High energy neutrinos produced in the accretion disks by neutrons from nuclei disintegrated in the AGN jets
我们研究了离吸积盘表面不远的活动星系喷流中原子核加速的后果。在射流中的重联区和/或在相对论性喷流与其茧之间的射流边界处，核可以被加速。结果表明，相对论性核在与盘辐射的碰撞中可以有效地碎裂成特定的核子。中子，直接朝向吸积盘，从相对论性原子核中获得了很大一部分能量。这些中子在致密的吸积盘中形成级联。我们计算了吸积盘中强子级联产生的中微子谱。我们认为，只要活动星系中的$5\%$部分是活动星系核，并且有百分之几的中子到达吸积盘，在这种情况下，活动星系中整个超大质量黑洞群体产生的中微子可以解释最近由IceCube中微子探测器测量的河外中微子背景。据预测，在目前的中微子探测器，在这样一个模型，产生的中微子信号，预计不会被检测到，即使从附近的射电星系类似于M87。
2016-10-27 astro-ph.HE
Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei und Microquasars
准直外流（喷流）似乎是一种普遍存在的现象，与物质吸积到致密物体上有关。尽管这种普遍存在，射流的许多基本物理方面仍然知之甚少，受到限制。这些问题包括：喷流的发射和加速机制、这些过程与吸积流的性质之间的联系、磁场的作用;喷流在中心吸积天体数万甚至数百万引力半径范围内准直的物理学;喷流的物质含量;将粒子加速到TeV的区域的位置（甚至可能是PeV和EeV）能量（如从许多喷流源观测到的伽马射线发射所证明的）和负责这种粒子加速的物理过程;引起观测到的多波长发射的辐射过程;以及磁场的拓扑结构及其在射流准直和粒子加速过程中的作用。这一章回顾了我们目前对相对论性喷流的理解中的主要已知和未知，在银河系和河外喷流源的主要模型成分的背景下。它讨论了活动星系核（特别是耀变体）和微类星体的具体方面，然后对它们之间的相似性和差异进行了比较讨论。
2016-11-29 astro-ph.HE
Chandra Observations of 3C Radio Sources with z<0.3: Nuclei, Diffuse Emission, Jets and Hotspots
我们报告我们的钱德拉周期9计划，以观察60（钱德拉未观察到的）3C无线电源在z<0.3的一半，每个8千秒。在这里，我们给出了基本的数据：原子核的X射线强度和与射电结构相关的任何特征，如喷流中的热点和结。我们已经测量了软，中，硬带的通量，从而能够隔离源显着的固有列密度。对于较强的核，我们应用了标准谱分析，它提供了X射线谱指数和柱密度的最佳拟合值。我们发现，有三分之一的源的柱密度超过了10^{22} cm^{-2}，存在本征吸收的证据。
2010-03-11 astro-ph.HE
Intrinsic Physical Conditions and Structure of Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei
在活动星系核（AGN）的相对论性喷流的核心所观察到的移动的频率依赖性的分析，使我们能够评估流出的等离子体n的数密度，因此，多重性参数，这是一个粒子数密度的比例Goldreich-Julian数密度。通过对97个源的分析，我们得到多重性参数的中值为3 × 10^13，米歇尔磁化强度参数的中值为8。由于磁化参数可以解释为相对论磁流体动力学（MHD）流中体运动的最大可能的洛伦兹因子，这一估计与活动星系核喷流中亮特征的超光速运动是一致的。此外，知道这些关键参数，可以确定流动的横向结构。结果表明，射流中心的极向磁场和粒子数密度远大于边界附近。MHD模型也可以解释典型的观测到的喷流加速水平。最后讨论了强准直射流的因果连通性。
2014-12-05 astro-ph.HE
Phenomenology of axion-like particles coupling with photons in the jets of active galactic nuclei
轴子或更一般的类轴子粒子（axion-like particles，ALP）是粒子物理学（particle physics，SM）的标准模型的许多扩展所预测的赝标量粒子，并且被认为是宇宙中暗物质（dark matter，DM）的高度可行的候选者。如果它们存在于自然界中，那么在存在外部磁场的情况下，它们将通过普里马科夫效应的形式与光子耦合。在这项工作中，我们研究的ALP-光子耦合产生的信号在活动星系核（AGN）产生的相对论喷流的高磁化环境中的可探测性。此外，我们测试的宇宙背景ALP模型，其动机是解释后发座星系团软X射线过剩，在环境中的M87活动星系核喷流。然后，我们展示了潜在的活动星系核喷流环境探测低质量ALP模型和潜在的约束模型提出解释后发座星系团X射线过剩。
2019-11-22 astro-ph.HE
UHECRs from magnetic reconnection in relativistic jets
超高能宇宙射线（UHECR）可能产生于活动星系核（AGN）或伽马射线暴（GRB）喷流中。我认为，磁重联射流可以加速UHECR，而独立的物理过程中的磁耗散区。一阶费米加速可以有效地发生在未连接（上游）磁化流体收敛到重联层的区域。我发现质子在伽玛暴和强活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV，而铁核在亮度较中等的活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV。
2010-08-16 astro-ph.HE
Nuclear Composition of Magnetized GRB Jets
我们研究了与核心坍缩超新星有关的伽玛射线暴的相对论喷流中金属核的比例。我们用二维相对论流体力学计算模拟了射流诱导爆炸的回落过程，用稳态径向相对论磁流体力学计算模拟了射流加速过程，并通过后处理计算得到了射流的详细核成分。我们发现，如果在喷气发动机发射场的温度是高于$4.7\times 10^9$ K，准统计平衡（QSE）的建立和重核解离轻粒子，如$^4$ He在加速的射流。根据各向同性喷流亮度将金属核的存活判据写成$L_{\rm j}^{\rm iso} \lesssim 3.9\times 10^{50}(R_{\rm i}/10^7{\rm cm})^2 (1+σ_{\rm i})~{\rm erg~s^{-1}}$，其中$R_{\rm i}$和$σ_{\rm i}$分别是喷流的初始半径和初始磁化参数。如果射流最初由辐射场主导（即，$σ_{\rm i} \ll 1$）和各向同性光度相对较高（$L_{\rm j}^{\rm iso}\gtrsim 4\times 10^{52}~{\rm erg s^{-1}}$），金属核不能在喷流中存活。另一方面，如果射流主要由磁场加速（即，$σ_{\rm i} \gg1$），即使在高光度喷流的情况下，最初包含在喷流中的金属核也可以存活而没有严重的解离。如果喷流含有金属核，则主要核是$^{28}$ Si、$^{16}$ O和$^{32}$ S，平…
2015-03-12 astro-ph.HE
Observational View of Magnetic Fields in Active Galactic Nuclei Jets
根据目前流行的观点，活动星系核（AGN）中的相对论喷流是通过磁场从旋转的黑洞或吸积盘中提取能量而在黑洞附近发射的。在过去的几十年里，人们提出了从激波到磁重联的各种模型作为喷流中的能量耗散机制。本文简要回顾了如何利用线偏振观测来约束活动星系核喷流中的磁场结构，以及如何利用线偏振观测来约束各种辐射模型。
2017-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
The survival of nuclei in jets associated with core-collapse supernovae
像镍-56这样的重核是在大量的核心坍缩超新星（CCSN）中合成的，包括与伽马射线暴（GRB）相关的高能超新星。最近的研究表明，喷流是CCSN的一个共同特征。这些外流可能在发射或传播过程中夹带合成核，并提供有趣的多信使信号，包括重超高能宇宙射线。在这里，我们调查的破坏过程中，从恒星物质穿过射流材料通过茧，并在传播过程中被成功地加载到喷流。我们发现，原子核可以存活的喷流参数范围，因为碰撞冷却速度比spiritual。虽然正则高亮度伽玛暴喷流可能含有核，但磁主导模型或具有小体积洛伦兹因子的低亮度喷流更有利于具有更显著的重核成分。
2012-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hyper-Resistive Model of Ultra High Energy Cosmic Ray Acceleration by Magnetically Collimated Jets Created by Active Galactic Nuclei
这是一系列配套论文中的第四篇，这些论文表明，当一个有效的发电机可以通过活动星系核（AGN）中超大质量黑洞周围的吸积盘来维持时，它将导致一个强大的，磁准直螺旋，可以解释在非常大的尺度上观察到的喷流/射电叶结构，并最终从观察到的超高能宇宙射线推断出的巨大能量（UHECR），能量> 10^19 eV。这个过程涉及许多时间尺度。我们的超电阻磁流体动力学（MHD）模型提供了一个桥梁之间的一般相对论MHD模拟发电机的形成，在短吸积时间尺度上，和观测证据的磁准直的大尺度喷流的天体物理时间尺度。考虑到最终的磁结构，我们应用超阻动力学理论来说明不稳定性如何导致缓慢演变的磁准直喷流成为宇宙中最强大的相对论加速器。该模型产生了9个观测值与观测值相当一致：同步辐射观测到的喷流长度、射波瓣半径和表观张开角;同步辐射总功率、同步辐射波长和最大电子能量（TeVs）;最大UHECR能量、宇宙射线能谱和地球上的宇宙射线强度。
2019-09-13 astro-ph.HE
High-energy Cosmic Ray production in X-ray Binary Jets
作为活动星系核（AGN）的较小类似物，X射线双星（XRB）也能够发射将粒子加速到高能量的喷流。在这项工作中，我们重新审视XRB喷流作为高能宇宙射线（CR）的潜在来源，并探讨它们是否可以提供一个显着的第二银河组成部分的CR光谱。在最有趣的情况下，XRB-CRs可以在$\sim 3 \times 10^{15}$ eV的所谓“膝盖”特征上方的观测光谱中占据主导地位，这为从银河系到河外CRs过渡区的几个关键问题提供了解释。我们将讨论如何在不久的将来通过多信使观测XRB喷气机，以及弥漫的银河中微子通量测量，这样的情况下可以探测。
2020-02-04 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from decays of boosted nuclei in protomagnetar jets
本研究探讨磁转动超新星相对论外流中加速不稳定核衰变产生的γ射线可探测性，表明e-ASTROGAM与INTEGRAL/SPI可观测相关谱线，并能据此区分模型、推断中心引擎性质。
2025-06-09 astro-ph.HE
Extra-galactic jets: a hard X-ray view
河外喷流是宇宙中最强大的持久源。那些指向我们的叫做耀变体。它们的相对论增强发射从射频延伸到TeV能量。它们也被怀疑是高能中微子和高能宇宙射线的来源。对它们的整体光谱的研究表明，大部分强大的耀变体的辐射是硬X射线或软伽马射线。在这个波段中，我们可以找到最强大的喷流，在高红移处也可以看到。据发现，喷气功率与吸积光度，并超过它，特别是如果他们产生高能中微子，需要存在的超相对论质子。
2019-11-26 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Emission from Espresso-Reaccelerated Ions in Jets of Active Galactic Nuclei
我们提出了一个自下而上的计算超高能宇宙射线（UHECR）和高能中微子的活动星系核（AGN）的强大喷流产生的流量。通过在3D相对论性磁流体动力学射流模拟中传播测试粒子，包括对亚网格俯仰角散射和由于现实光子场引起的衰减损失的蒙特卡罗处理，我们研究了加速的UHECR的光谱和组成，并估计了在这些源中产生的中微子的量。我们发现，UHECR可能不会受到显着影响的光致蜕变AGN射流的咖啡机制有效地加速粒子，符合俄歇的结果，有利于在最高能量的重组合物。此外，我们还提出了活动星系核喷流中高能中微子通量的估计和上限。特别地，我们发现：i）源中微子可能占宇宙成因中微子的相当大的比例，甚至占主导地位：ii）来自核光致蜕变产生的次级中子β衰变的中微子最终进入IceCube观测到的TeV-PeV带，但几乎不能解释观测到的宇宙成因中微子的通量; iii）通过espresso机制加速的UHECR导致几乎各向同性的中微子发射，这表明附近的射电星系可能更有希望成为潜在的来源。我们讨论了我们的结果，根据多信使天文学和当前/未来的中微子实验。
2023-02-14 astro-ph.HE
Jets from Galactic binaries
我提出了一个简短的评论的属性，从X射线双星，突出磁盘喷气连接，其中有很强的相关性X射线和无线电功率的黑洞和中子星在低/硬光谱状态，并减少在软状态的排放。我将讨论一些新的“偏离”黑洞系统，遵循通常发现的中子星的关系可能适合这样的图片。最后，我强调了几个开放的问题，这可能是最好的软伽马射线观测解决。
2012-04-14 astro-ph.HE
Parsec-scale Faraday rotation and polarization of 20 active galactic nuclei jets
我们使用甚长基线阵列（VLBA）在1.4，1.6，2.2，2.4，4.6，5.0，8.1，8.4和15.4 GHz的20个活动星系核（AGN）喷流进行偏振分析。这项研究使我们能够调查的线偏振特性的喷流在秒差距尺度：分布的法拉第旋转措施（RM）和分数偏振沿射流，法拉第效应和法拉第校正的偏振图像的结构。分数偏振和偏振角的波长依赖性与外部法拉第旋转一致，而一些源显示内部旋转。RM的变化沿射流，系统地增加其值对同步自吸收芯在较短的波长。在类星体0952+179的源静止坐标系中，最高的核心RM达到16，900 rad/m^2，表明在这些区域存在高磁化的致密介质。透明喷流区域的典型RM值约为100 rad/m^2。在七个源中观察到显著的横向旋转测量梯度。法拉第屏中的磁场没有择优取向，从一个源到另一个源，观察到的磁场是随机的或规则的。一半的来源显示了螺旋磁场在其旋转的磁离子介质的证据。同时，喷流本身包含大规模的、有序的磁场，并且倾向于使其方向与喷流一致。所观察到的各种偏振签名可以解释由脊柱鞘喷流结构的模型。
2018-03-09 astro-ph.HE
Photon-axion mixing within the jets of Active Galactic Nuclei and prospects for detection
对遥远活动星系核（AGN）的甚高能量γ射线观测通常会导致比预期更高的通量和更硬的光谱，从而导致与河外背景光（EBL）水平的一些紧张关系。如果假设的轴子或类轴子粒子（axion-like particles，ALP）存在的话，这种张力可以得到缓解，因为光子振荡到ALP会减轻EBL吸收的影响，并导致更软的推断的活动星系核的本征光谱。在本文中，我们考虑了光子-ALP混合对观测光谱的影响，包括活动星系核喷流中可能发生的光子-ALP混合。然后，我们模拟观测的三个活动星系核的切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代伽马射线望远镜，以确定其前景检测的签名的光谱上的光子ALP混合。我们得出结论，CTA检测这些签名或限制ALP参数空间的前景是非常有希望的。我们发现，如果适当考虑射流内的光子-ALP混合，前景将得到改善，并且观测的最佳目标是PKS 2155-304。
2014-08-20 astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Cosmic Rays and Neutrinos from Relativistic Jets of Active Galactic Nuclei
在Mbarek & Caprioli（2019）中，我们为研究Caprioli（2015）的浓缩咖啡范式奠定了基础，这是一种将银河系CR提升到UHECR水平的再加速机制。我们的自下而上的方法使用现实的相对论活动星系核喷流的三维MHD模拟，并占所有的普遍加速理论的关键成分：注入，加速，并在现实环境中逃逸。我们的结果与UHECR谱的主要特征一致，即，幂律斜率、化学成分和各向异性。在Mbarek & Caprioli（2021）中，我们通过包括亚网格粒子散射来改进我们的模型，以模拟MHD模拟无法解决的小尺度磁湍流，第一次限制了一个关键但难以建模的成分，并使我们能够建立相对论射流中浓缩咖啡和随机剪切加速的相对重要性。我们的框架也使我们能够分析我们的加速UHECR考虑外部光子场的影响产生的高能中微子，并将核光致衰变。我们得到的光谱与俄歇、望远镜阵列和冰立方天文台的观测结果一致。
2021-09-28 astro-ph.HE
Can the symmetric Fermi and eROSITA bubbles be produced by tilted jets?
通过三维相对论流体动力学模拟，发现倾斜的AGN失败喷流受盘内气体阻碍形成热气泡，并在浮力作用下转为垂直，成功重现了对称的Fermi和eROSITA气泡的多波长观测特征。
2024-05-31 astro-ph.HE
The Origin of Matter at the Base of Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei
相对论性喷流在耀变体等活动源中的产生是一个涉及许多方面的复杂问题，其中大部分尚未完全理解。相对论性喷流可能是由物质和磁场在旋转的黑洞上的吸积产生的。能层拖曳效应在这些系统的极向方向上引发了坡印廷主导的外流。对附近射电星系M87喷流的高分辨率观测和其他几个天体非热辐射的极快变化的证据表明，带电粒子在非常接近喷流底部的地方产生同步辐射和伽马射线。这些粒子是如何被注入到磁屏蔽的流出物中的是一个谜。在这里，我们探讨的各种过程中的热吸积流入接近的黑洞，可能会导致大量生产的中性粒子，通过湮灭和衰变在射流的漏斗，可能会加载流出的质量和带电粒子的尺度上的几个史瓦西半径的影响。
2020-07-19 astro-ph.HE
Relationship Between the Kinetic Power and Bolometric Luminosity of Jets: limitation from black hole X-ray binaries, active galactic nuclei, and gamma-ray bursts
喷流的动力学功率$P_{\rm jet}$和内禀热光度$L_{\rm jet}$之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。基于Nemmen等人（2012）的最新工作，我们重新研究了这种相关性与硬/静态黑洞X射线双星（BXB）和低光度活动星系核（LLAGN）的其他来源。新样本包括来自7个BXB和20个LLAGN的29组数据，其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm jet}$来自吸积喷流情景下准同时多波段光谱的光谱模拟。与以前的工作相比，光度的范围现在被扩大到超过$20$十年，即从$10^{31}{\rm erg/s}$到$10^{52}{\rm erg/s}$，这允许更好地约束相关性。一个值得注意的结果是，BXB和LLAGN中的喷流几乎遵循从耀变体和伽马射线暴（GRB）获得的相同$P_{\rm jet} - L_{\rm jet}$相关性。我们推导出的斜率指数分别是全样本的$1.03\pm0.01$、BXB子样本的$0.85\pm0.06$、LLAGN子样本的$0.71\pm0.11$和LLAGN-blazar子样本的$1.01\pm0.05$。单位附近的相关指数表明喷流效率与光度或动能无关。我们的研究结果可能进一步支持类似的物理过程存在于各种黑洞系统的喷流的假设。
2013-12-08 astro-ph.HE
Scalings of the synchrotron cut-off and turbulent correlation of active galactic nucleus jets
本文提出了一种新的解析标度的同步辐射的截止频率从活动星系核（AGN）喷流，这是不均匀地充满了许多细丝。给出了与磁场强度、谱指数、湍流相干性和关联长度等无关的理论上限，使得v_c \simeq 6 \times 10^{20}δ[（r-1）/r]^{4/3}（b/10^{-4}）Hz，其中δ、r和b分别是灯丝的扰动/局部平均磁场的多普勒波束因子、激波压缩比和能量密度比。结合18个河外源的观测数据，我们发现了暗条相关长度的一个限制，从而给出了暗条的数量标度。结果表明，特别是，紧凑的BL Lac的射流具有大量的横向尺寸尺度小于发射区尺寸的细丝。提出了流动等离子体量子化的新概念。
2010-09-02 astro-ph.HE
General Properties of Fermi/LAT Active Galactic Nuclei
由费米/LAT探测到的Blazar和其他活动星系核的第二目录（2LAC）包括大约1100个源，其中886个包含清洁样品。根据其发射线（FSRQs，BL Lacs）的强度或同步辐射峰值的估计位置分类的不同人群的源的一般属性进行了审查。
2012-05-14 astro-ph.HE
Blazar nuclei in radio-loud narrow-line Seyfert 1?
根据射电平谱核和对变率的研究，有人认为某些射电强窄线塞弗特1包含相对论喷流。我们目前正在进行的调查的X射线和多波长特性的5无线电响亮NLS 1的基础上档案数据从斯威夫特和XMM牛顿的初步结果。一些源呈现出有趣的特征，对于射电宁静的窄线塞弗特1来说是非常不典型的，例如非常硬的X射线光谱，以及相关的光学和紫外变化。然而，没有一个研究的来源显示相对论性喷流的确凿证据。强烈建议用费米进行伽马射线观测，以明确决定相对论喷流的存在与否。
2009-01-01 astro-ph.HE
Profound optical flares from the relativistic jets of active galactic nuclei
本研究观测五个多为TeV耀变体的活动星系核的快速大幅光学耀发，并用喷流冲击波粒子注入或喷流几何效应解释。
2023-08-15 astro-ph.HE
Observational Properties of Nonthermal Emission from Relativistic Jets Escaping Active Galactic Nucleus Disks
Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院天文学系）
研究嵌入活动星系核盘的相对论性喷流的长期传播动力学和宽带非热辐射特征，发现高密度介质导致喷流快速减速、谱能量分布红移和同步自吸收产生准热鼓包，并预测可探测的多波段电磁对应体。
2026-05-24 astro-ph.HE
Synergies in extragalactic and Galactic jet research
银河系中与吸积X射线双星有关的相对论性喷流和超光速源的发现，为研究致密天体外流的物理学开辟了新的途径。银河系喷流的时间尺度很短，角度相对较大，这使得我们能够以前所未有的细节来探索相对论性外流的物理学。在这篇文章中，我讨论了最近的银河系喷流模型的结果，包括辐射和动力学方面，这可以揭示他们的河外堂兄弟的不同功能。
2014-10-14 astro-ph.HE
A study of bent jets in active galactic nuclei at parsec scales
本研究针对秒差距尺度AGN喷流弯曲的整体趋势不明的问题，基于公开多频VLBI图像分析约11000个AGN的近7.3万张图像，发现约5%存在显著弯曲喷流，通过模型拟合表征喷流几何并提出弯曲成因的可能情形。
2023-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Nuclei in the Galactic Magnetic Field
观测结果与宇宙线通量中大于10^19 eV数倍的重核的显著比例是一致的。这样的原子核在银河系磁场中可以发生相当大的偏转，这对寻找它们的来源具有重要意义。我们在最近的银河系磁场模型中对重核的传播进行了详细的模拟。虽然这些模型还没有足够的约束来预测偏转地图的细节，我们发现的（去）放大通量源的分布的一般特征。由于在大多数理论模型中，重核的来源都位于星系的局部大尺度结构中，我们展示了几个附近的星系团和超星系平面的图像。这样的一般功能可能是有用的，以开发有效的方法，从观测到的高能宇宙射线到达方向的源重建。
2010-09-07 astro-ph.HE
Radio-to-gamma-ray synchrotron and neutrino emission from proton-proton interactions in active galactic nuclei
我们探讨了活动星系核（AGN）中的无线电波和甚高能量中微子发射之间的相关性的可能的物理起源，最近报道的中微子到达方向和最亮的无线电波响AGN的位置之间的相关性的证据。我们表明，如果同步辐射电子和中微子都起源于通过活动星系核环核介质传播的秒差距尺度相对论性喷流中质子-质子相互作用产生的带电π介子衰变，则这种关联是可以预期的。
2020-12-08 astro-ph.HE
Parsec-scale Faraday Rotation Measures from General Relativistic MHD Simulations of Active Galactic Nuclei Jets
这是第一次有可能将全球三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）喷流形成模拟直接与活动星系核（AGN）喷流pc尺度结构的超长基线干涉多频偏振观测进行比较。与需要对非热电子进行事后建模的喷流发射不同，法拉第旋转测量（RM）主要取决于模拟量，因此提供了一种鲁棒的方式来对抗模拟与观测。我们计算RM分布的3D全球GRMHD射流形成模拟，我们探讨模型和观测参数的依赖关系，强调签名的结构通用的MHD射流理论。通过典型的参数，我们发现可以重现观测到的震级和活动星系核喷流RM中发现的许多结构，包括横向RM梯度的存在。在我们的模拟中，RM是在射流本身的平滑延伸内产生的，包含有序的环形主导磁场。这导致在一个特定的双边形态，是不太可能出现由于法拉第旋转在遥远的前景云。然而，关键的努力，以探测法拉第屏幕将解决横向喷流结构。因此，无线电核心的RM可能不是旋转介质的属性的可靠指标。最后，我们能够约束喷流的粒子含量，发现在pc尺度AGN喷流是电磁主导的，大约2%的同向能量在非热轻子和重子少得多。
2010-06-25 astro-ph.HE
Hyperaccretion-driven relativistic jets from massive collapsars in active galactic nucleus disks
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究院）；School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院）；Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文系）；College of Intelligent Manufacturing, Nanning University（南宁学院智能制造学院）
本研究针对活动星系核吸积盘内的大质量坍缩星场景，分析前身星属性对超吸积驱动相对论喷流突破盘层的影响，计算可观测辐射特征与探测潜力，为约束AGN盘及内嵌恒星性质提供依据。
2025-11-19 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Nuclei in the Turbulent Galactic Magnetic Field
本文研究了银河系磁场（GMF）的湍流分量对高能重核传播的影响。我们首先调查如何个人的来源和超星系平面的图像取决于湍流GMF的属性。然后，我们提出了一个定量研究的影响的湍流场（缩小）放大源通量，由于磁透镜效应。我们还表明，这是不可能解释的皮埃尔俄歇数据假设所有的高能核都来自Cen A，即使在最有利的情况下，一个强大的，扩展的湍流场的星系晕。
2011-09-05 astro-ph.HE
Quenching black hole accretion by active galactic nuclei feedback
对局域宇宙中许多暗星系核的观测，给出了Bondi半径处气体密度和温度的较好估计。如果我们假设黑洞以Bondi吸积速率吸积，并以低光度热吸积流的效率辐射，则预测的核光度可以显著高于观测值。因此，这些源中真实的黑洞质量吸积率可能显著小于邦迪值。活动星系核（AGN）的反馈可能是负责降低黑洞吸积率的值远小于邦迪率。本文对低光度活动星系核（LLAGNs）周围的低角动量吸积流进行了秒差距和亚秒差距尺度的二维模拟。我们考虑了LLAGN的辐射和风反馈。粒子-粒子相互作用的截面可以比光子-粒子相互作用的截面大几个数量级。因此，我们发现对于LLAGN，辐射反馈在降低黑洞吸积率方面的作用很小。然而，风反馈可以有效地降低黑洞的质量吸积率。由于吸积率的降低，黑洞的光度可以降低$\sim 33-400$倍。这些结果可能有助于解释为什么在本宇宙中的许多星系核是如此的暗淡。
2019-01-04 astro-ph.HE
'Disc-jet' coupling in black hole X-ray binaries and active galactic nuclei
在这一章中，我将回顾我们对吸积黑洞系统中吸积和流出之间关系的唯象理解的现状。这种理解主要来自于观察X射线和较长波长（红外线、无线电）发射之间的关系。这种观点必然是有偏见的，从观测X射线双星系统开始，试图看看它们是否与活动星系核的一般观测性质相匹配。
2009-09-14 astro-ph.HE
Three-dimensional Relativistic MHD Simulations of Active Galactic Nuclei Jets: Magnetic Kink Instability and Fanaroff-Riley Dichotomy
活动星系核喷流在周围介质中的能量沉积可以影响星系形成和演化、星系团中心气流的冷却以及超大质量黑洞的生长。然而，耦合射流功率的周围介质和确定射流形态的过程知之甚少。例如，有没有著名的Fanaroff-Riley（FR）形态二分法的射流，与FRI喷流更短，更不稳定比FRII喷流的原因达成一致。我们进行全球三维磁流体动力学模拟的相对论射流传播通过周围介质。我们发现，银河系核心的平坦密度分布减缓和准直的喷流，使他们容易受到三维磁扭结不稳定性。我们得到一个临界功率，这取决于星系核心的质量和半径，低于该射流成为扭结不稳定的核心内，失速，并充满相对热等离子体膨胀腔。高于临界功率的射流稳定地逃离核心并形成强大的回流。因此，扭结不稳定性控制射流形态，并可能导致FR二分法。模型预测的临界功率对星系光学光度的依赖关系与观测结果吻合得很好。
2016-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Active galactic nuclei jets simulated with smoothed particle hydrodynamics
迄今为止，活动星系核（AGN）喷流的模拟几乎完全使用基于网格的代码。我们提出的第一个结果从流体动力学测试AGN喷流，和它们的相互作用与集群内介质（ICM），使用平滑粒子流体动力学（SPH）的SWIFT代码中实现的。我们将这些射流发射到恒定密度的ICM中，以及具有幂律密度分布的ICM。我们还改变了射流功率，速度，开角和数值分辨率。在所有的情况下，我们发现我们的喷流和理论预测的喷流的长度和它们膨胀的叶瓣，以及叶瓣的半径之间的广泛协议。喷流首先以弹道方式演化，然后过渡到自相似阶段，在此期间，叶瓣以自相似的方式扩张（保持恒定的形状）。在这一阶段中，叶和冲击ICM中的动能和热能是总注入能量的恒定部分。在我们的标准模拟中，最初注入的能量的三分之二被转移到ICM的时候，射流被关闭，主要是通过弓形激波。其中，$70\%$是动力学形式，表明当喷流活跃时，弓形激波没有充分有效地热化。在大型宇宙学模拟（$m_\mathrm{gas}\approx10^7$ $\mathrm{M}_\odot$）的典型分辨率下，叶的形状接近自相似预测，精度为$15\%$。这表明，即使在这样的分辨率下（每个喷流的$\approx500$粒子），也可以正确地模拟喷流膨胀叶的基本物理。
2023-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Direction of Parsec-Scales Jets for 9220 Active Galactic Nuclei
活动星系核（AGN）中秒差距尺度喷流的方向是许多天体物理和天体测量研究的基本信息，包括线偏振和磁场结构、频率相关的同步辐射不透明度、自行和参考系排列等。我们开发了一种严格的，简单的，完全自动化的方法来测量的方向从校准的干涉可见度数据的频率范围从1.4 GHz到86 GHz。我们公布了9220个活动星系核的结果，其典型精度低于10度。通过比较不同观测频率之间的方向以及与以前的出版物之间的方向，对该方法进行了内部检查，验证了测量值的鲁棒性。
2022-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
High energy emission from galactic jets
在这一章中，我们回顾了X射线双星的一些方面，特别是那些呈现稳定喷流的，即微类星体。由于它们与活动星系核（AGN）的接近和相似性，星系喷流源是检验宇宙范围内天体物理理论的独特实验室。由于最近的观测进展与新一代的伽马射线成像大气切伦科夫望远镜和鉴于即将到来的km 3大小的中微子探测器，我们特别关注可能的高能伽马辐射和中微子发射。在这方面，我们还评论了天体物理喷流存在于年轻的恒星物体，我们简要地讨论了与河外活动星系核和伽玛射线暴的异同。
2013-06-07 astro-ph.HE hep-ph
Bottom-up Acceleration of Ultra-High-Energy Cosmic Rays in the Jets of Active Galactic Nuclei
有人提出，通过对超新星遗迹中产生的低能宇宙射线的一次再加速，可以在活动星系核的相对论喷流中产生高达$10^{20}$ eV的超高能宇宙射线（$\textit{espresso}$机制）。我们测试这一理论的传播粒子在现实的3D磁流体动力学模拟超相对论性射流，并发现约$10\%$的CR进入射流至少提高了$\simΓ^2$的能量的一个因素，其中$Γ$是射流的有效洛伦兹因子，与分析预期一致。此外，约$0.1\%$的CR经历两次或更多次注射，并实现远远超过$Γ^2$的增强。粒子通常被加速到Hillas极限，这表明即使在具有中等洛伦兹因子的活动星系核喷流中，$\textit{espresso}$机制也可能促进类银河CRs到UHECR，而不仅仅是在强大的耀变体中。最后，我们发现，在射流和茧中的环形磁场的符号控制的角分布的再加速粒子，导致UHECR发射，可能是准各向同性的或沿射流轴波束。这些发现有力地支持了活动星系核喷流中的$\textit{espresso}$加速度可以解释俄歇和望远镜阵列测量的UHECR光谱、化学成分和到达方向的观点。
2019-12-28 astro-ph.HE hep-ph
The role of AGN jets in the reionization epoch
宇宙的再电离结束了重组时代之后开始的黑暗时代。在H的情况下，再电离在$z\sim 6$附近完成。微弱的恒星形成星系是H-电离辐射的最佳候选源，尽管活动星系核也可能有贡献。我们已经探讨了是否终止区的喷流从活动星系核可能有显着的贡献，在后期的再电离时代，周围$z\sim 6-7$的H电离。我们假设，因为它已经提出，活动星系核在$z\sim 6$可能已经提出了一个高喷流分数，吸积率和占空比，和非热电子的喷流终止区的压力作出了重大贡献。采用经验黑洞质量函数来描述活动星系核的布居。从所有这些，估计得出的各向同性H-电离辐射产生的喷流终止区，在$z\sim 6$，通过逆康普顿散射的CMB光子。我们发现活动星系核喷流的终端区可能以H-电离辐射的形式在$z\sim 6$辐射了大部分能量。对于典型的黑洞质量函数，在所考虑的条件下（持久的，常见的，非常活跃的星系核与喷流），这些喷流的贡献，以维持（并可能增强）电离的H可能是不可忽略的。我们的结论是，终止区的喷流从活动星系核可能有一个显着的作用，在宇宙的再电离在$z\gtrsim 6$。
2018-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Cosmic Rays from Active Galactic Nuclei Jets: The Role of Supermassive Black Hole Growth and Accretion States
本研究提出名为JET的宇宙学半解析框架，模拟z=20到z=1的星系与超大质量黑洞演化，探究不同吸积态、黑洞生长模型及喷流效率对超高能宇宙线弥散流量的影响，搭建了宇宙学与天体粒子物理的关联桥梁。
2025-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of stochastic Fermi-type particle acceleration in the inner jets of Active Galactic Nuclei
本研究针对活动星系核内喷流粒子加速机制不明的问题，通过解析Fokker-Planck方法分析二阶费米与剪切加速，成功解释M87多波段观测特征，为多区辐射建模及宇宙线加速研究提供支持。
2024-04-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling the Emission from Turbulent Relativistic Jets in Active Galactic Nuclei
我们提出了一个数值模型，用来计算观测到的活动星系核中的相对论喷流通量。每个湍流涡流的观测通量取决于其可变的多普勒增强因子，计算作为一个函数的相对论性总和的个别涡流和批量射流速度和我们的视角射流。通过对湍流谱上的涡旋辐射积分，得到了观测到的总通量。我们认为射流包含湍流涡，有标准的柯尔莫哥洛夫或最近推导出的相对论湍流谱。我们还考虑到由于它们在射流中的不同模拟位置以及由于它们翻转时的不同光束方向而导致的接收涡流发射的时间延迟。我们研究这些理论的光变曲线和计算功率谱密度（PSD）的视角范围内，批量的射流速度，和湍流速度。这些PSD斜率显著依赖于湍流速度，并且基本上与视角和体积速度无关。在模拟中所产生的通量变化的参数测试的现实值是一致的无线电响亮AGN中观察到的变化类型，例如，最近测量的开普勒卫星，只要湍流速度不是太高。
2015-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Are Spine--Sheath Polarization Structures in the Jets of Active Galactic Nuclei Associated with Helical Magnetic Fields?
活动星系核（AGN）喷流的极化结构的一个可能的起源是螺旋喷流磁场的存在，喷流的中心“脊柱”的正交磁场和“鞘”的纵向磁场沿喷流的一个或两个边缘。在4.6、5.0、7.9、8.9、12.9和15.4 GHz频率上，对活动星系核进行了VLBA偏振同步观测，发现了部分或全部脊鞘偏振结构，以寻找螺旋喷流磁场的进一步证据，例如横向法拉第旋转梯度（由于穿过射流的视线磁场分量的系统变化）。给出了8个具有显著性$\geq 3σ$的单调横向法拉第旋转梯度源的结果。在这些活动星系核中的三个中，检测到横向RM梯度的方向与距离的核心或与时间的逆转。这些可以被解释为嵌套的螺旋磁场结构的证据，在螺旋场的内部和外部区域中的方位场分量具有不同的方向。这里提出的结果支持的想法，许多脊柱鞘极化结构反映了螺旋磁场的存在下进行这些射流。
2014-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-wavelength Emission from Galactic Jets: the Case of the Microquasar SS433
SS 433是一个银河系微类星体，具有强大的喷流，产生非常高能量的粒子。利用最近获得的从射电到TeV γ射线的多波长观测数据，研究了SS 433喷流中的粒子加速。首先，我们提出了一个相对论射流中粒子加速、冷却和输运的一般框架。然后，我们将其应用到SS 433喷流中的两个X射线结，重点是轻子发射。我们对粒子输运和演化的详细处理产生了与以前论文截然不同的预测。对于这两个区域，我们的模型可以解释的多波长的数据，除了GeV的数据。这表明，GeV的排放主要来自不同的区域和/或机制。我们发现，加速过程应该是有效的，这可以实现的扩散冲击加速接近玻姆极限。假设质子以与电子相同的效率加速，我们的结果意味着SS 433是PeVatron，即，可以将质子加速到超过一个PeV。未来的硬X射线和MeV伽马射线观测可以通过检测光谱转换或截止来严格测试我们的模型。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultrahigh-energy Cosmic-ray Nuclei from Black Hole Jets: Recycling Galactic Cosmic Rays through Shear Acceleration
我们进行蒙特卡罗模拟的相对论剪切加速度致力于一个喷茧系统的活动星系核。在晕中，一定比例的银河系宇宙射线被夹带，足够高的能量粒子可以被注入到再加速过程中，并进一步加速到100 EeV。我们表明，剪切再加速机制导致逃逸宇宙射线，$dL_E/dE\propto E^{-1}-E^0$，不同于传统的$E^{-2}$频谱硬频谱。超高能核的超太阳丰度是由于TeV-PeV能量的注入而实现的。结果表明，我们的模型可以合理地解释最高能谱和质量组成，与各向异性数据没有矛盾。
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Large-scale jets from active galactic nuclei as a source of ICM heating: cavities and shocks
强大的河外喷流的演化不仅本身很有趣，而且对宿主星系及其周围环境的演化也有影响。我们进行了长期的轴对称数值模拟的相对论射流与不同的权力，研究其演变通过环境的压力和密度梯度。我们的研究结果表明，在不同的能量沉积的空间和时间尺度的射流的演变的关键差异。根据我们的研究结果，在X射线腔中观察到的形态需要射流的能量预算的一个重要部分是在内能的形式。因此，轻子主导的轻喷流是有利的。在所有情况下，加热主要由冲击产生。空腔超压是由大量的热粒子维持的。我们的模拟再现了冷核结构的投影，亮度加权温度。我们已经进行了一个额外的模拟缓慢，大规模的喷流，并讨论了与相对论的差异。重要的定性和定量的差异之间的非相对论性和相对论性射流。我们的结论指向活动星系核动力学反馈的双模式，取决于喷流功率。
2014-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei: The TeV Challenge
与活动星系核（AGN）相关的喷流已经被观测了近一个世纪，最初是在光学和无线电波段。它们现在被广泛认为是由中心旋转的大质量黑洞及其轨道吸积气体电磁产生的“废气”。对X射线，特别是伽马射线能量的观测改变了我们对这些喷流如何动态演化、如何加速电子（和正电子）以及如何辐射整个电磁波谱的理解。概述了一些新的方法来模拟从许多耀变体观测到的强大的和快速变化的TeV辐射。高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）将对最高TeV能量的观测做出贡献，这有望在活动星系核喷流的竞争模型之间做出关键的区分。
2015-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei - the Physics of Individual Sources and the Cosmic History of Formation and Evolution
本文对活动星系核的天体物理作了简要的评述。在对活动星系核的研究动机作了一般性的介绍之后，我们讨论了我们目前对中心引擎内部工作的理解，最有可能的是吸积质量在100万到100亿太阳质量之间的黑洞。我们强调最近的结果有关的射流（准直流出）的活动星系核来自X射线观测（钱德拉）的千帕尺度的射流和伽马射线观测的活动星系核（费米，切伦科夫望远镜）与射流密切对准的视线（耀变体），并讨论这些意见的解释。随后，我们总结了我们对活动星系核形成和演化的宇宙历史的认识。最后，我们描述了即将到来的观测机会。
2013-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spatial variations of magnetic field along active galactic nuclei jets on sub-pc to Mpc scales
本文对57个活动星系核（AGN）中的结、热点和叶进行了系统分析，研究了磁场随喷流从亚pc基底到末端在kpc到Mpc尺度上的变化。在Kataoka & Stawarz（2005）的射电/X射线样本数量的基础上，我们分析了12个FR I和30个FR II射电星系、12个类星体和3个BL Lac的数据，其中包含76个节点、42个热点和29个射电瓣。我们首先导出了地核中的均分磁场，然后通过假设$B_{\rm est}$ $\propto$ $d^{-1}$估算了各种喷流分量中的均分磁场，其中$d$是到喷流底部的距离。另一方面，大尺度喷流（结、热点和叶）中的磁场，$B_{\rm eq}$，可以在均分假设下从观测到的通量和空间范围来估计。我们发现，磁场随着沿射流的距离增加而减小，但一般比$\propto d^{-1}$温和。在较大的$d$下，$B_{\rm eq}/B_{\rm est}$的增加可能表明下游周围射流的减速，但FR I和FR II射流之间没有差异。此外，热点中的磁场系统地大于结和瓣的磁场。最后，我们将同样的分析应用于半人马座A的结和叶，以检查上述讨论是否即使在单个喷流源中也成立。
2021-06-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
VLBI Detections of Compact Nuclei in Spiral-hosted Double-lobed Radio-loud Active Galactic Nuclei (DRAGNs): Evidence for Weak Parsec-Scale Jet Activity
Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)（蔚山科学技术院）
研究通过VLBI探测螺旋DRAGNs的紧凑核，发现弱Parsec尺度喷流活动，支持喷流启动的早期或间歇性磁化阶段。
2026-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Transverse Faraday-Rotation Gradients Across the Jets of 15 Active Galactic Nuclei
螺旋磁场穿过活动星系核喷流的存在，会引起观测到的法拉第旋转测量（RM）的梯度，这是由于视线磁场的相关系统变化。从2002年开始，在文献中出现了关于活动星系核喷流的横向RM梯度观测的报告，但人们对这些梯度可靠所需的分辨率提出了担忧，并且缺乏对准确估计局部RM值不确定性的最佳方法的充分理解。这些问题现在已经解决了最近的蒙特卡罗模拟进行的各种团体，使以前发表的结果和新的数据进行可靠的分析验证。我们认为在这里RM梯度整个喷流结构的15 AGN，以前发表的文献中，但没有正确和完整的错误分析，和一些首次发表在这里，所有这些都具有单调的横向RM梯度的意义至少3西格玛。
2015-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A new method for estimating frequency-dependent core shifts in active galactic nucleus jets
本文讨论了甚长基线干涉测量（VLBI）观测到的活动星系核核心区的不透明度，并提出了一种由单碟观测到的耀斑的频变时间滞后推算VLBI核心频变位移的新方法。应用该方法的核心移动的类星体3C 345显示了一个非常好的协议之间的核心移动直接测量VLBI观测和来自耀斑的总通量密度使用所提出的方法。耀斑的频率相关的时间滞后可以用来推导喷流的物理参数，如从VLBI核心到喷流底部的距离和核心区域的磁场。我们对3C 345的估计表明，核心磁场约为0.1 G，磁场为1 pc约为0.4 G。
2011-06-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
