Faraday rotation in the jet of M87 inside the Bondi radius: indication of winds from hot accretion flows confining the relativistic jet
我们研究法拉第旋转喷流的M87内的Bondi半径使用八个甚长基线阵列数据集,一个在8 GHz,四个在5 GHz,和三个在2 GHz。我们获得法拉第旋转措施(RM)测量的带宽的每个数据集。我们发现RM的大小随着距离黑洞从5,000到200,000史瓦西半径的增加而系统地减小。的数据,主要是负RM符号没有显着差异的RM的北部和南部的射流边缘,表明法拉第屏幕的空间范围是远远大于射流。我们应用模型的热吸积流,被认为是普遍存在于活动星系核具有相对较低的光度,如M87,并发现RM的减少是由气体密度分布$ρ\propto r^{-1}$。这种行为与理论上预期的大量风,非相对论性非准直气体流出热吸积流,这是与各种数值模拟的结果相一致的签名相匹配。从密度分布推断的压力分布是平坦的,足以使射流准直,这可以导致射流在磁流体动力学过程中逐渐加速。这张照片与观测到的M87喷流在邦迪半径内逐渐准直和加速的情况非常一致。负RM的优势表明,喷流和风的轴是不对齐的,这样喷流发射暴露只有一侧的环形磁场渗透风。
2018-12-20 astro-ph.HE
Complete Multiwavelength Evolution of Galactic Black Hole Transients During Outburst Decay II: Compact Jets and X-ray Variability Properties
我们研究了所有多波长覆盖的黑洞瞬变过程在其爆发衰变期间的致密喷流发射与X射线变率之间的关系。我们研究了所有功率谱分量(包括低频准周期振荡)的演变,并将这种演变与无线电和红外观测跟踪的喷流特性变化联系起来。我们分组源根据他们的轨道在无线电/X射线光度关系,并表明,标准显示出更强的宽带X射线比异常值在一个给定的X射线光度时,紧凑jet turnon. This趋势是一致的内部冲击模型,可以是重要的无线电/X射线光度关系中的轨道的存在的理解。我们还观察到,在爆发衰减的早期,总振幅和QPO均方根振幅一起增加,但在致密喷流转向后,QPO消失或其均方根振幅显着下降,而总均方根振幅仍然很高。我们讨论了这些结果的情况下,包括一个可变的日冕和一个不变的磁盘与QPO的机制,创造广泛的组件分开的机制。最后,我们评估了磁主导吸积流模型的时间预测,它可以解释的无线电/X射线光度关系中的轨道的存在。
2014-09-10 astro-ph.HE
Jet Forecast: Timing of Discrete Jet Ejections of Stellar-Mass Black Holes Anticipated via X-ray Properties
Graduate School of Science and Engineering, University of Toyama(富山大学理工学研究科);Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE), Nagoya University(名古屋大学地球宇宙环境研究所)
通过分析多个黑洞双星的X射线数据,发现吸积盘内半径快速收缩至最内稳定圆轨道可预示喷流抛射,据此提出监测该半径以预报喷流时机的“喷流预报”方法。
2026-09-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in Active Galactic Nuclei with VLBA Experiments. VIII. Faraday rotation in parsec-scale AGN jets
