Late-Time Afterglow from Double-Sided Structured Jets: Application to GRB 170817A
GW 170817/GRB 170817 A的宽带余辉被认为是来自离轴结构喷流。伽马射线暴的中心发动机通常会发射一对反向运动的喷流,因此可以考虑来自双侧结构喷流的发射,近喷流向我们运动,反向喷流远离我们运动。假设喷流的两个分支具有相同的物理参数,我们计算了它们的射电发射。发现在合并后2500天,射电光变曲线$\sim$中会出现反喷流分量,这将导致光变曲线出现一个平台,从而有希望通过高精度射电观测揭示反喷流分量的存在。我们还考虑了两个分支具有不同参数的可能性,并发现如果对反喷流的某些物理参数的评估比近喷流的更有利,则反喷流发射将增强,并将清楚地显示为明显的平台甚至再亮。例如,当反喷流所遇到的环爆介质的密度比近喷流的密度大100倍时,在$\sim$ 600天时会出现一个显著的射电平台。然而,在X射线波段,反喷流的成分通常太微弱而无法辨别。GW 170817/GRB 170817 A的射电观测结果有助于确定事件的关键参数和诊断事件发生的环境。
2019-06-05 astro-ph.HE
Molecular bipolar outflow in SN 1987A supports the jittering-jets explosion mechanism
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
SN 1987A的分子双极喷流支持抖动喷流爆炸机制,表明该机制是核心坍缩超新星的主要爆炸机制。
2026-09-17 astro-ph.HE
Disk-outflow coupling: Energetics around spinning black holes
从黑洞系统驱动外流和看似合理的喷流的机制,在观测上仍然难以捉摸。尽管如此,一些观测证据和更深层次的理论见解表明,吸积和外流/喷流是密切相关的。我们建立了一个平流盘外流耦合动力学模型,明确地将垂直通量。流出和吸积的相互联系的动力学本质上支持守恒定律。我们研究了圆盘流出面的性质及其对黑洞旋转参数的强依赖性。盘流出的能量强烈地依赖于黑洞的质量、吸积率和自旋。该模型清楚地表明,从磁盘提取的外流功率与黑洞的自旋强烈增加,推断所观察到的天体物理喷流的功率与中心物体的自旋成比例的对应关系。对于耀变体(BL Lac和平谱射电类星体),它们的大部分辐射被认为是来自它们的喷流。据观测,BL Lac比平谱射电类星体(FSRQ)的亮度相对较低。光度可能与喷流的能量有关,这反过来反映了BL Lac天体的核区域与FSRQ相比具有相对较低的旋转黑洞。如果极端的引力是强大的外流和喷流的动力来源,那么黑洞的旋转也许是解释吸积动力系统中观测到的天体物理过程的基本参数。
2010-02-15 astro-ph.HE
Off-axis afterglow light curves and images from 2D hydrodynamic simulations of double-sided GRB jets in a stratified external medium
伽马射线暴(GRB)喷流很窄,因此通常指向远离我们的方向。它们最初是超相对论性的,导致它们的瞬发$γ$射线和早期的余辉发射远离我们。然而,当喷流逐渐减速时,它的光束锥变宽,最终到达我们的视线,余辉发射可能被检测到。这种孤立的余辉至今还没有被清楚地探测到。然而,在即将进行的光学或无线电勘测中应能探测到它们,而且很难清楚地区分它们和其他类型的瞬变。因此,我们进行详细的,现实的计算预期的余辉发射从伽玛射线暴喷气机从不同的角度看,从喷气机的对称轴。使用二维相对论流体动力学模拟射流传播到不同的幂律外部密度分布,$ρ_{\rm ext}\propto{}R^{-k}$的$k=0,\,1,\,1.5,\,2$,范围从均匀的ISM样介质($k=0$)的分层稳定的恒星风一样的配置文件($k=2$)的动态计算。我们计算了射电、光学和X射线的光变曲线,以及射电余辉图像的大小、形状和通量质心的演化。这可能有助于识别未对准的相对论喷流,无论是最初的超相对论喷流,还是在其光束内为观察者产生伽玛射线暴,(可能本质上更常见)适度相对论,在(i)附近的超新星Ib/c(其中一些与长持续时间的伽玛暴有关),或(ii)在双星中子星合并中,可能产生短持续时间的伽玛暴,并且也可以在引力波中被检测到(例如,具有弱的瞬发$γ$射线发射的GW $\,$ 170827/GRB $\,$ 170817 A可以具有离轴喷流)。
2018-09-05 astro-ph.HE
Observational signatures of stellar explosions driven by relativistic jets
相对论性喷流在与伽马射线暴(GRB)有关的超新星(SN)中解开恒星包层的作用尚不清楚。为了研究这一点,我们探索了由喷流驱动的恒星爆炸的观测特征。我们专注于在这样的爆炸流出的最终速度分布,并比较其观测印记SN/GRB数据。我们发现,射流驱动爆炸产生的外流与单位对数尺度的适当速度的能量分布平坦。平坦的分布似乎是普遍的,因为它是独立的射流和我们探索的祖属性。典型伽玛暴参数的平坦分布的速度范围是$γβ\approx 0.03-3$,其中$γ$是外流洛伦兹因子,$β$是其无量纲速度。一个平坦的分布也被视为准直扼流射流的最高出流速度随深度的射流被扼流。与SN/GRB的观测结果进行比较,排除了喷流作为这些事件中唯一爆炸源的可能性。相反,在SN/GRB中,坍缩的恒星必须将其能量沉积到两个通道中-一个准球形(或广角)通道和一个窄准直通道。前者携带大部分能量,是SN亚相对论喷出物的主要来源;后者携带总流出能量的0.01-0.1,是GRB的来源。有趣的是,在合并的双星中子星GW 170817中看到了相同的两个通道,具有相似的能量比,这表明在这两种现象中有相似的引擎在工作。
2022-01-20 astro-ph.HE
The relativistic outflow driven by the large-scale magnetic field from an accretion disk
本文建立广义相对论MHD公式描述吸积盘大尺度磁场驱动的外流,约束初始等离子体β范围,并指出AGN、XRB和GRB喷流均需强磁化高温初始条件。
2025-03-15 astro-ph.HE
Jets and outflows in Radio Galaxies: implications for AGN feedback
活动星系核反馈在星系形成中的作用是天体物理学争论的主要问题之一。众所周知,大质量黑洞对星系的形成和演化有着深远的影响,但黑洞与星系之间如何沟通,至今仍是一个未解之谜。对于射电星系,反馈研究主要集中在最大质量和X射线发光的星系团中的喷流/空腔系统。最近在宽线射电星系中对暖吸收体的高分辨率探测使我们能够从不同的角度研究核发动机与周围介质之间的相互作用。本文报道了在两个宽线射电星系3C 382和3C 390.3中探测到的暖吸收体,并讨论了吸收气体的物理和能量性质。最后,我们尝试比较收音机大声和收音机安静的流出。
2011-12-12 astro-ph.HE
Equatorial outflows driven by jets in Population III microquasars
当其中一颗恒星坍缩成黑洞时,星族III的双星系统可以演化成微类星体。当致密物体以大于爱丁顿速率的速率吸积物质时,由强辐射压力驱动的强大喷流和风应该形成。我们调查的结构,喷风系统的第三族微类星体模型的尺度超出喷风形成区域。使用相对论流体动力学模拟,我们发现,之间的喷流和磁盘风的动能比决定了系统的配置。当动力由风主导时,射流充满一个狭窄的通道,被密集的外流准直。当喷流控制了系统的能量时,它的一部分能量被转移,使风变成准赤道气流,同时喷流变宽。从我们的模拟结果中,我们实现了准赤道风的影响的尺度的顺序的二进制系统的大小的半解析计算。我们的研究结果表明,第三族微类星体可能会注入伽马射线和相对论粒子到早期星系际介质,有助于其再电离在大距离的二元系统。
2020-12-21 astro-ph.HE
Launching of jets by cold, magnetized disks in Kerr Metric
我们证实了曹最近的发现,在附近的快速旋转的黑洞射流可以发射离心冷,磁化磁盘,甚至几乎垂直形状的磁通量表面。通过在无力磁层近似下研究试验粒子的运动学,研究了在这种极端条件下产生的外流。磁离心发射的可能性非常好的准直中心流出周围的快速旋转的黑洞的影响进行了讨论,在AGN的喷流形成方案的一般情况下。
2010-01-20 astro-ph.HE
The impact of disk outflows on the structure of short GRB jets at large scales
本研究通过二维狭义相对论流体动力学模拟,探究盘风对短伽马射线暴喷流在大尺度传播的影响,发现盘风显著改变喷流准直、茧层结构及能量转换,并可能影响余辉辐射。
2025-03-01 astro-ph.HE
Emission from accelerating jets in gamma-ray bursts: Radiation dominated flows with increasing mass outflow rates
我们研究了预期来自伽马射线暴的西向能谱。我们提出了一个分析函数的光谱,是从光球的辐射为主的流动,是在加速。这是最小的可能光谱,它不同于普朗克函数。我们还提出了数值光谱光球过渡到滑行阶段的流动过程中发生的。使用这些光谱模型,我们重新分析费米观测GRB 100507和GRB 101219,这两个已被报道有非常窄的光谱。爆发可以通过光谱模型拟合:对于GRB 101219,光谱与在饱和半径以下或接近饱和半径处发生的光球一致,而对于GRB 100507,光球相对于饱和半径的位置可以确定为时间的函数。在后一种情况下,我们发现光球最初发生在加速阶段,然后过渡到滑行阶段。我们还发现,这种转变发生在同一时间观察到的冷却行为的变化:温度接近常数之前的休息和衰减后。我们认为,这种转变可以解释为增加质量外流率。因此,两个分析的爆发都提供了强有力的证据,证明喷流(最初)是辐射主导的。
2017-08-03 astro-ph.HE
Magnetically arrested advective accretion flows and jets/outflows around stellar mass black holes: Explaining hard state ULXs with GRMHD simulations
本研究利用GRMHD模拟恒星质量黑洞周围强磁场下的亚爱丁顿平流吸积系统,揭示磁场对吸积和外流的影响,无需超爱丁顿吸积率或中等质量黑洞即可解释硬态ULXs的高光度特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
Magnetically-driven jets and winds from weakly magnetized accretion disks
盘流出的半解析模型已经成功地描述了来自开普勒吸积盘附近的磁驱动、自约束的超阿尔夫文喷流。这些喷射发射脉冲可用于高水平的盘磁化$μ$,定义为$μ=2/β$,其中β是通常的等离子体参数。在近均分的JED中,吸积是超音速的,喷流带走了大部分的圆盘角动量。然而,这些解决方案被证明难以与前沿的数值模拟进行比较,因为数值模拟显示出风一样的流出,但在小磁化的域中。在这项工作中,我们首次提出了自相似的等温解决方案的吸积-喷射结构在小磁化水平。我们阐明的作用,磁共振成像的结构在加速过程中,推动这类新的解决方案。磁盘磁化$μ$是主要的控制参数:大量的流出驱动的环形磁场的压力获得高达$μ\sim 10^{-2}$,而更稀薄的离心驱动的流出,在更大的$μ$值。广义参数空间和天体物理后果进行了讨论。我们相信,这些新的解决方案可能是理解天体物理盘驱动风或喷流的方式的垫脚石。定义射流作为自限流出和风作为非准直流出,我们提出了一个简单的分析标准的基础上的流出的初始能量含量,从风中区分射流。我们表明,射流的解决方案,实现在所有的磁化水平,而风只能在弱磁化磁盘功能加热。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Astrophysical magnetohydrodynamical outflows in the extragalactic binary system LMC X-1
在这项工作中,我们首先提出了一个基于相对论磁流体力学定律的研究双星系统和微类星体天体物理流动的模型。然后,通过求解与时间无关的传输方程,我们估计了强子天体物理喷流中的初级粒子和次级粒子的分布以及高能中微子和$γ$ -射线的发射率。我们的主要目标之一是通过考虑粒子进入强子喷注的各种能量损失,通过输运方程确定相对论性强子喷注的相应粒子分布。作为一个具体的例子,我们研究河外双星系统LMC X-1位于大麦云,我们的银河系的卫星星系。
2020-09-29 astro-ph.HE
Dominance of outflowing electric currents on decaparsec to kiloparsec scales in extragalactic jets
螺旋磁场嵌入在喷流的活动星系核(AGN)的理论模型,主张电磁发射的喷流的范围广泛的要求。在大多数模型中,磁场的方向是随机的,但如果轴向场是由吸积盘中旋转方向上的电流产生的宇宙电池产生的,则活动星系核吸积盘的自旋方向与轴向场的方向之间存在相关性,这导致轴向电流、方位磁场、以及由于视线磁场的系统性变化而导致的在射流上观察到的横向法拉第旋转(FR)梯度。我们认为新的观测证据的存在下,一个嵌套的螺旋磁场结构,如将带来的操作的宇宙电池,并作出预测的预期行为的横向FR梯度上观察到的decparsec和千秒差距尺度。如果在秒差距尺度上的主导方位场对应于沿喷流向内流动的轴向电流,而在千秒差距尺度上的(较弱的)主导方位场对应于喷流和/或扩展盘风的外鞘中的向外流动的电流,则可以理解所收集的结果。
2016-05-29 astro-ph.HE
Comparing Poynting flux dominated magnetic tower jets with kinetic-energy dominated jets
磁塔是磁流体外流的两种基本形式之一。由磁压梯度驱动,这些流动的研究不如磁离心发射的射流,即使磁塔可能很常见。在这里,我们提出了新的结果,探索的行为和演变的磁塔流出,并证明其与脉冲功率的实验研究和纯流体动力学射流,这可能代表的渐近传播制度的磁离心发射的射流。高分辨率AMR MHD模拟(使用AstroBEAR代码)提供了对磁塔底层物理的深入了解,并帮助我们约束其传播模型。我们的模拟旨在探索热能损失和旋转对塔流及其水力对应物的影响。结果表明,这些参数对磁塔的稳定性有显著影响,但对射流的稳定性影响不大。在坡印廷通量主导(PDF)塔电流驱动的扰动被放大的冷却和旋转的情况下。我们的长期演变的塔的研究表明,弱磁化的塔内的中心射流的形成被打破了这些不稳定性成为一系列的准直块的磁化性质随时间而变化。除了讨论这些结果的实验室实验中,我们解决他们的相关性的天体物理观测年轻的恒星喷流和流出高度进化的太阳型恒星。
2012-09-07 astro-ph.HE
Flares, jets and quasi-periodic outbursts from neutron star merger remnants
通过含亚格子发电机的数值相对论模拟,研究发现强磁化HMNS并合早期可产生准周期电磁耀发与轻度相对论喷流,或解释SGRB前兆及其千赫兹子结构。
2023-04-05 astro-ph.HE
Multi-frequency Very Long Baseline Interferometry Study of Emission and Absorption in the Two-Sided Jets of NGC 3998
本文利用多频 VLBI 观测 NGC 3998 的对称双侧喷流,发现秒差距与千秒差距尺度喷流位置角差异提示喷流进动,并通过核位移和谱分析识别朝向喷流与反向喷流,初步揭示自由-自由吸收及核区射电变化与喷流抛射事件的联系。
2025-03-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Resolving Doppler-factor crisis in AGNs: non-steady magnetized outflows
磁驱动喷流的非定常加速导致流的前部被加速到比相同参数的定常加速情况高得多的洛伦兹因子。较高的多普勒增强部分的流动可能占主导地位的blazar喷流的高能量发射。我们认为,在耀变体的GeV和TeV的排放产生的快速移动的前沿高度磁化的非静止喷射斑点,而无线电数据跟踪缓慢移动的整体流量。模型预测与最新的费米伽马射线和MOJAVE射电VLBI结果相比毫不逊色。
2010-04-14 astro-ph.HE
Poynting flux dominated jets challenged by their photospheric emission
在研究喷流,特别是伽马射线暴(GRB)中的喷流时,一个关键的问题是外流的磁化。在这里,我们考虑光球的坡印廷通量为主的外流,当动力学是由磁重联介导的。我们发现,热三粒子过程,负责热化的等离子体,变得低效的半径$r_{\rm sup} \sim 10^{9.5}$ ~cm,远低于光球层,在$\sim 10^{11.5}$ ~cm。$r_{\rm sup}$上方的总光子数守恒与光球下方的康普顿散射相结合,强制电子和光子之间的动力学平衡。这反过来又导致观察到的光子温度的增加,当在光球层解耦等离子体时,光子温度达到$\gtrsim 8$ ~MeV(观察到的能量)。这个结果对自由模型参数的依赖性很弱。我们表明,在这种情况下,预期的热光度是总光度的几个%,因此可以检测到。预测的峰值能量比观测到的大多数伽玛暴的峰值能量高出一个数量级以上,这对这些外流的磁化强度提出了强有力的限制。
2014-10-10 astro-ph.HE
Shocks, clouds and atomic outflows in active galactic nuclei hosting relativistic jets
本文结合喷流演化模型与模拟,提出内kpc尺度喷流激波与致密云团相互作用可产生原子外流,并指出低功率喷流及冷却后的强喷流CSS阶段更易形成谱线。
2024-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Shaping Outflows and Jets by Ambient Pressure: a Unified Framework
本文提出统一框架,扩展deLaval喷嘴理论以考虑环境压力,揭示天体物理外流形态遵循压力约束超音速流动,压力分布幂律指数近负二,统一描述从恒星到星系核的外流。
2025-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetric MHD Outflows/Jets from Accreting T Tauri Stars
对来自年轻恒星的喷流的观测揭示了某些来源的不对称流出。为了评估流出物或喷流相对于赤道面不对称的条件,对旋转磁化星的轴对称粘性/扩散盘吸积进行了大量的$2.5$ D MHD模拟。我们考虑初始磁场是对称的赤道平面,并包括一个径向分布的场线程的磁盘(磁盘场)和恒星偶极子场。({ \bf 1})。对于纯盘场,流出的对称性或不对称性受盘的中平面等离子体$β$的影响(其中$β$是等离子体压力与磁压力的比率)。对于低密度光盘与小等离子体$β$值,外流被观察到对称的$10\%$内超过数百个内部光盘轨道的时间尺度。对于密度较高的$β$盘,上、下日冕等离子体的耦合被打破,两半球的准周期场运动变得不同。这种不对称性导致了不对称的偶发性流出。({ \bf 2.})吸积恒星与恒星偶极子场和没有磁盘场表现出情节,两个组件流出-磁层风和内部磁盘风从更大的径向距离。两者的特点是相似的速度分布,但磁层风的密度是盘风的$\gtrsim 10$倍。({ \bf 3}.)增加一个平行于恒星偶极场的圆盘场,可以增强磁层风,但抑制圆盘风。({ \bf 4}.)相反,增加一个与恒星偶极场反平行的圆盘场可以抑制磁层风和圆盘风。我们的模拟再现了金牛座T星的非对称外流观测的一些关键特征。
2015-03-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational evidence for a correlation between the magnetic field of jets and star formation rate in host galaxies
本研究基于96个超大质量黑洞宿主星系样本,发现喷流磁场与恒星形成率存在明显相关性,表明AGN宿主星系的恒星形成可能由喷流驱动。
2025-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bipolar jets launched from magnetically diffusive accretion disks. I. Ejection efficiency vs field strength and diffusivity
我们研究了磁扩散吸积盘的喷流和外流的发射。利用PLUTO程序,我们求解了含时的电阻MHD方程,同时考虑了圆盘和喷流的演化。我们要解决的主要问题是,哪种圆盘能发射喷气机,哪种圆盘不能?特别是,我们研究了(湍流)磁扩散率的大小和分布如何影响质量负荷和射流加速。我们应用了基于α处方的湍流磁扩散率,但也研究了扩散率尺度高度大于圆盘气体压力的例子。我们进一步研究了喷射效率是如何由磁场强度。我们的模拟持续了高达5000动力学时间尺度对应于900个轨道周期的内盘。作为一般的结果,我们观察到一个连续的和强大的外流推出的内部部分的磁盘,扩大到一个准直射流的超快磁音速。对于长时间尺度的磁盘内部动力学的变化,由于外流喷射和磁盘吸积的磁盘质量减少。对于磁离心驱动的射流,我们发现,对于i)较少的扩散盘,ii)较强的磁场,iii)低极向扩散率,或iv)较低的数值扩散率(分辨率),流出的质量负载增加-导致具有高质量通量的更强大的射流。对于弱磁化,(弱)流出由磁压梯度驱动。我们进一步研究了不同发射方案下的射流渐近速度和射流旋转速度。我们发现较低程度的喷流准直比以前的研究,最有可能是由于我们修改的流出边界条件。
2012-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reversing cooling flows with AGN jets: shock waves, rarefaction waves, and trailing outflows
冷却流问题是星系团的核心问题之一,而活动星系核(AGN)反馈被认为在抵消冷却中起着关键作用。然而,活动星系核喷流如何加热和抑制冷却流仍然存在很大的争议。使用一个理想化的模拟冷核心集群,我们研究了中央冷却灾难的发展,以及如何随后强大的活动星系核喷流事件避免冷却流,重点是复杂的气体动力学过程。我们发现,射流驱动弓激波,这逆转冷却流入和过热的内部冷核心区域。受冲击的气体以稀疏波的形式向外移动,这使致密的核心变得稀薄,并将相当大一部分加热的能量以热的方式输送到外部区域。当稀疏波传播离开时,星系团核心的气流继续流入,但活动星系核气泡抬升了尾随的外流,阻止了中心区域的气体积聚和灾难性的冷却。流入和尾随流出构成了集群核心区的非对称循环。在稍后的时间,尾随外流回落到集群中心,触发中央冷却灾难和潜在的新一代活动星系核反馈。因此,我们设想一个图片的冷集群核心通过冷却引起的收缩和活动星系核引起的膨胀的周期。这幅图自然地预测了冷核的气体分数(或X射线光度)与中心气体熵之间的反相关性,这可以通过X射线观测来检验。
2017-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling YSO Jets in 3D I: Highly Variable Asymmetric Magnetic Pressure-Driven Jets in the Polar Cavity from Toroidal Fields Generated by Inner Disk Accretion
本文通过三维非理想MHD模拟揭示YSO喷流由极向空腔中环向磁压而非离心力驱动,并指出传统磁离心模型的速度关系不适用于估算喷流发射半径。
2025-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Plasma Waves and Jets from Moving Conductors
我们考虑由导电材料运动通过磁场而发射的无力等离子体波。我们开发了一个时空协变的形式主义的扰动的均匀磁场,并显示如何作为一个源的导电流体的横向运动。我们发现,快模式波的来源是由流体的可压缩性,不可压缩流体推出一个纯阿尔文外流。值得注意的是,对于任意时间相关的非轴对称不可压缩流,这种外流可以写成封闭形式。瞬时流速被印在磁场上,并以光速传输出去,携带着发射时传导源的详细信息。这些结果可以应用于脉冲星外流的瞬态和喷流从中子星在另一个紧凑的物体的磁层轨道。我们将详细讨论运动导体的射流。
2016-06-01 astro-ph.HE gr-qc
High molecular gas content and star formation rates in local galaxies that host quasars, outflows and jets
我们使用了一个强大的z~0.1的2型类星体(“遮蔽”; log[L(AGN)/erg/s]>~45)的样本,其中主机千秒级的电离外流和喷流,以确定可能的AGN反馈的总分子气体库的主机星系的签名。具体来说,我们提出了阿塔卡马探路者实验(APEX)的CO(2-1)过渡的九个来源和CO(6-5)的一个子集的三个观察。我们发现我们的大部分样本都位于星暴星系中(平均比恒星形成率为1.7/Gyr),其中7个CO探测到的类星体也具有大的分子气体库(平均Mgas = 1.3x10^10Msun),尽管我们没有对恒星形成或分子气体性质进行预选。尽管存在类星体和外流,我们发现分子气体分数(Mgas/Mstar = 0.1-1.2)和耗尽时间(Mgas/SFR = 0.16-0.95Gyr)与预期的整体星系人口与匹配的恒星质量和特定的恒星形成率是一致的。此外,对于三个目标中的至少两个目标所需的测量,CO(6-5)/CO(2-1)的发射线比是一致的恒星形成主导CO激发在这个范围内的过渡。我们研究中的目标代表了星系演化的富含气体的阶段,同时具有高水平的恒星形成和核活动;此外,喷流和外流不会对全球分子气体储层产生直接的明显影响。
2020-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Jets launched at magnetar birth cannot be ignored
我质疑用磁星中央引擎为超级高能超新星(SESNe)提供动力的模型,该模型不包括预计由磁星祖先发射的喷气式飞机。我表明,在合理的假设下,磁星形成过程中预期的外流可以携带一定量的能量,这些能量不会低于甚至超过新诞生的旋转中子星(NS)中储存的能量。快速旋转的NS和磁星产生的强磁场要求新生NS上的吸积质量具有高的比角动量和强磁场。与许多其他天体一样,这些成分预计会形成准直的外流/喷流。我认为,在磁星前阶段的双极外流转移了大量的能量的超新星(SN)喷出物,它不能被忽略的模型,属性SESNe磁星。我的结论是,由吸积盘和吸积带发射的喷流比磁星更有可能为SESNe提供动力。这一结论与喷流可能驱动所有堆芯坍缩SNe(CCSNe)的观点是一致的。
2016-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
JWST Reveals Powerful Feedback from Radio Jets in a Massive Galaxy at z = 4.1
JWST/NIRSpec观测z=4.1射电星系TNJ1338-1942,发现约15 kpc电离气体外流与射电瓣重叠,支持喷流“茧”反馈模型,且喷流能量向气体的转化效率较低。
2024-01-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Forbidden emission lines in protostellar outflows and jets with MUSE
原行星盘中的禁戒发射线是研究盘和宿主恒星演化的关键诊断。我们报告了空间分辨的发射线,[OI] 6300,6363,[NII] 6548,6583,H $α$,和[SII] 6716,6730埃,被认为是与喷流和磁驱动的风在内部磁盘。观测是在甚大望远镜上用多单元光谱探测器(MUSE)的光学积分场光谱仪进行的。在0.025 X 0.025 arcsec $^{2}$的分辨率下,我们的目标是导出与内盘连接的流出/喷流(PA $_{outflow/jet}$)的位置角。这里分析的禁发射线起源于原行星盘的内部。从DL Tau、CI Tau、DS Tau、IP Tau和IM Lup中沿流出/喷流的最大强度发射,我们能够可靠地测量大多数识别线的PA $_{outflow/jet}$。我们发现,我们的估计同意PA $_{dust}$的大多数磁盘。这些估计取决于信号噪声水平和外流(射流)的准直。CIDA 9、GO Tau和GW Lup中的流出/喷流过于紧凑,无法估计PA $_{outflow/jet}$。基于我们的运动学分析,我们确认,DL头和CI头主机的视线速度远大于100公里秒$^{-1}$的强烈外流/射流,而DS头,IP头,IM Lup速度较低,其结构包括低速组件与风。对于这里分析的盘状外流/喷流系统,我们对质量损失率$\dot{M}_{loss}$的估计范围在(1.1-6.5)× 10 $^…
2023-01-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Laboratory disruption of scaled astrophysical outflows by a misaligned magnetic field
利用实验室实验研究了磁压作用下天体物理外流形成明亮、致密和准直喷流的过程。我们特别关注流出物与磁场之间的错位对射流准直的影响,因为流出物源于源。对于小的未对准,磁性喷嘴形成并重新定向准直射流中的流出物。对于日益增长的错位,这个喷嘴变得越来越不对称,扰乱射流形成。因此,我们的研究结果表明,外流/磁场不对准是一个合理的关键过程调节射流准直在各种对象从我们的太阳的外流河外射流。此外,他们提供了一个可能的解释所观察到的结构的天体物理喷流。射流调制可以被解释为流出/环境场角度随时间变化的特征,并且射流方向的变化可以是环境场方向变化的特征。
2020-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Two-sided Jet Structures of NGC 1052 at Scales from 300 to $4 \times 10^7$ Schwarzschild Radii
研究了射电星系NGC 1052中喷流宽度与喷流距离的关系,观测了$\sim300$到$4 \times 10^7$史瓦西半径($R_{\rm S}$)之间的径向距离。喷流的宽度是在VLBI空间观测计划(VSOP)、甚长基线阵列(VLBA)和甚大阵列(VLA)获得的图像中测量的。在整个测量距离范围内,后退喷流的喷流宽度轮廓与接近喷流的喷流宽度轮廓显然是一致的,这表明至少在中心黑洞的引力影响范围内是对称的。喷流宽度分布的幂律指数$a$($w_{\rm{jet}} \propto r^{a}$,其中$w_{\rm jet}$是喷流宽度,$r$是以$R_{\rm S}$为单位的距中央发动机的距离)明显地显示出从$a \sim 0$到$a \sim 1$的转变,即,圆柱形到圆锥形射流结构,距离为$\sim1\times10^{4} \ R_{\mathrm{S}}$。在小距离处的圆柱形射流形状使人想起3C 84中最内部的射流。NGC 1052和3C 84的中央引擎都被致密物质包围,其中一部分被电离,导致大量的自由-自由吸收。
2019-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Systematic properties of decelerating relativistic jets in low-luminosity radio galaxies
我们模拟千秒差距尺度的同步辐射从喷气机在10 Fanaroff-莱利I类射电星系,我们有敏感的,高分辨率的成像和偏振从甚大阵列。我们假设的射流是本质上对称的,轴对称的,减速,相对论的流出,我们推断出它们的倾角和空间变化的流速,磁场结构和发射率使用一组共同的拟合函数。推断的倾向同意独立指标。在耀斑区,扩展速率先迅速增大后减小。喷流然后在距离活动星系核(AGN)r 0处逐渐变冷,形成锥形的外部区域。当按r 0缩放时,张开区域是同源的。在~0.1r0时,射流在高发射率区域开始时突然变亮,我们发现流出速度为~0.8c,具有均匀的横向轮廓。喷流减速首先在约0.2r0处变得可检测到,并且流出在其边缘处通常变得比在轴上更慢。减速持续到~0.6r0,之后流出速度通常恒定。主导磁场分量是纵向接近活动星系核和环形后,再结晶,但场的演变是最初的速度比预测的通量冻结。在耀斑区域,超相对论粒子的加速需要抵消绝热损失的影响,并考虑到观察到的X射线同步辐射,但外部射流的亮度演化与绝热损失是一致的。我们解释我们的结果之间的相互作用的射流和周围环境的影响。(略有删节)。
2013-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Misaligned magnetized accretion flows onto spinning black holes: Magneto-spin alignment, outflow power, and intermittent jets
本文通过数值模拟研究了自转黑洞与盘角动量错位时的磁逮捕盘演化,发现喷流可通过磁自转对齐机制重整内盘,大倾角则引发间歇性喷流破坏盘结构,并指出缓慢吸积黑洞不表现持续LT进动,磁通量爆发驱动喷流摆动解释了观测现象。
2025-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cygnus X-3: Its Little Friend's Counterpart, the Distance to Cygnus X-3, and Outflows/Jets
钱德拉的观测揭示了一个特征,在天鹅座X-3的16”范围内,它与天鹅座X-3的相位不同。这个特征被证明是一个博克球状体,它沿着天鹅座X-3的视线。我们报告了使用亚毫米阵列(SMA)进行的观测,以寻找来自这个球状体的分子发射,也被称为天鹅座X-3的“小朋友”(LF)。我们在~(12)CO(2-1)和~(13)CO(2-1)发射中都发现了对应的发射。根据分子线的速度变化,我们能够根据Reid等人2016年银河系运动学的贝叶斯模型找到两个可能的距离。对于-47.5 km/s的LF速度,我们得到的距离为6.1 +/-0.6 kpc(62%概率)和7.8 +/-0.6 kpc(38%概率)。这产生了到天鹅座X-3的距离分别为7.4 +/-1.1 kpc和10.2 +/-1.2 kpc。基于所涉及的概率,我们将7.4 +/- 1.1 kpc作为到天鹅座X-3的首选距离。我们还报告了双极分子外流的发现,这表明小朋友内正在发生活跃的恒星形成。
2016-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the response of massive main sequence stars to mass accretion and outflow at high rates
本文用一维恒星演化模型表明,大质量主序星在高速吸积时,若喷流同步移除过半新增外包质量,即可避免显著膨胀,从而解释多类双星明亮瞬变事件。
2025-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Jets are the most robust observable ingredient of common envelope evolution
通过分析50个行星状星云图像,发现喷流比致密赤道外流更普遍,证明喷流是共包层演化(CEE)中最稳健的可观测成分,并指出未来数值模拟必须将喷流纳入下一步研究。
2025-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Black hole jets on the scale of the Cosmic Web
本研究通过多波段联合观测发现一对延伸超7兆秒差距的黑洞喷流,为宇宙网尺度能量传输及星系际磁场与宇宙射线的跨空洞起源提供了新证据。
2024-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Jets from Young Stellar Objects
喷流和外流在恒星的形成过程中是普遍存在的,因为外流与吸积密切相关。自由-自由(热)射电连续辐射与这些喷流有关。这种辐射相对较弱和密集,需要灵敏的射电干涉仪来研究它,在厘米范围内的观测对于追踪靠近中央原恒星的电离喷流的底部最有用,因为那里的高消光使光学或近红外成像变得困难。喷流中的射电复合线(与自行相结合)应该在非常小的尺度上提供它们的三维运动学。未来的仪器,如平方公里阵列(SKA)和下一代甚大阵列(ngVLA),对于进行这种敏感的观测至关重要。热喷流与高质量和低质量的原恒星,甚至可能与亚恒星物体有关。这些射电喷流的电离机制似乎与相关外流中的激波有关,正如所观察到的厘米光度和外流动量率之间的相关性所表明的那样。一些原恒星喷流在其叶瓣中显示出非热发射的迹象。在HH 80-81的喷流中发现了线偏振同步辐射,这使得人们可以绘制喷流磁场图,这是确定准直和喷射机制的关键因素。由于只有一小部分辐射是偏振的,因此需要进行非常灵敏的观测,如上文提到的干涉仪所能进行的观测,才能对大量的辐射源进行研究。喷流存在于许多天体物理学场景中。描述年轻恒星中的射电喷流,其中的热发射使人们能够确定它们的物理条件,也有助于理解各种天体物理喷流中的加速和准直机制。
2018-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
An extensive numerical survey of the correlation between outflow dynamics and accretion disk magnetization
研究了磁化吸积盘喷注的吸积-喷射过程。我们采用一种新的方法,以获得喷射和底层磁盘的物理特性之间的相关性的喷气发射问题。我们扩展和确认以前的工作\citet{2009MNRAS.400..820T}和\citet{2010A&A...512A..82M}通过扫描一个大的参数范围内的磁盘磁化,$μ_{\rm D} = 10^{-3.5} ... 10^{-0.7}$。我们解开磁盘磁化流出的脚点作为主要参数,支配的流出的属性。我们展示了如何从稳态MHD已知的四个射流积分相关的磁盘磁化在射流足点。这与通常的稳态理论的研究结果一致,然而,在这里,我们从随时间变化的模拟,包括磁盘的动态演化的治疗中获得这些相关性。特别是,我们得到强大的本地磁盘磁化和(i)的外流速度,(ii)的射流质量负载,(iii)射流角动量,和(iv)本地质量吸积率之间的相关性。从本质上讲,我们发现强磁化的磁盘发射更多的能量和更快的射流,并且,由于更大的阿尔文杠杆臂,这些射流从底层磁盘中提取更多的角动量。然而,这类盘状喷流系统具有较小的质量加载参数和较低的质量吸积比。射流在磁化强度为$μ(r,z) \simeq 0.1$的磁盘表面发射。磁化强度在垂直方向上迅速增加,为随后的射流加速提供能量储存。我们发现一个临界磁盘磁化$μ_{\rm D} \simeq 0.01$,分离磁离心驱动和磁压力驱动的射流制度的迹象。
2016-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Unified Model for Bipolar Outflows from Young Stars: Kinematic Signatures of Jets, Winds, and Their Magnetic Interplay with the Ambient Toroids
在Shang等人发展的双极外流的统一模式中出现的急流、风、多腔和幕状壳层的运动学特征。(2020)中,由径向定向的、广角环形磁化的风与磁化的等温环相互作用形成流出,以位置-速度图的形式提取。细长的外流叶,驱动磁化风及其与环境的相互作用,主要是由扩展的气泡结构与混合层超出传统的薄壳模型。轴向圆柱形分层密度射流在底部附近有一个宽的剖面,穿过广角风的投影速度,并随着准直流沿轴向变窄。反向激波将磁化的自由风包围起来,形成一个最里面的空腔,并使流型偏转。剪切,Kelvin-Helmholtz不稳定性,和伪脉冲之间的射流-壳组件,和波动的射流速度添加精细和独特的功能。宽网状的速度特征连接了跨多腔的极高和极低的速度,模仿了嵌套的流出较慢的风分量。环和椭圆形的垂直切迹多腔在不同的高度,和压缩的环境间隙区域丰富的低速功能与突出的尖峰。我们的运动学签名捕获所观察到的系统的高,中,低速组件从0到II类射流-流出系统的分子和原子线。在HH 212、HH 30和DG Tau B中观察到的嵌套壳层自然得到了解释。作为泡沫的流出是无处不在的,并且形成风与环境介质之间相互作用的必然综合结果。
2023-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling disks and magnetic outflows around a forming massive star: II. Dynamics of jets from massive protostars
大质量恒星的形成会发射出磁性的外流,这实际上是寻找大质量恒星形成地点的一个标志。然而,直到最近几年,才有可能对这种外流的形成和传播的机制进行理论和观察研究。通过这项工作,我们的目标是详细研究从大质量恒星形成的早期阶段驱动高度准直流出的机制,以及这些过程如何受到形成大质量恒星的出生环境的影响。我们进行了一系列的31模拟,目的是建立一个统一的理论图片,这些机制,并看到不同的环境的影响如何改变其形态和动量输出。磁流体动力学模拟也考虑欧姆耗散作为一个非理想的效果,自重,和扩散辐射运输的热吸收和排放的灰尘和气体。我们从一个坍缩的云核开始,云核被一个初始均匀的磁场穿过,并缓慢旋转。我们利用球坐标系中的二维轴对称网格。在模拟中,我们可以清楚地区分快速、磁离心发射和准直的喷流(速度> 100 km/s)与由随时间加宽的磁压驱动的更宽的磁塔流。我们详细分析了加速的流动,其重新准直的磁力发生在几百个天文单位的距离。我们量化的流出,这缩小了系统的后期演化的流出腔的磁制动的影响。我们观察到存在相同的喷气驱动机制的大规模原恒星的出生环境的假设范围广泛,但随着时间的推移,它们的形态和机械反馈到更大的尺度的变化。
2022-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Unified Model for Bipolar Outflows from Young Stars: Apparent Magnetic Jet Acceleration
我们探索了一种新的,有效的机制,可以电源环形磁化射流到两到三倍的原始终极速度后,他们进入一个自相似阶段的磁加速。在磁化气泡形成的细长出流叶下方,广角自由风通过与周围环的相互作用,被压缩并围绕其轴向射流加速。极磁性的气泡可以膨胀超过其原始尺寸,这取决于发射流的初始阿尔文马赫数$M_A$。形状无关的斜率$\partial{}v_r/\partial{}r=2/3t$是加速阶段自相似性的显著特征。奇特的运动学签名是观察到的位置-速度(PV)图,并可以结合其他形态的签名作为探头的密度准直射流中产生的环形主导的磁化风。明显的第二个加速是由减少的环形磁场,但远远超出了主要的磁离心发射区和自由渐近终端状态的规模。丰富的含义可能会连接从最年轻的原恒星流出,如HH 211和HH 212和类似的系统与秒差距尺度的喷流在质量和演化光谱的喷流。
2023-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR