Fundamental properties of Fanaroff-Riley II radio galaxies investigated via Monte Carlo simulations
射电星系和类星体是已知的最大和最强大的单个物体之一，被认为对不断演变的宇宙及其大尺度结构产生了重大影响。我们探讨的FRII对象（动力学光度，寿命和中心的密度，他们的环境）的人口的内在和外在的属性。特别是，无线电和动力学光度功能的FRII研究使用完整的，流量限制的无线电目录的3CRR和最佳等。我们构建多维蒙特卡罗模拟使用半解析模型的FRII射电源的增长，以创建人工样本的射电星系。与以前的研究不同，我们比较了观测和模拟数据的射电光度函数，以探索基本的源参数。我们允许源的物理性质与红移共同演化，我们发现，所有的研究参数最有可能经历宇宙学演化。令人惊讶的是，我们发现动力学光度函数的破缺必须经历至少（1+z）^[3]的红移演化。基本参数是强退化的，独立的约束是必要的，以得出更精确的结论。我们使用估计的动力学光度函数设置这些强大的射电源的占空比的约束。的占空比强大的FRII与那些确定的活动星系核的辐射光度可比的黑洞质量的比较表明，从高到低的红移行为的过渡，对应于一个典型的黑洞质量下降的强大的FRII在低红移，或过渡到一个动力学主导的，辐射效率低的FRII人口。
2012-05-26 astro-ph.CO
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
GRS 1915+105 as a Galactic Analog of a Fanaroff-Riley II Quasar
本文研究了银河系微类星体GRS 1915+105的主要耀斑的长期时间平均动力学光度$\bar{Q}$及其与内禀X射线光度$L_{\mathrm{bol}}$的关系，并将其标度到SDSS/FIRST FR II类星体的一个完整样本。如果黑洞（BH）的标度不变假设成立，那么我们表明GRS 1915+105的$\bar{Q}$ - $L_{\mathrm{bol}}$散射平面中的预期分布与距离D = 10.7 - 11 kpc的FR II类星体一致。我们比较了GRS 1915+105耀斑期间的动力学光度和$L_{\mathrm{bol}}$的具体值与几个3-D MHD模拟的BH吸积流与相对论喷射的预测。如果FR II类星体是GRS 1915+105的放大版本，则当它们包含能层盘喷流并且BH自旋为$a/M= 0.99$或$a/M=0.998$（我们估计$a/M>0.984$）时，数据与数值模型一致。在黑洞尺度不变性的框架下，我们的结果可能意味着FR II类星体也拥有快速旋转的黑洞。
2013-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN feedback drives the colour evolution of local galaxies
我们研究了活动星系核反馈对本星系团（z<0.2）中星系颜色演化的影响。位于强大的Fanaroff-Riley II型（边缘增亮）源的叶内的星系比空间上与射电源不一致的邻近星系显示出更红的颜色。相比之下，在Fanaroff-Riley I型（核心主导）射电源附近没有看到类似的效果。我们表明，这些颜色是一致的FR-IIs截断恒星形成的扩大弓冲击超越星系。我们研究了一个没有可检测到的无线电发射的集群样本，并表明这些集群中的星系颜色带有过去活动星系核反馈的印记。在低红移宇宙中，活动星系核的活动主要是由具有短占空比的低光度射电源驱动的。我们的研究结果表明，尽管它们的稀有性，强大的射电源的反馈是一个重要的驱动程序，即使在本地的体积星系演化。
2011-02-17 astro-ph.CO
Jet propagation and deceleration
活动星系核（AGN）中的河外喷流可分为Fanaroff-Riley I（FRI）和Fanaroff-Riley II（FRII）两种形态类型。前者在千秒差距尺度上显示出去平行结构，并且被认为在宿主星系内部进化的第一个千秒差距内因夹带而减速。卷吸和减速至少部分是由于喷流与恒星风和气体云的相互作用，这些气体云在绕银河系中心运行时进入喷流。在这篇文章中，我回顾了最近的模拟研究的动力学效应的卷吸从恒星风射流和直接相互作用的气体云和恒星风射流。我还简要地描述了这些相互作用的重要性，作为一个可能的情况下，从河外喷流的高能量发射。
2013-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large-scale emission in FR I jets
观测到Fanaroff & Riley星系喷流的终端结构在很宽的频率范围内产生扩展的非热辐射。这些结构的研究可以提供有价值的见解的条件，粒子加速和辐射在shock fronts.We研究了热和非热发射，可以预期从喷流终止区的Fanaroff和Riley I型源。最近，由于费米探测到了Cen A瓣，这些星系的宽带辐射已经扩展到包括高能伽马射线域。在FRI中探索射流/介质相互作用背后的物理可以提供有价值的见解的条件下，在射流终止冲击的粒子加速和辐射。利用一个完全相对论数值模拟代码的FRI喷流的演变的结果，我们模拟预期的辐射输出和预测光谱和光曲线的热和非热发射在不同的源年龄。
2011-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
CosmoDRAGoN simulations -- I. Dynamics and observable signatures of radio jets in cosmological environments
CosmoDRAGoN项目将宇宙学SPH模拟的星系团环境与网格射电喷流模拟结合，研究不同参数下喷流的传播、形态与光谱，揭示环境与喷流参数对FR I/II型形态及反馈的关键作用。
2023-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
VLA Snapshot Continuum Survey of FRI Quasar Candidates Selected from the LOFAR Two-Metre Sky Survey (LoTSS)
活动星系核中的辐射和喷流功率是由物质吸积到超大质量星系中心黑洞上而产生的。对于类星体来说，其辐射功率根据定义是非常高的，具有高射电光度的物体约占总数的10%，尽管尚不清楚这是否是一个稳定的阶段。传统上，具有高射电光度的类星体被认为呈现具有边缘增亮形态的喷流（Fanaroff-Riley II - FR II），这是由于先前射电勘测的限制（即，FRI没有被观察到作为类星体人口的一部分）。低频阵列（LOFAR）两米巡天（LoTSS）以其前所未有的灵敏度和分辨率覆盖了广阔的天空区域，首次系统地选择和调查了具有核心增亮形态的类星体（Fanaroff-Riley I-FR）。我们进行了甚大阵列（VLA）快照调查，以揭示选定的类星体候选者中喷流的内部结构; 60个来源中有15个（25%）显示出清晰的内部喷流结构，这是FRI喷流的诊断，13个类星体（约22%）显示出类似于FRI喷流的扩展结构。黑洞质量和爱丁顿比并没有显示出FRI和FRII类星体之间的明显差异。FRII类星体往往比FRI类星体具有更高的喷流功率。我们的研究结果表明，FRI喷流的发生在强大的辐射效率系统是不常见的，可能主要是由于两个因素：星系环境和喷流功率。
2021-12-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations of the dynamics of magnetised jets and cosmic rays in galaxy clusters
星系团中心活动星系核的反馈过程似乎阻止了大规模的冷却流，阻碍了恒星的形成。然而，详细的加热机制仍然不确定。一个有希望的加热方案是利用流动的宇宙射线（CR）产生的阿尔文波的耗散。为了研究这一想法，我们使用三维磁流体动力学模拟与AREPO代码，遵循的演变，充满了CRs在湍流集群大气中的喷气充气气泡。我们发现，一个单一的注射事件产生的CR分布和加热速率所需的一个成功的CR加热模型。随着气泡的急剧上升，聚集的磁场会围绕在前沿界面上，并被放大到平衡冲压压力的强度。与气泡中的螺旋磁场一起，这最初限制了CR并抑制了界面不稳定性的形成。但随着气泡继续上升，气泡尺度的漩涡显着放大径向磁丝在其尾流，并使CR运输从气泡到冷却内集群介质。通过改变射流参数，我们获得了丰富多样的射流和气泡形态，从Fanaroff-Riley I型（FRI）到FRII型射流。我们确定喷流能量作为领先的序参量（保持周围的密度分布固定），而喷流光度是主要负责设置的马赫数的冲击周围FRII类源。我们的模拟还产生了类似FRI的喷流，这些喷流在没有可检测到的冲击的情况下膨胀气泡，并显示出与集群观察一致的形态。
2020-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optical Imaging & Spectral Study of FR-I Type Radio Galaxy:CTD 086 (B2 1422+26B)
利用哈勃空间望远镜（HST）和斯隆数字巡天（SDSS）观测资料，对Fanaroff \& Riley I类射电星系CTD 086进行了光学成像和光谱研究.我们使用等照度线形状分析表明，CTD 086内没有恒星盘组件，并进一步表明星系的形态类最有可能是E2。这个星系的光谱学只显示出窄的发射线，因此它有资格被称为窄线射电星系（2型活动星系核）。利用惩罚像素拟合方法从CTD 086的吸收线光谱中提取了恒星运动学信息，得到黑洞质量MBH =（8.8 \pm 2.4）\times 10^{7} Msun.
2017-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fundamental parameters of FR II radio galaxies and their impact on groups and clusters' environments
射电星系是已知的最大和最强大的单个物体之一，并且在各种红移中被发现，因此它们被认为对宇宙的演变产生了重大影响。它们的相对论性喷流将大量能量注入到源所在的环境中;因此，了解这些源的基本性质（如动力学光度、寿命和周围气体密度）对于理解活动星系核在星系团中的反馈至关重要。在这项工作中，我们探索的内在和外在的基本属性的Fanaroff-Riley II（FR II）对象通过建设多维蒙特卡罗模拟，使用完整的，流量限制的无线电目录和半解析模型FR II的时间演化创建人工样本的射电星系。这种方法使我们能够更好地设定内、外基本参数的置信区间，并研究不同宇宙学时期（0.0<z<2.0）FR II群体产生和注入到星系团环境中的总能量。我们发现后者的估计是惊人的强大，尽管强简并之间的基本参数-这样的结果点的星系团AGN反馈的规模的一个决定性指标。
2012-10-30 astro-ph.CO
What determines the properties of the X-ray jets in FR-I radio galaxies?
我们提出了第一个大样本调查的Fanaroff和莱利I型射电星系（FR-I）的基础上，从钱德拉档案的数据的喷气机的属性。我们探讨的喷气机的属性和它们所居住的宿主星系的属性之间的关系。我们发现以前未知的相关性存在，有关光子指数，体积发射率，喷流体积和光度，并发现以前长期以来的假设，在无线电和X射线波长的光度之间的关系是线性的性质时，真正的FR-I射电星系被认为是。此外，我们试图限制属性，可能会发挥关键作用，在确定的漫发射过程。我们测试一个简单的模型，其中大规模的磁场变化主要负责确定射流特性，但是，我们发现，这个模型是不一致的，我们的样品中的相对磁场强度的最佳估计。粒子加速模型如果要准确描述FR-I喷流，就应该试图解释我们的结果。
2012-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of an X-ray cavity near the radio lobes of Cygnus A indicating previous AGN activity
天鹅座A拥有一个星系团中的Fanaroff-Riley（FR）II类射电星系中最近的强大射电喷流，在那里可以详细研究喷流与团内介质（ICM）的相互作用。我们使用了大量的钱德拉档案数据，VLA和新的LOFAR观测揭示了新的光与ICM的喷流的相互作用。我们确定了一个X射线空腔的分布在X射线发射等离子体的区域南部的天鹅座A核，具有较低的压力比周围的介质。LOFAR和VLA射电观测表明，腔中充满了同步辐射等离子体。光谱年龄和空腔的浮力时间表明，年龄至少与目前的天鹅座A喷流一样大，不会比这个时间大两倍。我们认为，这个空洞是在天鹅座A的前一个活跃阶段创建的，当时活动星系核（AGN）的能量输出比今天少了大约两个数量级。
2012-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for strong intracluster magnetic fields in the early Universe
星系团中磁场的起源仍然是一个有争议的问题。在很宽的红移范围内对团内磁场的观测对于限制磁场起源和演化的可能方案至关重要。（嵌入式双射电源，即主要为Fanaroff-Riley II型射电星系的一对瓣的法拉第旋转测度（RM）的差异，不受银河系内星际介质和射电星系与我们之间的星系际介质的法拉第旋转贡献的影响，从而提供了一种估算星系团内平均磁场的新方法。）我们已经获得了627对的样本，其RM和红移可在最新的RM目录和红移数据库。导出了这两个对的RM差。统计上很大的红移对的RM差异表明团内磁场的强度约为4~ $z>0.9$ G。在宇宙年龄的一半时，团内介质中存在着如此强的磁场，与邻近星系团的团内磁场强度相当，这对宇宙磁场的起源理论提出了挑战。
2021-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A relativistic mixing-layer model for jets in low-luminosity radio galaxies
我们提出了一个分析模型的喷流在Fanaroff和Riley I类（FRI）射电星系，在最初的层流，相对论性流被包围的剪切层。我们应用适当的守恒定律来约束喷流参数，从观察到无线电发射突然变亮的模型开始。我们假设，在那里，射流充满了层流，并且从该点向外，与周围环境保持压力平衡。卷吸不断地将新的材料注入射流中并形成剪切层，该剪切层包含来自环境和层流核心的材料。剪切层随着距离迅速膨胀，直到最后核心消失，所有的材料都混合到剪切层中。超过这一点，剪切层扩展成锥形，并平稳减速。我们将我们的模型应用到观测良好的FRI源3C31，并表明存在自洽的解决方案。导出了射流功率、质量通量和卷吸率随离核距离的变化关系。预测的整体速度随距离的变化在外部的射流是在很好的协议与模型拟合VLA观测。我们对层状核心形状的预测可以用更高分辨率的成像进行测试。
2009-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic jet models for two low-luminosity radio galaxies: evidence for backflow?
我们发现，在两个叶状Fanaroff-Riley I类（FR I）射电星系，B2 0206+35（UGC 1651）和B2 0755+37（NGC 2484）的射电喷流和反喷流之间的总强度和线性偏振的不对称性，可以解释，如果这些喷流本质上是对称的，与减速相对论性外流包围温和的相对论性回流。我们的解释是出于敏感，分辨率很高的超大阵列成像，这表明，在两个源的两个射流有一个两个组成部分的结构，横向于其轴。靠近喷流轴，中心变暗的反喷流与中心变亮的喷流相对，但两者都被更宽的准直发射包围，该准直发射在反喷流侧更亮。我们已经调整了我们以前的FR I射流模型作为相对论外流，包括对称回流的附加组件。我们发现，所观察到的无线电发射，从扩展的叶减去贡献后，很好地描述了模型，其中减速流出的参数类似于在羽状FR I源中的射流所包围的回流包含主要是环形磁场。它们以大约0.25c的速度返回到星系的几千秒差距内，并以接近0.55的同步加速器光谱指数辐射。我们讨论了这种回流是否是预期在叶状FR我的来源，并建议我们的假设可以通过进一步的观察进行测试的方式。
2012-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Missing Gamma-ray Halos and the Need for New Physics in the Gamma-ray Sky
一个比$3\times10^{-13}$ ~G更强的星系际磁场可以解释TeV耀变体的伽马射线谱中缺少明亮的、扩展度标度的、GeV能量的逆康普顿分量。一个强有力的预测结果存在这样一个领域是度尺度的GeV能量的伽马射线晕-伽马射线领结-TeV明亮的活动星系核，对应于超过一半的所有射电星系的存在。然而，这些晕的发射区域被限制在与伽马射线源相关的相对论喷流的方向上并与之对齐。基于无线电喷流的方向，我们对齐和堆叠相应的度尺度的伽马射线图像孤立的Fanaroff-莱利I类和II类对象，并排除这些晕的存在在压倒性的信心，限制星系间的磁场强度$<10^{-15}$ ~G的大规模的领域和扩散制度时，该领域的相关长度变得很小，相比1兆秒差距逐渐增大。当结合先前对星系际磁场强度的限制时，这就排除了对没有晕的纯磁性解释。因此，它需要存在新的物理过程，预先建立晕，例如，在星系际介质中存在束等离子体不稳定性或这些源的非常高的能量谱的急剧截止。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