我们报告的观测法拉第旋转措施(RM)的样本中观察到的MOJAVE计划的191河外射电喷流。2006年,在8至15 GHz之间的四个频率上进行了12个时期的多频VLBA观测。我们在149个源中检测到秒差距尺度的法拉第RM,并发现类星体平均比BL Lac天体具有更大的RM。核心RM的中位数显着高于在射流组件。这是特别真实的类星体,我们检测到一个显着的负相关的幅度之间的RM和去投影距离的核心。我们进行了详细的模拟的总强度,偏振和法拉第旋转的观测误差,并集中在未解决的喷流的横向法拉第RM梯度的误差。我们的模拟结果表明,有限的图像恢复光束的大小有显着的影响所观察到的RM梯度,和虚假的梯度可能会发生由于数据中的噪声,如果射流是小于两个光束的偏振宽度。我们在四个源(0923+392,1226+023,2230+114和2251+158)中检测到显著的横向RM梯度。在1226+023的RM是第一次看到改变符号从积极到消极的横向削减,这支持存在的螺旋磁场的射流。在这个来源中,我们还检测到在三个月的时间尺度内,这是很难解释与外部法拉第屏幕和内部法拉第旋转的射流RM的变化。通过比较四个频带之间的射流分量的分数偏振变化去偏振模型,我们发现,一个外部的纯粹随机法拉第屏幕,通过只有几条视线可以解释我们的大部分偏振观测,但在一些来源,如1226+023和2251+158,内部法拉第旋转是必要的。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accretion disc-corona and jet emission from the radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxy RX J1633.3+4719
我们使用2011年和2012年的XMM-牛顿和朱雀观测数据对射电强窄线塞弗特1(NLS 1)星系RX J1633.3+4719进行了X射线/紫外(UV)光谱和X射线变率研究。0.3-10 keV谱由吸积盘黑体描述的超软分量(kT_in = 39.6^{+11.2}-5.5} eV)和由盘辐射的热康普顿化引起的幂律(r = 1.96^{+0.24}-0.31)组成。从软过量推断的磁盘温度至少是一个因素的2低于从无线电宁静NLS 1 s的典型软过量发射。紫外光谱符合幂律,光子指数为3.05^{+0.56}_{-0.33}。观测到的紫外辐射太强,不可能来自吸积盘或宿主星系,但可以归因于喷流。RX J 1633.3 +4719的X射线辐射是可变的,其分数变率幅度$F_{\rm var}$ =13.5 $\pm1.0$ %,与射电宁静的活动星系核(AGN)相比,X射线辐射随着通量的增加而变得更硬。分数均方根变异性随能量的增加而增加,均方根谱很好地描述了一个恒定的光盘组件和一个可变的幂律连续与归一化和光子指数相关。这种光谱变化不可能是由吸收的变化引起的,而必须是热日冕固有的。我们发现RX J1633.3+4719在光学到X射线波段的内吸积盘、喷流和热日冕的发射可能证据,使该天体成为探测活动星系核盘-喷流连接的理想目标。
2016-06-13 astro-ph.HE
Rapid jet production and suppression during fast state transitions in the black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630
INAF Osservatorio Astronomico di Roma(罗马天文物理研究所);Key Laboratory for Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);School of Physics & Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);Université Paris Cité and Université Paris Saclay(巴黎西岱大学和巴黎萨克雷大学);International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University(柯廷大学国际射电天文研究中心)
研究发现MAXI J1348-630在软状态期间短暂无线电增强与X射线变化增加同时发生,表明喷流与热冠状物的动态耦合。
2026-01-22 astro-ph.HE
Characterization of the Infrared/X-ray sub-second variability for the black-hole transient GX 339-4
我们提出了一个详细的分析X射线/红外快速变化的黑洞瞬态GX 339-4在其低/硬状态在2008年8月。由于VLT和RXTE同时进行的高时间分辨率观测,我们使用时域和频域技术对低质量X射线双星进行了近红外波段亚秒级变化的首次表征-以及其与X射线的相关性。我们发现,当在16秒的时间尺度上测量时,X射线和红外线通量之间存在幂律相关性,斜率略有变化,比在类似通量水平的时间尺度上发现的斜率更陡。我们建议的可变斜率-如果得到证实-可能是由于红外通量是一个非恒定的组合,光学薄和光学厚的同步辐射从射流,作为一个可变的自吸收休息的结果。从交叉光谱分析中,我们发现了一个近似恒定的红外时间滞后$\approx$ 0.1秒,和一个非常高的相干性$\approx$ 90%的时间尺度上的几十秒,慢慢地减少到更高的频率。最后,我们报告的第一次检测到的线性均方根通量关系的发射从低质量的X射线二元射流,在时间尺度上,几乎没有相关性之间的X射线和射流发射本身。这表明,无论是流入量的变化和射流红外发射耦合的非线性或时变变换,或红外均方根通量的关系是不是从流入量转移到射流,但在射流中的发射过程的固有属性。
2018-03-15 astro-ph.HE
The persistent radio jet coupled to hard X-rays in the soft state of Cyg X-1
我们研究天鹅X-1的长期无线电/X射线相关性。我们发现了一个紧凑的无线电喷流在其软状态下的持续存在。这代表了黑洞双星中的一种新现象,除了硬态的紧凑喷流和中间态的弹道斑点的偶发喷射之外。虽然硬态下的射电辐射与软X射线和硬X射线都有很强的相关性,但软态下的射电通量与软X射线中占主导地位的圆盘黑体的通量并不直接相关,而是滞后了大约100天。我们解释的滞后发生在平流的磁通量从施主通过吸积盘的过程中。另一方面,软状态的无线电通量是非常紧密相关的硬X射线,15- 50千电子伏,通量没有可测量的滞后,并在相同的均方根。这意味着X射线发射盘电晕和软态喷流是由相同的过程,可能是磁性。
2020-04-27 astro-ph.HE
Long-term Evolution of the Short-term X-ray Variability of the Jetted TDE Swift J1644+57
潮汐破裂事件(TDEs)的短期X射线变率及其与活动星系核(AGN)的相似性知之甚少。本文展示了TDE短期X射线光变的多样性,并以Swift J1644+57为例,研究了与TDE短期X射线光变相关的各种性质的演化,如X射线通量分布、功率谱密度(PSD)、均方根光变、时间滞后和相干谱等。结果表明,Swift J1644+57在正常态下的通量分布为对数正态分布,而在倾斜态下的通量分布明显偏离对数正态分布,这说明两种态下的物理机制不同.我们还发现,在前两个XMM-牛顿观测在浸渍状态下,斯威夫特J1644+57表现出不同的变化模式,其特点是更陡峭的PSD和更大的均方根比正常状态。在这两个观测中检测到显著的软X射线滞后,其在0.3-1 keV和2-10 keV之间约为50 s,具有高相干性。使用2-10 keV的均方根值为0.10-0.50,斯威夫特J1644+57的黑洞质量估计为$(0.6-7.9)\times10^{6}M_{\odot}$,但均方根值的变化,随着TDE的演变引入了很大的不确定性。最后,我们讨论了对其他TDEs进行类似研究的价值,特别是在即将到来的时域天文学时代,当更多的TDEs将被发现在X射线迅速。这也预示着对利用有效面积大、轨道周期长的X射线望远镜对某些X射线TDEs进行深度跟踪观测的需求将大大增加。
2021-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A systematic study of the high-frequency bump in the black-hole low-mass X-ray binary GX 339-4
本文基于RXTE数据系统研究了黑洞双星GX 339-4四次爆发中的高频凸起特征,发现硬态下凸起强度与日冕温度正相关且与射电喷流反相关,揭示了吸积能量主要加热日冕而非喷流。
2023-11-21 astro-ph.HE
The appearance of a compact jet in the soft-intermediate state of 4U 1543-47
最近在黑洞候选X射线双星(BHXB)的喷流盘耦合的理解的进展提供了无线电喷流发射和X射线光谱和变化行为之间的密切联系。在“软”X射线状态下,射流被抑制,但目前的图片缺乏对与这些射流的淬火或恢复相关的X射线特征的理解。在这里,我们发现BHXB 4U 1543-47在主要软X射线状态期间出现了短暂的~4天红外(IR)增亮,同时出现了强X射线B型准周期振荡(QPO)、轻微的光谱硬化和均方根变化的增加,表明向软中间态(SIMS)的漂移。这个红外“耀斑”的光谱指数与光学薄同步辐射一致,最有可能起源于稳定,紧凑的射流。这种核心喷流发射的红外线通常只与硬态,其外观在二次离子质谱法的地方之间的二次离子质谱法和软态的硬度-强度图为这个源的“喷射线”。红外辐射产生于喷流发射点附近的一个小区域(约0.1光秒),4U 1543-47中的红外耀斑的时间尺度太长,不可能是由一次单独的喷射引起的。我们还提出了一个总结整个爆发的射流和X射线光谱/可变性属性的演变,约束射流的贡献,在衰变过程中的X射线通量。
2020-02-19 astro-ph.HE
Gamma-ray Flux Distribution and Non-linear behavior of Four LAT Bright AGNs
我们提出了四个\emph{Fermi} -LAT源的$γ$射线发射的统计特征:FR I射电星系NGC 1275,BL Lac Mrk 421,FSRQs B2 1520+31和PKS 1510-089,在2008年8月至2015年10月之间的3天时间积分中几乎连续地检测到。观测到的通量变化很大,除了Mrk~421之外,在两个极端之间跨越了$\gtrsim 2$数量级。我们计算的流量分布和比较高斯和对数正态分布。我们发现,3个耀变体的分布符合对数正态分布,这表明变异性是一个非线性的,乘法的性质。这是进一步支持的计算通量均方根关系,这是观察到的3耀变体是线性的。然而,对于NGC 1275,其分布似乎既不是对数正态分布,也不是高斯分布,而其通量均方根关系仍然是线性的。我们还计算功率谱,这表明存在一个突破,但符合典型的无标度幂律散粒噪声。结果与磁重联动力微型喷气模型的统计特性基本一致。我们将讨论其他可能的情况和影响,这些意见的喷流过程和连接与中央引擎。
2017-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A NICER look at the jet-like corona of MAXI J1535-571 through type-B quasi-periodic oscillations
MAXI J1535-571是一个黑洞X射线双星,在2017年展示了一个非常明亮的爆发,在2-20 keV波段达到了高达5 Crab的峰值通量。鉴于高通量,几个X射线空间观测站获得了爆发关键部位前所未有的高信噪比数据。在我们之前的论文中,我们用Insight-HXMT研究了MAXI J1535-571在硬中间态(HIMS)的电晕。本文通过对26个NICER探测到的B类准周期振荡(QPOs)的谱时分析,重点研究了软中间态(SIMS)日冕的性质。从我们的时间相关的康普顿化模型的这些QPO的能量,均方根和滞后谱的同时拟合,我们发现,在SIMS的日冕的大小是6500公里,垂直延伸。我们在能谱中检测到一条窄的铁线,我们解释这是由于这个大日冕照射了吸积盘的外部。我们跟踪了HIMS-SIMS转换过程中日冕和射电喷流的演化,发现喷流通量在日冕延伸到其最大垂直尺寸之后达到峰值。喷流在日冕垂直收缩到黑洞后开始衰减。这种行为表明X射线日冕和射电喷流之间的联系与其他来源类似。
2023-02-24 astro-ph.HE
Evidence for a compact jet dominating the broadband spectrum of the black hole accretor XTE J1550-564
黑洞X射线双星XTE J1550-564在2000年的爆发过程中被广泛地监测到X射线,光学和红外波长。我们表明,它是可能的,以分离的光学/近红外(OIR)喷流发射的OIR光盘发射。聚焦于喷流成分,我们发现,随着源在X射线硬态中的衰减,OIR喷流发射具有与光学薄同步辐射一致的光谱指数(α ~ -0.6 to-0.7,其中F_nu \propto nu^alpha)。这种喷流发射与X射线通量密切线性相关; L_OIR,喷流\propto L_X^(0.98 ± 0.08)表明它们有共同的起源。OIR、X射线和OIR到X射线光谱指数与单一幂律(α = -0.73)一致,这支持了这一点。表面上,紧凑的同步加速器喷流因此可以在硬态下的低光度下占X射线通量的~ 100%。与此同时,(i)在喷流开始占主导地位的点处,X射线通量的幂律衰减出现过剩,(ii)X射线光谱略有软化,这似乎是由于高能量截止或断裂转移到较低能量,以及(iii)X射线均方根变化增加。这可能是迄今为止最有力的证据,证明致密、稳定的喷流的同步加速器发射主导了X射线双星的X射线通量。对于XTEJ 1550 -564,这可能发生在亮度范围~(2 e-4 - 2 e-3)LEdd内。然而,在硬态上升的爆发和最初的硬态下降,同步加速器射流只能提供一小部分(百分之几)的X射线通量。因此,热康普顿化和同步加速器喷流都能在吸积黑洞中产生硬X射线…
2010-02-19 astro-ph.HE
X-ray Spectral and Timing Properties of the Black Hole Binary XTE J1859+226 and their Relation to Jets
该研究通过多卫星 X 射线能谱与时变联合分析,发现 XTE J1859+226 的盘内半径演化与 QPO 类型及喷流抛射密切相关,可用于约束 QPO 和喷流模型。
2024-12-04 astro-ph.HE
Time-domain variability properties of XTE J1650-500 during its 2001 outburst: Evidence of disc-jet connection
银河系瞬变源的变率性质的演化是理解靠近中心黑洞的吸积流及其动力学的各种状态的诊断工具。在本文中,我们集中在X射线瞬态XTE J1650-500的变化特性和调查的粘性延迟,时间滞后,QPO频率的演变,以及它们的能量依赖性在整个上升阶段所观察到的RXTE在2001年爆发。我们的分析显示:(1)一天平均硬组织与一天平均硬组织之间延迟12 \pm 1天,(5-12 keV)和软(2)在低能区(4-8 keV)观察到高均方根值的准分子振荡;(3)QPO频率和相关时滞在上升期的最初几天是反相关的,以后则是相关的;(4)在硬态初期,铁线光子相对于硬光子和软光子的时间滞后几乎保持不变,而在态跃迁期间,滞后幅度增大。我们用GX 339-4和XTE J1550-564的爆发进行了比较研究。我们发现,在爆发过程中的QPO特性相关的时间滞后的演变-较强的QPO在低能量,和恒定的滞后宽Fe线光子提出了一个独特的性质,在XTE J1650-500的爆发配置文件。这种变化的可能原因是解释考虑磁盘射流的几何形状更接近中央黑洞。
2020-08-08 astro-ph.HE
Implications of multiwavelength spectrum on cosmic-ray acceleration in blazar TXS 0506+056
MAGIC合作最近分析了来自$γ$射线耀变体TXS 0506+056的长期多波长活动的数据。2018年12月,它在极高能量(VHE; $E>100$ GeV)$γ$射线带中闪耀,但没有检测到同时发生的中微子事件。我们的模型所观察到的光谱能量分布(SED),使用一个带lepohadronic发射。通过观测到的X射线通量对能量为$E_p \lesssim 0.1$ EeV的质子引发的强子级联产生的次级辐射的限制,估算了中微子通量。我们假设超高能宇宙射线(UHECR; $E\gtrsim0.1$ EeV),具有与低能谱相同的斜率和归一化,在喷流中加速,但有效地逃逸。我们在一个随机的、湍流的河外磁场(EGMF)中传播UHE质子。从喷气轻子发射占主导地位的GeV范围内,而级联发射CR相互作用的喷气大大有助于X射线和VHE范围。来自UHECR的视线宇宙成因$γ$射线在VHE光谱中产生硬化。我们的模型预测的中微子从喷流是一致的7.5年的流量限制IceCube,并显示在MAGIC运动没有变化。因此,我们推断GeV-TeV $γ$ -射线与中微子耀斑之间的相关性是极小的。CR中的光度限制了宇宙成因的$γ$射线通量,这反过来又将EGMF的RMS值限制为$\gtrsim 10^{-5}$ nG。宇宙成因中微子通量低于IceCube-Gen 2 10年观测的探测潜力。VHE $γ$ -射线的可变性应该是由…
2022-10-18 astro-ph.HE
X-ray Studies of Blazar 1ES 1959+650 Using SWIFT & XMM-NEWTON Satellite
本文利用Swift和XMM-Newton卫星127次观测数据研究耀变体1ES 1959+650的X射线流量与光谱变化,约束其发射区磁场为0.64高斯,并揭示对数正态流量分布及电子随机加速与能量变化机制。
2023-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE