A new insight into neutrino energy loss by electron capture of iron group nuclei in magnetars surface
基于相对论平均场有效相互作用理论和赖东模型\citep{b37, b38, b39},讨论了超强磁场对磁星表面电子费米能、核遮蔽能和单粒子能级结构的影响.利用壳模型蒙特卡罗(SMMC)方法和随机相近似(RPA)理论,详细分析了铁族核在SMFs中电子俘获引起的中微子能量损失率(NELR)。
2016-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Variability of the X-ray Broad Iron Spectral Features in Active Galactic Nuclei and Black-hole Binaries
在活动星系核(AGN)和黑洞双星(BHB)的X射线谱中,经常可以看到“宽铁谱特征”。这些特徴可以用“相对论性圆盘反射”或“部分覆盖”来解释:很难从时间平均光谱分析来决定哪一个模型是有效的。因此,X射线光谱可变性已被研究,以约束光谱模型。为此,在短时间尺度下详细研究BHB的铁结构至关重要,这是第一次通过朱雀星上XIS探测器的P-sum计时(P-sum)模式实现。该观测模式的时间分辨率为7.8ms,CCD的能量分辨率为1.0ms。我们已经进行了系统的校准的P-总和模式,并调查光谱的变化BHB GRS 1915+105。因此,我们发现GRS 1915+105的光谱变化在亚秒级没有显示出铁的特征。这与1H 0707 - 495等活动星系核的变化完全不同,后者在铁K能带处变化幅度明显下降。这种差异可以在“部分覆盖”假设的框架内自然得到解释。
2015-10-28 astro-ph.HE
Very High Energy Active Galactic Nuclei Synchrotron self-Compton Modeling Tour
目前的甚高能(VHE; E> 100 GeV)实验极大地增加了探测到的河外源的数量。我们提出了一个同步辐射自康普顿建模之旅的活动星系核目前已建立的VHE发射器到目前为止,并调查可能的内在和派生参数之间的相关性。
2009-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Simulating the propagation of cosmic rays heavier than iron in SimProp
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所(INFN),都灵分部)
本文介绍如何在SimProp中修改以处理铁以外的重核,探讨其在超高能宇宙射线传播模拟中的应用。
2025-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Integrated Relativistic Iron Line from Active Galactic Nuclei: Chasing the Spin Evolution of Supermassive Black Holes
超大质量黑洞(SMBH)的自旋与黑洞吸积的辐射效率直接相关,因此影响黑洞达到一定质量所需的燃料量。因此,一个知识的SMBH自旋分布和演化是必要的,以发展一个全面的理论的SMBH的增长和它们对星系形成的影响。目前,对SMBH自旋的直接测量只能通过拟合活动星系核中的宽Fe K线。通过对活动星系核在不同红移区间的积分谱中宽线的拟合,可以确定自旋的演化。这些测量的准确性将取决于观察到的积分谱线强度。在这里,我们提出的理论预测的综合相对论铁K线强度作为红移和活动星系核光度的函数。积分线的等效宽度远小于300 eV。对于亮度在44 < log L_{X} <= 45之间的2-10 keV的活动星系核,积分谱线的计算是最容易的。总积分线占X射线背景的不到4%,但其形状对平均SMBH自旋敏感。通过遵循这些建议,未来的国际X射线天文台调查广泛的铁K线应该能够确定自旋演化的SMBHs。
2010-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Investigation of active galactic nuclei in time domain era
时域研究的最佳案例是活动星系核(AGN),因为它们是发光的物体,具有很强的可变性。活动星系核变率研究的一个关键结果是对活动星系核中心超大质量黑洞质量的估计。此外,活动星系核的光谱变化还可以用来研究一般难以直接观测到的宽线区的结构和物理。在这里,我们回顾了活动星系核变异调查在塞尔维亚的现状,在目前和未来的监测活动的角度。
2021-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Electron capture of iron group nuclei in magnetars
利用超强磁场中的相对论和核壳模型,对铁族核在磁场中的电子俘获率进行了估算。由于EC的电子丰度(RCEA)的变化率也在SMF中进行了研究。结果表明,铁族核素的电导率在磁场作用下有较大幅度的提高,甚至超过9个数量级。另一方面,在EC反应中,自微扰对RCEA的影响很大,甚至降低了八个数量级以上,并与Fuller等人的结果进行了比较。(FFN)和Aufderheide et al.(AUFD)在有和没有SMF的情况下。结果表明,我们的结果与AUFD的很好的一致,但FFN的速率比我们在没有SMF的情况下大约大一个数量级。相反,我们计算的大多数核素在SMF中的速率增加,甚至超过了九个和八个数量级的FFN的和AUFD的结果相比,这是在没有SMF的情况下,分别。
2013-12-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Energy spectra of primary and secondary cosmic-ray nuclei measured with TRACER
TRACER宇宙射线探测器于2003年首次在长时间气球(LDB)上飞行,用于观测从氧(Z = 8)到铁(Z = 26)的主要初级宇宙射线核,现已升级,还可以测量较轻核的能量,包括次要物质硼(Z = 5)。该仪器在2006年的另一次LDB飞行中使用。修改后的探测器系统的属性和性能进行了说明,并从2006年的飞行数据的分析进行了讨论。本文报道了初核碳(Z = 6)、氧和铁在1 GeV amu $^{-1}$~2 TeV amu $^{-1}$范围内的能谱。氧和铁的数据被认为是在良好的协议与以前的跟踪飞行的结果。硼能谱的测量也延伸到TeV amu $^{-1}$区。高于$\sim10$ GeV amu $^{-1}$的原生核(如碳、氧和铁)的相对丰度与能量无关,而硼丰度(即B/C丰度比)如预期的那样随能量而降低。然而,有迹象表明,以前报道的B/C比的$E^{-0.6}$依赖性不继续到最高能量。
2011-08-24 astro-ph.HE
Diagnosing the kinematics of the tori in active galactic nuclei with the velocity-resolved reverberation mapping of the narrow iron K$α$ line
活动星系核中尘埃环的性质已经得到了详细的研究,主要集中在几何和组分上,然而,环的运动学仍然不清楚。在6.4 keV的窄铁K $α$线被认为是由X射线从环面反射产生的。因此,它的速度分辨混响映射能够约束环面的运动学。这种努力受到当前CCD探测器光谱分辨率的限制,而下一代X射线卫星上的微量热计应该可以做到。在本文中,我们首先构造的响应函数下的均匀流入,开普勒旋转,和均匀流出的环面。然后根据Athena X射线积分场单元的性能,模拟了窄铁K $α$线的能量依赖光变曲线。最后,计算能量相关的交叉关联函数来揭示运动信号。根据我们的结果,100个观测值,每个5ks曝光是足够的区分上述三个速度场。虽然实际的几何形状和速度场的环面可能比我们假设的更复杂,目前的结果证明了速度分辨混响映射的窄铁K $α$线的可行性。环面动力学与宽线区和宿主星系动力学的结合,对于理解活动星系核的馈送和反馈过程具有指导意义。
2017-07-10 astro-ph.HE
Photodisintegrated gamma rays and neutrinos from heavy nuclei in the gamma-ray burst jet of GRB 130427A
费米大天区望远镜对异常明亮的伽马射线暴(GRB)130427 A的~ 0.1-70 GeV瞬发伽玛射线辐射的探测,为探索GRB喷流中GeV伽玛射线辐射的物理过程提供了机会。在这项工作中,我们讨论了铁和氧核与观测到的keV-MeV光子在GRB 130427 A喷流中的相互作用,以解释一个额外的,硬的光谱成分在触发后11.5-33秒期间观察到。铁核的光致衰变时间尺度与此相当或更短。我们发现,从铁核衰变产生的伽马射线可以占在1-70 GeV范围内的光谱的硬幂律分量,之前的伽马-伽马电子-正电子对生产与低能量光子严重衰减发射较高能量的光子。另一方面,来自次级中子衰变的电子反中微子可以以高达2 TeV的能量发射。这些中微子的通量很低,与冰立方中微子天文台没有探测到GRB 130427 A相一致。在铁原子核的强子模型为GeV的发射所需的总能量约为10倍,所观察到的总能量在提示keV-MeV的排放。
2016-02-10 astro-ph.HE
Iron Fluorescent Line Emission from the mCvs and Hard X-ray Emitting Symbiotic Stars as a Source of the Iron Fluorescent Line Emission from the Galactic Ridge
银河脊X射线发射(GRXE)光谱在6.4、6.7和7.0 keV处具有强铁发射线,每一条线对应于中性(或低电离)、类氦和类氢铁离子。6.4 keV的荧光线是由硬X射线源照射中性(或低电离)物质(铁)产生的,表明银河平面内均匀存在冷物质。为了解决冷荧光物质的来源问题,我们研究了发射硬X射线的共生星(hSS)和磁激变变星(mCV)白矮星表面6.4 keV谱线对GRXE的贡献。在我们用朱雀号观测到的4~ hSS和19~ mCV的光谱分析中,我们能够分辨出三条铁发射线。我们发现hSS的6.4~keV谱线的等效宽度(EW)系统地高于mCV的,使得hSS和mCV的平均EW分别为$179_{-11}^{+46}$ ~eV和$93_{-3}^{+20}$ ~eV。与6.4keV谱线的典型EW相比,hSS的EW值在90- 300 eV之间,这取决于银河系的位置。hSS和mCV的平均6.4 keV谱线亮度分别为$9.2\times 10^{39}$和$1.6\times 10^{39}$ ~photons~s $^{-1}$,表明hSS本质上比mCV更有效的6.4 keV谱线发射体。我们将来自mCV的6.4 keV线的预期贡献与在$(l,b) \approx (28.5\arcdeg, 0\arcdeg$方向上观察到的GRXE 6.4 keV线通量进行比较。我们的结论是,几乎所有的6.4 keV线通量…
2015-12-08 astro-ph.HE
Iron Opacity Bump Changes the Stability and Structure of Accretion Disks in Active Galactic Nuclei
超大质量黑洞周围的吸积盘有一些区域,在这些区域中,Rosseland平均不透明度可以比电子散射不透明度大得多,这主要是由于铁中大量的束缚-束缚跃迁。利用三维辐射磁流体动力学模拟方法,在局域剪切盒近似下,研究了铁不透明度“凸起”对辐射压主导的吸积盘的热稳定性和垂直结构的影响.模拟自洽计算加热由于磁旋转不稳定性和辐射冷却所造成的MHD湍流使用辐射转移模块的基础上可变爱丁顿张量在雅典娜。对于一个$5\times 10^8$太阳质量的黑洞与$\sim 3\%$的爱丁顿光度,一个模型,包括铁不透明度凸块保持其结构超过$10$热时间,而没有显着的热失控的迹象。与此相反,如果只包括电子散射和自由-自由不透明度在标准薄磁盘模型,磁盘崩溃的热时间尺度。这种差异是由1)总光学厚度和温度之间的反相关性和2)增强的垂直平流能量传输的组合引起的。这些结果表明,铁不透明凸起可能对活动星系核吸积盘的稳定性和结构有很大的影响,并可能有助于活动星系核的性质对金属丰度的依赖。由于这种不透明度主要与流动的紫外线发射区有关,它可能有助于解释活动星系核所特有的观测和理论之间的差异。
2016-01-25 astro-ph.HE
Star formation, supernovae, iron, and alpha: consistent cosmic and Galactic histories
最近观测到的宇宙恒星形成历史(SFH)解决了与恒星质量密度历史的不一致。我们表明,修订后的SFH还按比例增加延迟时间分布(DTD)的Ia型超新星(SNe Ia),从观察到的体积SN Ia率的历史,使其与其他场星系SN Ia DTD测量。基于修正SFH的DTD具有$t^{-1.1 \pm 0.1}$形式,哈勃时间积分产生效率为每$1000~{\rm M_\odot}$形成恒星质量的$N/M_\star=1.3\pm0.1$ SNe Ia。使用这些修订的历史和更新的经验铁产量的各种SN类型,我们重新推导宇宙铁积累的历史。核心坍缩的SNe和SNe Ia对今天宇宙中铁的总质量的贡献大致相等。在[ $α$ /Fe]与[Fe/H]丰度比平面上发现了平均宇宙气体元素的轨道。这条轨道与观测到的银河系恒星在这个平面上的主轨迹大致相似,表明银河系(MW)的SFH在形式上与宇宙的SFH相似。我们很容易找到一个简单的MW SFH,使轨道密切匹配这个恒星轨迹。星系团似乎有一个较高的标准化DTD。这个星团DTD,结合一个短爆发MW SFH峰值在$z=3$,产生一个轨道,匹配非常好的观察到的“高$α$“的MW星的轨迹,这表明晕/厚盘人口有一个星系团状的形成模式。因此,一个简单的两个组件SFH,结合经验的DTDs和SN铁产量,足以密切再现MW的恒星丰度模式。
2017-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Pulsed Iron line Emission from the First Galactic Ultraluminous X-ray Pulsar Swift J0243.6+6124
本研究利用Insight-HXMT观测首个河内PULX Swift J0243.6+6124的爆发峰值数据,首次探测到其宽铁线的脉冲特征及相位偏移,提出吸积柱对内盘的不均匀照射是铁线调制的成因。
2024-01-29 astro-ph.HE
Revisiting the Suzaku spectrum of the Galactic SNR W 49 B: non-detection of iron K-shell charge exchange emission and refined ejecta mass ratios of iron-group elements
本文重新审视W 49 B的Suzaku光谱,考虑系统不确定性后发现先前报告的电荷交换发射实为光谱代码缺失的高壳层双电子复合卫星线,并改进了Fe族抛射物质量比,使其更符合核合成模型预期。
2024-12-19 astro-ph.HE
Origin of the Galactic Diffuse X-ray Emission: Iron K-shell Line Diagnostics
本文详细报道了银河系中心X射线发射(GCXE)、银河系凸起X射线发射(GBXE)、银河系脊X射线发射(GRXE)、磁激变变星(mCV)、非磁激变变星(non-mCV)和日冕活动双星(AB)的铁(Fe)和镍(Ni)K壳层线轮廓。为了研究GCXE、GBXE和GRXE的起源,对Fe K $α$、Fe He $α$和Fe Ly $α$谱线的等效宽度进行了光谱分析。通过mCV、非mCV和ABs光谱的组合再现GBXE的全局光谱。另一方面,GRXE谱显示在Fe K $α$和Fe He $α$线能量处的显著数据过量。这意味着需要除了mCV、非mCV和AB之外的附加组件,其具有冷气体和非常高温等离子体的共生现象。GCXE光谱在铁和镍的所有K-壳层线处显示出比GRXE光谱中发现的更大的过量。其中最大的是Fe K $α$、Fe He $α$、Fe Ly $α$和Fe Ly $β$线。结合Fe K $α$、Fe He $α$和Fe Ly $α$谱线的标度高度与中心分子带(CMZ)相似的事实,过量组分可能与CMZ极端扩展中的高能活动有关。
2017-01-04 astro-ph.HE
Thermal X-ray iron line emission from the advection dominated accretion flow in the galactic binary GX 339-4
利用平流主导吸积流(ADAF)模型,研究了银河系X射线双星GX 339-4在关闭状态下的热X射线铁谱线辐射。采用不同的模型参数,包括粘性参数$α$、ADAF外半径处的质量吸积率$\dot{m}_{\rm out}$和外流强度参数$p$,计算了类氢和类氦热铁谱线的等效宽度.我们的计算表明,从纯ADAF发射的热铁线的等效宽度,即,假设吸积流中的吸积气体具有太阳金属丰度,则没有流出的ADAF应该非常小。预计强热铁线将从ADAF发出,流出量相对较强。{For通过合理选择参数,类氦和类氢热铁谱线的总等效宽度达到$\gtrsim 500$ eV。在关态下观测到的GX 339-4强热X射线谱线可能为该源的吸积模式提供线索,并为GX 339-4中黑洞周围吸积流中存在外流/风提供证据。发现$\dot{m}_{\rm out}$和$p$的值是简并的,即,观察到的X射线连续谱可以用不同组的参数$\dot{m}_{\rm out}$和$p$相当好地再现。当热X射线线发射数据可用时,可以打破这种{简并性}。我们还将我们的结果与以前的类似工作进行了比较。
2011-01-03 astro-ph.HE
Cosmic X-ray surveys of Active Galactic Nuclei: synergy between X-ray and infrared observations
我们简要回顾了宇宙X射线巡天中探测到的活动星系核(AGN)的X射线和红外观测之间的协同作用,主要是XMM-牛顿,钱德拉和NuSTAR。我们专注于这种X射线-红外协同作用的两个互补方面(1)最严重的模糊活动星系核的识别和(2)恒星形成和活动星系核活动之间的联系。我们还简要讨论了未来十年的X射线-红外研究的前景。
2016-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Photon-axion conversion in Active Galactic Nuclei?
类轴子粒子(Axion-Like Particles,ALPs)是当前研究的热点。我们分析的背景下,活动星系核(AGN)的相对论性喷流模型的光子ALP转换超过100个来源。与以前的说法相反,我们发现,这个过程不能发生在100 GeV以上,无论实际的活动星系核模型和ALP参数的值。这一结果排除了一种绕过100 GeV以上宇宙不透明度的策略,这显然是观测所需要的。我们还表明,一些活动星系核的可观察到的效果,可以显示在X和软伽玛射线波段。
2009-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Optical singly-ionized iron emission in radio-quiet and relativistically jetted active galactic nuclei
射电静和射电响(相对论“喷流”)活动星系核(AGN)的光学和紫外特性之间的差异是一个长期存在的问题,它涉及到为什么少数强大的AGN由于相对论喷流而具有强射电辐射的根本问题。本文研究了一个特殊的方面:在4400 - 5600 A光谱范围内的单电离铁发射,其中还观察到突出的HI H $β$和[OIII] 4959,5007线。我们提出了一个详细的比较的Fe II多重峰的光谱类型的类星体的主序列中,大多数喷流源被发现的相对强度,然后讨论无线电大声窄线Seyfert 1(NLSy 1)核与$γ$ -射线检测和突出的Fe II的排放。一个Fe II模板的基础上,I ZW 1提供了一个准确的表示的光学Fe II发射RQ,并与一些警告,也为RL源。云光电离模拟表明,所观察到的光谱能量分布可以解释温和的Fe II复合射电大声光谱中观察到的排放。然而,光谱能量的差异不能单独占较强的Fe II的放射性宁静源中观察到的,类似的物理参数。至于RL NLSy 1,它们的行为似乎与其他RL源不同,可能是因为它们不同的物理性质最终可能与更高的埃丁顿比相关。
2021-12-05 astro-ph.GA 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
Iron lines in model disk spectra of galactic black hole binaries
我们提出了10 M $_\odot$黑洞周围吸积盘的角度依赖的宽带强度谱。在我们的计算中,假设圆盘是细长的,这意味着在计算圆盘的有效温度时考虑了径向平流。我们试图重建软态X射线双星的连续谱和线谱,即由多温度形状的盘分量主导。我们遵循如何铁线复杂依赖于外部照射,吸积率和黑洞自旋。计算了10种主要元素的全部辐射转移,包括康普顿散射、自由-自由跃迁和所有重要的束缚-自由跃迁。此外,我们在这里包括基本系列的类氦和类氢离子的铁线,和荧光K $_α$和K $_β$线从低电离铁。我们考虑两种情况:不旋转的黑洞和旋转的黑洞,几乎最大自旋a=0.98,并获得了从硬X射线到红外的五个吸积盘的光谱。在未辐照的圆片中,类氦铁和类氢铁的共振线主要出现在吸收区。这种盘光谱在整个能量范围内表现出边缘暗化。外照射使发射中出现铁共振线。此外,随圆盘有效温度的变化,圆盘发射谱中出现了荧光铁K $_α$和K $_β$线,所有模型的X射线反射连续谱都出现了边缘增亮。我们表明,恒星黑洞周围的盘本身是热的,足以产生强的铁吸收共振线。只有在热盘大气中,外部X射线的加热超过热过程时,才能观察到发射线。在X射线连续谱中,被照射过的圆盘通常在边缘上看起来更亮,而在正面上看起来更暗。
2010-11-09 astro-ph.HE
On the deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei I: Radiation drag
本文讨论了MOJAVE小组最近探测到的活动星系核相对论喷流的减速现象,并讨论了喷流物质与外光子场的相互作用。适当的能量密度的各向同性的光子场,这是必要的减速射流确定。结果表明,电势扰动和磁表面扰动在粒子减速的一般动力学中起着重要作用。
2016-08-04 astro-ph.HE
Scale heights and equivalent widths of the iron K-shell lines in the Galactic diffuse X-ray emission
本文报道了对朱雀资料库中银河系弥散X射线发射(GDXE)的X射线谱的分析。分别测定了Fe I K α(6.4 keV)、Fe XXV、He α(6.7 keV)和Fe XXVI Ly α(6.97 keV)谱线的通量。根据纬度分布,我们确认GDXE分解为银河系中心(GCXE)、银河系凸起(GBXE)和银河系脊(GRXE)的X射线辐射。GCXE、GBXE和GRXE的Fe XXV He α谱线的标度高度分别为~40、~310和~140 pc,而Fe IK α谱线的标度高度分别为~30、~160和~70 pc。在GCXE、GBXE和GRXE中,Fe XXV He α和Fe XXVI Ly α谱线之和的平均等效宽度分别为~750 eV、~600 eV和~550 eV,而Fe IK α谱线之和的平均等效宽度分别为~150 eV、~60 eV和~100 eV。根据SH星和EW星的最新结果,并与激变变星、活动双星和日冕活动星的结果进行比较,分别讨论了GBXE、GRXE和GCXE的起源。
2016-04-27 astro-ph.HE
Production of 44Ti and iron-group nuclei in the ejecta of 3D neutrino-driven supernovae
该研究首次基于三维中微子驱动超新星模拟,发现44Ti产额较一维模型显著增强,并揭示长时间演化及非单调温密历史是关键,同时识别出富质子喷出物中45Sc和64Zn的高产特征。
2023-10-17 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
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
A template method for measuring the iron spectrum in cosmic rays with Cherenkov telescopes
宇宙射线中元素的丰度与能量有关,这对理解宇宙射线的加速和传播起着重要作用。目前的大多数结果或是通过气球或卫星上的探测器直接测量得到的,或是通过地球表面的空气簇射探测器阵列间接测量得到的。成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)主要用于$γ$射线天文学,也可用于宇宙射线物理学。它们能够测量重核和空气簇射中产生的次级粒子发出的切伦科夫光,因此对能量为数十至数百TeV的宇宙射线粒子的电荷和能量敏感。介绍了一种基于模板的方法,该方法可用于从IACT拍摄的图像中同时重建初级粒子的电荷和能量。用这种方法可以从较轻的宇宙射线中分离出重核,如铁,因此可以在几十到几百TeV的范围内测量这些核的丰度和光谱。
2015-08-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Rigidity dependence of cosmic ray escape length in the Galaxy obtained from a comparison of proton and iron spectra in the range 3-3000 GV
简单的漏盒模型的宇宙射线在银河系中的传播是相当适合于处理数据的宇宙射线核的能量谱和成分在E?1 GeV [1,2]。在漏盒模型中,宇宙线在银河系中传播的全部信息被压缩成单个参数--逃逸长度,表征宇宙射线从源到地球的物质的平均克数。本文分析了过去收集的质子和铁宇宙线谱的世界数据(HEAO,CRN等)。和最近的一系列电子实验(ATIC,CREAM,MS,BESS,Tracer等)。并且从测量的质子/铁比的刚性依赖性获得逃逸长度的刚性依赖性,R(R)= R^(-0.47 \pm -0.03)。这与用标准方法估算的次生/初生核比值相当吻合。但在R > 300 GV时,γ(R)的行为发生了明显的变化,这可以(解释的变体)指出宇宙线源中质子/铁比的变化。
2010-12-13 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
Active Galactic Nuclei and gamma rays
活跃星系核中的超大质量黑洞是强大喷流的起源,这些喷流可以发射出大量的伽马射线。下落物质、黑洞和相对论外流之间的确切相互作用仍然知之甚少,第12届马塞尔·格罗斯曼会议的这一平行会议旨在提供最新一代地面和天基仪器观测结果的最新状况,以及与该领域相关的理论发展。
2010-05-13 astro-ph.HE
Intermediate mass and heavy Galactic cosmic-ray nuclei: the case of new AMS-02 measurements
AMS-02实验最近对中等质量核和铁核的光谱进行了测量,为我们提供了迄今为止最完整的宇宙射线通量数据集,并使我们能够对这些粒子在银河系中传输的标准模型进行最细致的测试。我们表明,来自较轻的初级和次级元素的宇宙辐射的参数也导致较重的核的数据的一个很好的描述,没有必要调用不同的注入光谱,这样的核,提供了整个链的碎片是适当的占。这一发现的唯一例外是铁核,其在刚性$\lesssim 100$ GV处显示出非常不寻常的趋势。这一趋势反映在Fe/O比率上,该比率与宇宙射线传输的标准模型的结果不一致,并且与HEAO、ACE-CRIS和Voyager在较低能量下收集的数据相矛盾。我们推测这些发现的可能来源。
2021-06-09 astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic ray correlations with Active Galactic Nuclei in the world dataset
Pierre Auger合作组最近提出了最高能量宇宙射线的到达方向与活动星系核(AGN)子集相关的假说。我们使用雅库茨克、AGASA和HiRes实验收集的公开事件集对活动星系核假说进行了盲检验。程序的一致性要求事件能量朝向共同能量标度归一化。所得数据集中相关事件的数量为21个中的3个,这与预期的随机背景一致。
2012-05-14 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
The innermost regions of relativistic jets and their magnetic fields in radio-loud Active Galactic Nuclei
这是一份支持大型X射线定时观测站(LOFT)飞行任务概念的白皮书,该观测站被提议作为欧空局的一项中型飞行任务。我们讨论了LOFT在射电噪声活动星系核研究中的潜力。关于摘要,我们参考了该文件。
2015-01-12 astro-ph.HE
A gamma-ray signature of energetic sources of cosmic-ray nuclei
原子核的天体物理来源预计会产生广泛的同位素,其中许多是不稳定的。一个不稳定的原子核可以在源外β衰变为单电子离子。这样形成的重单电子离子在与宇宙微波背景光子的相互作用中可以被激发,在这种情况下,它们随着伽马射线的发射而弛豫到基态。重复的激发和伽马射线发射周期可以在伽马射线光谱中产生一个可观察到的特征,最大值约为8 GeV(对于铁)。我们发现,所观察到的光谱半人马座A是一致的,大量的核通量加速到0.1 EeV。在各种源的伽马射线谱中,一个特征性的5- 10 GeV(铁)肩可以帮助识别天体物理学上的核加速器或设定核加速的上限。
2011-12-24 astro-ph.HE hep-ph
Active Galactic Nuclei and Quasars: Why Still a Puzzle after 50 years?
本文的第一部分是对类星体及其近亲活动星系核(AGN)的历史和物理介绍。在第二部分中,我认为,自从它们在50年前被发现以来,我们在理解它们方面的进展一直不令人满意,事实上有些虚幻,其中很大一部分原因是研究界普遍缺乏批判性思维。如果其他领域没有遭受类似的失败,那将是非常令人惊讶的。
2015-09-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for wormhole candidates in active galactic nuclei: radiation from colliding accreting flows
这项工作的基本假设是,活动星系核(AGN)是虫洞口,而不是超大质量黑洞(SMBH)。在一些相当普遍的假设下,这种虫洞可能会由于虫洞内部的吸积流碰撞而发出伽马辐射。这种辐射具有与活动星系核的喷流或吸积盘不同的独特光谱。对这种辐射的观测可以作为虫洞存在的证据。
2020-08-21 astro-ph.HE gr-qc
The role of Active Galactic Nuclei in galaxy evolution: insights from space ultraviolet spectropolarimetry
Astro 2020白皮书总结了活动星系核(AGN)物理学的未知因素,这些未知因素可能会由于一种新的太空紫外分光偏振仪而被揭开。高能偏振测量的独特能力将帮助我们理解物质和能量转移以及超大质量黑洞生长的精确机制,以及活动星系核反馈对星系演化的影响。
2019-03-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
A template method for measuring the iron spectrum in cosmic rays with Cherenkov telescopes
了解宇宙射线的来源、加速机制和传播是天体粒子物理学研究的一个活跃领域。测量地球上宇宙射线的光谱和元素组成可以帮助解决这个问题。IACTs虽然主要用于$γ$射线天文学和对暗物质的间接搜索,但在这方面可以做出重要贡献。特别是,他们能够通过利用大气层中带电粒子发出的切伦科夫直接光,将宇宙射线中的重核与质子和较轻的核区分开来。本文提出了一种由初级粒子发射的切伦科夫光及其引起的空气簇射来重建初级宇宙线粒子相关性质的方法。
2015-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
A test of the failed disk wind scenario for the origin of the broad line region in active galactic nuclei
最近有人提出,活动星系核中的宽线区起源于由辐射压驱动的吸积盘中的尘埃云,在距离黑洞一定距离处,吸积盘的温度低于尘埃升华温度。我们测试这种情况下,通过检查独立的宽线区域和吸积盘混响测量的一致性,为11个样本的研究活跃的星系核。我们表明,在Hβ半径T[R(Hβ)]=1670(231)K时,独立的盘和宽线区混响映射测量与普适盘温度是一致的,这接近于典型的尘埃升华温度。
2013-08-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the two main classes of Active Galactic Nuclei
活动星系核(AGN)传统上根据经验分为两大类:“无线电大声”和“无线电安静”源。这些标签已经有50多年的历史了,是过时的、误导的和错误的。我认为,活动星系核的分类应该基于一个基本的物理,而不仅仅是一个观测的差异,即存在(或缺乏)强相对论性喷流,我们应该使用的术语“喷射”和“非喷射”活动星系核。
2017-07-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Millimeter-wave Monitoring of Active Galactic Nuclei with the Africa Millimetre Telescope
活动星系核是银河系外伽马射线的主要来源,也是超高能宇宙射线的候选源。除了在整个电磁波谱中发射宽带非热辐射外,它们的发射在从几年到几分钟的时间尺度上变化很大。因此,需要高节奏的监测观测,以了解其排放机制。非洲毫米望远镜计划成为非洲大陆的第一个毫米波射电望远镜,也是南半球为数不多的几个毫米波射电望远镜之一。为了进一步利用事件视界望远镜对全球毫米-VLBI观测作出贡献,将有大量的观测时间用于监测活动星系核的观测。在这里,我们审查的科学范围的非洲毫米望远镜监测活动星系核的毫米波长。
2019-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Light speed variation from active galactic nuclei
最近对伽马射线暴~(GRB)高能光子的研究表明,光速变化为$E_\mathrm{LV}=3.6\times 10^{17}$ GeV的$v(E)=c(1-E/E_{\mathrm{LV}})$。我们检查这个速度的变化从以前的观测光变曲线的三个活动星系核(AGN),即Markarian 421(Mrk 421),Markarian 501(Mrk 501)和PKS 2155-304。我们表明,这些活动星系核的光变曲线相关的几个现象可以作为伽玛暴确定的光速变化的支持。
2020-12-13 astro-ph.HE gr-qc
Archaeology of Galactic Nuclei Activity
Special Astrophysical Observatory, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院特别天文台)
研究通过观测银河核活动的暂现性,探讨其在电磁波谱不同区域的核辐射变化,并总结其对星际介质和星系际环境的影响。
2026-03-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational Signatures of Galactic Winds Powered by Active Galactic Nuclei
我们预测了活动星系核(AGN)驱动的星系尺度外流的观测特征。大部分辐射是由被驱动进入周围星际介质(ISM)的前向激波产生的,而不是由反向激波产生的。活动星系核提供能量的星系风,其能量由现象学反馈论证所建议,应该产生10^(41-44)erg/s的空间扩展的1-10 keV X射线辐射,显著超过与正常恒星形成星系相关的空间扩展的X射线辐射。这种辐射的存在是对活动星系核流出物是否与其宿主星系的ISM显著相互作用的直接测试。我们进一步表明,即使是无线电安静类星体应该有一个无线电光度相当于或超过正常的恒星形成星系的远红外无线电相关。这种射电辐射直接限制了活动星系核驱动的星系风的总动能通量。来自活动星系核风震的射电辐射也可以解释最近强调的射电光度和射电宁静类星体活动星系核窄线区运动学之间的相关性。
2014-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei as High-Energy Neutrino Sources
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Institute for Advanced Study(普林斯顿高等研究院)
该研究综述了活动星系核(AGN)中高能中微子的产生模型,并探讨了这些模型对IceCube最新观测到的弥散中微子强度的研究意义,为理解河外宇宙线起源提供参考。
2016-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Quiescent and active galactic nuclei as factories of merging compact objects in the era of gravitational-wave astronomy
银河系核心拥有一个中央超大质量黑洞(SMBH),可能被一个致密的核团(NC)包围,代表了极端的环境,其中包含许多物理过程的复杂相互作用,这些物理过程独特地影响恒星的形成,演化和动力学。黑洞(BH)和中子星(NS)合并发出的引力波(GW)的发现,汇集了大量的工作,集中在理解紧凑物体双星(COB)如何配对和合并在一起。在这里,我们回顾从理论的角度来看,不同的机制如何同意的形成,演化和合并的COB周围的静止SMBH和活动星系核(AGN),总结当前和未来(GW)的检测的主要预测,并概述了可能的功能,可以清楚地标记一个星系核的起源。
2023-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc