sys}$，其中光子通量为$Φ\propto E^{-\G}$）也无显著差异。LAT核心频谱，外推到更高的能量，是勉强一致的非同步HESS频谱的来源。LAT观测得到了来自朱雀的同步观测，Swift Burst Alert望远镜和X射线望远镜，以及使用南方毫弧秒干涉仪跟踪活动星系核（TANAMI）计划的无线电观测的补充，以及来自各种仪器和波长的各种非同步存档数据，以产生光谱能量分布（SED）。我们用一个单区同步加速器/同步加速器自康普顿模型拟合了这个宽带数据集，该模型很好地描述了GeV辐射的无线电，但未能解释HESS在2004-2008年观察到的非同步高能TeV辐射。该拟合需要低多普勒因子，与BL Lac相反，BL Lac通常需要较大的值来拟合其宽带SED。这表明$\g$射线的发射起源于一个比BL Lac慢的区域，与Cen~A的先前模拟结果一致。这个较慢的区域可能是一个围绕快速脊柱的较慢移动的层，或者是一…