Balancing the Cosmic Energy Budget: The Cosmic X-ray Background, Blazars and the Compton Thick AGN Fraction
在能量大于2keV时,活动星系核(AGN)是宇宙X射线背景(CXB)的来源。对于AGN群体合成模型复制的峰值区域的CXB(~30千电子伏),一个高度模糊,因此几乎看不见的AGN类,称为康普顿厚(CT)AGN,必须假设贡献了近三分之一的CXB。为了约束活动星系核的CT分数和CT数密度,我们考虑了几种硬X射线活动星系核光度函数和耀变体对CXB的贡献。按照统一的方案,射电活动星系核光度函数被相对论性地波束化,以创建一个射电耀变体光度函数。建立了一个平均耀变体谱能量密度模型,将射电光度转换为X射线光度。我们发现耀变体对CXB的贡献在0.5-2 keV波段为12%,在2-10 keV波段为7.4%,在15-55 keV波段为8.9%,在MeV区域为100%。当耀变体被包括在CXB合成模型中时,CT活动星系核被预测为大约三分之一的遮蔽活动星系核,与之相反的是,如果耀变体不被考虑,则预测为一半。我们的模型意味着BL Lac X射线占空比约为13%,与低功率射电星系中间歇性喷流活动的概念一致。
2009-10-26 astro-ph.CO
Interaction between the intergalactic medium and central radio source in the NGC 4261 group of galaxies
利用Chandra和XMM-Newton X射线天文台的观测资料,我们研究了附近NGC 4261星系群中群内介质与中央射电源之间的相互作用。我们确认了与射电瓣相关的空洞的存在,并估计它们的焓约为2.4 × 10^58尔格。喷流的机械功率输出大于等于10^43 erg/s,至少比叶瓣所在区域的冷却光度大60倍。我们确定了包围叶片的压缩气体边缘,但发现它们与周围环境之间没有统计学上显著的温度差,这表明叶片膨胀速度近似为音速(马赫数<=1.05)。根据同步加速器最小能量密度参数,射电瓣的表观压力比组内介质的表观压力低5倍。如果热气体的夹带在波瓣等离子体中提供额外的非辐射粒子,则可以实现压力平衡,但是加热这些粒子所需的能量将是射电源的机械能输出的~ 20%。NGC 4261有一个相对紧凑的冷核心,可能应该被归类为星系日冕。日冕能够为活动核提供比推断的源寿命长得多的燃料,但只能被活动星系核或传导低效地加热。射电瓣的膨胀影响了星系中气体的结构,压缩和移动日冕的物质,而不会引起显著的激波加热,并从喷流的紧邻区域排出气体。我们讨论了这种环境的活动星系核爆发的持续时间可能产生的影响,并考虑可能导致核活动停止的机制。
2011-06-13 astro-ph.CO
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
Modelling radio luminosity functions of radio-loud AGN by the cosmological evolution of supermassive black holes
利用超大质量黑洞(SMBH)的宇宙学演化,建立了GHz频段射电噪活动星系核(AGN)光度函数的模型。SMBHs的质量函数和爱丁顿比分布已被视为本分析的出发点。我们的方法是基于物理和现象学的关系,允许统计计算活动星系核核心的射电光度,校正光束效应,通过连接它与SMBH在其中心,通过基本平面的黑洞活动。此外,还通过幂律关系计算了扩展喷流和叶的射电光度,该关系反映了内部射电核心和扩展喷流/叶之间的预期相关性。射电强活动星系核可进一步分为两类,其特征是以不同的吸积方式吸积到中央黑洞上。如果爱丁顿比小于0.01,它们被称为低动力(LK模式)活动星系核;如果大于0.01,它们被称为高动力(HK模式)活动星系核,这个临界值大致对应于辐射无效和有效吸积流之间的转变。在本模型中使用的几个自由参数是通过拟合两种不同类型的观测数据集:在1.4 GHz的射电大声AGN的本地LF和在1.4和5 GHz的河外射电源的差分计数来确定的。我们目前的模型很好地拟合了几乎所有已发表的关于LK模活动星系核和红移z<=1.5的活动星系核总人口的低频数据,而且,在目前探测到的全部光度范围内。另一方面,它往往低估了一些最近的措施,在低红移的HK模式活动星系核的LF,但只有在低射电光度。本模型也能够提供一个非常好的适合几乎所有的数据在1.4和5 GHz的无线电大声源的数量计数。(节略)
2021-06-29 astro-ph.CO
Particle content, radio-galaxy morphology and jet power: all radio-loud AGN are not equal
正在进行的和未来的无线电调查的目标是跟踪整个宇宙时间的黑洞生长和活动星系核(AGN)的反馈的演变,但是,在翻译无线电光度函数到一个可靠的评估作为星系和/或暗物质晕质量的函数的能量输入仍然存在重大的不确定性。追踪活动星系核喷流活动的射电瓣等离子体的组成是一个关键而长期存在的问题。在本文中,我们进行了一个系统的比较Fanaroff和Riley I类和II类射电星系的等离子体条件,最终证明,它们的内部组成是系统不同的。这种差异是最好的解释存在的一个积极占主导地位的质子人口的FRI,但不是FRII射电星系。我们表明,正如预期的这种系统的粒子含量的差异,无线电形态也会影响喷流功率/射电光度的关系,与FRII射电星系有一个显着较低的喷流功率比射电光度比FRI集群无线电源用于通过X射线腔测量得出喷流功率标度关系。最后,我们还结论性地证明了波瓣组成与吸积模式(光学激发类)无关:低激发和高激发FRII射电波瓣的内部条件是难以区分的。我们的结论是,人口范围的活动星系核的影响的推论需要仔细评估的贡献,不同的喷流子类,特别是考虑到喷流的演变状态的多样性增加,预计将出现在深,低频无线电调查,如LOFAR两米巡天。
2018-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
LOFAR Observations of X-ray Cavity Systems
我们在120-168 MHz波段对42个可能存在X射线空洞的星系进行了LOFAR观测,其中17个星系团或椭圆星系团,19个邻近星系团(z<0.3),6个高红移星系团(z>0.3)。由中央活动星系核射电瓣形成的X射线空洞是活动星系核射电模反馈的证据。在组和椭圆样品中,超过一半的系统具有X射线腔,没有检测到相关的波瓣发射。相反,我们报告在NGC 6338中发现了大射电瓣,远远超出了以前文献中报道的发射。在附近的星团中,我们的观测表明,几乎没有低频无线电发射延伸到空腔之外(例如,MS 0735.6+7421和A2052)。我们首次报告了2A 0335+096、ZwCl 2701和ZwCl 8276中的安全腔射电关联,这加强了它们作为活动星系核产生的腔的解释。然而,在一些已知的腔系统(例如,A1795和ZwCl 3146),我们报告缺乏可检测的低频无线电发射与腔。我们的高红移系统的样本很小,不幸的是,目前的LOFAR观测无法解决其中许多系统的波瓣。尽管如此,我们的样本代表了一个最好的无线电模式活动星系核反馈无线电和喷气动力之间的联系进行调查。
2020-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distribution of Metals and Multi-Temperature Gas in the Cores of Nearby Galaxy Groups
基于CHEERS目录样本,研究邻近星系群内介质的化学与多温度结构,发现多相气体沿AGN反馈路径过量且分布超出射电瓣,而Fe分布均匀且与近期AGN反馈解耦。
2025-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Recurrent Activity in Active Galactic Nuclei
越来越多的证据表明,活动星系核的活动是由超质量黑洞的质量吸积提供动力的,可能是偶发性的,尽管所涉及的时间尺度范围需要进一步探索。射电星系的结构和射电辐射的光谱,其大小范围高达$\sim$ 5 Mpc,包含的信息,活动星系核活动的历史在源。因此,他们提供了一个独特的机会来研究周期性活动星系核活动的时间尺度。在射电星系和类星体中,周期性活动最显著的例子是双-双或三-双射电源,它们在母光学物体的相对两侧包含两对或三对不同的叶瓣。这些叶的光谱和动力学年龄可以用来限制幕式活动的时间尺度。逆康普顿散射的宇宙微波背景辐射原则上可以探测到比同步辐射的射电观测更低的洛伦兹因子粒子,从而揭示出更古老的粒子群。我们简要回顾了射电连续谱以及表现出周期性或幕式活动的射电源的分子和原子气体性质,并提出了一些需要进一步观测以确认其幕式性质的类星体。我们还说明了在星系团的无线电源的活动星系核的证据。
2010-02-09 astro-ph.CO
Young AGN outburst running over older X-ray cavities
虽然活动星系核(AGN)的能量反馈被认为对星系和星系团的演化有着深远的影响,但活动星系核加热的细节仍然是一个谜。在这里,我们研究NGC 193 -一个附近的透镜状星系-基于X射线(钱德拉)和无线电(VLA和GMRT)观测。这些数据揭示了复杂的活动星系核爆发的历史:我们检测到一对内部的X射线腔,外部的X射线腔,冲击波阵面,和无线电波瓣延伸到内部空腔。我们认为,内腔是由一个较弱的活动星系核爆发约7800万年前产生的,而外腔,射电瓣,和冲击波阵面是由于一个年轻的(13- 2600万年)和(4-8)倍更强大的爆发。结合观察到的NGC 193的形态,我们得出结论,NGC 193可能代表了第二个更强大的AGN爆发超越了更老,更弱的爆发的第一个例子。这些结果有助于理解爆发能量是如何在星系核中均匀耗散的,因此可能在解决活动星系核爆发如何抑制星系团中心大冷却流的形成方面发挥至关重要的作用。
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Magnetic fields at the dawn of structure formation I. The CARLA J1510+5958 proto-cluster
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - Istituto di Radioastronomia di Bologna(意大利国家天体物理研究所波伦亚无线电天文台);Astronomisches Institut der Ruhr-Universität Bochum (AIRUB)(鲁尔大学波鸿天文研究所);Ruhr Astroparticle and Plasma Physics Center (RAPP Center)(鲁尔天体粒子与等离子体物理中心);INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔蒂天文台);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所)
利用JVLA在L波段观测z=1.72的CARLA J1510+5958原星系团,通过法拉第旋转分析和3D模拟,发现原星系团内介质磁场下限为0.4 μG,并揭示AGN在早期星系团形成中对环境磁化的作用。
2026-08-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy gas ejection in radio galaxies: the case of 3C 35
我们报告的结果,从XMM牛顿和钱德拉观测附近(z = 0.067)巨大的射电星系3C 35。我们发现的X射线发射的气体带,正交和3C 35,我们解释为化石组气体驱动向外扩展的射电瓣叶之间的叶。我们还检测到微弱的发射,从第二个,更广泛的组型环境,以及逆康普顿X射线发射的射电瓣。射电瓣和气体带的形态结构表明它们是共同演化的。此外,射电源的能量足以将星系尺度的气体喷射到100千秒差距的距离之外,而且这两个特征的年龄相当(tsynch~ 1.4亿年,tbelt~ 8.0亿年)。3C 35大气层的破坏可能会提供化石系统如何调节的线索:射电星系需要具有与3C 35相当的能量来取代和调节化石群气体。我们讨论的气体带在3C 35活动星系核的燃料和反馈方面的影响。
2013-02-06 astro-ph.CO
Balancing the Energy Budget: Star-Formation versus AGN in High Redshift Infrared Luminous Galaxies
我们提出了深{ \it斯皮策}中红外光谱,以及16,24,70和850\,$\micron$ \测光,位于大天文台起源深巡天北(GOODS-N)领域的22个星系。样品的红移范围为$0.6\la z \la 2.6$,24~ $μ$ m的通量密度介于$\sim$ 0.2 $-$ 1.2 mJ y之间,由亚毫米星系(SMG)、X射线或光学选择的活动星系核(AGN)和光学暗淡($z_{AB}>25$ \,mag)源组成。我们发现,红外(IR;对于具有$z\la1.4$和24-$\micron$衍生的红外光度典型值为$\la 3\times 10^{12}~L_{\sun}$的星系,通过单独用24-$\micron$光度法拟合局部光谱能量分布(SED)而得到的$8-1000~\micron$)光度与使用额外的中红外光谱和较长波长光度数据时得到的光度很好地匹配。然而,对于红移范围在$1.4\la z \la 2.6$之间的星系,通常具有由24~ $\micron$导出的红外光度$\ga 3\times 10^{12}~L_{\sun}$,当SED单独与24~ $\micron$光度学拟合时,红外光度被高估了平均因子$\sim$ 5.这一结果的出现部分是由于这样一个事实,即高红移星系表现出的芳香特征等效宽度是大的本地星系相比,类似的光度。通过中红外光谱数据的光谱分解,我们能够分离出的红外光度部…
2010-05-04 astro-ph.CO
A first Chandra view of the cool core cluster A1668: offset cooling and AGN feedback cycle
我们提出了一个多波长分析的星系团A1668,通过新的EVLA和钱德拉观测和档案H $α$数据。射电图像显示出一个小的中心源($\sim$ 14 kpc,1.4 GHz),L $_{\text{1.4 GHz}}$ $\sim$ 6 $\cdot$ 10 $^{23}$ W Hz $^{-1}$。1.4 GHz和5 GHz之间的平均光谱指数为$\sim$-1,与BCG中发现的通常指数一致。冷却区延伸40千秒差距,辐射热X射线光度L $_{\text{cool}} = 1.9\pm 0.1 \cdot$ 10 $^{43}$ erg s $^{-1}$。我们检测到的偏移量$\sim$ 6 kpc之间的集群BCG和X射线峰,和另一个偏移量$\sim$ 7.6 kpc之间的H $α$和X射线峰。我们讨论了这些偏移的可能原因,这表明最冷的气体不是直接从最低熵的气体冷凝的。特别是,我们认为,冷ICM从核心的晃动,而H $α$丝被推到一边的扩大射电星系叶。我们检测到两个假定的X射线腔,空间上与西射电瓣(腔A)和东射电瓣(腔B)。系统的腔功率和年龄分别为P $_{\text{cav}} \sim$ 9 $\times$ 10 $^{42}$ erg s $^{-1}$和t $_{\text{age}} \sim$ 5.2 Myr。评估A1668在冷却光度腔功率参数空间中的位置,我们发现活动星系核的…
2021-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
The contribution of non-central radio galaxies to AGN feedback in rich galaxy clusters
我们提出了一个组合的无线电/X射线研究的六个大规模的星系团,旨在确定加热的集群内介质(ICM)的非中央射电星系的潜力。由于与非中心星系的射电叶相关的X射线空腔通常无法检测到,我们使用巨型米波射电望远镜610 MHz的观测来识别喷流源并估计其大小,并使用钱德拉数据来估计周围ICM的压力。在无线电中,我们探测到4.5%的星系高于亚利桑那星系团红移巡天(ACReS)的光谱巡天极限(M*K+2.0),该巡天覆盖了我们六个星系团中的五个。其中大约十分之一是扩展射电源。使用恒星形成(SF)率从中红外数据确定,我们估计预期的贡献,无线电光度从每个星系的恒星星族,并发现,大多数未解决或解决不良的无线电源可能是恒星形成占主导地位。相对较低的频率和良好的空间分辨率,我们的无线电数据使我们能够跟踪恒星形成辐射到恒星质量约为10^9.5 Msol的星系。我们估计的焓(活动星系核为主)喷流/瓣和尾源,并将限制未解决的无线电射流可用的能量。我们发现喷流的功率在~10^43-10^46 erg/s之间,与最亮的星系团星系相当。我们的研究结果表明,虽然集群中心源是长期平衡ICM冷却的主导因素,但非中心源可能会产生重大影响,进一步的调查是可能的,也是必要的。
2022-04-12 astro-ph.CO
The Dynamics of Radio Galaxies and Double-Double Radio Galaxies
射电大活动星系核通过喷流喷射出的相对论性和磁化等离子体形成了射电星系的弥散叶。叶瓣中的辐射粒子(电子/电子-正电子)通过同步加速器过程以无线电发射,并通过宇宙微波背景光子的逆康普顿散射发射X射线。射电星系周围的热环境通过热韧致辐射过程发射X射线。通过结合来自这些过程的信息,我们可以测量射电叶内和周围的物理条件,从而研究射电星系的动力学,包括双-双射电星系。
2013-09-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN Feedback in galaxy groups: a detailed study of X-ray features and diffuse radio emission in IC1262
本研究利用多波段存档数据系统搜寻IC1262星系群的X射线与射电特征,发现多组X射线空腔、亮度边缘及罕见的射电凤凰结构,证实中心AGN机械能可平衡群内气体辐射损失,为星系群AGN反馈研究提供了新观测证据。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray emission around the z=4.1 radio galaxy TNJ1338-1942 and the potential role of far-infrared photons in AGN Feedback
本文报道了钱德拉X射线天文台对高红移射电星系TNJ 1388 -1942(z=4.11)进行的80-ks空间扩展X射线辐射观测的结果。X射线辐射延伸到一个直径约30千秒差距的区域,虽然它比千兆赫射电瓣延伸得少,但它大致与它们对齐。我们认为,X射线辐射是由射电星系周围的相对论电子对光子的逆康普顿(IC)散射引起的。在z=4.11时,这是射电星系周围IC辐射的最高红移探测。我们研究的假设,在这个紧凑的源,宇宙微波背景(CMB),这是~ 700倍以上的强度比在z~0,但不是相关的种子光子场的IC发射的大部分。相反,我们发现了紧凑的远红外发光高红移射电星系(瓣长<100 kpc)的IC发射和远红外光度之间的初步相关性。基于这些结果,我们认为,在射电噪活动星系核演化的早期阶段,来自于这些系统中的尘埃星爆的远红外光子可能对它们的IC X射线发射有重要贡献,从而对这些大质量高红移星系的反馈有贡献。
2013-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio mini-halos and AGN heating in cool core clusters of galaxies
在大多数松弛的冷核星系团中,最亮的星系团(BCG)是射电大声的,显示了中央活动星系核(AGN)喷出的非热射电喷流和裂片。这种相对论性等离子体已经明确地显示出与周围的热团簇内介质(ICM)相互作用,这要归功于壮观的图像,其中观察到波瓣无线电发射填充了X射线发射气体中的空腔。这种“无线电模式活动星系核反馈”现象被认为会使冷却流淬灭,这种现象很普遍,对于理解星系团内部区域的物理学和中心BCG的性质至关重要。同时,强机械力的活动星系核很可能驱动ICM中心的湍流,这可能有助于气体加热,也对团尺度上非热辐射的起源起作用。在一些冷的核心星团中观察到了弥散的非热辐射,其形式是围绕在射电大声的BCG周围的射电迷你晕,其尺度与冷却区相当。这篇文章概述了关于这些主题的谈话所涵盖的要点。特别是,在总结了活动星系核加热的冷却流调节和冷核心星团的非热发射后,我们提出了一个最近的研究,最大的收集已知的小晕集群(~ 20个对象),其中调查了无线电小晕和气体加热的共同起源的情况。我们进一步讨论了未来的无线电调查提供的前景与平方公里阵列(SKA)建设大型(>> 100对象),无偏见的迷你晕样本,同时探测在同一时间的存在下,无线电活动星系核反馈的主机集群。
2016-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Properties of the Molecular Gas in Starburst Galaxies and AGN
越来越多的证据表明,在星暴星系核和活动星系核中的分子气体的性质可能与在银河系恒星形成区中所看到的分子气体的性质非常不同,并且分子气体中的高动力学温度可能导致下一代恒星的非标准初始质量函数。不幸的是,在分子线观测的基本参数中,由于缺乏合适的示踪分子,外部星系中分子气体的动力学温度往往不能很好地确定。本文讨论了甲醛(H_2CO)的跃迁谱线的诊断能力,它既可用作分子温度计,又可用作分子气体密度的良好示踪剂。作为概念的证明,我们给出了我们对原型星暴星系M82的H_2CO发射的多跃迁谱线研究结果。利用我们的大速度梯度模型,我们严格地限制了稠密气体的物理性质在突出的分子叶,完全独立于标准的“云温度计”氨(NH_3)或其他分子示踪剂。我们的研究结果与最全面的CO研究中发现的高激发分子气体组分的性质一致。我们的观察还表明,这两个分子叶之间可能存在不对称性。
2009-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optically Faint Radio Sources: Reborn AGN?
我们在SDSS星系团的视场中发现了一些相对较强的射电源,这些射电源在SDSS的星等极限下没有光学对应物。在FIRST射电图像上,光学上微弱的射电源表现为双叶或核心喷流天体,投影角大小从0.5到1.0弧分不等。我们使用VLT上的宽视场成像仪HAWK-I对这些源进行了近红外成像。K_s波段的发射区,大小约为1.5弧秒,与射电结构中心重合,在所有源中都被探测到,震级范围在17-20马格。一般来说,射电性质与3CRR源中观测到的相似,但光射电斜率与中等到高红移(z<4)千兆赫兹峰值频谱源一致。我们的研究结果表明,这些不寻常的物体是星系的黑洞最近被重新点燃,但保留了大规模的无线电结构,以前活动星系核活动的标志。
2011-10-03 astro-ph.CO
Astraeus VI: Hierarchical assembly of AGN and their large-scale effect during the Epoch of Reionization
在这篇文章中,我们使用ASTRAEUS(N体暗物质模拟中星系形成和再电离的半数值辐射转移耦合)框架来研究宇宙再电离源的性质。我们扩展ASTRAEUS,它已经耦合了一个星系形成半解析模型与详细的半数值再电离计划,包括一个模型的黑洞的形成,增长,并从相关的活动星系核(活动星系核)的电离辐射的生产。我们校准了我们的基准活动星系核模型,以再现z ~ 5处的热光度函数,并探讨了由此产生的活动星系核人口在宇宙再电离中的作用。我们发现,在所有得到合理活动星系核光度函数的模型中,星系在再电离时期的电离收支中占绝对优势,活动星系核在z=6时占电离收支的1-10%,只有在z < 5时才开始发挥作用。
2022-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
RAD@home citizen science discovery of an AGN spewing a large unipolar radio bubble onto its merging companion galaxy
活动星系核在星系合并过程中的反馈是解释黑洞-星系协同演化的最受欢迎的模型。然而,活动星系核驱动的喷流/风/辐射如何与合并星系的气体相结合,导致正反馈,瞬间增强恒星形成,随后是负反馈,恒星形成下降,人们对此知之甚少。只有少数情况下是已知的喷流和伴星星系的相互作用导致轻微的离轴扭曲的喷流和增强恒星形成的气体丰富的小同伴。在这里,我们简要地报告一个非凡的情况下,RAD 12,发现RAD@home公民科学合作实验室,其中第一次显示出对称反射的无线电射流驱动的气泡~137 kpc的碰撞后,传入的星系,这不是一个富含气体的小,但在一个主要的合并气体贫乏的早型星系。令人惊讶的是,既没有正反馈,也没有任何无线电波瓣的反喷流侧,如果有的话,被检测到。令人困惑的是,RAD 12是一个真正的单侧喷流,还是一个在合并过程中被激波捕获、压缩和重新加速的射电瓣。这是RAD 12的首次成像研究,采用GMRT、存档MeerKAT无线电数据和CFHT光学数据进行随访。
2022-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The magnetic mayhem in Abell 2199: discovery of synchrotron threads and homogeneous diffuse radio lobes
Durham University(杜伦大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);INAF - Instituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国家射电天体物理学中心)
利用LOFAR观测在Abell 2199星系团中发现了多个窄的孤立同步辐射细丝,它们不同于射电瓣,且具有陡峭谱指数;同时发现射电瓣具有几乎均匀的谱指数,挑战了标准谱老化模型。
2026-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
The structure of the giant radio fossil in the Ophiuchus galaxy cluster
本文利用uGMRT低频观测揭示蛇夫座星系团巨型化石射电瓣的精细结构,发现其中陡谱射电纤维,并通过谱拐折确定其冷却年龄约174 Myr,为研究最强AGN爆发提供关键约束。
2025-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Assessment of the Energy Budgets of Low-Ionization Nuclear Emission Regions
使用的SED的弱AGN 35 LINER在配套文件中,我们评估是否由弱AGN的光电离可以通过大(几角秒)孔径测量的发射线光度在地面上的光谱调查。光谱通过这样的光圈被用来定义LINER作为一个类和约束非恒星光电离模型LINER。因此,我们的能量收支测试是一个自我一致性检查的想法,所观察到的发射线是由活动星系核。我们确定的电离光度和光子速率,通过整合所观察到的SED和缩放模板SED。即使所有的电离光子都被线发射气体吸收,我们一半以上的LINER也会遭受电离光子的不足。在1/3的LINER中,赤字严重。如果只有10%的电离光子被气体吸收,则在85%的LINER中存在电离光子赤字。我们不赞成额外的电磁能量的可能性,无论是模糊的或在不可观测的远紫外波段发射,是可从活动星系核。我们考虑其他电源,如机械加热紧凑的射流和光电离的年轻或年老的恒星。年轻恒星的光致电离在一小部分情况下可能是重要的。在大多数情况下,机械加热提供了足够的功率,但尚不清楚这种功率如何转移到排放线气体。后AGB星的光电离是一个重要的能量来源,它提供了比活动星系核更多的电离光子,并为1/3的LINER提供了足够的电离光子。从地面获得的LINER的发射线光谱似乎可能包括来自不同地区的发射之和,其中不同的电源占主导地位。
2010-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The contribution of spin to jet-disk coupling in black holes
超大质量黑洞的旋转可以为活动星系核(AGN)的喷流提供动力,尽管这一猜想的直接观测证据很少。另一方面,吸积盘的光度和喷流的能量长期以来一直被观测到遵循线性相关。如果喷流功率耦合到黑洞自旋,从喷流盘相关的AGN样本的偏差可以用来探测该样本内的自旋参数的分散。为了利用这个想法,我们将FIRST巡天中的双叶射电源与SDSS中光谱确认的类星体进行了匹配。我们获得了763个中位红移为z=1.2的FR-Ⅱ类星体。观测到吸积盘的光学光度与瓣射电光度之间有密切的相关。我们估计,5-20%的测辐射热盘亮度转换为喷流功率。大部分散射到光-无线电相关性是由于环境;由于内部因素(例如,自旋)贡献最多0.2dex。在Blandford-Znajek机制的假设下,我们得到了活动星系核中自旋与穿过视界的磁通量乘积色散的上限为0.1 dex。如果黑洞的自旋决定了活动星系核喷流的效率,那么我们的观测意味着所有的FR-II类星体都有非常相似的自旋。此外,类星体的自旋分布需要有一个很大的间隙来解释射电宁静的人口。另一种(也许更有可能)对紧密的喷流-盘相关性的解释是,黑洞旋转与活动星系核喷流的动力无关。
2013-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inverse Compton X-rays from Giant Radio Galaxies at z~1
我们报告的XMM-牛顿观测三个FR II射电星系的红移在0.85和1.34之间,这表明在射电叶内的扩展扩散X射线发射,可能是由于逆康普顿上散射的宇宙微波背景。在此假设下,通过频谱拟合与档案VLA射电观测,我们得到了一个独立的估计磁场在射电瓣的3C 469.1,并比较它与均分值。我们发现这两个估计之间的一致性,只要在粒子的能量分布的周转发生在一个洛伦兹因子超过~ 250。我们确定的相对论粒子的总能量在所有三个源的无线电发射波瓣的范围在3e 59和8 e59尔格之间。这些X射线源的原子核是强吸收的活动星系核。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Filaments in the southern giant lobe of Centaurus A: constraints on nature and origin from modelling and GMRT observations
我们目前的结果,从成像的无线电灯丝在南巨瓣的半人马座A使用的数据,从GMRT观测在325和235 MHz,和结果从灯丝建模。观测结果显示了丰富的晶体结构,在很大程度上与1.4 GHz下的形态相匹配。我们没有发现细丝与喷流之间的明显联系。我们试图约束的性质和起源的顶点和涡丝与叶和它们的作用,在高能粒子加速。我们推断,这些丝最多是温和的超压相对于全球叶等离子体显示没有大规模的有效费米I型粒子加速的证据,并持续约2-3万年。我们证明矮星系KK 196(AM 1318-444)不能解释这些特征,表面等离子体不稳定性,内部香肠模式和辐射不稳定性是极不可能的。内部撕裂不稳定性和扭结模式是允许的观测和增长的时间限制,并可以在不同的物理尺度上平行发展。我们解释的起源的顶点和涡丝弱冲击从跨音速MHD湍流或从一个适度最近的喷流活动的母AGN,或两者的相互作用。
2014-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the Outburst Properties of the SMBH in Fornax A through X-ray, Infrared, and Radio Observations
斯皮策、钱德拉、XMM-牛顿和VLA对巨型射电星系NGC 1316(天炉座A)的综合观测显示,活动星系核爆发可能引发了一个射电喷流和X射线空洞,这可能是由至少0.4 Gyr前与晚型星系合并引发的。我们探测到一个弱核,它具有典型的低光度活动星系核的SED,辐射光度为2.4 × 10^42 erg/s。斯皮策IRAC和MIPS图像显示,在无线电发射很少或没有无线电发射的地区,尘埃发射最强。相对于星系K波段光度的大红外光度意味着尘埃的外部来源。尘埃质量意味着合并的螺旋星系的恒星质量为1-6x10^10 M_sun,气体质量为2-4x10^9 M_sun。钱德拉的图像显示了一个小的约15”(1.6 kpc)的空洞与射电喷流一致,而XMM-牛顿图像显示了两个大的X射线空洞,位于核的东西方向320”(34.8 kpc),每个半径约为230”(25 kpc)。射电瓣位于半径为14.3 '(93 kcp)和15.6'(101 kcp)的位置,比探测到的X射线空洞离核更远。大规模1.4 GHz和X射线发射的相对形态表明,它们是两个不同爆发的产物,早期的一个产生无线电波瓣,后期的一个产生X射线空腔。或者,如果单个爆发产生X射线腔和无线电波瓣,这将要求形态不完全由1.4 GHz发射限定。对于更可能的两次爆发的情况,我们使用浮力上升时间来估计最近爆发的年龄为0.1 Gyr,并使用膨胀等离子体产生X射线空腔…
2010-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of a suspected giant radio galaxy with the KAT-7 array
我们探测到KAT-7发现的一个新的疑似巨型射电星系(GRG)。GRG的核心被识别为WISE源J013313.50-130330.5,这是一个基于红外颜色的河外源,与$z\approx 0.3$的活动星系核型光谱不一致。与GRG核心相关的天体的多$ν$光谱能量分布(SED)显示了与射电星系耀变体核心的SED一致的在$ν\approx 10^{14}$ Hz处的同步辐射峰值。叶的角度大小分别为西北叶的$\sim 4 ^{\prime}$和东南叶的$\sim 1.2 ^{\prime}$,分别对应于$\sim 1078$ kpc和$\sim 324$ kpc的投影线性距离。GRG核心SED的最佳拟合参数和射流助推参数$δ=2$的值表明,GRG射流相对于视线具有最大倾角$θ\approx 30$度,该值是针对$δ=Γ$获得的,而$θ$的最小值由于洛伦兹因子$Γ$的值存在的简并性而不受约束。考虑到测光红移$z \approx 0.3$,这个GRG的核心光度为$P_{1.4 GHz} \approx 5.52 \times 10^{24}$ W Hz $^{-1}$,NW叶的光度为$P_{1.4 GHz} \approx 1.29 \times 10^{25}$ W Hz $^{-1}$,SE叶的光度为$P_{1.4 GHz} \approx 0.46 \times 10^{25}$ W Hz…
2015-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio-loud AGNs at high redshifts and the cosmic microwave background
讨论了相对论性喷流中的电子与宇宙微波背景(CMB)的相互作用对射电噪活动星系核早期观测特性的影响。在高z值时,强射电噪类星体射电瓣中的磁能密度可以被CMB的能量密度所超过(因为它与(1+z)^4的关系)。在这种情况下,相对论电子优先通过散射CMB光子而不是通过同步加速器冷却。因此,当位于不同的z时,具有相同内在属性的源具有不同的扩展无线电和X射线亮度:较远的源在无线电中较不明亮,而在X射线中较近。相反,在局部磁场在能量密度方面仍然超过CMB的紧凑区域中,同步辐射将不受CMB存在的影响。这些区域包括致密的内喷流和射电瓣中所谓的热点。射电光度的下降是较大的失调源,其无线电流量是由扩展的各向同性分量。这些来源可能无法检测电流通量限制无线电调查,因此,他们可能是在相关的样本代表不足。由于低能量电子的冷却时间较长,因此在低射频下,由CMB光子引起的射电光度不足不太重要。因此,目前在几千兆赫的勘测中尚未探测到的物体可以通过低频深层勘测(如LOFAR和SKA)探测到。在此之前,我们可以通过对它们排列的代理的普查来估计高红移射电响亮AGN的数量,即,耀变体事实上,他们观测到的无线电发射出现在相对论性喷流的内部和强磁化的致密核心,不受CMB光子的逆康普顿散射的影响。
2013-12-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Active galactic nucleus feedback in clusters of galaxies
钱德拉X射线天文台在过去十年中的观测,使人们对星系团中心的冷却气体和活动星系核(AGN)加热的作用有了更多的了解。在星系团中心的热的团内介质的冷却可以为在主导星系团星系核中发现的超大质量黑洞提供能量,导致AGN爆发,这可以重新加热气体,抑制冷却和大量的恒星形成。活动星系核的加热可以以冲击波的形式出现,由射电瓣膨胀的剧烈上升的气泡,以及声波的消散。
2010-04-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLBA Observations of Mrk 6: Probing the Jet-Lobe Connection
我们提出了高分辨率VLBI观测结果在1.6和4.9 GHz的射电响亮的塞弗特星系,Mrk 6。这些观测能够首次在该星系中探测到紧凑的无线电核心。核心有一个倒置的光谱指数($α^{1.6}_{4.9}$ =+1.0 $\pm$ 0.2)和一个亮度温度为$1\times10^8$ K。三个不同的无线电组件,类似于喷流元素和/或热点,也被检测到。这些拉长的喷流元素的位置角不仅指向Mrk 6中的弯曲喷流,而且指向活动星系核和该星系中kpc尺度的射电瓣/泡之间的连接。由新的赫歇尔观测(SFR $<0.8$ M $_\sun$ yr $^{-1}$)提供的恒星形成率的更严格的限制使得星暴风驱动的气泡情景不可信。根据钱德拉X射线观测获得的等离子体速度,以及ISM和射电气泡的冲压压力平衡参数,南北气泡预计需要$7.5\times10^6$年形成,东西气泡需要$1.4\times10^6$年。我们认为,在过去的$\approx10^7$年中,Mrk 6的喷流轴至少发生了一次变化。Mrk 6和一个小样本的塞弗特星系与一个子集的低光度FRI射电星系的核射电响度的比较揭示了一个连续的无线电特性。
2014-03-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SKA view of cool-core clusters: evolution of radio mini-halos and AGN feedback
在大约70%的松弛冷核星系团中,最亮的星系团(BCG)是射电大声的,显示了中央活动星系核(AGN)喷射出的非热射电喷流和裂片。近年来,这种相对论性等离子体已经明确地显示出与周围的热团簇内介质(ICM)相互作用,这要归功于壮观的图像,其中观察到波瓣无线电发射填充了X射线发射气体中的空腔。这种“无线电反馈”现象很普遍,对于理解星系团内部区域的物理学和中心BCG的性质至关重要。同时,强机械力的活动星系核可能驱动ICM中心的湍流,这也可能对团尺度上非热辐射的起源起作用。在一些冷核星系团中观测到了弥散的非热辐射,其形式是围绕着射电大声的BCG的射电小晕,其尺度与冷却区相当。大型迷你晕样品是必要的,以建立其起源和连接的集群的热性能和动力学,特别是在未来的X射线表征的集群核心,因为它是预期的雅典娜XIFU。我们表明,SKA 1在混淆极限时,全天空参考巡天在波段2(每束均方根约2 μJy)有可能在红移z<0.6时探测到多达620个小晕,而使用SKA 1在亚弧秒分辨率下进行的带1/2的深层参考勘测(rms ~0.2 μJy/波束)将允许在任何红移下对射电噪BCG进行完整的普查,直至10^{22} W/Hz的1.4 GHz功率。我们进一步预测,SKA 2可能会在红移z<0.6时探测到多达1900个新的迷你晕,并在每个星系团和集团中表征无线电模式AGN反馈,红移z高达1.7(目前探测到的最高z)。
2014-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Faint, Evolving Radio AGN in SDSS Luminous Red Galaxies
我们探测并研究了亮红星系团中弱射电活动星系核的性质。LRG样本包括来自斯隆数字巡天(SDSS)成像数据构建的LRG测光红移目录的760,000个天体,以及来自SDSS光谱样本的65,000个LRG。这些星系在10 s-100 s的microJy中具有典型的1.4 GHz的通量密度,来自低光度AGN的贡献主导了恒星形成的任何贡献。为了探测这种微弱的物体的无线电特性,我们采用了堆叠技术,使第一次调查图像剪切在每个光学LRG位置进行排序的参数的利益和中位数组合内箱。我们发现射电光度中值与光学光度(L_opt)的标度为L_1.4 GHz ~ L_opt^(beta),其中beta从z = 0.4时的beta ~ 1减小到z = 0.7时的beta ~ 0,这一结果可能是活动星系核宇宙缩小的指示。我们还发现,整体LRG人口,这是占主导地位的低光度活动星系核,经历了显着的宇宙演化之间的z = 0.2和z = 0.7。这意味着这些具有红移的大质量椭圆星系的活动星系核加热总量有相当大的增加。通过匹配FIRST星表,我们研究了与双叶射电星系(FR I/II)相关的LRG的发生率和性质。(节录)
2009-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA