Jets in AGN at extremely high redshifts
极高红移活动星系核中VLBI结构的简要评述（修订/编辑）。
2014-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The broadband emission properties of AGN jets
耀变体高能辐射的起源仍然是一个有争议的问题。为了研究河外外流的发射机制和确定发射的位置，我们构建了一个宽带光谱能量分布（SED）数据库，涵盖了从无线电到伽马射线波段的完整MOJAVE样本，其中包括135个相对论性波束AGN与研究良好的秒差距尺度喷流。耀变体的宽带SED通常呈现双峰轮廓。据信，较低能量的驼峰是由于来自射电喷流的同步辐射，而较高能量的驼峰是由i）逆康普顿上散射种子光子（轻子），ii）质子诱导簇射（强子）产生的。结合高分辨率VLBI观测结果和MOJAVE源的γ射线特性，我们试图揭示相对论喷流中高能辐射的起源，并寻找VLBI与高能特性之间的相关性。
2011-01-17 astro-ph.CO
Determination of a magnetization parameter of the parsec-scale AGN jets
观察到的相对论活动星系核喷流的核心作为频率的函数的移动，使我们能够评估流出的等离子体的数密度，因此，磁化参数。对20多个源的新分析表明，对于大多数射流，磁化参数约为10 - 100。由于磁化参数是相对论性流的最大可能的体洛伦兹因子，这个估计与观测到的超光速运动是一致的。
2011-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Influence of AGN jets on the magnetized ICM
星系团是最大的结构，有观测证据表明它是磁化介质。中央核心似乎主机强磁场范围从几个0.1 microG到几个10 microG的冷却流集群。许多星系团的中心都有强大的活动星系核，这些活动星系核被认为阻止了某些星系团中的冷却流。这种反馈对磁场的影响仍然不清楚：活动星系核引起的湍流是否补偿了冷核内磁放大的损失？这种湍流是如何持续几个陀螺的？利用高分辨率的磁流体动力学模拟的辐射冷却集群的自我调节，我们研究的磁场在一个强大的活动星系核喷流的存在下，在中央核心的演变。看来，喷流引起的湍流强烈地放大了核心中的磁振幅，超过了在星团的引力场中纯压缩所放大的程度。活动星系核产生一个不冷却的核心，并增加了磁场的振幅，与microG场的观测结果吻合得很好。
2009-12-22 astro-ph.CO
MOJAVE: Monitoring of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments. VI. Kinematics Analysis of a Complete Sample of Blazar Jets
我们讨论了一个完整的通量密度有限的样本135射电响亮的活动星系核（AGN）的喷流运动学的13年计划，调查秒差距尺度喷流现象的结构和演化。我们的分析是基于2002年至2007年之间获得的新的2厘米甚长基线阵列（VLBA）图像，但包括我们以前发表的观测在同一波长，并补充VLBA存档数据。总之，我们已经使用了2424年的图像跨越1994年至2007年的研究和确定的526个单独的射流功能在127射流的运动。这个完整的活动星系核喷流样本的数据质量和时间覆盖范围（每个源的中位数为15个历元）比以前的运动学调查有了显着的进步。除了五个活动星系核外，所有活动星系核的喷流都是单侧的，很可能是差分多普勒增强的结果。一般来说，观察到的运动是沿着射流脊线，从光学厚芯特征向外。在我们的调查中，我们直接观察到三分之一采样良好的射流成分的速度和/或方向的变化。虽然在单个射流内的单独特征的表观速度中存在一些散布，但是散布比所有射流之间的速度的总体散布小大约三倍。这支持了这样一种观点，即存在描述每个射流的特征流，我们已经用观察到的最快分量速度来表征。观测到的最大速度分布在~ 10 c处达到峰值，尾部延伸到~ 50 c。这要求母体中固有洛伦兹因子的分布范围高达~50。我们还注意到，在其他快速流动的射流中存在一些罕见的低模式速度，甚至是静止特征.（节略）
2009-09-28 astro-ph.CO
Studying magnetic fields in several parsec-scale AGN jets using Faraday Rotation
我们提出了多频无线电观测从甚长基线阵列（VLBA）的选定活动星系核，似乎有一个B-场结构的中央“脊柱”的B-场垂直的喷流和纵向B-场附近的一个或两个边缘的喷流。在文献中讨论了这种结构的两种解释：冲击使中心正交场与射流-介质相互作用相结合，导致纵向“鞘”，或由螺旋射流磁场产生的两个分量。研究这种结构的一种方法是寻找穿过射流的法拉第旋转的梯度。我们将讨论0333+321，1150+812和2037+511的结果，为后一种情况提供证据。
2011-02-03 astro-ph.CO
On ultra-high energy cosmic rays: origin in AGN jets and transport in expanding Universe
计算了活动星系核（活动星系核）喷流产生的宇宙线源谱。这些计算的一个显著特点是考虑了射流的动能分布。地球上预期的宇宙射线谱是使用一个简单的数字代码确定的，该代码考虑到了膨胀宇宙中超高能质子和原子核与背景辐射的相互作用。
2011-05-23 astro-ph.CO hep-ph
Chandra Discovery of 10 New X-Ray Jets Associated With FR II Radio Core-Selected AGNs in the MOJAVE Sample
Chandra X射线观测站是研究活动星系核（AGN）喷流高能辐射过程的重要工具，我们从射电通量限制的MOJAVE（Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments）高度相对论性喷流样本中选取了27个AGN样本，在千秒尺度上寻找X射线与射电辐射之间的相关性。该样本由所有MOJAVE类星体组成，这些类星体在1.4 GHz处具有超过100 mJy的扩展无线电发射和至少3”大小的无线电结构。钱德拉以前的观测已经揭示了样品中14个成员中的11个中的X射线射流，我们对其余13个源进行了新的观测。在后者中，10个有X射线喷射，使总体检测率达到约78%。我们的选择标准，这是基于高度紧凑，相对论束喷流发射和大的扩展无线电流量，从而提供了一个有效的方法来发现新的X射线喷流与活动星系核。探测到的X射线喷流形态一般与无线电发射有很好的相关性，除了那些在无线电波段显示出急剧弯曲的喷流。这些强大的FR II（Fanaroff-Riley II型）喷流的X射线发射机制可以解释为相对论喷流中的电子对宇宙微波背景（IC/CMB）光子的逆康普顿散射。我们推导出的喷气机的视角，假设一个非弯曲，非减速模型，通过使用超光速秒差距尺度的速度以及参数来自逆康普顿X射线模型。我们使用这些角度来计算最适合的多普勒和体积洛伦兹因子的射流，以及它们的可能范围，这导致在某些情况下的体积洛伦…
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Baryon Loading of AGN Jets Mediated by Neutrons
在活动星系核中，几何厚度的黑洞吸积流等离子体通常与质子无碰撞，并伴有磁场湍流。在这样的条件下，一部分质子可以被随机加速，并通过核碰撞产生相对论中子。这些中子可以从吸积流中自由逃逸，并在旋转黑洞上方的稀极区衰变为质子，形成相对论喷流。计算了注入极区的中子能量和质量的几何效率，并表明在BH质量为M1 e8 Msun的情况下，注入极区的中子能量和质量的几何效率可以达到Lj ~ 2 e-3dot {M} c^2和dot{M}_j ~ 6 e-4dot {M}，dot{M}是质量吸积率.喷流的终端洛伦兹因子为γ ~ 3，可以解释活动星系核喷流的低光度。对于可以由诸如坡印廷通量的附加能量输入产生的更高亮度的喷流，中子衰变仍然可以是主要的质量加载过程，导致例如，L_{j,tot} ~ 3e-2点{M}c^2的伽马~ 50。
2012-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
MHD Simulations of AGN Jets in a Dynamic Galaxy Cluster Medium
本文对从高分辨率宇宙学模拟中提取的星系团中央活动星系核（AGN）间歇喷流进行了一对三维磁流体动力学模拟。选定的星团被选为一个明显相对宽松的系统，在近7 Gyr没有经历过重大合并。尽管有这种特征和历史，集群内介质（ICM）包含相当活跃的“天气”。我们探讨了这种ICM天气的AGN喷流和叶的形态演化的影响。在两个模拟中，射流的方向是不同的，因此它们探测ICM结构和动力学的不同方面。我们发现，即使这个集群，可以被描述为放松的观测标准，大规模的，散装ICM运动可以显着扭曲的射流和叶。对模拟的合成X射线观测表明，喷流产生了复杂的空腔系统，而合成射电观测揭示了类似于广角尾（WAT）射电源的喷流和叶的弯曲。在2600万年的周期内，使用50%的占空比，对喷射器进行开关循环。这导致了类似于“双-双”射电星系的形态特征。虽然射流和ICM磁场在模拟中通常太弱而不能在动力学中起主要作用，但麦克斯韦应力仍然可以在局部变得显著。
2012-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Explaining the Energetic AGN Outburst of MS0735+7421 with Massive Slow Jets
通过进行轴对称流体动力学数值模拟（2.5维代码），我们表明，缓慢，大规模，宽射流可以重现星系团MS 0735 +7421中的巨大的X射线缺陷气泡对的形态。由气泡对和冲击波中的能量组成的射流的总能量被McNamara等人（2009）进行的观测限制为~10^{62}erg。我们发现，两个相对的喷流是活跃的~ 100 Myr，每个发射半开角~70度，初始速度~0.1c，和两个喷流的总质量损失率~100 Mo/年，可以解释所观察到的形态。可以使用快速旋进的窄射流来代替宽射流。在我们的模型中，星团在大约1亿年前遭受了一次冷却灾难。大部分被冷却的质量，~10^{10} Mo，被AGN活动驱逐回团内介质（ICM），现在在气泡内，~10%形成恒星，~10%的冷气体被中心黑洞吸积，是爆发能量的来源。这种类型的活动类似于预期在星系形成中发生的活动。
2009-05-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN jets versus accretion as reionization sources
宇宙再电离结束了重组时代之后的黑暗时代。观测结果似乎支持这样的假设，即在低质量星系中产生光子的大质量恒星是大部分再电离的原因。尽管活动星系核（AGN）的吸积盘可能有贡献，但目前认为它们在再电离中的作用很小。我们的目的是研究活动星系核不仅通过其吸积盘，而且通过来自活动星系核喷流与IGM相互作用的电离光子来促进再电离的可能性。我们采用了经验推导的活动星系核光度函数在$z\simeq6$，使用X射线观测来校正它的存在的遮蔽源，并估计喷射活动星系核的密度。然后，我们使用分析计算来推导出进入电离光子的喷射能量的比例。最后，我们计算了活动星系核喷流对红移$z\simeq15-5$处H Ⅱ体积填充因子的贡献。结果表明，在最有利的喷流和遮蔽率条件下，活动星系核喷流瓣对宇宙$z\sim6$再电离的贡献可能高达恒星形成星系的$\gtrsim 10$ %.活动星系核对再电离的贡献，虽然很可能不是主要的，但可能比以前假设的要高，这要归功于源自喷流叶的辐射。
2020-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Global alignments of parsec-scale AGN radio jets and their polarization planes
一些研究报告指出，河外源的偏振面存在大规模的排列，射电源结构轴也存在排列。然而，这两种说法及其解释仍然存在争议。这是我们第一次探索秒差距尺度的喷流排列。此外，我们使用档案偏振数据在不同的波长，以比较相对方向的射流和偏振平面的发射。利用天体地质数据库中甚长基线干涉测量（VLBI）射电图中的通量密度分布，我们确定了迄今为止最大的活动星系核（AGN）样本的秒差距尺度喷流方向。采用的方法，平行运输和样本统计特性的射流取向分散在邻居之间，我们测试是否确定的射流显着对齐。我们表明，在我们的样本秒差距尺度喷流没有表现出任何显着的全球性的路线。此外，射流方向被发现是弱相关的偏振面方向在不同的频率。
2020-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Synthetic Observations of Simulated AGN Jets: X-ray Cavities
活动星系核强烈喷流在星系团核心形成的X射线空洞被广泛用于估算活动星系核的能量输出。利用通常应用于观察团簇的方法，我们进行了合成X射线观测的三维MHD模拟射流ICM相互作用，以测试测量X射线腔功率的可靠性。这些测量值来自空腔的焓含量及其隐式年龄的经验估计。我们探讨如何等物理因素，如喷流的不透明度和观测条件，如相对于视线的喷流的方向影响的可靠性，观测测量的空腔焓和年龄。这些量的误差估计可以通过直接比较“观测”得出的值与模拟的“实际”值来进行。在我们的测试中，从观察中得出的空腔焓通常在模拟值的两个因子内。空腔年龄，因此，空腔功率是敏感的射流的估计倾角的准确性。如果倾斜角准确，则腔体年龄和功率估计值可能在实际值的两倍内。
2011-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Universal Scaling for the Energetics of Relativistic Jets From Black Hole Systems
黑洞产生准直的相对论喷流，在伽马射线暴（GRB）、微类星体和一些星系（活动星系核; AGN）的中心都观测到了。喷流物理学如何从伽玛暴中的恒星黑洞扩展到活动星系核中的超大质量黑洞仍然是未知的。在这里，我们表明，由活动星系核和伽玛暴产生的喷流表现出相同的相关性之间的动能携带的加速粒子和伽马射线光度，活动星系核和伽玛暴位于低和高光度端，分别的相关性。这一结果表明，在黑洞系统中产生的喷流的能量耗散效率是相似的超过10个数量级的喷流功率，建立活动星系核和伽玛暴之间的物理类比。
2013-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Relation between Radio Polarization and Gamma-ray Emission in AGN Jets
我们已经比较了秒差距尺度的喷流线性偏振特性的费米LAT检测和未检测到的源在完整的通量密度限制（MOJAVE-1）样品的高束活动星系核。在MOJAVE的123个放射源中，LAT在其运行的头三个月发现了30个放射源。我们发现，在费米发射以来的时代，在15 GHz的LAT检测到的喷流的未解决的核心组件有显着更高的中值分数极化。这补充了我们以前的发现，这些LAT源具有较高的表观射流速度，亮度温度和多普勒因子，并优先发现在较高的活动状态。
2010-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Isotropic Heating of Galaxy Cluster Cores via Rapidly Reorienting AGN Jets
活动星系核喷流携带的能量足以避免冷核星系团核心内的团内介质（ICM）发生灾难性的冷却。然而，为了防止灾难性的冷却，ICM必须以近各向同性的方式加热，而具有$P_{\rm jet}=10^{44-45}$ erg/s的窄双极喷流（典型的星团中心的射电活动星系核）在横向加热喷流的气体方面效率低下。我们认为，由于集群核心的存在条件，SMBHs将，除了通过辐射效率低的流量吸积气体，通过薄盘增强吸积经历短期随机发作。一般来说，这些吸积盘的方向将与黑洞的旋转轴不一致，随之而来的扭矩将导致黑洞的旋转轴（因此，喷流轴）旋转并迅速改变方向。这个模型不仅解释了最近观测到的在相对于星系团中心的角度方向上相互偏移的单个冷核星系团中连续产生的喷射波瓣泡，而且还表明活动星系核喷流{ \it}可以在气体冷却时间尺度上几乎各向同性地加热星系团核心。我们的模型{ \it}要求冷核团簇中心的SMBH旋转相对较慢。来自单个错位圆盘的扭矩对于使快速旋转的黑洞倾斜几度以上是无效的。此外，由于承载薄吸积盘的SMBH将表现为类星体，我们预测$z<0.5$内大约1- 2个富星系团的中心应该有类星体。
2013-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-regulated AGN feedback of light jets in cool-core galaxy clusters
来自活动星系核（AGN）的热量被认为是稳定冷核星团，限制恒星形成和冷却流。我们采用辐射磁流体动力学（MHD）模拟轻AGN喷流反馈不同的吸积模式（邦迪-霍伊尔-Lyttleton和冷吸积）在一个理想的英仙座星系团。独立的探测吸积模型，吸积效率，喷流密度和分辨率，集群自我调节与中央熵和冷却时间与观察到的冷核集群在这个非宇宙学的设置。我们发现，提高喷气效率导致更多的间歇性喷气功率和增强的恒星形成率。我们的基准低密度射流可以很容易地偏转轨道冷气体细丝，重新分配角动量，并导致更广泛的冷气体分布和各向同性气泡分布。与我们的基准低动量密度射流相比，高动量密度射流加热效率较低，并且能够形成垂直于中心受限射流的持久冷气盘。从我们的模拟测量腔光度一般反映冷却光度的团内介质（ICM），并对应于平均喷流功率，是相对不敏感的短时期的低光度喷注。在我们的MHD模拟低动量密度射流冷气结构一般表现出各种形态，从盘状非常扩展的非线性结构。特别是，磁场是至关重要的，以抑制形成不切实际的大量冷气盘之间的热，冷相位重新分配角动量，并通过促进形成细长的冷丝，由磁压力的支持。
2023-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cause and Effect of Feedback: Multiphase Gas in Cluster Cores Heated by AGN Jets
多波长数据表明，在星系团核心的X射线发射等离子体不是灾难性的冷却。在很大程度上，冷却被活动星系核（AGN）通过喷流加热所抵消。冷核团簇具有较冷/较密集的等离子体，显示出多相气体和核心冷却的迹象。这些观测结果表明，冷核是局部热不稳定的，同时保持全球热平衡。使用高分辨率的三维模拟，我们研究了被高度准直的双极活动星系核喷流加热的星系团核心中多相气体的形成。我们的关键结论是，只有当瞬时的热不稳定性和自由落体时间尺度（t_TI/t_ff）低于\approx 10的临界阈值时，空间扩展的多相细丝形成。当这种情况发生时，稠密的冷气体从热的ICM相分离，并产生不均匀和空间延伸的H α细丝。这些冷的气体团和细丝“下雨”到核心的中心区域，形成一个冷的旋转环面，并部分地为超大质量黑洞提供能量。因此，自调节反馈增强了活动星系核的加热，并且核心返回到更高的熵水平，其中t_TI/t_ff > 10。最后，核心达到准稳定的全球热平衡，冷丝冷凝出热ICM每当t_TI/t_ff \lesssim 10。尽管活动星系核喷流的能量是以高度各向异性的方式提供给核心的，但这种情况还是发生了。热量的有效空间再分配部分是由自由下落的冷丝尾流中的湍流运动实现的。活动星系核活动的增强可以局部逆转冷气体流，将冷对流气体发射出星系团中心。我们的空间扩展的冷气体的冷凝的标准是与观察和以前的理想化模拟。
2011-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic AGN jets I. The delicate interplay between jet structure, cocoon morphology and jet-head propagation
目前的观测表明，天体物理喷流显示出强烈的放射状结构迹象。他们认为，喷流的内部区域，即喷流脊，由低密度、快速移动的气体组成，而喷流的外部区域由更密集、移动速度更慢的气体组成，称为喷流鞘。此外，如果射流携带角动量，则所产生的离心力导致径向分层。目前的观测无法完全解析其径向结构，因此对其实际轮廓知之甚少。我们在$2.5D$中提出了三个活动星系核喷流模型，其中两个模型被赋予了放射状结构。第一个模型是一个均匀的射流，唯一的模型，不携带角动量;第二个模型是一个脊柱鞘射流与等温状态方程;和第三个射流模型是一个（分段）等容脊柱鞘射流，与恒定的，但不同的密度射流脊柱和射流鞘。在本文中，我们看看径向分层射流的完整性，不同的射流成分和全球形态的射流头和周围的茧之间的混合的影响。
2013-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma Rays from Cosmic-Ray Proton Scattering in AGN Jets: the Intra-Cluster Gas vastly outshines Dark Matter
活动星系核（AGN）拥有包含高能电子和质子的强大喷流。活动星系核及其喷流所处的天体物理环境的特征是暗物质（DM）和星系团内介质（ICM）气体的高浓度。当高能喷流粒子穿过DM和ICM时，弹性和非弹性散射过程通常导致最终态光子的产生。正如Bloom和Wells（1998）首先设想的那样，以及我们和其他人最近指出的那样，DM的电子散射可能导致潜在的可检测的伽马射线信号，质子的部分子水平贡献提供了更暗淡的前景。最近，Chang等人认为，考虑到强子化和簇射的光子，实际的光子通量大大增加。在这里，我们指出，质子喷流必须是高度准直的，与这些研究中有时采用的简单的斑点几何喷流模型所预测的相反，否则它们将从与ICM核子的非弹性碰撞中产生非常大的光子通量，这将使DM的信号黯然失色许多数量级，对于几乎任何合理的ICM和DM密度分布。
2013-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The role of AGN jets and intracluster magnetic fields in the formation and acceleration of cosmic rays
利用两个强大射电星系的射电和X射线数据，我们试图找出射电喷流（在成分和功率方面）以及星系团内磁场在宇宙射线的形成、传播和加速中所起的作用。在这项研究中，我们选择了强大的射电星系武仙座A和3C，310，因为它们的kpc尺度射电辐射中存在环状特征，而不是通常的热点。这两个FR1.5位于稠密环境中星系冷却流团的中心。我们观察到独特的喷流大力士在kpc-（多频VLA数据）和pc尺度（EVN观测在18厘米）。我们还使用全球VLBI观测了3C 310 18厘米处的核心和内部喷流。我们报告正在进行的工作。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
General Relativistic Modeling of Magnetized Jets from Accreting Black Holes
广义相对论磁流体动力学模型的最新进展提供了前所未有的洞察力吸积黑洞的内部运作，动力的喷流在活动星系核（AGN）和其他吸积系统。我将介绍最近的研究结果，确定喷流功率的自旋依赖性，并讨论了活动星系核无线电大声/安静的二分法和最近的观察，在一些活动星系核的高喷流功率的影响。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Relativistic spine jets from Schwarzschild black holes: "Application to AGN radioloud sources"
FRI和FRII这两类Fanaroff-Riley射电大声星系都有很强的喷流，但性质不同。这些差异可以与中央引擎和/或外部介质相关联。目的：活动星系核的分类FRI和FRII可以与喷流从中央发动机的内电晕提取电磁坡印廷通量的速率联系起来。与热能和重力能的相应分布相比，准直是由穿过射流的总电磁能的分布引起的。我们使用完全相对论性磁流体动力学（GRMHD）方程的非线性分离变量的精确解来研究从史瓦西黑洞冠流出。喷流特征与内电晕等离子体的能量分布有很强的相关性，这可能与磁转子的效率有关。结果表明，FRI和FRII射流的观测可能部分受到我们的脊柱射流模型的约束。在FRI射流中观察到的减速可能与中心磁转子的低磁效率和热周围介质的重要热约束有关。相反，由于中心磁转子的高效率，强烈准直和加速的FRII流出物可以通过其自身的磁场自准直。
2010-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
