Simultaneous multifrequency radio observations of the Galactic Centre magnetar SGR J1745-2900
我们报告同步观测磁星SGR J1745-2900的频率$ν= 2.54$到$225\,\rm{GHz}$使用Nancay 94米等效,Effelsberg 100米,和IRAM 30米射电望远镜。我们探测到SGR J1745-2900高达225 GHz,这是迄今为止对中子星脉冲发射的最高射频探测。强单脉冲也观察到从4.85到154 GHz。在毫米波段,我们看到了几十分钟时间尺度上的显著通量密度和光谱指数变化,以及所有频率上的日间变化。此外,使用APEX 12米射电望远镜在296至472 GHz频率的不同时期观测到SGR J1745-2900,但没有探测到。在MJD 56859.83-56862.93期间,拟合的光谱产生了参考通量密度为$\left< S_{154} \right> = 1.1 \pm 0.2\rm{\,mJy}$的$\left<α\right> = -0.4 \pm 0.1$的光谱指数(其中$S_ν \propto ν^α)$是一个平坦的光谱,与其他射电响亮磁星的光谱相似。这些结果表明,强磁化的中子星可以是有效的无线电发射器,其频率明显高于以前已知的频率,在银河系中心的脉冲星搜索是可能的毫米波段。
2015-06-30 astro-ph.HE
Linearly Polarized Millimeter and Submillimeter Continuum Emission of Sgr A* Constrained by ALMA
我们的目的是表征偏振连续发射特性,包括强度、偏振位置角和Sgr A* 在$\sim$ 100(3.0 mm)、$\sim$ 230(1.3 mm)、$\sim$ 345(0.87 mm)、$\sim$ 500(0.6 mm)和$\sim$ 700 GHz(0.43 mm)处的偏振百分比。根据阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的观测结果,我们报告了Sgr A* 在上述频段的连续发射特性。利用ALMA单点观测和镶嵌观测资料测量了Sgr A* 的通量密度。我们对观测到的(XX-YY)/I强度比进行正弦拟合,以导出偏振位置角和偏振百分比。我们成功地检测到偏振连续辐射从所有观察到的频带。我们观察到$\sim$ 700 GHz处的Stokes I强度低于$\sim$ 500 GHz处的Stokes I强度,这表明$\gtrsim$ 500 GHz处的发射来自同步加速器发射光谱的光学薄部分。在我们的最高观测频率$\sim$ 700 GHz处,斯托克斯I强度和偏振位置角都可能随时间变化。然而,我们还没有检测到在$>$ 500 GHz的极化百分比的变化。$\sim$ 700 GHz处的极化百分比可能低于$\sim$ 500 GHz处的极化百分比。通过比较$\sim$ 500 GHz和$\sim$ 700 GHz观测值与低频段观测值,我们认为Sgr A* 的本征偏振位置角随时间变化。本文还报道了观测到…
2016-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Size, Shape, and Scattering of Sagittarius A* at 86 GHz: First VLBI with ALMA
银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)是研究黑洞吸积和外流动力学的最有希望的目标之一。在3.5 mm(86 GHz)处,来自Sgr A* 的发射可以用全球毫米VLBI阵列(GMVA)分辨。我们提出的第一个观测的Sgr A* 与相阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)加入GMVA。我们的观测达到了~87μ s的角分辨率,比以前的实验提高了两倍。我们重建的第一个图像的未散射源结构的Sgr A* 在3.5毫米,减轻星际散射的影响。非散射源的长轴尺寸为120 $\pm$ 34μas(12 $\pm$ 3.4 Schwarzschild半径),具有对称的形态(轴比为1.2 $^{+0.3}_{-0.2}$),这进一步得到3σ内与零一致的闭合相位的支持。我们发现,多个磁盘占主导地位的模型的Sgr A* 匹配我们的观测约束,而两个射流占主导地位的模型被限制在小视角。我们的长基线探测ALMA还提供了新的限制散射的Sgr A*,我们表明,折射散射效应可能是弱的Sgr A* 在1.3毫米的事件视界望远镜的图像。我们的研究结果提供了最严格的限制,迄今为止的固有形态和折射散射的Sgr A*,展示了特殊的贡献ALMA毫米VLBI。
2019-01-18 astro-ph.HE
Wisps in the Galactic center: NIR triggered observations of the radio source Sgr A* at 43 GHz
上下文紧凑的无线电和近红外(NIR)源人马座A*(Sgr A*)与银河系中心的超大质量黑洞的背景下,在7毫米的近红外触发的全球甚长基线阵列(VLBA)活动。目的。图A* 显示了从射电到X射线的可变通量密度。这些变化有时会出现在被称为耀斑的自发爆发中。Sgr A* 的多频观测提供了容易观测的参数,这些参数可以测试目前公认的试图解释这些强度爆发的模型。方法. 2012年5月16日至18日,在全球多波长活动期间,每天用VLBA在7 mm(43 GHz)处观察6小时。这些观测是由甚大望远镜(VLT)观测到的近红外耀斑引发的。获得了精确的通量密度和源形态。结果Sgr A* 的总7 mm通量在其静态期间仅显示出微小的变化,每天0.06 Jy。在5月17日观测到的近红外耀斑之后,4.5小时后,在43 GHz处的通量密度增加了0.22 Jy。这与绝热膨胀偶然联系的事件的预期时间延迟很好地吻合。在射电耀斑达到峰值前不久,人马座A* 在东南方向1.5质量标准处发展出一个次级射电离核特征。尽管闭合阶段的噪音太大,无法对这一特征进行实际限制,但这种尺度的分量加上近红外和射电耀斑之间4.5 +-0.5小时的时间延迟,提供了一个热膨胀喷流特征的证据。
2015-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The High Frequency Radio Emission of the Galactic Center Magnetar SGR J1745-29 During a Transitional Period
从几个磁星上探测到的高频无线电发射的起源知之甚少。本文报道了利用Jansky甚大阵(JVLA)和Robert C.伯德绿岸望远镜(GBT)在2013年10月26日至2014年5月31日之间的观测。我们分析了2014年4月10日的Q波段(45 GHz)GBT观测结果,发现最早探测到高频(>20 GHz)的脉冲无线电发射;我们发现平均脉冲具有单峰轮廓,宽度约为75 ms(约为3.764 s脉冲周期的2%),平均脉冲通量密度约为100 mJy。我们还检测到非常明亮,短(<10 ms)的单脉冲在这个中子星的旋转的70%,这些明亮的脉冲的峰值通量密度遵循相同的对数正态分布在8.5 GHz测量。此外,我们对同期JVLA观测的分析表明,在此期间,其41/44 GHz通量密度在约1-4 mJy之间变化,在2014年5月10日的JVLA观测期间,在约20分钟的时间尺度上观察到约2倍的变化。这种在短时间尺度上的剧烈变化与磁星通过周围介质的超音速运动所产生的冲击产生的无线电发射不一致,而是由磁星磁层中产生的脉冲发射主导。
2017-11-28 astro-ph.HE
Radio light curves during the passage of cloud G2 near Sgr A*
我们计算了当G2云穿过Sgr A* 的吸积盘时,可能在G2云前形成的弓形激波所产生的射电光变曲线。无线电发射电子的冲击加速度捕获自洽的第一性原理粒子模拟装置。我们表明,无线电光度预计将在2013年初达到最大值,大约一个月后,弓形冲击穿过轨道近心。我们估计在1.4 GHz的峰值无线电通量为1.4 - 22 Jy取决于假设的轨道方向和参数。我们表明,最有希望的频率为无线电观测是在0.1<nu<1 GHz的范围内,其中弓激波发射将远远强于固有的无线电通量的所有模型考虑。
2013-03-20 astro-ph.HE
The 492 GHz emission of Sgr A* constrained by ALMA
我们报告的线性偏振连续发射特性的Sgr A* 在$\sim$ 492 GHz的基础上,阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的意见。我们利用泰坦可能的非偏振连续发射的观测结果,以及C \textsc{i}线发射的观测结果,来衡量虚假偏振的程度。在我们的运行过程中,斯托克斯I通量为3.6 $\pm$ 0.72 Jy,这与以前较低频率观测的外推结果一致。我们发现,连续发射的Sgr A* 在$\sim$ 492 GHz的XX和YY的相关性之间显示出很大的幅度差异。观测到的XX和YY相关性之间的强度比作为视差角的函数可以用$\sim$ 158 $^{\circ}$ $\pm$ 3 $^{\circ}$的恒定偏振位置角来解释。在我们的观测期间,Sgr A ~* 的拟合极化百分率为14 $\pm$ 1.2%.我们观测到的校准类星体J 1744 -3116的Stokes I = 252 mJy,位置角P. A的偏振度为7.9% $\pm$ 0.9%. = 4.1 $^{\circ}$ $\pm$ 4.2 $^{\circ}$。在目前的工作中观察到的偏振百分比和偏振位置角出现从1999-2005年期间的较长波长的观测与预期的一致。特别地,根据先前拟合的167 $^{\circ}$ $\pm$ 7 $^{\circ}$固有偏振位置角和(-5.6 $\pm$ 0.7)$\times$ 10 $^{5}$旋…
2016-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time delays between radio and X-ray and between narrow radio bands of Sgr A* flares in the shock oscillation model
本文基于冲击振荡模型的二维相对论辐射 MHD 模拟,研究了 Sgr A* 耀发在射电与 X 射线及窄射电频段间的时间延迟,提出三类延迟并解释为阿尔芬波和声波传播时间,成功匹配观测延迟。
2023-04-08 astro-ph.HE
ALMA and VLA measurements of frequency-dependent time lags in Sagittarius A*: evidence for a relativistic outflow
对银河系中心超大质量黑洞射电源人马座A*(Sgr A*)的射电和毫米波观测表明,它表现为部分自吸收的同步辐射源。测量的Sgr A* 的大小表明,毫米波长的发射来自一个小的区域,由内部吸积流和可能的准直流出。对Sgr A* 的现有观测揭示了在43 GHz和22 GHz处的光变曲线之间的时滞,这与快速膨胀的等离子体流一致,并支持存在来自吸积黑洞环境的准直流出物。在这里,我们希望在一个很宽的频率范围内测量同步的频率依赖的时间滞后的光变曲线的Sgr A* 约束的方向和速度的无线电发射等离子体附近的黑洞。Sgr A* 的光变曲线于2012年5月使用ALMA在100 GHz下使用VLA在48、39、37、27、25.5和19 GHz下拍摄。由于高度限制和两个观测站之间的经度差异,光变曲线的可用重叠时间约为4小时。虽然Sgr A* 处于相对平静的阶段,但ALMA和VLA的高灵敏度使我们能够检测并拟合观测到的小耀斑的最大值,其中通量密度变化约10%。通量密度最大值在频率从100 GHz到19 GHz的拟合时间,以及互相关分析,揭示了一个简单的频率依赖的时间滞后关系,在较高的频率导致那些在较低的频率。考虑到观测到的Sgr A* 的大小-频率关系,这些时间滞后表明了适度的相对论性(较低的估计值:双侧0.5c,单侧0.77c)准直流出。
2015-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiative Models of Sgr A* from GRMHD Simulations
使用基于轴对称广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟的流动模型,我们构建了sgr A* 的辐射模型。光谱能量分布,包括热同步辐射和吸收的影响,和康普顿散射,使用蒙特卡罗技术计算。使用光线跟踪方案计算图像。所有模型都按比例缩放,使230 GHz的通量密度为3.4焦耳。模型的关键参数是无量纲黑洞自旋a*、倾角i和离子-电子温度比Ti/Te。我们发现:(1)Ti/Te=1的模型与观测到的亚毫米波谱斜率不一致,(2)X射线通量是a* 的强增函数,(3)X射线通量是i的强增函数,(4)X射线通量是a * 的强增函数。(4)230 GHz图像尺寸是i、a* 和Ti/Te的复杂函数,但Ti/Te = 10的模型一般都很大,最多只能与230 GHz VLBI数据勉强一致;(5)对于Ti/Te=10,i=85 °的模型,事件视界被230 GHz的同步辐射光球掩盖,VLBI无法观测到,但这些模型产生了过量的近红外和X射线通量;(6)在所有SED与观测值一致的模型中,事件视界在230 GHz处是暴露的;(7)与观测值最一致的模型的\sim * \sim 0.9。最后,我们讨论了我们模型的局限性和未来改进的前景。
2009-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio and Millimeter Monitoring of Sgr A*: Spectrum, Variability, and Constraints on the G2 Encounter
我们报告了新的观测与甚大阵列,阿塔卡马大毫米阵列,亚毫米阵列的频率从1.0到355 GHz的银河系中心黑洞,人马座A*。这些观察在2012年10月至2014年11月期间进行。虽然我们看到整个光谱的变化,在毫米波长处的振幅高达2倍,但我们没有发现Sgr A* 的平均通量密度或光谱变化的证据,这可以归因于与G2源的相互作用。在低频率下没有弓形激波与G2的横截面积小于$2 \times 10^{29}$ cm $^2$是一致的。这一结果符合几个模型的预测,包括一个磁逮捕云,压力限制恒星风,恒星光球的二进制合并。没有证据表明增强吸积到黑洞驱动更大的射流和/或吸积流排放。最后,我们测量Sgr A* 的毫米波长光谱指数是平坦的;结合以前的测量,这表明在230和690 GHz之间没有光谱中断。因此,发射区可能在这些频率下处于光学厚和薄之间的过渡,并且需要具有与分层一致的不同温度的轻子分布的混合。
2015-02-23 astro-ph.HE
Radio precursors of monster shocks: a mechanism for fast radio bursts from SGR 1935+2154
Columbia University(哥伦比亚大学);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所)
本文提出活跃磁星中的千赫兹扰动演化为怪物辐射激波,产生X射线和半相干射电前兆,通过自调节机制解释GHz射电暴的频率、能量和毫秒时延,并与SGR 1935+2154观测相符。
2026-06-08 astro-ph.HE
Oscillation Phenomena in the disk around the massive black hole Sagittarius A*
我们报告的检测无线电QPO结构的变化,使用甚长基线阵列(VLBA)在43 GHz。我们发现了结构的明显模式化变化,P = 16.8 +- 1.4,22.2 +- 1.4,31.2 +- 1.5,56.4 +- 6 min,非常粗略地以3:4:6:10的比例。前两个周期显示一个旋转的单臂结构,而P = 31.4分钟显示一个旋转的三臂结构,好像从侧面看。在中心50微asec的P = 56.4分钟周期显示其周围的两倍振幅变化。振荡周期的空间分布表明,SgrA* 的盘大致是边缘上的,围绕PA = -10度的轴旋转。据推测,所观察到的VLBI图像的SgrA* 在43 GHz的保留几个功能的黑洞吸积盘的SgrA*,尽管被周围等离子体的散射模糊和扩大。
2010-01-15 astro-ph.HE
Micro-arcsecond structure of Sagittarius A* revealed by high-sensitivity 86 GHz VLBI observations
银河系中心的致密射电源人马座~A $^*$(Sgr~A $^*$)是超大质量黑洞的主要候选者。对Sgr周围吸积流的广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟,$^*$预测了在观测波长为$\sim 3$,mm及以下(频率为86,GHz及以上)的子结构的存在。对于Sgr 1,A $^*$在该频率的甚长基线干涉测量(VLBI)观测,星际散射的模糊效应变得次主导,并且诸如高灵敏度阵列(HSA)和全球毫米VLBI阵列(GMVA)的阵列现在能够分辨源中的潜在子结构。这些研究提高了我们对Sgr,A $^*$毫米波发射几何的理解,这对于约束理论模型和解释来自事件视界望远镜(EHT)的1,mm VLBI数据提供背景是至关重要的。2015年5月,我们在墨西哥使用甚长基线阵列(VLBA)和大型毫米波望远镜(LMT)连续两天对Sgr\,A $^*$进行了高灵敏度甚长基线干涉(VLBI)观测,第二个时期包括绿岸望远镜(GBT)。我们发现一个整体源的几何形状,与以前的研究结果非常接近,显示拟合模型参数的偏差小于3%的时间尺度的周,并建议一个高度稳定的全球源的几何形状随着时间的推移。Sgr,A $^*$的3 mm发射子结构与长基线上折射噪声的理论预期一致。然而,将我们的研究结果与最近的1..mm和7..mm VLBI观测结果进行比较,这些结果也显示了东西不对称的证据,不能排除内在起源。要证实持久的内在子结构,还需…
2018-11-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Monitoring the Size and Flux Density of Sgr A* during the Active State in 2019 with East Asian VLBI Network
利用KVN和VERA阵列(KaVA)/东亚VLBI网络(EAVN)的观测资料,对银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)进行了研究。特别是在2019年5月13日,Sgr A* 经历了前所未有的明亮近红外(NIR)耀斑;因此,我们在43 GHz(7 mm)处找到了可能的对应物。因此,在2019年5月11日发现了15.4%水平的通量密度的大时间变化,最高通量密度为2.04 Jy。有趣的是,内部尺寸也是可变的,并且面积和长轴尺寸与通量密度显示出>2σ的边缘相关性。因此,我们解释说,43 GHz的发射区域在2019年遵循更大时更亮的关系。讨论了可能的起源与一个弱喷流/外流分量的出现和位置的角度变化的旋转轴的吸积盘的时间。
2023-03-08 astro-ph.HE hep-ex
No Microwave Flare of Sagittarius A* around the G2 Periastron Passing
为了探讨G2云的临近对大气的影响,我们利用日本VLBI观测网的子阵对2013年2月至2014年8月22 GHz的Sgr A* 进行了观测。观测期包括预期的近星点日期。观察期为283天。在整个观测期间,我们没有观察到Sgr A* 的显著微波增强。这一时期的平均通量密度为$S=1.23+/-0.33$ Jy。该平均值与22 GHz时通常观察到的Sgr A* 通量密度范围一致。
2014-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Persistent Non-Gaussian Structure in the Image of Sagittarius A* at 86 GHz
用甚长基线干涉测量法(VLBI)对银河系中心超大质量黑洞人马座A*(Sgr A*)的观测受到沿我们视线的星际散射的影响。在长射电观测波长($\gtrsim1\,$ cm)下,散射严重影响图像形态。在3.5 mm(86 GHz)处,本征源结构不再是散射的次主导,因此来自Sgr A* 的本征发射可以用全球毫米波VLBI阵列(GMVA)分辨。2017年对阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波相控阵(ALMA)的长基线探测为Sgr A* 的内在和散射特性提供了新的约束,但散射的随机性需要多个观测时期才能可靠地估计其统计特性。我们使用2018年拍摄的GMVA+ALMA进行了新的观察,证实了2017年看到的散射图像中的非高斯结构。特别是,ALMA-GBT基线显示更多的通量密度比预期的各向异性高斯模型,提供了一个严格的约束源的大小和上限的星际湍流耗散规模。我们发现一个内在的源范围沿短轴的$\sim100\,μ$作为通过外推较长波长的散射约束和直接建模的3.5毫米的观测。同时拟合的散射参数,我们发现一个最适度的不对称(长短轴比的$1.5\pm 0.2$)的固有源形态的Sgr A*。
2021-04-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Positron Effects on Polarized Images and Spectra from Jet and Accretion Flow Models of M87* and Sgr A*
我们研究了在发射等离子体中包括非零的正电子-电子分数对M87* 和Sgr A* 近地平线发射的射流和吸积流模型的极化SED和亚毫米图像的影响。对于M87*,我们考虑一个半解析适合的广义相对论磁流体动力学射流模拟,我们填充幂律轻子与恒定的电子-磁压力比的无力等离子体区域。对于Sgr A*,我们考虑一个标准的自相似辐射效率低的吸积流,其中的排放主要是从热轻子与一小部分的幂律尾。在这两个模型中,我们固定的正电子-电子比在整个发射区。我们使用广义相对论射线追踪和GRTRANS的辐射转移从我们的模型产生偏振图像和光谱。我们发现,大量的正电子分数降低了圆偏振分数在红外和更高的频率。然而,在亚毫米图像中,由于法拉第转换的强烈影响,较高的正电子分数增加极化分数。我们发现一个M87* 喷流模型,最好地匹配可用的宽带总强度和230 GHz的极化数据是一个次均分,与正电子分数的$\simeq$ 10%。我们表明,喷流模型与显着的正电子分数不满足极化约束在230 GHz的事件视界望远镜(EHT)。Sgr A* 模型显示出类似的趋势,在他们的极化分数增加对分数。这两个模型都表明,分辨的极化EHT图像对于限制M87* 和Sgr A* 在230 GHz发射区域对的存在是有用的。
2021-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The internal Faraday screen of Sagittarius A*
本研究通过ALMA观测人马座A*的毫米波偏振数据,发现其法拉第屏主要为内部特性,约半数旋转发生在内部10引力半径内,且最内部吸积流变化性低于模拟预测。
2023-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic field structure in the vicinity of a super-massive black hole in low luminosity galaxies: the case of Sgr A*
$\rm SgrA^*$的观测提供了许多关于低光度吸积的见解,少数明亮的耀斑伴随着接近地平线的轨道运动。有人提出气体供应来自超大质量黑洞附近的恒星风。我们在这里认为,在附近的黑洞的流动具有低磁化强度和交替极性的结构完全由研究和很久以前提出的MRI湍流过程。如果在离黑洞较远的地方,磁扩散率占主导地位,因此磁场永远不会达到均分值,情况就可能是这样。对于$\rm SgrA^*$,我们显示了这种特定的磁场几何形状的直接后果,这是:(一)间歇性的流动,通过从静止状态到耀斑活动,(二)没有准稳态射流,(三)没有磁逮捕配置的可能性。此外,这种几何形状的另一个显著特征是强烈的磁重联事件,发生在黑洞附近,作为相反磁极性的层被吸积。最后,我们认为,在这种情况下,喷流结构的缺乏将是一个吸烟枪在43 - 86 GHz的观测。
2022-05-30 astro-ph.HE
Inflow-Outflow Model with Conduction and Self-Consistent Feeding for Sgr A*
我们提出了一个双温度径向流入流出模型Sgr A* 附近的自洽喂养和传导。来自单个恒星的恒星风被认为可以找到质量注入和能量注入的速率。这些源项有助于部分消除流入的边界条件。电子热传导是抑制吸积的关键。能量从几个引力半径向外扩散,在几角秒内释放更多的气体,并将吸积速率限制在<1%的邦迪速率。我们成功地拟合了从广泛的钱德拉观测中发现的X射线表面亮度轮廓,并揭示了中心的X射线点源。超分辨率技术允许我们推断点源的存在并估计点源的未吸收光度$L\approx4\cdot10^{32}{\rm erg s^{-1}}$。所采用的相对论热容量和电子的直接加热自然导致黑洞附近的低电子温度$T_e\approx 4\cdot10^{10}$ K。在同一个模型中,我们拟合86 GHz的光学厚发射,并获得法拉第旋转测量的数量级协议,从而实现适合于所有半径的单一吸积模型。
2010-04-27 astro-ph.HE
The Galactic Center Weather Forecast
在Sgr A* 的吸积模型中,X射线、红外线和毫米波辐射出现在靠近黑洞的热的、几何厚的吸积流中。源的光谱和大小依赖于黑洞质量吸积率$\dot{M}$。由于Gillessen等人最近发现了一个向Sgr A* 移动的云,它将在2013年夏天到达,$\dot{M}$可能会从其当前值$\dot{M}_0$增加。因此,我们重新考虑Moscibrodzka等人的“最佳赌注”吸积模型,该方法基于广义相对论MHD流动模型和完全相对论辐射转移,适用于$\dot{M}$范围。我们发现,适度增加$\dot{M}$的特征环的发射,由于光子轨道变得更明亮,更广泛,更容易检测到的计划事件视界望远镜submm VLBI实验。如果$\dot{M} \gtrsim 8 \dot{M}_0$这个“黑洞的轮廓将被隐藏在230 GHz的同步加速器光球之下,而对于$\dot{M} \gtrsim 16 \dot{M}_0$,轮廓则隐藏在345 GHz。我们还发现,对于$\dot{M} > 2 \dot{M}_0$,近视界吸积流成为持久的X射线和中红外源,在近红外Sgr A* 中将获得比目前观测到的耀斑更亮的持久分量。
2012-04-05 astro-ph.HE
Variability of Sagittarius A* at 3 GHz on minute-scale with MeerKAT
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn(波恩大学阿尔冈德天体物理研究所);Deutsches Zentrum für Astrophysik(德国天体物理中心);Thüringer Landessternwarte(图林根州立天文台);Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC(安达卢西亚天体物理研究所(CSIC));Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛史密森尼天体物理中心);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测站)
利用MeerKAT在2.79 GHz对Sgr A*进行8小时观测,通过点源模型拟合探测到分钟级流量变化,调制指数6.11%,平均流量密度827 mJy,结构函数斜率0.81,特征时标约120分钟,表明厘米波与毫米波变异性可能比先前认为的更相关。
2026-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can we see pulsars around Sgr A*? - The latest searches with the Effelsberg telescope
相对论双星系统中的射电望远镜是研究大质量致密天体周围弯曲时空的独特工具。发现一颗脉冲星紧密地围绕着银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 旋转,这将为引力物理学提供一个极好的试验台。到目前为止,在Sgr A* 的几弧分钟内没有发现任何射电脉冲星的原因是一个主要因素:Sgr A* 周围中央100 pc的星际介质电离成分的不均匀性引起的无线电波的极端散射。导致脉冲时间展宽的散射只能通过在更高频率下观察来减轻。在这里,我们描述了最近的搜索银河系中心区域进行的频率为18.95 GHz的Effelsberg射电望远镜。
2012-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospects of Detecting a Jet in Sagittarius A* with VLBI
本文基于EHT的Sgr A*“最有可能”模型,在86–345 GHz模拟现有与下一代VLBI成像,发现升级后的ngEHT和ngVLA有望在86、115 GHz探测喷流。
2024-05-09 astro-ph.HE
Variability Timescale and Spectral Index of Sgr A* in the Near Infrared: Approximate Bayesian Computation Analysis of the Variability of the Closest Supermassive Black Hole
人马座A*(Sgr A*)是与银河系中心黑洞吸积有关的可变射电、近红外(NIR)和X射线源。我们对迄今为止最全面的Sgr A* 近红外光谱变异性数据集进行了分析:用斯皮策太空望远镜上的IRAC仪器对4.5 $μ$ m处的Sgr A* 进行了8个24小时连续监测,在甚大望远镜上从Naos Conica获得了93个2.18 $μ$ m数据,和凯克天文台NIRC 2相机的30个时期的2.12 $μ$ m数据,总共94,929次测量。一种新的近似贝叶斯计算方法拟合的一阶结构函数提取信息超出目前的快速傅里叶变换(FFT)方法的功率谱密度(PSD)估计。通过对所有三个观测站的数据进行组合拟合,Sgr A* 的特征相干时标为$τ_{b} = 243^{+82}_{-57}$分钟($90\%$可信区间)。PSD在低至8.5分钟($95\%$可信水平)的时间尺度上没有可检测的特征,这是无量纲自旋参数$a = 0.92$的ISCO轨道频率。在低通量密度阶段,在2.12和4.5 $μ$ m处同时测量的一条光变曲线给出了光谱指数$α_s = 1.6 \pm 0.1$($F_ν\propto ν^{-α_s}$)。该值意味着Sgr A* NIR颜色在较高通量密度阶段期间变得更蓝。组合数据集的通量密度的概率密度是最好的对数正态分布拟合。基于这些分布,Sgr A* 光谱能量分布与来自低于20 GHz的非热电子群…
2018-09-05 astro-ph.HE
Multi-Epoch VERA Observations of Sagittarius A*: I. Images and Structural Variability
我们报告的结果,多历元观测的Sgr A* 与VLBI探测射电天体测量(VERA)在43 GHz的,从2004年至2008年进行。我们检测到通量的时间变化在11%的水平和内在的大小在19%。此外,与以前的甚长基线阵列(VLBA)结果的比较表明,Sgr A* 在2007年5月经历了至少超过10天的耀斑事件。Sgr A* 的本征尺度与耀斑前后的尺度相比保持在1个$σ$量级内,表明Sgr A* 的亮温升高。耀斑事件发生在31 d内,比折射时间尺度短。此外,简单的星际散射模型很难解释耀斑事件中光谱指数的增加。因此,燃烧事件最有可能与Sgr A* 内在性质的变化有关。我们考虑了亮温变化的原因,认为Sgr A* 的耀斑事件可以用电子的持续加热来解释,例如吸积流中的驻激波。
2013-08-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Circular Polarization of Sagittarius A* at Submillimeter Wavelengths
我们报告的第一次检测到的圆偏振发射在亚毫米波长的紧凑的无线电源和超大质量黑洞候选人Sgr A* 在1.2 \pm 0.3%的水平在1.3毫米波长(230 GHz)和1.6 \pm 0.3%在860微米(345 GHz)与相同的旋向在较低的频率(1.4-15 GHz)观察。使用亚毫米阵列在多个时期进行的观测还显示,两个波长处的同时线性偏振(LP)约为6%。这些特性与波长大于1 cm(频率低于30 GHz)的特性明显不同,其中弱圆偏振(CP)(~ 0.5%)在LP上占主导地位,而LP在类似的分数限制下无法检测到。我们描述了一组广泛的测试,以确保我们的测量的准确性。我们在任何其他源中都没有发现CP,包括明亮的类星体1924-292,它在天空中的轨迹与Sgr A* 相同,因此应该受到来自仪器框架的相同系统误差的影响。由于相对论性同步加速器等离子体预计将产生很少的CP,所观察到的CP可能是由法拉第转换过程产生接近事件视界。我们使用一个简单的模型来表明,与法拉第转换相关联的相移可以几乎与频率无关,这是使CP的旋向性与频率无关的充分条件。由于tau=1表面的大小在1.4和345 GHz之间变化超过一个数量级,因此磁场必须在这样的尺度上是相干的,以一致地产生左CP。
2012-01-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Probing the magnetic field structure in Sgr A* on Black Hole Horizon Scales with Polarized Radiative Transfer Simulations
在黑洞吸积系统中,磁场被认为驱动吸积和相对论喷流,但控制这些现象的磁场结构仍然不确定。我们进行广义相对论(GR)偏振辐射转移的时间相关的三维GR磁流体动力学(MHD)模拟模型热同步辐射从银河系中心源人马座A $^\ast$(Sgr A*)。我们将我们的结果与事件视界望远镜(EHT)的新偏振测量结果进行比较,并展示了在可见度(傅立叶)域中的偏振如何区分和约束具有不同磁场结构的吸积流模型。这些模型包括由磁旋转不稳定性(MRI)驱动的磁盘中的小尺度场模型以及磁制动磁盘(MAD)中的大尺度有序场模型。我们还考虑了不同的电子温度和射流质量加载处方,控制磁盘,漏斗壁射流,和Blandford-Znajek驱动的漏斗射流的亮度。我们的模拟和观测之间的比较有利于模型与有序的磁场附近的黑洞事件视界在Sgr A*,虽然磁盘和喷流为主的发射可以令人满意地解释目前的EHT数据。我们表明,更强的模型约束应该是可能的,即将到来的圆极化和更高的频率($349~{\rm GHz}$)的测量。
2016-01-21 astro-ph.HE gr-qc
The Jet in the Galactic Center: An Ideal Laboratory for Magnetohydrodynamics and General Relativity
本文回顾和讨论了银河系中心超大质量黑洞候选者Sgr A* 的一些有趣的性质。在所有可能的黑洞源中,Sgr A* 的事件视界对着天空中最大的角标度。因此,它是一个主要的候选人,研究和图像等离子体过程中的强引力,它甚至允许成像的阴影所投下的事件视界。最近的毫米波VLBI和无线电定时观测以及数值GRMHD模拟现在已经提供了几个突破,使Sgr A* 重新成为焦点。首先,VLBI观测现在已经在多个频率上测量了Sgr A* 的固有大小,其中最高频率的测量已经接近黑洞阴影的尺度。此外,对无线电变化的测量显示,在22 GHz和43 GHz之间存在明显的时间滞后。大小和定时测量的组合,允许一个实际测量的流动速度和方向的磁化等离子体在几十个史瓦西半径。这些数据强烈支持一个适度的相对论外流,加速射流模型一致。这是比较最近的GRMHD模拟,显示存在一个适度的相对论流出耦合到吸积流Sgr A*。进一步的VLBI和定时观测与模拟相结合,有可能绘制出5-40史瓦西半径的速度分布图,并提供在事件视界附近出现的喷流盘系统的第一个一瞥。未来的亚毫米VLBI实验甚至能够直接对强引力下的这些过程进行成像,并直接确认事件视界的存在。
2010-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Detecting Stars at the Galactic Centre via Synchrotron Emission
众所周知,在银河系中心Sgr A* 的超大质量黑洞1 $\arcsec$范围内运行的恒星由于被气体和尘埃遮蔽而难以探测。我们表明,一些恒星绕这一地区可能是通过同步辐射检测。在这种情况下,弓形激波在恒星周围形成,并加速电子。我们计算出,在10 GHz频段(无线电)和10 $^{14}$ Hz(红外)附近,绕黑洞运行的恒星的光度与Sgr A* 的光度相当。同步辐射的强度取决于许多因素,包括恒星的轨道速度。因此,观测同步辐射通量的理想时间是当恒星位于近心时。恒星S2将是2018年来自Sgr A* 的$\sim 0.015\arcsec$,是测试我们预测的绝佳目标。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Circular polarization images of Sgr A* for different magnetic field geometries
Hunan Normal University(湖南师范大学);Yangzhou University(扬州大学)
利用Kerr时空中的稳态半解析辐射低效吸积流模型,结合偏振辐射传输,系统分析了六种极向磁场构型下Sgr A*的圆偏振图像,发现圆偏振产生机制因场构型而异,并与ALMA数据比较排除了反转场模型。
2026-05-28 astro-ph.HE gr-qc
Radio Synchrotron Emission from a Bow Shock around the Gas Cloud G2 Heading toward the Galactic Center
最近,科学家们发现一个致密的电离气体云正直接向银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 移动。2013年6月,在其高偏心轨道的近心处,该云将距离黑洞约3100史瓦西半径,并将以v_p ~ 5400 km/s的速度以超音速方式穿过周围的热气体。弓形激波很可能在云的前面形成,并可能将电子加速到相对论能量。我们估计通过粒子在细胞模拟的能量分布的加速电子,并表明,从这些电子的非热同步辐射可能超过静止的无线电发射从Sgr A* 的几个因素。增强的无线电发射应该在近心通过的时间和随后的几个月内在GHz和更高的频率上被检测到。弓形激波发射预计将从Sgr A* 的静态射电发射中位移约33质量。干涉测量观测可以分辨Sgr A* 射电图像中波长小于6厘米的潜在变化。
2012-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Demonstrating Photon Ring Existence with Single-Baseline Polarimetry
本文利用MAD吸积流的旋转对称偏振特性,构造增益稳健的单基线干涉测量量,证明可在长基线上通过偏振相位变化明确探测M87*和Sgr A*的光子环,并给出具体灵敏度与频率要求。
2023-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Near-Infrared and X-ray Quasi-Periodic Oscillations in Numerical Models of Sgr A*
我们报告瞬态准周期振荡(QPO)分钟的时间尺度上的相对论,辐射模型的银河系中心源Sgr A*。QPO是由MHD湍流激发的吸积流中的非轴对称$m=1$结构引起的。近红外(NIR)和X射线功率谱在与最内层稳定圆轨道(ISCO)$f_o$的轨道频率相当的频率处显示出显著的峰值。多余的功率与ISCO内部向内传播的磁丝相关联。量子点的振幅对电子分布函数很敏感。我们认为,瞬态QPO出现在附近的频率范围内的$f_o$和功率谱,平均在很长一段时间内,可能会显示一个广泛的颠簸附近的$f_o$,而不是独特的,狭窄的QPO功能。
2012-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The 230 GHz Variability of Numerical Models of Sagittarius A* II. The Physical Origins of the Variability
本文通过广义相对论磁流体动力学模拟,研究电子温度参数R_Low对Sgr A*的230 GHz变异性M_ΔT的影响,发现自旋正负影响机制不同,零自旋不敏感,并指出改进M_ΔT以匹配观测的途径。
2025-04-21 astro-ph.HE gr-qc
Two-temperature treatments in magnetically arrested disk GRMHD simulations more accurately predict light curves of Sagittarius A*
本文在Sgr A*的磁停滞盘GRMHD模拟中引入双温度热力学处理,发现其230 GHz同步辐射变率比单温度模拟更接近观测,并揭示电子辐射冷却使内盘温度降低约10%,从而减小流量及其涨落。
2025-02-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Millimeter Observational Signatures of Flares in Magnetically Arrested Black Hole Accretion Models
本文研究磁阻停黑洞吸积模型中耀发的毫米波观测特征,发现230 GHz流量变化取决于电子加热效率:电子被加热到约10^{11} K时发射增强,温度更高时流量下降,并给出EHT图像与多波长谱预期。
2023-09-23 astro-ph.HE gr-qc
Modeling the motion of a bright spot in jets from black holes M87* and SgrA*
研究了吸积黑洞喷流中亮斑的广义相对论运动。在Kerr时空框架下,沿亮点轨迹的离散时间间隔数值计算了运动亮点的相应透镜图像。作为代表性的例子,我们考虑的情况下,超大质量黑洞SgrA* 和M87*。对黑洞喷流中运动亮点的天体物理观测为强场极限下各种引力理论的验证提供了独特的可能性。
2021-08-31 astro-ph.HE gr-qc
The $230$ GHz Variability of Numerical Models of Sagittarius~A* I. Parameter Surveys on Varying Ion-electron Temperature Ratios Under Strongly Magnetized Conditions
本文通过大规模GRRT参数调查,研究强磁化条件下离子-电子温度比对Sgr A* 230 GHz光变曲线变异性的影响,发现光子环是主要贡献源,并约束了温度比参数。
2024-02-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th