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。
2012-02-04 astro-ph.HE
A multifrequency study of possible relic lobes in giant radio sources
我们目前的低频观测与巨型米波射电望远镜(GMRT)的三个巨大的无线电源(GRSs,J0139+3957,J0200+4049和J0807+7400)与宽松的弥漫叶,没有热点和喷流的证据。其中最大的J0200+4049在西叶中心有一个凹陷,而J0139+3957和J0807+7400则分别被Klein等人和Lara等人认为是遗迹射电源。我们估计了脑叶的年龄。我们还介绍了J0807+7400核心的甚大天线阵(VLA)观测,并确定了所有三个源的核心无线电频谱。虽然无线电核心表明,目前的来源是活跃的,我们探讨的可能性,在这些来源的叶是由于早期的活动周期。
2009-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray point sources towards the giant radio lobes of Centaurus A
National Tsing Hua University(国立清华大学);Jagiellonian University(雅盖隆大学)
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。
2026-10-16 astro-ph.HE
Suzaku diagnostics of the energetics in the lobes of the giant radio galaxy 3C 35
朱雀号对一个巨大的射电星系3C 35的观测揭示了与其射电叶和/或宿主星系有关的微弱的扩展X射线发射。在仔细减去X射线和非X射线背景以及污染X射线源之后,微弱发射的X射线光谱由幂律(PL)和软热分量的总和再现。软分量归因于来自宿主星系的热等离子体发射。发现PL分量的光子指数$Γ= 1.35_{-0.86}^{+0.56}$ $_{-0.10}^{+0.11}$(其中第一和第二误差代表统计和系统误差)与来自波瓣的同步辐射指数$Γ_{\rm R} = 1.7$一致。因此,PL分量归因于来自瓣中的同步加速器电子的逆康普顿(IC)X射线。在1 keV下的X射线通量密度被导出为$13.6\pm 5.4_{-3.6}^{+4.0}$ nJy,光子指数固定在无线电值。这些叶的X射线表面亮度($\sim 0.2$ nJy arcmin $^{-2}$)是通过IC X射线发射研究的叶中最低的。结合327.4兆赫的同步加速器射电通量密度$7.5 \pm 0.2$ Jy,在这些射电星系中,在叶瓣上空间平均的电子能量密度被评估为最低,为$u_{\rm e} = (5.8 \pm 2.3 _{-1.7}^{+1.9}) \times 10^{-14}$ ergs cm $^{-3}$除以$10^{3}$ - $10^{5}$的电子洛伦兹因子。磁能密度计算为$u_{\rm m}=(3.1_{-1.0}^{+2.…
2010-11-19 astro-ph.HE
Which radio galaxies can make the highest-energy cosmic rays?
许多作者认为,皮埃尔俄歇天文台和其他宇宙射线望远镜探测到的超高能宇宙射线(UHECR)可能在射电星系的核、喷流或叶中被加速。在这里,我专注于随机加速度在叶。我的要求,他们加速质子的最高观测到的能量的地方限制的可观察到的属性的射电瓣,满足了相对较少的对象内的Greisen-Zat'sepin-Kuzmin(GZK)截止;如果UHECR是质子,并在射电瓣内加速,它们的来源可能是已知的和编目的射电星系。我的波瓣加速也意味着一个(电荷依赖)的上限能量的UHECR,可以以这种方式产生的,如果叶是占主导地位的加速器在当地的宇宙,如果UHECR主要是质子,我们不太可能看到宇宙射线的能量比我们已经观察到的高得多。我评论的可行性的随机加速机制和可能的组成宇宙射线以这种方式加速,根据我们目前的理解的内容的大规模瓣的射电星系,最后讨论的影响随机瓣加速宇宙射线天文学的未来。
2010-04-07 astro-ph.HE
Centaurus A: constraints on the nature of the giant lobe filaments from XMM-Newton observations
我们报告了对Fanaroff-Riley I类射电星系Centaurus A南巨瓣顶丝的XMM-牛顿观测。我们发现没有X射线过剩的灯丝区域,并放置一个3西格玛上限的1千电子伏的通量密度的灯丝9.6 nJy。这直接限制了灯丝中的电子密度和磁场强度。对于单个灯丝,我们第一次表明,只要粒子指数>=2,同步辐射率的过剩不能纯粹由过剩的电子产生:灯丝的磁场强度必须高于作为一个整体的巨瓣,并接近或高于均分值的灯丝。相对于由相对论电子提供的压力,灯丝相对于周围的波瓣没有明显的过压。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mass entrainment and turbulence-driven acceleration of ultra-high energy cosmic rays in Centaurus A
对FR I射电星系半人马座A在射电、X射线和伽马射线波段的观测提供了轻子加速到几TeV的证据,以及强子加速到几十EeV的线索。综合现有的观测约束的物理条件和粒子含量的喷流,内叶和巨大的半人马座A的瓣,我们的目标是评估其作为一个超高能宇宙射线源的可行性。我们应用了几种确定喷流功率的方法,并证实了各种功率估计值~ 1 x 10^43 erg s^-1的一致性。采用标度关系的基础上,以前的结果为3C 31,我们估计粒子数密度的射流,包括通过X射线观测可用的无线电。我们的模型与喷流相容,喷流通过热气体的外部卷吸作用吸收约3 x 10^21 g/s的物质,通过含喷流恒星的内部卷吸作用吸收约7 x 10^22 g/s的物质。这导致辐射粒子和磁场产生的内部波瓣压力与我们推导出的外部压力之间的不平衡。基于对其他FR I源外部环境的了解,我们估计巨瓣中的热压力为1.5 x 10^-12达因·厘米^-2,由此我们推导出温度的下限约为1.6 x 10^8 K。利用动力学和浮力参数,我们推断~ 440-645百万年和~ 560百万年分别为巨型裂片的声音交叉和浮力年龄,与它们的光谱年龄不一致。我们重新调查粒子加速的可行性,通过随机过程中的叶片,把新的约束的能量和湍流输入的叶片。相同的“非常热”的温度,允许夹带计算和丢失的压力之间的自洽性,也允许随机UHECR加速模型的工作。
2013-08-05 astro-ph.HE
Revealing the Unusual Structure of the KAT-7-Discovered Giant Radio Galaxy J0133$-$1302
我们提出了一个新的研究的1.7兆秒差距的KAT-7发现的巨型射电星系,J0133 $-$ 1302,这是进行使用GMRT数据在323和608 MHz。这个源位于RA $01^h33^m13^s$和Dec $-13^{\circ}03^\prime00^{\prime\prime}$,光度红移为$\sim$ 0.3。我们发现不寻常的形态特性的来源,其中包括叶是非常不对称的,其中上叶是更远的核心相比,下叶,和一个复杂的结构的上叶。上叶的这种复杂结构暗示了另一个源的存在,它靠近叶的边缘,类似于一个双折射或扭曲的弯曲尾巴(DBT)射电星系。上叶和下叶都有一个陡峭的光谱,下叶的同步辐射年龄应该小于4400万年。核心有一个倒置的光谱,我们的结果表明,在J0133 $-$ 1302的母星系开始了新的喷流活动。我们的光谱分析表明,这个源可能是千兆赫兹峰谱(GPS)射电星系。
2021-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
In-situ acceleration of radio-emitting particles in the lobes of radio galaxies: Evolving observational perspective and recent clues
本文从观测视角回顾了射电星系瓣中相对论性粒子原位加速研究的发展脉络与里程碑,并基于Abell 1033星系团中尾状射电源的最新灵敏射电观测,提出了原位加速的新观测线索。
2024-02-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-energy particle acceleration at the radio-lobe shock of Centaurus A
我们提出了新的结果,使用钱德拉甚大计划观测数据的西南射电瓣的半人马座A周围的冲击。辐射的X射线光谱在叶的西南边缘的外部周围是很好地描述了一个单一的幂律模型与银河系的吸收-热模型是非常不利的,除了在该地区最接近的核心。我们的结论是,波瓣西南部周围的X射线发射中有很大一部分是同步加速器发射的,而不是热发射的。我们推断,在冲击波最强且周围气体密度最低的区域,波瓣的膨胀正在将粒子加速到X射线同步加速器发射能量,类似于超新星遗迹,如SN 1006。这种解释解决了我们早先对这种发射的纯热解释中的一个问题,即穿过激波的密度压缩需要比理论上预期的因子4大得多。我们估计,瓣正在以约2600 km/s的速度向西南方向扩张,相对于周围介质大约为8马赫。我们讨论了激波区域内谱指数的空间变化,得出的结论是,我们的观测结果将激波最强部分加速粒子的γ_max限制为10^8,这与扩散激波加速理论的预期一致。最后,我们认为这些结果的影响,为生产超高能宇宙射线(UHECRs)和TeV发射从半人马座A,得出的结论是,冲击波前区域是不太可能是一个重要的来源的UHECRs,但TeV发射从这个地区预计在水平相当于目前的限制在TeV的能量,合理的假设磁场强度。
2009-01-10 astro-ph.HE
A giant radio jet of very unusual polarization in a single-lobed radio galaxy
我们报告发现了一个非常不寻常的,主要是单面射电星系CGCG 049 -033。它的射电喷流是迄今为止探测到的最大的,发出强烈的偏振同步辐射,可以从星系核一直追踪到距离约440千秒差距的热点。这个喷流来自一个质量极大的黑洞(质量大于太阳质量的10^9倍),并形成了一个非常紧凑的射电瓣。对于至少20的表面亮度对比度,在反喷流一侧没有检测到射电瓣,其亮度与主喷流相似,高达数十kpc的尺度。因此,与几乎普遍的趋势相反,这个射电星系中的亮度不对称性随着与核心的距离而增加。具有几个不寻常的属性,包括一个占主导地位的环形磁场,这Fanaroff-Riley II型(FR-II)巨型喷气机是一个非常有用的实验室,用于测试磁场在喷气稳定和无线电波瓣形成的作用。
2009-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray measurement of electron and magnetic-field energy densities in the west lobe of the giant radio galaxy 3C 236
利用朱雀天文台观测了3C 236射电星系西瓣的X射线辐射,以评估该瓣的能量学。在去除Chandra探测到的X射线源的污染并减去X射线和非X射线背景之后,来自瓣的朱雀光谱由光子指数为$Γ= 2.23_{-0.38-0.12}^{+0.44+0.14}$的功率低模型再现,其中第一和第二误差分别代表统计误差和系统误差。在误差范围内,X射线指数与无线电同步加速器指数$Γ_{\rm R} = 1.74 \pm 0.07$一致,估计在326 - 2695 MHz范围内。这一一致性支持了X射线发射是由填充叶瓣的同步加速器电子的逆康普顿(IC)辐射引起的,在那里宇宙微波背景光子被向上散射。这个结果使3C 236成为最大的射电星系,它的叶曾经通过IC X射线光子探测过。当光子指数固定为$Γ_{\rm R}$时,在1keV下的X射线通量密度被测量为$S_{\rm X} = 12.3 \pm 2.0 \pm 1.9$ nJy。将X射线通量与射电通量(608.5 MHz的$S_{\rm R} = 1.11 \pm 0.02$ Jy)进行比较,得到西瓣电子和磁场的能量密度分别为$u_{\rm e} = 3.9_{-0.7 -0.9}^{+0.6 +1.0} \times 10^{-14} $ ergs cm $^{-3}$和$u_{\rm m} = 0.92_{-0.15 -0.35}^{+0.21 +0.…
2015-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
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。
2013-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The structure of the giant radio fossil in the Ophiuchus galaxy cluster
本文利用uGMRT低频观测揭示蛇夫座星系团巨型化石射电瓣的精细结构,发现其中陡谱射电纤维,并通过谱拐折确定其冷却年龄约174 Myr,为研究最强AGN爆发提供关键约束。
2025-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
On The Depolarization Asymmetry Seen in Giant Radio Lobes
在双瓣射电源中看到的去极化不对称性,被称为莱恩-加灵顿(L-G)效应,其中随着波长的增加,在没有可见喷流的瓣中看到更快速的去极化,可以通过两个瓣之间的内部差异来解释,或者通过仅位于去极化瓣前面的外部法拉第屏来解释。如果喷流的单侧性是由于相对论性光束,那么退偏振不对称性一定是由于法拉第屏的介入。如果它是内在的,去极化不对称性必须与叶的内部差异有关。在本文中,我们假设几个Fanaroff-Riley Class 1(FRI)源的外喷流的速度表现出L-G效应是接近的0.1c由其他几个研究者报告。对于这些来源,我们发现,喷流的片面性不能解释的光束,因此必须是内在的。在这些FRI源中,L-G效应必须归因于起源于叶本身内部的差异。虽然不知道FRII源的外部喷流中的流动是否也减慢到这个速度,但建议对L-G效应的解释在两种类型中可能是相同的。最近的证据表明FRII星系具有非常大的视角,这反过来又意味着L-G模型不能与喷流速度无关。因此,完全排除脑叶的内部去极化作为L-G效应的真正解释可能还为时过早。
2012-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2015-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Suzaku measurement of electron and magnetic energy densities in the east lobe of the giant radio galaxy DA 240
对巨型射电星系DA 240(其大小为1.48 Mpc)的朱雀数据进行仔细分析,发现与其东叶有关的弥散X射线发射。漫射X射线光谱用简单的幂律模型描述,光子指数为1.92(-0.17+0.13)(-0.06+0.04),其中第一和第二误差代表统计误差和系统误差。与同步加速器射电光子指数(326 - 608.5 MHz,1.95 ± 0.01)的一致性确保了过量的X射线发射归因于同步辐射电子的逆康普顿发射,从而增强了宇宙微波背景光子。从X射线通量密度来看,51.5 ± 3.9与326 MHz时同步辐射强度10.30 ± 0.12 Jy相比,磁和电子的能量密度估计为(3.0 +-0.2 +-0.4)\times 10^(-14)ergs/cm 3和u_e =(3.4(-0.2+0.3)(-0.4+0.5))\times 10^(-14)ergs/cm 3,电子洛伦兹因子为10^3 - 10^5。因此,东瓣处于电子与磁场的均分状态,参数为u_e/u_m = 1.1(-0.1+0.2)(-0.2+0.4)。DA 240的东叶是射电星系X射线探测到的所有叶中u_e值最低的。将大小约为1 Mpc的巨型射电星系的能量与较小天体的能量进行比较,表明射电星系在从100 kpc演化到1 Mpc时可能会失去喷流能量。
2011-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The dynamics of the giant radio galaxy 3C 457
本文介绍了利用巨型米波射电望远镜和甚大天线阵进行的多频射电观测,以及利用巨型射电源(GRS)3C 457的X射线多镜任务({ \it XMM-Newton})望远镜进行的X射线观测。利用X射线探测了大射电暴的核、叶和环境。我们研究无线电和X射线发射之间的关系,确定在一个大的频率范围内的无线电频谱和属性的X射线发射从叶逆康普顿散射的宇宙微波背景(CMB)光子。波瓣的磁场强度非常接近均分值。两个凸起在热点附近处于压力平衡状态,并且明显地向核心处压力不足。GRS核心的X射线光谱由未吸收的软幂律成分和被严重吸收的硬幂律成分组成。未被吸收的软成分可能与射电喷流有关。在我们的实验数据中没有发现Fe K $α$发射线的强有力证据。
2009-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Study of the PeV Neutrino, $γ$-rays and UHECRs around The Lobes of Centaurus A
皮埃尔俄歇天文台报告了最高能量宇宙射线到达方向的分布。这些事件是在10年的手术中收集的,其倾斜度在-90 $^\circ$和+45 $^\circ$之间。冰立方中微子望远镜报告在高能起始事件目录中探测到82个地外中微子。该目录中报道的最高能量中微子事件(IC 35)的能量为2004 $^{+236}_{-262}$ TeV,其重建中心为RA= $208.4^\circ$和DEC= $-55.8^\circ$(J2000)。半人马座A是距离我们最近的射电活动星系核,也是宇宙射线加速到$\sim\, 10^{20}$ eV的潜在候选者之一,我们证明了围绕半人马座A方向(15 $^\circ$半径)的超高能宇宙射线(UHECR)可以在巨瓣内加速。通过研究UHECR的组成,通过光衰变过程,这些可以达到的最大能量,在巨大的瓣和平均偏转角,核由于银河系和河外磁场,它表明,最有希望的候选人的UHECR组成是轻的核,如碳/氮核。考虑到相对论性碳核与光子场(河外背景光和同步加速器)和物质(叶内外)的相互作用,我们没有找到足够的证据将IC 35事件与Pierre Auger天文台报道的UHECR联系起来。
2018-09-15 astro-ph.HE
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。
2014-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Reduced Gas Accretion onto Galaxies due to Effects of External Giant Radio Lobes
本研究通过宇宙学磁流体动力学模拟,量化了超大质量黑洞巨型射电瓣对周边星系气体吸积的抑制作用,揭示了磁场分布不均与不同质量晕重子丰度的下降幅度,提出需在下一代宇宙学模拟中纳入该AGN外部反馈机制。
2025-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
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。
2010-06-17 astro-ph.HE
Evidence for in-situ acceleration of relativistic particles in the wings of X-shaped radio galaxies
S N Bose National Centre for Basic Sciences(S N 玻色基础科学国家中心);UM-DAE Centre for Excellence in Basic Sciences(UM-DAE 基础科学卓越中心);Indian Institute of Astrophysics (IIA)(印度天体物理研究所)
该研究在40个X形射电星系(含15个新样本)的68个射电翼中发现11个存在相对论粒子原位加速证据,结合光谱测绘揭示其与叶状体弯曲区域相关,为相关后续研究提供支撑。
2025-11-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A new distant Giant Radio Galaxy in the Boötes field serendipitously detected by Chandra
巨射电星系(GRG)是宇宙中最大的单一结构。展示出扩展的射电形态,它们的预计大小范围从0.7 Mpc到4.9 Mpc。LOFAR为GRG的发现和研究打开了一扇新的窗口,尽管今天已知的GRG有数百个,但它们的主要增长催化剂仍然存在争议。对GRG异常大小的一个自然解释是它们的年龄。在这种情况下,硬X射线选择的GRG显示出重新开始活动的证据,巨大的射电瓣大多与核源断开连接,如果有的话。在本文中,我们提出了一个遥远的($z=0.629$),中等X射线选择GRG在牧夫座领域的偶然发现。高质量,深钱德拉和LOFAR数据允许一个强大的研究之间的联系的核和叶,在一个更大的红移到目前为止无法访问的编码掩模硬X射线仪器。在这项工作中提出的GRG的无线电形态并没有重新启动活动的证据,核无线电核心频谱似乎并不像GPS。另一方面,新的GRG的X射线性质与以前用Swift/BAT和INTEGRAL在较低红移下研究的结果完全一致。特别是,从X射线光谱测得的辐射热光度比从射电瓣测得的辐射热光度大六倍,尽管很大的不确定性使它们在形式上一致于$1σ$。最后,GRG周围的中等密度的环境,跟踪星系的空间分布,支持最近的研究结果,GRG的增长主要不是由欠密度的环境。
2021-03-10 astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic rays from shocks in the lobes of powerful radio galaxies
超高能宇宙射线(UHECRs)的起源问题几十年来一直是一个悬而未决的问题。在这里,我们使用的流体动力学模拟和一般的物理参数相结合,以证明UHECRs原则上可以产生的扩散冲击加速(DSA)的冲击在回流的材料的射电星系叶。这些激波发生在喷流物质通过相对论终止激波之后。最近,几位作者已经证明,高度相对论冲击在加速UHECR方面是无效的。在我们提出的模型中的冲击波有一个范围的非相对论或温和的相对论冲击波速度更有利于UHECR加速,冲击波的大小在1- 10 kpc的范围内。大约10%的喷流能量通量通过$M>3$回流中的激波集中。虽然冲击速度可以足够低,使得经由DSA加速到高能量仍然是有效的,但是它们也足够高,使得Hillas能量接近$10^{19-20}$ eV,特别是对于较重的CR组合物和在流体元素通过多次冲击的情况下。我们讨论了一些更普遍的考虑加速粒子的超高能参考巨大的叶状射电星系,如半人马座A和天炉座A,一类来源,这可能是负责观察到的各向异性从UHECR天文台。
2018-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inverse Compton X-rays from Giant Radio Galaxies at z~1
我们报告的XMM-牛顿观测三个FR II射电星系的红移在0.85和1.34之间,这表明在射电叶内的扩展扩散X射线发射,可能是由于逆康普顿上散射的宇宙微波背景。在此假设下,通过频谱拟合与档案VLA射电观测,我们得到了一个独立的估计磁场在射电瓣的3C 469.1,并比较它与均分值。我们发现这两个估计之间的一致性,只要在粒子的能量分布的周转发生在一个洛伦兹因子超过~ 250。我们确定的相对论粒子的总能量在所有三个源的无线电发射波瓣的范围在3e 59和8 e59尔格之间。这些X射线源的原子核是强吸收的活动星系核。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shock Acceleration Model with Postshock Turbulence for Giant Radio Relics
我们探讨了巨射电遗迹的激波加速模型,在该模型中,相对论电子通过扩散激波加速(DSA)被星系团外围的合并驱动的激波加速。除了DSA,湍流加速压缩MHD模式下游的冲击,包括以及能量损失的后冲击电子库仑散射,同步辐射,逆康普顿散射的宇宙背景辐射。考虑到只有一小部分的合并集群主机无线电遗迹,我们赞成再加速的情况下,无线电遗迹优先产生时,冲击遇到的地区包含低能量($γ_{\rm e} \lesssim 300$)宇宙射线电子(CRe)。我们进行了与时间相关的DSA模拟的球形膨胀冲击与相关的香肠无线电遗物的物理参数,并计算从加速CRe的无线电同步辐射。我们发现,显着水平的激波后湍流加速是必需的,以再现广泛的配置文件所观察到的无线电通量密度的香肠遗物。此外,如果假定的激波在大约1000万年前已经扫过并离开了化石CRe的震前区,则可以解释观测到的综合射电谱中的谱弯曲。
2017-06-10 astro-ph.HE
A multi-frequency study of the SZE in giant radio galaxies
射电星系(RG)叶包含相对论电子嵌入在一个纠缠的磁场,产生,除了低频同步辐射无线电发射,逆康普顿散射(ICS)的宇宙微波背景(CMB)光子。这产生了相对论性的非热Sunyaev-Zel 'dovich效应(SZE)。我们研究了射电星系样本中非热SZE的光谱和空间特性,并预测了它们在SZE的负和正部分的可探测性,如普朗克,OLIMPO和赫歇尔-SPIRE的空间实验。这些涵盖了广泛的频率范围,从无线电到亚毫米。我们在一个一般的形式主义,相当于相对论协变的一个模型的SZE和描述的电子人口包含在射电星系的瓣与来自他们的无线电观测参数,即通量,光谱指数,和空间扩展。我们进一步限制电子光谱和磁场的RG叶使用X射线,伽马射线和微波档案观测。我们确定了RG波瓣中SZE的主要光谱特征,即SZE的最小值、交叉和最大值。我们表明,这些典型的光谱特征属于可用的空间实验探测的频率范围。我们提供了最可靠的预测的幅度和频谱形状的SZE在一个样本中选定的RG扩展瓣。在这些对象中的三个,我们还得到了估计的磁场在叶muG水平相结合的无线电(同步加速器)观测和X射线(ICS)观测。这些数据,连同WMAP的上限,设置约束的最小动量的电子驻留在RG瓣,并允许现实的预测其SZE的可见性与普朗克,OLIMPO,赫歇尔-SPIRE推导。[删节]
2012-11-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Hydromagnetic Flux Tubes
我们发现射电星系瓣内回流中的磁流体流管为宇宙射线(CR)的超高能加速提供了一个合适的环境。我们表明,CR可以达到Hillas(1984)的能量,即使在磁通管中的磁化湍流是不够强的玻姆扩散适用。本文证明了磁流体管中连续弱激波引起的一阶费米加速与强湍流引起的二阶费米加速是等价的。
2019-06-06 astro-ph.HE
Suzaku observation of the giant radio galaxy 3C 326
朱雀观测一个巨大的射电星系,3C 326,它的物理大小约为2 Mpc,在2008年1月19 - 21日进行。除了几个X射线源外,还检测到与其西瓣相关的扩散发射,但东瓣被未识别的X射线源WARP J1552.4+2007污染。在仔细评估了X射线和非X射线背景后,西瓣的0.4 - 7 keV X射线谱用幂律模型描述。光子指数和1 keV通量密度分别推导为$1.82_{-0.24}^{+0.26}\pm0.04$和$19.4_{-3.2}^{+3.3}\pm 3.0$ nJy,其中第一和第二误差表示统计误差和系统误差。散射的X射线被认为是同步加速器射电电子从宇宙微波背景光子中散射出来的逆康普顿辐射。这个射电星系是通过逆康普顿X射线发射探测到的具有叶瓣的星系中最大的。将射电通量与X射线通量进行比较,得到电子和磁场的能量密度分别为$u_e = (2.3 \pm 0.3 \pm 0.3) \times 10^{-13}$ ergs/cm 3和$u_m = (1.2_{-0.1}^{+0.2}\pm 0.2) \times 10^{-14}$ ergs/cm 3。建议该星系的主机与吸收校正的2 - 10千电子伏的光度为$<2 \times 10^{42}$尔格/秒的低光度的核心,连同一个相对较弱的无线电核心。比较了3C 326西瓣星系与大小为$\sim 100$ kpc的中等射电星系的能量学。3…
2009-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Synchrotron Gamma-Ray Emission Model of the Giant Outburst of Quasar 3C 279 in 2015 June: Fast Reconnection or Stochastic Acceleration with Electromagnetic Cascade?
我们使用随时间变化的数值模拟测试了2015年6月观测到的blazar 3C 279非常明亮的伽马射线耀斑的同步辐射场景。高达100的体洛伦兹因子可以使同步加速器的最大能量超过GeV的能量范围。我们发现两种可能的解决方案的X射线到伽马射线光谱。一种是具有硬幂律指数的瞬发电子注入模型,正如磁重联模型所建议的那样。由于次级电子-正电子对,太强的磁场会产生太亮的同步加速器X射线通量。即使在瞬发电子注入模型中,坡印廷通量光度也至多与伽马射线或电子光度相当。另一个模型是随机加速模型,它导致了一个非常独特的图片伴随着电磁级联和再加速的次级电子-正电子对。在这个模型中,与伽马射线和电子相比,磁场的能量预算非常低。
2020-01-29 astro-ph.HE
J021659-044920: a relic giant radio galaxy at z ~ 1.3
我们报告发现了一个在红移$z \sim 1.3$的遗留巨型射电星系(GRG)J 021659 -044920,它表现出大规模的扩展,几乎同空间的射电和X射线辐射,但没有检测到活动星系核,喷流和热点。在观测帧0.325 GHz,使用巨型米波射电望远镜观测的GRG的总角范围被发现是${\sim}$ 2.4弧分,这对应于总投影线性尺寸为$\sim$ 1.2 Mpc。在0.240和1.4 GHz之间的综合无线电频谱显示出高的频谱曲率($α_{\rm 0.610~GHz}^{\rm 1.4~GHz} - α_{\rm 0.240~GHz}^{\rm 0.325~GHz}$ $>$ 1.19),在0.325 GHz以上急剧变陡,与$\sim$ 8 $\times$ 10 $^{6}$年的遗迹无线电发射一致。在0.325 ~ 1.4GHz观测框架内,两瓣的射电谱指数图从1.4 ~ 2.5变化,从外端到内端有变陡的趋势,表明瓣内有等离子体回流。扩展的X射线发射的特点是吸收幂律与光子指数$\sim$ 1.86有利于逆康普顿散射的宇宙微波背景(ICCMB)光子作为合理的起源。在ICCMB假设下,利用X射线和射电通量,我们估计叶中的磁场为3.3 $μ$ G。基于能量均分的磁场估计为$\sim$ 3.5 $μ$ G。我们的工作提出了一个案例研究的一个罕见的例子,一个GRG陷入垂死阶段在遥远的宇宙。
2015-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet collimation and acceleration in the giant radio galaxy NGC 315
利用多频甚长基线阵列观测和高灵敏度阵列和甚大阵列的数据,研究了附近巨型射电星系NGC 315中喷流的准直和加速。我们发现,射流的几何形状从半抛物线形状过渡到一个圆锥/双曲线形状的距离为$\approx10^5$引力半径。我们约束频率依赖的核心位置,从我们找到的喷气基地。抛物区域的喷流准直轮廓与最外层极向磁场线的稳态轴对称无力电动力学解吻合得很好,该极向磁场线锚定在赤道面上的黑洞事件视界上,类似于附近的射电星系M87和NGC 6251。从喷流和反喷流之间亮度的不对称性导出的速度场显示出在发生喷流准直的区域中逐渐加速到体积洛伦兹因子$Γ\sim 3$,从而证实了喷流加速和准直区的存在。这些结果表明,射流被周围介质的压力准直,并通过将坡印亭通量转换为动能通量来加速。我们发现在一个有限的距离范围内,我们的数据的角分辨率是足够的解决喷流横向结构的边缘增亮。这表明,要么射流具有快速的内部和缓慢的外部层的分层速度场或粒子加速过程是更有效的外层由于与环境的相互作用在pc尺度上。
2020-12-28 astro-ph.HE
The X-ray and radio-emitting plasma lobes of 4C23.56: further evidence of recurrent jet activity and high acceleration energies
钱德拉对巨大射电星系4C23.56在z = 2.5的新观测显示,X射线呈线性结构,与其射电发射一致,但与详细的射电结构反相关。与我们以前研究过的强大的高z巨射电星系相一致,X射线似乎总是在瓣等离子体最古老的地方发现,即使在射电辐射早已消失的地方。热点复合体似乎显示出类似于最大射电类星体4C74.26所展示的双激波结构的结构,X射线激波再次被偏移到比射电同步加速器激波更靠近核的位置。在目前的论文中,这些冲击之间的偏移甚至更大,为35 kpc。对于经典双射电源(FRII)来说,不寻常的是,在热点之外的区域(比热点本身更远离核)有平滑的低表面亮度无线电发射,这似乎是对称的两个喷流的末端。我们认为这种现象可能的解释,并得出结论,它产生于高能电子,最近在附近的无线电热点,泄漏到一个预先存在的弱磁化等离子体,是对称的遗物叶美联储从以前的情节喷射活动加速。这与在经典双射电源的各种例子中以前喷流喷射时代的其他表现形成对比,即(1)Schoenmakers等人的双-双射电源星系,(2)Laskar等人的双-双X射线/射电源星系和(3)原型经典双射电源星系中残留的X射线反喷流的存在,在强大的射电星系和类星体中发生的多幕喷流活动表明,它们对周围正在进行的结构形成过程的影响可能比以前假设的要持久。
2010-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Giant Magnetized Outflows from the Centre of the Milky Way
银河系的核心是众所周知的港口地区的激烈的恒星形成活动,以及一个超大质量的黑洞。最近的费米太空望远镜观测揭示了γ射线辐射的区域达到了银河系中心的上方和下方,即所谓的费米气泡。目前还不确定这些是由核恒星形成还是由中央黑洞的类星体爆发产生的,也没有关于结构磁场的报道。在这里,我们报告的检测两个巨大的,线性极化的无线电波瓣,包含三个脊状的子结构,从银河系中心发出。每个波瓣延伸约60度,与费米泡密切对应,位于银河系凸起,并被高达15 μG的强磁场渗透。我们的数据表明,射电波瓣起源于银河系中央200秒差距的双圆锥形恒星形成(而不是黑洞)驱动的外流,它将~10^55尔格的巨大磁能传输到星系晕中。我们认为,这些山脊围绕着外流,构成了至少超过1000万年的核恒星形成活动的“留声机”记录。
2013-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Turbulence and Particle Acceleration in Giant Radio Haloes: the Origin of Seed Electrons
大约1/3的X射线发光星团显示出平滑的、Mpc尺度的射电辐射,被称为巨型射电晕。射电晕的一个有希望的模型是费米-II加速种子相对论电子的可压缩湍流。这些种子电子的起源从未被充分探索过。在这里,我们集成的宇宙线(CR)的电子和质子分布的福克-普朗克方程后处理宇宙学模拟的团簇形成,并面对他们与无线电表面亮度和光谱数据的后发座。对于标准的假设,结构形成冲击导致种子电子人口产生过于集中的无线电发射。匹配观测需要修改CR粒子群的性质(快速流动;在激波时增强CR电子加速)或湍流(随半径增加的热能-热能密度),但代价是微调。在参数研究中,我们发现无线电特性对湍流的振幅是指数敏感的,这与标度关系中的小散射不一致。如果我们把加速时间与湍流耗散时间联系起来,这种敏感性就消除了。在这种情况下,高于阈值的湍流提供了固定量的扩增;因此,观察结果可能会限制未知的CR种子群体。为了获得足够的加速度,湍流磁流体动力学级联必须通过CR上的渡越时间阻尼来终止,即,热粒子必须被等离子体不稳定性散射。了解小散射的射电晕标度关系可能会提供一个丰富的来源洞察等离子体过程的集群。
2016-11-22 astro-ph.HE
Hard X-ray emission from the eastern jet of SS 433 powering the W50 `Manatee' nebula: Evidence for particle re-acceleration
我们提出了一个宽带X射线研究的W50(“海牛星云”),复杂的区域供电的微类星体SS 433,提供了一个测试台的几个重要的天体物理过程。W50星云,银河系PeVatron候选者,被归类为超新星遗迹,但有一个不寻常的双叶形态,可能与SS 433的喷流有关。利用NuSTAR、XMM-牛顿和钱德拉对W50内东叶的观测,我们探测到了$\sim$ 30 keV的硬非热X射线发射,它起源于位于$\lesssim$ 18 $^{\prime}$的几弧分大小的多节区(“头部”)(29秒差距的距离为5.5千秒差距)东的SS 433,并限制其光子指数为1.58 $\pm$ 0.05(0.5-30千电子伏波段)。该指数向东逐渐变陡到射电“耳”,在那里热软X射线发射与温度$kT$ $\sim$ 0.2 keV占主导地位。硬X射线结标记了射流内加速点的位置,并需要$\gtrsim$ 12 $μ$ G量级的均分磁场。从“头”区域的异常硬的光谱指数挑战经典的粒子加速过程,并指出粒子注入和再加速在亚相对论SS 433喷流,如在耀变体和脉冲星风星云。
2022-07-01 astro-ph.HE
Hard X-ray selected giant radio galaxies - I. The X-ray properties and radio connection
我们提出了第一个宽带X射线研究的14个硬X射线选定的巨射电星系的核,无论是在文献和档案X射线数据分析NuSTAR,XMM-牛顿,斯威夫特和INTEGRAL的基础上。源的X射线特性与吸积相关的X射线发射一致,可能源自耦合到辐射有效吸积流的X射线日冕。我们发现X射线光度和无线电核心光度之间的相关性,与预期的有效吸积提供动力的活动星系核。在大多数源中,射电波瓣的光度和估计的喷流功率与核X射线发射相比相对较低。这表明,要么是核心比过去更强大,与中央引擎的重新启动一致,要么是由于膨胀损失而使巨型叶变暗。
2018-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Giant radio halos in galaxy clusters as probes of particle acceleration in turbulent regions
星系团中的巨型射电晕探索与星系团合并事件有关的粒子加速机制。星系团合并过程中,星系间介质(IGM)中会产生激波和湍流,并对星系团的非热性质产生深刻影响。相对论粒子的湍流(再)加速模型与目前的观测结果有很好的对应关系,从射电晕到伽马射线上限,尽管对这个复杂场景的几个方面仍然知之甚少。在提供了星系团中湍流加速的基本动机之后,我们讨论了由MHD湍流加速粒子的物理学和预期的来自星系团的宽带非热辐射的相关方面。我们讨论(简要)最重要的结果,湍流(再)加速模型,开放的问题,并与未来的观测测试模型的可能性。在这方面,还可以通过将其(光谱和形态)特性与其母星系团的伽马射线观测的约束结合起来,获得对邻近巨型射电晕起源的进一步约束。
2011-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Wind Roche lobe overflow in high mass X-ray binaries : a possible mass transfer mechanism for Ultraluminous X-ray sources
超亮X射线源(ULX)具有如此高的X射线亮度,以至于长期以来人们认为它们正在吸积中等质量的黑洞。然而,一些ULX已经显示出周期性的调制和相干脉动,暗示着一颗中子星在围绕恒星伴星的轨道上,并以超爱丁顿速率吸积。在这封信中,我们提出,ULX中的质量转移可以定性地与超巨星X射线双星(SgXB)中的质量转移相同,来自供体恒星的风高度朝向紧凑的物体。由于恒星并没有填满它的洛希瓣,这种被称为“风洛希瓣溢出”的质量传递机制即使在大质量比下也能保持稳定。基于来自光谱观测和建模的恒星风的现实加速度剖面,我们计算风的体积运动来评估被紧凑物体捕获的恒星质量流出的分数。我们确定的轨道和恒星条件的SgXB传输质量的速率匹配的期望ULX,并表明,从SgXB到ULX光度水平的过渡是渐进的。这些结果表明,一个高的恒星洛希瓣填充因子是不必要的漏斗大量的材料进入洛希瓣的吸积物。大的恒星质量损失率,例如M101 ULX-1中的沃尔夫-拉叶星或NGC 7793 P13中的晚期B 9超巨星,足以导致高束风和显着增强的质量转移率。
2018-10-30 astro-ph.HE
On the Radio Polarization Signature of Efficient and Inefficient Particle Acceleration in Supernova Remnant SN 1006
我们提出了一个无线电极化SN 1006的研究,结合VLA和ATCA的意见,在20厘米,导致敏感的图像与角分辨率为10角秒。在SNR的两个明亮的无线电和X射线瓣中的偏振分数被测量为0.17,而在无线电和非热X射线发射弱得多的东南部,偏振分数达到0.6 +- 0.2的值,接近理论极限0.7。我们解释这一结果作为证据的无序,湍流磁场在叶,粒子加速被认为是有效的,和一个高度有序的领域在东南部,在那里的加速效率已被证明是非常低的。利用我们的观察的频率覆盖范围,平均旋转测量~12 rad/m2从组合的数据集,然后被用来获得的磁场矢量的内在方向确定。虽然磁场向量在SNR壳层上的方向呈放射状,但大部分磁场向量平行于银道面。沿着高度极化的东南边缘,磁场与激波相切,因此也几乎平行于银道面。这些结果强烈地表明围绕SN 1006的环境场与该方向对准(即,从东北到西南),明亮的叶片是由于极冠的几何形状。我们的研究建立了最有效的粒子加速和产生的磁湍流SN 1006中获得的冲击,其中的磁场方向和冲击法线是准平行的,而低效的加速和几乎没有产生的磁湍流获得准垂直的情况下。
2013-02-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on Physical Conditions for the Acceleration on Ultra-high-energy Cosmic Rays in Nearby Active Galactic Nuclei Observed with the Fermi Large Area Telescope
利用多波长观测资料研究了活动星系核(AGN)附近超高能宇宙射线(UHECR)加速的可能性,并对其物理条件进行了约束,即:同步辐射的亮度和加速点的大小。首先,我们研究了费米第三伽马射线源目录中UHECR的到达方向和附近活动星系核的位置之间的空间相关性。我们选择了27个活动星系核作为UHECR加速器的候选者。然后,利用Peer和Loeb方法,利用同步辐射的峰值亮度和逆康普顿散射与同步辐射的峰值通量比,对活动星系核加速区的物理条件进行了评估。通过计算,我们发现六个活动星系核都具有加速活动星系核中超高能质子的能力。此外,我们发现,最小的加速尺寸必须超过几个千秒差距的UHE质子加速的活动星系核叶。
2017-10-17 astro-ph.HE
Probing the Formation of Megaparsec-scale Giant Radio Galaxies (I): Dynamical Insights from MHD Simulations
本研究通过MHD模拟三轴环境介质中不同功率与位置的喷流,发现巨型射电星系(GRGs)的形成受多种生长因素共同作用,揭示了其可能存在的相变特征与自相似膨胀规律。
2024-11-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
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。
2010-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The origin of the spectral versus dynamical age discrepancy in radio galaxies
University of Tasmania(塔斯马尼亚大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学);University of Western Australia(西澳大学)
研究通过模拟揭示射电星系领域中谱年龄与动力学年龄差异的成因,发现电子种群混合是主因,并指出高磁场强度年轻粒子主导射电谱。
2025-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Emitting electrons spectra and acceleration processes in the jet of Mrk 421: from low state to giant flare state
在单区同步辐射自康普顿(SSC)模型框架下,通过拟合不同激活态下的谱能量分布(SED),研究了Mrk 421喷流中的电子能量分布(EEDs)和加速过程.在假设两种可能的EED形成在不同的加速模型:冲击加速幂律指数截止(PLC)EED和随机湍流加速对数抛物线(LP)EED,我们拟合观测到的Mrk 421在低耀斑和巨耀斑状态的SEDs使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,以更有效的方式约束模型参数.计算结果表明:(1)PLC模型和LP模型对低态的SED都有较好的拟合,但只有在PLC处于低态的情况下才能合理地解释模型参数从低态到耀斑的变化;(2)对于耀斑状态下的SED,LP模型比PLC模型具有更好的拟合性,在GeV-TeV波段观测到的日内/夜间变化只能用LP模型来处理。这一巨大耀斑的产生可能是由于低态激波加速电子的随机湍流再加速。因此,我们可以得出结论,在低状态下,冲击加速占主导地位,而在耀斑状态下,随机湍流加速占主导地位。此外,我们的结果表明,外推的TeV光谱从最佳拟合的SEDs从光学通过GeV与两个EED是不同的。当这种外推的TeV光谱用于约束河外背景光(EBL)模型时,应谨慎考虑。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Activity restart - a key to explaining the morphology of J1211+743
J1211+743是一个巨大的射电星系,有一个单侧喷流和两个不对称的叶瓣,其中一个是Fanaroff-Riley(FR)II型,有一个热点,另一个是没有热点的弥漫遗迹。喷流指向后一瓣,这在双瓣射电源范例中很难用标准方式解释。在这里,我建议假设J1211+743的核已经经历了一次活动的重新点燃,它的裂片,大概都是FR II型的,代表了一个早期的活动阶段,而喷流代表了当前的活动阶段。波瓣的不对称性是源的方向与两个活跃期之间发生的活动关闭相结合的结果。残留波瓣相对于观察者位于近侧,而来自远侧波瓣的辐射由于其到观察者的较长距离而明显较晚到达。远侧波瓣因此被感知为尚未衰减。另一方面,射流以标准方式表现,即其投影方向反映了源的近侧。因此,我们能够解释为什么遗迹叶的位置与喷流的方向相关。
2012-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The filamentary radio lobes of the Seyfert-Starburst composite galaxy NGC3079
我们提出的结果,从多频偏振敏感的甚大阵观测的塞弗特星暴复合星系NGC 3079。我们灵敏的无线电观测揭示了这个星系中大量的无线电细丝组成了无线电波瓣。我们分析的背景下,现有的钱德拉X射线和HST发射线数据的这些无线电灯丝的起源。我们没有发现一个一对一的相关性的无线电灯丝与发射线灯丝。东北瓣是高度极化的,在5 GHz处极化分数$\sim$为33%。磁场与光学细丝的线性范围对齐,如我们在文献中以及其他观测中所观察到的。我们的旋转措施的图像显示在东北叶旋转措施反转的证据。我们的数据最符合宇宙射线沿着发电机机制产生的磁场线运动的模型。可能还有其他影响,如冲击加速,也可能发挥作用。我们推测,奇特的射电瓣形态是一个结果之间的相互作用的超级风和活动星系核喷流,是在星系中。事实上,喷流可能在提供射电瓣中存在的相对论电子数量方面发挥了重要作用。
2019-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution features of giant sources with linear and break steep radio spectra
在宇宙学模型LambdaCDM的框架下,研究了具有线性(S)和破裂(C+)两种陡峭低频谱的巨射电源的性质特征。我们对UTR-2星表中陡谱星系和类星体的特征年龄估计值为10 E7 - 10 E8年。我们认为,相对论电子的同步辐射损失在瞬态注入时可能形成陡峭的射电谱。为了进一步研究陡谱巨源的演化特征,我们考虑了射电瓣和吸积盘(和盘冠)的发射比与喷流传播速度的关系以及这些天体的特征年龄。分析所获得的关系证明了巨大的低频陡谱射电源的周期性活动。
2017-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
The non-thermal emission of extended radio galaxy lobes with curved electron spectra
现有的理论框架储存在射电星系和类星体的同步加速器发射叶中的能量并不能正确地解释它们中许多人所表现出的弯曲光谱形状。我们使用在高分辨率、低频射电天文学时代可以直接观察到的参数来测量这些光谱:光谱曲率和频谱的周转率。这个特性给出了能量分布中转换时的洛伦兹因子(我们指出,这明显不同于对应于翻转频率的洛伦兹因子,它取决于光谱中的曲率量)并且容易地给出均分磁场强度和辐射等离子体的总能量,这些重要的物理量。这个框架容易产生的形式的X射线发射由于逆康普顿(IC)散射宇宙微波背景(CMB)光子的等离子体中的电子具有$\sim$ 1000的洛伦兹因子。我们还提出了贡献CMB各向异性由于相对论等离子体,如巨大的射电星系叶,表示在何种程度上的叶有自己的磁场和粒子的能量是均分与彼此。
2011-11-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
RAiSE: simulation-based analytical model of AGN jets and lobes
我们提出了一个分析模型的扩展活动星系核(AGN)在其整个生命周期的演变,包括最初的喷流膨胀,叶形成,并最终残留阶段。我们的贡献的一个特别的重点是在早期的射流膨胀阶段,这是传统上没有很好地捕捉在分析模型。我们在半解析环境(RAiSE)框架内实现了这个模型,并发现预测的射电源动力学与低功率Fanaroff-Riley I型和高功率II型射电瓣的流体动力学模拟吻合得很好。我们构建合成同步辐射表面亮度图像补充原始RAiSE模型与磁场和冲击加速历史的一组拉格朗日示踪粒子从现有的流体动力学模拟。我们表明,一组粒子是足够的准确描述的动力学和可观察到的功能Fanaroff-Riley II型射电瓣具有非常不同的射流参数和环境密度剖面归一化。我们的新模型预测,年轻(<1000万年)源的叶将比现有的分析模型在相同年龄时预期的更长和更亮,这些模型缺乏喷流主导的膨胀阶段;这一发现对解释射电星系观测具有重要意义。用Python编写的RAiSE代码在GitHub和PyPI上公开。
2022-10-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The extended X-ray emission around HDF130 at z=1.99: an inverse Compton ghost of a giant radio source in the Chandra Deep Field North
在钱德拉深野北发现的六个扩展X射线源之一以HDF 130为中心,最近被证明是一个z=1.99的大质量星系,具有紧凑的无线电核。X射线源有一个大致的双叶结构,每个叶长约41弧秒,或345 kpc的红移为HDF 130。我们分析了该源的2 Ms X射线像和谱,发现它符合幂律连续谱,光子指数为2.65,在2- 10 keV能量下的亮度为5.4 × 10 ^{43}ergps(z=1.99)。任何在60弧秒半径范围内的扩展辐射,其光度都小于这个值的一半,这与星系团的预期相反。这个源最好解释为一个巨大射电源的逆康普顿鬼,它不再被供电,康普顿损耗降低了高频射电源发射所需的高能电子,γ> 10^4。低能电子γ~1000在宇宙微波背景上通过逆康普顿散射产生X射线。根据磁场强度,可能会残留一些低频无线电发射。在钱德拉深场中可能还存在逆康普顿鬼。
2009-02-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Turbulence and Particle Acceleration in Giant Radio Halos: the Origin of Seed Electrons
大约1/3的X射线发光星系团在~Mpc尺度上表现出平滑的、非偏振的射电辐射,被称为巨射电晕。射电晕的一个有希望的模型是由团内介质(ICM)的湍流对种子相对论电子的费米-II加速;库仑损耗禁止来自热池的加速。然而,种子电子的起源从未被充分探索过。在这里,我们整合的宇宙线(CR)的电子和质子分布的福克-普朗克方程的宇宙学模拟的团簇形成。对于标准的假设,结构形成冲击导致种子电子人口产生过于集中的无线电发射。相反,我们提出了三个现实的情况下,每一个都可以重现在后发座星系团中观察到的空间平坦的无线电发射:(1)注入的湍流能量密度热热能密度的比率显着增加半径,在宇宙学模拟。这产生平坦的无线电轮廓,即使CR的种子种群随着半径而陡峭。(2)高能CR质子的自约束可能是低效的,当ICM相对静止时,CR质子可能以阿尔芬速度流到集群外围。空间上平坦的CR质子分布发展并产生所需的次级种子电子群。(3)CR质子到电子的加速效率K_ep ~ 0.1被假定为大于我们的银河系(K_ep ~ 0.01),这是由于激波处的磁几何结构。由此产生的初级电子占主导地位。由于与次级电子相比,它们的密度依赖性较弱,这些初级电子也可以重现射电观测。这些竞争的非平凡的解决方案提供了在高β ICM的非热过程的精辟的探针。
2015-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
A low frequency sub-arcsecond view of powerful radio galaxies in rich-cluster environments: 3C 34 and 3C 320
射电星系物理模型主要是基于对它们的喷流、热点和叶瓣的高频($\geqslant$ 1 GHz)观测。如果没有高分辨率的低频观测,提供有关较老等离子体的信息,我们对射电星系动力学及其与环境相互作用的理解是有限的。在这里,我们使用国际低频阵列望远镜在144 MHz下首次拍摄了位于丰富星系团环境中的两个强大射电星系(即3C 34和3C 320)的亚角秒(0.3”)分辨率图像。我们第一次在低频率下检测到这些物体中的过多结构,包括两个源中的叶基部的惊人的大细丝,这些细丝在空间上与周围介质中的密集区域相关。对于3C 34,我们报告了一个光谱平坦化的中心灯丝的区域,这表明,灯丝的起源与大规模有序磁场的存在。我们还报告了周期性的总强度和光谱指数带的扩散发射在东叶,第一次在射电星系叶。热点复合物分解成不同的结构和光谱指数的多个片段,我们讨论了粒子加速和喷射终止模型的影响。我们发现在最平滑的梯度的热点结构的光谱行为表明,粒子加速,如果存在的话,可能会发生在整个复杂的,在简单的模型,但不同的喷射终止模型可能适用于这两个来源。
2023-02-02 astro-ph.GA astro-ph.HE