The 1.4 mm core of Centaurus A: First VLBI results with the South Pole Telescope
半人马座A(Cen A)是一个明亮的射电源,与附近的星系NGC 5128有关,在那里高分辨率的射电观测可以探测到小于一光日的喷流。2015年1月,南极望远镜(SPT)和阿塔卡马探路者实验(APEX)对Cen A进行了单基线甚长基线干涉测量(VLBI)观测,作为SPT VLBI接收器部署的一部分。我们在$\sim$ 7000 km(5 G $λ$)基线上测量了波长为1.4 mm的Cen A的相关通量密度。将这种相关的通量密度归因于核心,并使用来自亚毫米波阵列观测的同期短基线通量密度,我们推断核心亮度温度为$1.4 \times 10^{11}$ K。这是接近均分亮度温度,其中磁性和相对论粒子能量密度是相等的。在圆形高斯核心组件的假设下,我们推导出一个上限的核心大小$ϕ= 34.0 \pm 1.8~μ\textrm{as}$,对应于120史瓦西半径的黑洞质量$5.5 \times 10^7 M_{\odot}$。
2018-05-23 astro-ph.HE
X-ray line diagnostics of the multi-phase gas in the Centaurus cluster core with XRISM/Resolve
Saitama University(埼玉大学);Institute of Space and Astronautical Science, JAXA(宇宙科学研究所,日本宇宙航空研究开发机构);Tokyo University of Science(东京理科大学);Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢天体物理中心,滑铁卢大学);SRON Space Research Organisation Netherlands(荷兰空间研究所);Kyoto Sangyo University(京都产业大学);IRAP, CNRS, Université de Toulouse, CNES, UT3-UPS(红外与射电天文研究所,法国国家科学研究中心,图卢兹大学)
利用XRISM/Resolve观测Centaurus团核心多相气体,通过高能分辨率分析发射线比确定双温度结构,发现电离温度随原子质量增加而上升,Fe的电离与激发温度相近,且共振散射效应显著。
2026-02-13 astro-ph.HE
Very high-energy gamma-ray signature of ultrahigh-energy cosmic-ray acceleration in Centaurus A
皮埃尔俄歇天文台(PAO)从最近的射电星系半人马座-A方向探测到的至少十几个超高能宇宙线(UHECR)事件与能量$\gtrsim 55$ EeV的关联,支持射电星系喷流中UHECR加速的假设。在这项工作中,我们模拟无线电非常高的能量(VHE,$\gtrsim 100$ \rm GeV)$γ$ -射线发射从Cen A,包括GeV硬度检测费米LAT和TeV的HESS检测。我们考虑两种情况:(i)两区同步自康普顿(SSC)和外康普顿(EC)模型;(ii)两区SSC、EC和宇宙线相互作用的光强子辐射。费米-LAT观测到的GeV硬度可以用这两种情况来解释,其中2区EC发射非常重要。强子辐射在方案(ii)可以解释VHE数据与相同的光谱斜率,通过拟合从Cen A的UHECR。解释VHE $γ$ -射线数据的宇宙线质子在1 TeV处的峰值亮度为$\approx 2.5 \times 10^{46}$ erg/s。宇宙线质子的辐射热光度与解释与Cen A相关的13个UHECR信号事件的起源所需的光度一致。
2018-04-17 astro-ph.HE
Modelling TeV gamma-ray emission from the kiloparsec-scale jets of Centaurus A and M87
从低功率附近的射电星系的喷流中广泛探测到的同步加速器X射线辐射意味着在TeV能量和以上的电子的存在。在本文中,我们探讨的可能性,TeV的伽马射线检测到的射电星系Cen A和M87,这两个都有明亮的,充分研究的X射线喷流,产生至少部分由逆康普顿散射的各种光子场的高能电子负责的同步X射线在千秒差距尺度。我们描述了一个新的数值代码,我们已经开发出进行逆康普顿计算,考虑到所有相关的物理和使用的喷流和光子场的详细模型,他们嵌入,并表明,现有的约束非常高的能量(VHE)的伽马射线通量这两个对象已经把显着的约束磁场强度在喷流在岑A。最后,我们讨论了限制射电星系喷流物理学的前景,可能会获得从切伦科夫望远镜阵列(CTA)的观测。
2011-03-09 astro-ph.HE
Deep Observation of the Giant Radio Lobes of Centaurus A with the Fermi Large Area Telescope
Fermi-LAT合作组在10个月的全天巡天观测基础上,最近报道了从射电星系半人马座A的巨瓣中探测到约3 GeV的高能γ射线辐射。这里使用的数据集大于三倍,以研究具有较高统计的叶的形态和光子谱。更大的数据集导致探测到来自瓣的HE γ射线发射(高达约6 GeV),北瓣和南瓣的显著性分别超过10和20 σ。基于详细的空间分析和与相关的射电瓣的比较,我们报告了在Cen A北瓣的情况下,HE γ射线发射超出WMAP射电图像的实质性延伸的证据。我们重建的频谱能量分布(SED)的瓣使用无线电(WMAP)和费米-LAT数据从同一个集成区域。的影响进行了讨论的背景下,强子和轻子的情况下。
2013-01-04 astro-ph.HE
Very High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
半人马座A是最近的射电活动星系核,可以从射电到非常高能量的伽马射线中探测到。它的核光谱能量分布显示出两个峰值,一个在远红外波段,另一个在约150 keV。通过假设第二个峰是由于电子同步辐射和功率指数为2.7的甚高能宇宙线质子的微分谱,我们表明,只有pp相互作用是负责所观察到的从半人马座A的GeV-TeV的发射。我们还发现,确实有许多来自半人马座A的非常高能量的宇宙射线质子可以到达地球,从而支持皮埃尔俄歇天文台最近观测到的两个事件。
2010-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Centaurus A: Exploring the Nature of the Hard X-ray/Soft Gamma-ray Emission with INTEGRAL
本研究联合分析INTEGRAL与NuSTAR等观测,发现Cen A的硬X射线/软伽马射线辐射既可用近电子对失控阈值的喷流模型解释,也支持日冕加喷流的双成分起源。
2023-10-02 astro-ph.HE
Giant lobes of Centaurus A as seen in radio and gamma-ray images obtained with the Fermi-LAT and Planck satellites
本文结合普朗克卫星的高频射电资料,分析了半人马座A巨瓣的费米LAT γ射线资料。在七年的观测中积累的大γ射线光子统计数据,以及最近更新的费米合作软件工具,使探测到的γ射线辐射向更高能量(高达30 GeV)和更低能量(低至60 MeV)的方向大幅扩展。此外,新的γ射线数据使我们能够探索叶的γ射线发射的空间特征。对于北叶,我们证实,具有更高的统计意义,我们的早期发现的γ射线辐射的延伸超出了无线电图像。此外,新的分析揭示了两个叶的γ射线谱的显着空间变化。另一方面,微波频率下的普朗克观测包含有关截止区同步加速器发射光谱的重要信息,因此可以根据γ射线和射电数据,独立于模型推导出磁场强度和相对论电子分布。在一个纯轻子模型中解释波瓣的多波长谱能量分布(SED)需要南波瓣边缘的磁场的强增强。或者,一个更复杂的γ射线发射轻子-强子模型,假设在最高能量下π^0衰变分量的贡献不可忽略,可以用巨瓣上磁场的均匀分布来解释γ射线数据。
2016-09-06 astro-ph.HE
Detection of the orbital modulation of Fe K$α$ fluorescence emission in Centaurus X-3 using the high-resolution spectrometer Resolve onboard XRISM
本研究利用XRISM卫星的Resolve光谱仪观测半人马座X-3,首次发现Fe Kα荧光线径向速度呈轨道正弦调制,振幅与O型星表面发射相符,现有模型无法解释观测结果,为约束相关物理模型提供了观测依据。
2025-06-17 astro-ph.HE
XMM-Newton view of pulsating iron fluorescent emission from Centaurus X3
本文利用XMM-牛顿存档数据对高态Cen X-3进行脉冲相位分辨光谱分析,发现四条铁荧光线均随脉冲相位调制且高电离铁线调制更强,并探讨了其轨道相位稳定性与吸积流成因。
2025-09-29 astro-ph.HE
Multi-epoch X-ray spectral analysis of Centaurus A: revealing new constraints on iron emission line origins
针对射电星系半人马座A的中心结构问题,通过多望远镜X射线回响映射和光谱分析,排除平顶传递函数并提出双成分传递函数,确定反射物质为康普顿薄型,约束Fe Kα发射线起源于亚秒差距尘埃环及更远物质。
2024-06-20 astro-ph.HE
High-energy particle acceleration at the radio-lobe shock of Centaurus A
我们提出了新的结果,使用钱德拉甚大计划观测数据的西南射电瓣的半人马座A周围的冲击。辐射的X射线光谱在叶的西南边缘的外部周围是很好地描述了一个单一的幂律模型与银河系的吸收-热模型是非常不利的,除了在该地区最接近的核心。我们的结论是,波瓣西南部周围的X射线发射中有很大一部分是同步加速器发射的,而不是热发射的。我们推断,在冲击波最强且周围气体密度最低的区域,波瓣的膨胀正在将粒子加速到X射线同步加速器发射能量,类似于超新星遗迹,如SN 1006。这种解释解决了我们早先对这种发射的纯热解释中的一个问题,即穿过激波的密度压缩需要比理论上预期的因子4大得多。我们估计,瓣正在以约2600 km/s的速度向西南方向扩张,相对于周围介质大约为8马赫。我们讨论了激波区域内谱指数的空间变化,得出的结论是,我们的观测结果将激波最强部分加速粒子的γ_max限制为10^8,这与扩散激波加速理论的预期一致。最后,我们认为这些结果的影响,为生产超高能宇宙射线(UHECRs)和TeV发射从半人马座A,得出的结论是,冲击波前区域是不太可能是一个重要的来源的UHECRs,但TeV发射从这个地区预计在水平相当于目前的限制在TeV的能量,合理的假设磁场强度。
2009-01-10 astro-ph.HE
An Analysis of Soft X-ray Structures at Kiloparsec Distances from the Active Nucleus of Centaurus A Galaxy
在这里,我们重新分析档案{ \it钱德拉}数据的中央部分的半人马座\,一个射电星系,旨在系统的调查X射线发射与内部的无线电叶系统,和他们的直接环境。特别是,我们专注于四个不同的功能,其特征在于软过剩相对于相邻领域。这些包括两个区域位于kpc的距离从核到西部和东部,延长弓激波结构的南部,和一个片段的薄弧从中心北部。所选的北、西、南特征与射电瓣的边缘相吻合,而东结构似乎从射电发射等离子体中移位。我们的X射线光谱分析揭示了(i)在北部,东部和南部地区的光子指数$Γ\sim 2$的幂律发射组件,以及(ii)在东部和西部地区的致密(数密度$\sim 0.3$ \,cm $^{-3}$)和相对较冷(温度$\sim 0.2$ \,keV)的气体。幂律辐射与射电结构边缘产生的同步辐射连续谱一致,这意味着在终端弓形激波处的电子加速效率在内瓣的延伸范围内不会发生显著变化。另一方面,气体凝聚的存在可能被理解为来自星系中心区域的大量外流。
2020-09-15 astro-ph.HE
Centaurus A: Opportunities to unveil particle acceleration with the CTAO
Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
本研究利用CTAO模拟观测,评估其对半人马座A喷流和巨瓣伽马射线发射的探测能力,以揭示粒子加速机制。
2026-10-06 astro-ph.HE
Investigation of variability of iron emission lines in Centaurus X-3
本文利用XMM-Newton观测研究了高质量X射线脉冲双星Cen X-3在食、出食和食外阶段铁发射线的变化。在整个观测过程中,在脉冲星的光谱中清楚地检测到6.4 keV,6.7 keV和6.97 keV的三条铁发射线,而不管不同的二元相位。这些发射线的性质进行了研究,在不同的强度水平。在食、出食和出食轨道阶段,辐射线的通量水平和等效宽度发生变化。根据时间分辨光谱分析的结果,我们认为6.4keV荧光线的最可能发射区非常接近中子星,而另外两条荧光线则产生于远离中子星的区域,可能是在伴星的高电离风中或在吸积盘日冕中。
2012-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Physical Conditions and Particle Acceleration in the Kiloparsec Jet of Centaurus A
半人马座A千秒级喷流的非热辐射具有两个显著的特征,明亮的漫射辐射和许多紧凑的结,这已经在X射线和射电观测中得到了深入的研究。H.E.S.S.最近报告说,从这个物体发出的极高能量伽马射线沿着喷流方向延伸,超过了核心的一千秒差距。在这里,我们结合这些观测来约束kpc喷流的物理条件,并研究非热发射的起源。我们发现,扩散射流是弱磁化($η_B\sim10^{-2}$)和积极的热粒子占主导地位。我们还表明,节点是放大的磁场和粒子(再)加速的网站。为了保证热粒子有足够的能量,磁结区域的磁粒子能量和非热粒子能量受到严格约束。最合理的条件是它们之间的能量均分,即$η_B\simη_e\sim0.1$。如此微弱的磁能意味着,在结中的粒子处于缓慢冷却状态。我们认为,整个kpc尺度的漫发射可以由粒子加速和逃脱结。
2020-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The nature of spectral variability of the accreting pulsar Centaurus X-3 unveiled by NuSTAR observation covering two orbital cycles
通过NuSTAR对吸积脉冲星半人马座X-3两个轨道周期的观测,揭示光子指数是光谱变异性的关键参数且与连续谱通量相关,其变异性源于外在因素,并用包含吸积盘热发射的物理模型成功拟合光谱。
2025-04-14 astro-ph.HE
A search for Centaurus A-like features in the spectra of Fermi-LAT detected radio galaxies
出于对射电星系半人马座A伽马射线光谱硬化的探测,我们分析了26个射电星系10年的费米LAT观测,以寻找类似的光谱特征。我们发现,大多数的射电星系的伽马射线光谱能量分布最适合一个简单的幂律模型,并没有发现在半人马座A的光谱硬化检测。我们表明,如果在我们的射电星系样本中存在任何这样的光谱特征,它们就会被看到,但请注意,(3C 111,3C 120,3C 264,IC 4516,NGC 1218,NGC 2892和PKS 0625-35)显示了6个月时间尺度上通量变化的证据,这使得难以检测任何稳定的光谱特征。我们发现一个很强的正相关性(r = 0.9)之间的核心无线电功率在5 GHz和伽马射线光度,并使用一个简单的外推到TeV的能量,我们预计大约一半的无线电星系研究将与即将到来的切伦科夫望远镜阵列检测。
2020-01-13 astro-ph.HE
Correlation of $γ$-ray and high-energy cosmic ray fluxes from the giant lobes of Centaurus A
在低能$10^{-5}$ eV处,威尔金森微波各向异性探测器探测到巨瓣的光谱能量分布有一个主峰,费米大面阵望远镜在能量$\geq$ 100 MeV处成像到一个微弱的$γ$射线通量。另一方面,皮埃尔俄歇天文台将一些超高能宇宙线与半人马座A的方向联系起来,冰立方报告了28个TeV-PeV能量范围内的中微子诱发事件,尽管没有一个与这个方向有关。在这项工作中,我们描述的光谱为每个瓣,主峰与同步辐射,和高能量发射与$pp$相互作用。通过对主峰的描述,我们得到了波瓣的磁场、电子密度和年龄。成功地用pp相互作用描述了$γ$射线的发射,并把密度在$10^{-10}$到$10^{-4}\, {\rm cm}^{-3}$范围内的瓣叶中的热粒子作为目标,计算了超高能宇宙线的数目。虽然$γ$ -光谱在该范围内的任何密度都能很好地描述,但只有当考虑$10^{-4}\, {\rm cm}^{-3}$时,预期的事件数才与皮埃尔俄歇天文台观测到的非常相似,否则我们得到的光度过高。此外,关联的$γ$ -射线和中微子通量通过pp相互作用,我们计算的高能量中微子的数量预计在冰立方。我们的分析表明,在半人马座A的叶中不能产生超过1 TeV的中微子,这与IceCube合作组织最近发表的结果一致。
2013-12-25 astro-ph.HE
Consequences of a possible jet-star interaction in the inner central parsec of Centaurus A
利用甚长基线干涉测量(VLBI)技术,可以在~0.018pc的小线性尺度上研究最近射电强活动星系半人马座A(Cen A)的喷流-反喷流系统。这些高分辨率观测提供了活动星系核喷流内部秒差距内喷流发射和传播的基本信息。我们提出的南半球活动星系核监测计划TANAMI的框架内进行的运动学研究的结果。用VLBI观测了3.5年来Cen A中心秒差距喷流结构的演变。这些观测结果揭示了复杂的射流动力学,这是很好地解释了由下游加速发生的射流变得光学薄的脊柱鞘结构。运动和静止射流特征都被跟踪。表面亮度持续的局部最小值表明存在一个阻碍喷流的障碍物,这可以通过喷流与距离中心黑洞约0.4pc的恒星的相互作用来解释。我们简要地讨论了这种相互作用的预期中微子和高能量的排放和对一个假定的行星的影响可能产生的影响。
2015-04-24 astro-ph.HE
Internal entrainment and the origin of jet-related broad-band emission in Centaurus A
Fanaroff-Riley I类喷流的尺寸和星系中心的恒星密度意味着喷流和恒星风之间会有许多相互作用。这些可能会导致在X射线中观察到的喷流的扩散和“多节”结构,并且还可以对喷流进行质量加载。我们进行了建模的内部夹带恒星拦截半人马座A的喷流,使用恒星演化和风的代码。根据测光和代码合成的12 Gyr(Z = 0.004),3 Gyr(Z = 0.008)和0 - 60 Myr(Z = 0.02)恒星的星群,适合于母椭圆NGC 5128,喷流中的恒星总数约为8 x 10^8。我们的模型在能量上能够产生观测到的X射线发射,即使没有年轻的恒星。我们还通过喷流的X射线光谱再现了射电,尽管是在年轻恒星明显较少的下游区域,并恢复了平均X射线光谱指数。我们得出内部卷吸率约为2.3 x 10^-3 Msun yr^-1,这意味着喷流有很大的减速。我们对喷流中AGB恒星星族的绝对核合成产额显示出最高的~ 4 He、~(16)O、~(12)C、~(14)N和~(20)Ne。如果皮埃尔·俄歇天文台探测到的一些大于等于55 EeV的事件起源于半人马座A的内部夹带,我们预测它们的成分将主要是中等质量的核,其中16 O,12 C和14 N是关键同位素。
2014-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dual-frequency VLBI study of Centaurus A on sub-parsec scales
半人马座A是最近的活动星系核。利用甚长基线干涉测量(VLBI)的高分辨率成像,使我们能够在亚秒差距尺度上研究射电喷流-反喷流系统的光谱和运动学行为,为喷流发射和形成模型提供必要的信息。我们的目的是研究来自Cen A中心秒差距区的辐射的结构和光谱形状。作为南半球VLBI监测计划TANAMI(用毫角秒干涉术跟踪活动星系核)的目标,澳大利亚长基线阵列(LBA)和南极洲、智利和南非的相关望远镜在8.4和22.3 GHz定期对Cen A进行VLBI观测。该源的第一个双频图像与由此产生的光谱指数图一起呈现。在8.4 GHz处实现了0.4 mas × 0.7 mas的角分辨率,对应于小于0.013 pc的线性尺度。因此,我们获得了最高分辨率的VLBI图像的Cen A,与以前的空间VLBI观测。通过结合22.3 GHz的图像,这已经采取了没有贡献transoceanic基线在较低的分辨率,我们提出了相应的双频光谱指数分布沿亚秒差距尺度射流揭示了推定的发射区域最近检测到的伽马射线从核心区域费米/LAT。我们把岑A毫弧秒尺度喷流和反喷流系统的内部结构分解成离散的分量。在两个频率的同时观测提供了活动星系核喷流的最高分辨率光谱指数图,使我们能够确定多个可能的地点作为高能发射的起源。
2011-04-05 astro-ph.HE
The bulk motion of gas in the core of the Centaurus galaxy cluster
本研究利用XRISM卫星观测半人马座星系团核心,发现热气体存在130-310 km/s的整体流动(与晃动一致),其速度弥散仅<120 km/s,表明AGN对ICM运动影响有限,整体流动或参与热量分布与冷却抵消。
2025-08-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
An X-rays-to-radio investigation of the nuclear polarization from the radio-galaxy Centaurus A
本研究利用半人马座A核心的全色偏振数据,构建光谱能量分布,证实同步自康普顿模型可拟合射电到X射线偏振流量,支持其粒子加速的激波加速机制。
2023-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
How many Ultra High Energy Cosmic Rays could we expect from Centaurus A?
皮埃尔·俄歇天文台将一些超高能宇宙射线与半人马座A的方向联系起来。由于它是离我们最近的射电强活动星系核,因此在射电、红外、X射线和$γ$ -射线(MeV-TeV)等方面对它进行了深入的研究。其光谱能量分布或光谱显示出两个主峰,低能峰在$10^{-2}$ eV的能量,高能峰在约150 keV。还有一个微弱的非常高的能量(E $\geq$ 100 GeV)的$γ$射线发射完全由高能立体系统实验检测到。在这项工作中,我们描述了整个光谱,两个主峰与同步/自同步康普顿模型和甚高能量发射强子模型。我们考虑p $γ$和$pp$相互作用。对于p $γ$相互作用,我们假设目标光子是轻子过程中在150 keV处产生的光子。另一方面,对于pp相互作用,我们认为作为目标的热粒子密度在叶。需要一个令人满意的描述,在非常高的能量与p $γ$相互作用的光谱,我们得到了一个过度的亮度在超高能宇宙射线(甚至超过爱丁顿光度)。然而,当考虑pp相互作用来描述$γ$ -谱时,得到的超高能宇宙射线数与Pierre Auger观测结果一致。此外,我们还利用蒙特卡罗模拟计算了在Km $^3 $中微子望远镜上pp相互作用可能产生的中微子信号。
2012-04-19 astro-ph.HE
Chemical enrichment in the cool core of the Centaurus cluster of galaxies
在这里,我们提出了超过500千秒的钱德拉和XMM-牛顿观测半人马座星系团的冷核心的结果。利用CCD探测器和反射光栅光谱仪(RGS)分别研究了团内介质中O、Mg、Si、S、Ar、Ca、Cr、Mn、Fe和Ni的丰度空间分布和N、O、Ne、Mg、Fe和Ni的丰度空间分布。大多数元素的丰度在中心18弧秒内急剧下降,尽管不同的探测器和原子代码给出了显着不同的值。上述元素的丰度比,包括Ne/Fe与RGS,表现出相对平坦的径向分布。在最里面的区域与主要的Fe-L线,绝对丰度的测量是具有挑战性的。例如,AtomDB和SPEXACT分别给出了Fe = 0.5和1.4太阳能的最内层光谱。这些结果表明,原子数据和响应矩阵中的一些系统不确定性至少部分地导致丰度下降,而不是金属耗尽到冷尘埃中。除太阳上的N/Fe和Ni/Fe、太阳下的Ne/Fe和Mg/Fe外,其它丰度分布与太阳组成一致。用最新的超新星核合成模型再现整个模式是具有挑战性的。观测到的超太阳N/O和可比镁丰度恒星金属丰度配置文件意味着质量损失风占主导地位的最明亮的星系团内介质。太阳的Cr/Fe和Mn/Fe比值表明,Ia型超新星的近和亚阿布拉塞卡质量爆炸的重要贡献。
2022-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope View of the Core of the Radio Galaxy Centaurus A
本文介绍了利用费米伽玛射线望远镜对附近射电星系半人马座A进行的LAT观测。证实了先前的EGRET探测,并使用费米科学运行前10个月的数据改进了定位。在以前的工作中,我们提出了通过LAT的叶的检测,在这项工作中,我们集中在Cen~A的伽马射线核心。LAT观察到的通量水平与EGRET观察到的通量水平无显著差异,极软LAT光谱($\G=2.67\pm0.10_{stat}\pm0.08_{sys}$,其中光子通量为$Φ\propto E^{-\G}$)也无显著差异。LAT核心频谱,外推到更高的能量,是勉强一致的非同步HESS频谱的来源。LAT观测得到了来自朱雀的同步观测,Swift Burst Alert望远镜和X射线望远镜,以及使用南方毫弧秒干涉仪跟踪活动星系核(TANAMI)计划的无线电观测的补充,以及来自各种仪器和波长的各种非同步存档数据,以产生光谱能量分布(SED)。我们用一个单区同步加速器/同步加速器自康普顿模型拟合了这个宽带数据集,该模型很好地描述了GeV辐射的无线电,但未能解释HESS在2004-2008年观察到的非同步高能TeV辐射。该拟合需要低多普勒因子,与BL Lac相反,BL Lac通常需要较大的值来拟合其宽带SED。这表明$\g$射线的发射起源于一个比BL Lac慢的区域,与Cen~A的先前模拟结果一致。这个较慢的区域可能是一个围绕快速脊柱的较慢移动的层,或者是一…
2010-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fermi-LAT and Suzaku Observations of the Radio Galaxy Centaurus B
半人马座B是一个位于南半球靠近银河平面的射电星系。在这里,我们提出了一个详细的分析约43个月的积累费米-LAT数据的伽马射线对应的源最初报告的第二费米-LAT目录,和新获得的朱雀X射线数据。我们确认它的检测在GeV的光子能量,并分析了LAT数据集中的伽马射线源的扩展和可变性,在LAT数据集中,它似乎是一个稳定的伽马射线发射器。半人马座B的X射线核心被探测到是一个明亮的连续辐射源。然而,我们没有检测到任何来自已知射电瓣的扩散X射线发射,所提供的上限仅与先前声称的ASCA通量略微一致。两种情况下,连接的X射线和伽马射线的属性被认为是。在第一个中,我们假设扩散非热X射线发射分量不显著低于导出的朱雀上限。在这种情况下,模拟逆康普顿辐射表明,观测到的源的伽马射线通量原则上可以在叶内产生。这种关联意味着辐射电子的有效原位加速正在发生,并且波瓣由相对论粒子的压力主导。在第二种情况下,由于弥散X射线发射远低于朱雀上限,系统中的波瓣反而由磁压主导。在这种情况下,观测到的伽马射线通量不太可能在叶内产生,而是在喷流的核部分内产生。通过同步加速器自康普顿模型,我们表明,这种可能性可能是一致的宽带数据收集的未解决的核心半人马座B,包括新派生的朱雀光谱。
2012-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Kinematics and Ionization of Nuclear Gas Clouds in Centaurus A
Neumayer等人确定了半人马座A核心中存在蓝移云,距离核心只有几秒差距,靠近射电喷流。我们认为,云已经被喷流的影响,它是在喷流的前景,占其蓝移发射的南侧的核。我们考虑冲击激发和光电离模型的云的激发。激波模型不考虑[SiVI]和[CaVIII]发射线通量。然而,X射线观测表明在半人马座A的核心有一个电离光子的来源;由入射到云上的推断通量产生的光电离可以解释这些线相对于布拉克特-伽马的通量。电离连续谱的幂律斜率与从X射线的同步加速器模型推断的相匹配。电离参数的对数为-1.9,这是塞弗特星系的典型值,与尘埃电离等离子体的建议值一致。模型云的密度取决于耀变体的洛伦兹因子和我们视线与喷流轴的倾角。对于急倾斜,推断的密度与预期的云密度一致。然而,对于中等倾角的喷流的视线,高洛伦兹因子意味着云密度超过$10^5 cm^{-3}$和非常低的填充因子,这表明伽马射线发射的模型应纳入喷流洛伦兹因子$\lesssim 5$。
2013-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inverse Compton scattering of starlight in the kiloparsec-scale jet in Centaurus A: The origin of excess TeV $γ$-ray emission
半人马座A(Cen~A)是距离地球最近的活动射电星系,它有千秒差距(kpc)尺度的喷流和{射电和X射线频率范围内各种仪器探测到的巨瓣}。$Fermi$ --大面积望远镜和高能立体系统(HESS)证实了Cen~A是一个非常高能(VHE; $> 0.1$ ~TeV)的$γ$射线发射体,在几GeV到TeV的能量范围内具有已知的光谱软化。在这项工作中,我们考虑了一个同步辐射自康普顿模型的宽带谱的核{以下的破碎能量}和外部康普顿模型的kpc尺度喷流的$γ$射线过剩。我们的研究结果表明,所观察到的$γ$射线过剩可以适当地描述为逆康普顿散射的星光光子在kpc尺度的喷流,这是一致的,最近由HESS的TeV发射沿喷流的空间扩展的试探性报告。考虑到光谱拟合的结果,只有在Cen~A中才能看到这种过剩,这可能是由于两个因素:(1)宿主星系比其他典型的射电星系大约亮50倍;(2)由于核心3.8~G的大磁场导致$γ_{\rm c}=2.8 \times 10^3$的最大电子洛伦兹因子较低,核心$γ$射线谱在几MeV以上迅速衰减。通过与其它$γ$射线探测到的射电星系的比较,我们发现相对论喷流的磁场强度与中心黑洞$d$和$B (d) \propto d^{-0.88 \pm 0.14}$的距离成正比。
2019-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
The origin of the very-high-energy radiation along the jet of Centaurus A
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学);Department of Physics, Astrophysics, University of Oxford(牛津大学物理与天体物理系)
研究通过模拟和理论分析,探讨室女座A喷流中的结节是否为高能电子加速源,并解释其对极高能伽马射线谱的影响。
2025-04-02 astro-ph.HE
Magnetic Deflections of Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
我们提出了一项研究的结果,该研究模拟了从半人马座A到地球的超高能宇宙射线的轨迹,粒子刚度从$E/Z = 2$ EV到100 EV,即,涵盖了与Fe核一样重的能量超过50 EeV的初级粒子的可能性。银河系磁场的建模使用Jansson和Farrar(JF12)的最新工作,拟合其参数,以匹配河外法拉第旋转措施和WMAP 7同步辐射图。我们包括使用$B_{\rm rand}(\vec{r})$的JF 12三维模型的GMF的随机分量,并探讨不同的随机实现,相干长度和其他功能对宇宙线偏转的影响。总体方面的到达方向分布,如平均偏转和RMS分散主要取决于刚性和差异相对较小,从一个实现到另一个。然而,不同的实现表现出非平凡的子结构,其具体特征从一个实现到另一个有很大的不同,特别是对于较低的刚度。在2 EV的最低刚度下,分布足够宽,使得其可能与其中Cen A是所有UHECR的主要来源的场景兼容。这里没有试图制定一个强大的测试这种可能性,虽然这种情况下的一些挑战。
2014-06-20 astro-ph.HE
Analysis of Fermi-LAT observations, UHECRs and neutrinos from the radio galaxy Centaurus B
半人马座B(Cen B)是南天最接近和最明亮的射电星系之一。这个射电星系被认为是加速超高能宇宙射线(UHECR)的可能候选者,它接近高能起始事件目录中报道的最高能量中微子事件(IC 35)。皮埃尔·奥格天文台在10年的数据收集中报告了最高能量的喜剧射线,其中一些射线围绕着这个来源。本文利用Cen B附近9年的Fermi-LAT累积数据,分析了200 MeV以上的γ能谱和光变曲线。考虑到多波长的观测进行了这个射电星系,轻子和强子的情况下,以适应光谱能量分布,假设伽玛射线通量产生在一个区域靠近核心和扩展的叶。使用最佳拟合值,这个射电星系的几个物理性质的推导。此外,对Cen B周围的宇宙线分布进行了统计分析,发现该分布在5%的显著性水平上与背景没有差异。考虑到Moskalenko等人与该源相关的UHECR事件,并将其光度外推到低能量,我们没有找到足够的证据将最高能量的中微子事件(IC 35)与该射电星系联系起来。
2019-07-02 astro-ph.HE
Limits on X-ray Polarization at the Core of Centaurus A as Observed with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer
利用IXPE成像X射线偏振探测器(IXPE)100 ks观测数据,对射电星系半人马座A(Cen A)核的$2-8 \thinspace \mathrm{keV}$波段X射线偏振进行了测量。几乎同时的观测也采取了与斯威夫特,NuSTAR和INTEGRAL天文台。用IXPE没有检测到统计学上显著的偏振度。这些观测在$6.5 \%$的$99 \%$置信度百分比(MDP $_{99}$)下具有最小可检测偏振,使用$2-8 \thinspace \mathrm{keV}$波段中的加权、光谱模型独立计算。因此,偏振角$ψ$不受约束。光谱拟合跨越三个数量级的X射线能量($0.3-400 \thinspace \mathrm{keV}$)表明,SED的Cen A是很好地描述了一个简单的幂律与中等的固有吸收($N_H \sim 10^{23} \thinspace \mathrm{cm}^{-2}$)和Fe K $α$发射线,虽然第二个未吸收的幂律是必需的占所观察到的光谱在能量低于$2 \thinspace \mathrm{keV}$。这个光谱表明,负责这条发射线的后处理材料在光学上很薄,并且远离中心黑洞。我们对X射线偏振的上限与康普顿散射的预测是一致的,尽管无法确定产生X射线的特定种子光子数。低极化度,在核心排放的可变性,并在铁K $α$发射线的相对缺乏的可变性支持的图片,其中电子被加速在一个区域…
2022-07-14 astro-ph.HE
Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays
Kindai University Technical College(近畿大学技术学院);Institute for Global Science, Mie(三重县全球科学研究所)
本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制,解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构,推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8,并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。
2026-03-22 astro-ph.HE
Chemical composition and enrichment of the Centaurus cluster core seen by XRISM/Resolve
IRAP, CNRS, Université de Toulouse, CNES(IRAP, 法国国家科学研究中心, 图卢兹大学);Department of Astronomy, University of Maryland(马里兰大学天文学系);NASA/Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC (CRESST II)(NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心);Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所);SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所);Department of Physics, Saitama University(埼玉大学物理系);Waterloo Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy(滑铁卢天体物理中心);Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, Masaryk University(马萨里克大学理学院理论与天体物理学系);Department of Physics, Tokyo Metropolitan University(东京都立大学物理系)
通过XRISM/Resolve观测,研究半人马团核心的化学组成和金属富集,发现其与太阳系化学组成部分一致,但部分比值存在显著差异,提示团内介质组成在团簇冷核心中的普遍性需进一步验证。
2025-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The carbon-rich type Ic supernova 2016adj in the iconic dust lane of Centaurus A: signatures of interaction with circumstellar hydrogen?
本文研究了半人马座A尘埃带中的SN 2016adj,通过光学/近红外光谱分析确认其为富碳Ic型超新星,发现晚期氢谱线特征,推测由星周相互作用引起,并估算其合成了0.5太阳质量镍-56。
2023-09-10 astro-ph.HE
Neutrino, $γ$-ray and cosmic ray fluxes from the core of the closest radio galaxies
最近的射电星系半人马座A,M87和NGC 1275,已经从射电波长到TeV的$γ$-射线被探测到,也被研究为高能中微子和超高能宇宙射线潜在发射体。它们的光谱能量分布呈现双峰特征,用同步辐射自康普顿模型解释。然而,TeV $γ$射线测量光谱可能表明,非常高的能量$γ$射线可能有一个强子起源。我们引入一个lepto-hadronic模型来描述宽带光谱能量分布,从无线电亚GeV光子同步自康普顿发射和TeV $γ$射线光子中性π介子衰变产生的p $γ$相互作用发生在靠近核心。这些光强子相互作用发生在费米加速的质子与同步加速器自康普顿峰附近的种子光子相互作用时。为了得到TeV $γ$射线通量的较好描述,我们首先计算了IceCube探测器的中微子通量和事件率,然后估算了望远镜阵列、Pierre Auger和HiRes观测站的超高能宇宙线通量和事件率。在这种情况下,我们表明,预期的高能中微子不能解释冰立方观测到的天体物理通量,并与超高能宇宙射线的俄歇实验观察到的半人马座A周围的连接,可能只考虑在所观察到的事件中的重核成分。
2016-07-15 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton Observations of the Hard X-Ray Spectrum of Centaurus A
我们提出了同时XMM牛顿和NuSTAR观测跨越3-78千电子伏的最近的射电星系,半人马座A(岑A)。在中央引擎周围的吸积几何仍然存在争议,我们调查可能的配置使用详细的X射线光谱建模。NuSTAR首次在10 keV以上的X射线能量下对Cen A的中心区域进行了亚弧分分辨率的成像,但没有发现扩展源或其他非核点源的证据。XMM-牛顿谱和NuSTAR谱符合得很好,可以用光子指数为Γ = 1.815 +/- 0.005的吸收幂律来描述,荧光Fe Kα线与文献值符合得很好。该谱不需要高能量指数翻转,具有E_fold > 1 MeV的约束。热康普顿化连续体很好地描述了数据,其参数与INTEGRAL测量的值一致,特别是电子温度kTe在~100-300 keV之间,种子光子输入温度在5-50 eV之间。我们没有发现反射或宽铁线的证据,并把严格的上限R < 0.01的反射分数和吸积盘照明。我们使用档案钱德拉数据估计的贡献,从扩散发射,核外点源,和外部X射线射流所观察到的NuSTAR和XMM-牛顿X射线光谱,并发现贡献是可以忽略不计的。我们讨论了不同的情况下所观察到的硬X射线光谱的物理起源,并得出结论,内盘被取代的对流为主的吸积流或X射线占主导地位的同步辐射自康普顿发射从无线电喷流的内部区域或其组合。
2016-01-25 astro-ph.HE
Galactic magnetic deflections and Centaurus A as a UHECR source
我们评估了银河系磁场的主要模型的有效性预测UHECR偏转从岑A。Jansson-Farrar 2012 GMF模型(JF 12)包括条纹和随机分量,以及其他模型中未考虑的对规则场的平面外贡献,迄今为止对全天空数据的拟合最好,包括WMAP 7 22 GHz同步辐射图的Q,U和I以及~ 40,000 $河外旋转测量(RM)。在这里,我们测试的模型,特别是在Cen A地区,使用160个测量良好的RM和偏振强度从WMAP,附近,但外面的Cen A无线电波瓣。JF 12模型的预测与观测结果非常吻合,证明了其对来自Cen A的UHECR偏转预测的可信度。我们发现,在69个高于55 EeV的俄歇事件中,多达6个与起源于Cen A并且偏转<18度一致;在这种情况下,3个是质子,3个Z=2-4。18度以内的13个事件中的其他事件必须有另一个起源。为了使在Cen A和银河系之间的随机河外磁场明显改变这些结论,它的强度必须大于80 nG --远远大于通常的想象。
2012-11-29 astro-ph.HE
Nuclear and electromagnetic cascades induced by ultrahigh-energy cosmic rays in radio galaxies: implications for Centaurus A
本文开发了自洽耦合核级联与电磁级联的UHECR输运数值程序,以半人马座A为对象定量研究其大型喷流中UHECR原子核与光子场作用产生的VHE γ射线信号,证明中等质量核主导时地面望远镜有望探测到该信号。
2023-06-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing anisotropic particle acceleration and limb-brightening in Centaurus A's jet
University of Würzburg(维尔茨堡大学);Goethe Universität Frankfurt(法兰克福歌德大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Radboud University(拉德堡德大学);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
本文通过3D GRMHD模拟和GRRT计算,研究Cen A喷流的边缘增亮结构,并发现磁性冻结盘结合各向异性粒子分布可解释EHT观测结果,同时推断Cen A黑洞阴影将在3 THz频率下可观测。
2026-03-30 astro-ph.HE
XRISM Discovery of Multiple Ionized Fe-K Emission and Absorption Components in Centaurus A
Hiroshima University(广岛大学);Tsinghua University(清华大学);The University of Michigan(密歇根大学);Saint Mary’s University(圣玛丽大学);National Aeronautics and Space Administration, Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);University of Maryland, Baltimore County (UMBC)(马里兰大学巴尔的摩县分校);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学)
XRISM 发现 Centaurus A 中多个离子化 Fe-K 发射和吸收成分,揭示环核环境与 AGN 统一模型的关系。
2026-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
TANAMI monitoring of Centaurus A: The complex dynamics in the inner parsec of an extragalactic jet
半人马座A是距离我们最近的射电活跃星系。甚长基线干涉测量技术(VLBI)使我们能够在毫角秒(mas)尺度上研究喷流-反喷流系统,为喷流发射和传播模型提供必要的信息。我们研究了3.5年来岑A中心秒差距喷流结构的演变。个别射流组件的自行分析,使我们能够约束射流的形成和传播,并测试建议的相关性增加高能量通量与射流喷射事件。Cen A是进行这种详细研究的特殊实验室,因为它的接近性转化为无与伦比的线性分辨率,其中1 mas对应于0.018 pc。本文介绍了在Cen A的8 GHz上进行的前7个时期的高分辨率TANAMI VLBI观测,在(亚)质量尺度上分辨喷流。它们显示了亚pc尺度射流的差动运动,其中在射流变得光学薄的下游具有显著更高的组件速度。我们确定了0.1c至0.3c范围内的表观组件速度,以及确定了长期稳定的功能。结合喷流与反喷流的比值,我们可以将与视线的角度限制在12°到45°之间。高分辨率的运动学最好的解释由脊柱鞘结构支持的下游加速发生的射流变得光学薄。在底层的连续气流之上,TANAMI的观测清楚地分辨出了个别的喷流特征。流动似乎被障碍物中断,导致表面亮度局部降低和环流射流行为。我们提出了一个喷星相互作用的情况来解释这种外观。喷射喷射时间与高X射线通量阶段的比较产生了部分重叠的X射线发射和增加喷射活动的开始,但有限的数据不支持一个强大的相关性。
2014-10-01 astro-ph.HE
Ultra-High Energy Cosmic-Ray Acceleration in the Jet of Centaurus A
我们评估了可实现的最大能量的冲击波扩散加速的喷流中的Cen A的核,更新模型的基础上,涉及的随机磁场,负责最近的同步辐射X射线测量。对于最大能量分析,可以想象的能量约束,从时空尺度被系统地认为是包括离散X射线结的射流宽。我们发现,在距星系核约1弧分的内部区域,包括AX和BX节点,质子和铁核分别可以被加速到10^{19}-10 ^{21} eV(10-100 EeV和ZeV)。还提供了高能中微子的截止能量上限。这些对于确定皮埃尔俄歇天文台检测到的超高能宇宙射线的加速位置至关重要,这意味着来自包括Cen A在内的附近星系的到来。
2009-11-05 astro-ph.HE hep-ph
Suzaku view of X-ray Spectral Variability of the Radio Galaxy Centaurus A : Partial Covering Absorber, Reflector, and Possible Jet Component
我们在2009年用朱雀号观测了附近的射电星系半人马座A(Cen A)三次,并测量了比以前更精确的宽带X射线光谱变化。2009年Cen A处于活跃期,通量比2005年增加1.5- 2.0倍,光谱变硬。2005年至2009年,铁钾线强度增加了20- 30%。XIS 3- 8 keV和PIN 15- 40 keV带之间计数率的相关性表现出偏离线性关系的复杂行为。2- 200 keV宽频带X射线连续谱可用吸收幂律模型加反射分量或部分覆盖康普顿厚吸收的幂律模型拟合。在每次观测中,高通量和低通量周期之间的差异谱由部分覆盖康普顿厚吸收的幂律再现。这种康普顿厚度的部分覆盖吸收体是在Cen A中首次观察到的。2009年差谱的幂律光子指数与2005年时均谱的幂律光子指数基本相同,但比2009年时均谱的幂律光子指数陡$\sim0.2$。这表明在2009年有一个光子指数为$<1.6$的硬幂律分量。这一硬成分可能是来自喷流的逆康普顿散射成分的下部,其伽马射线发射最近已被费米/LAT探测到。
2011-09-17 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Detection of Extended Gamma-Ray Emission from the Radio Galaxy Fornax A
我们报告的费米大面积望远镜探测扩展伽马射线发射的射电星系天炉座A的叶使用6.1年的Pass 8数据。在半人马座A之后,这是第二个归因于射电星系的扩展伽马射线源的例子。扩展的平盘形态和扩展的射电瓣之后的形态都优于点源描述,并且核心贡献被限制在总伽马射线通量的< 14%。通过旋转射电叶模板证明了伽马射线伸长与射电叶的优选对准。我们没有发现在约0.5年的时间尺度上存在变异性的显著证据。总之,这些结果强烈地表明了伽马射线的波瓣起源。随着扩展性质的> 100 MeV的伽马射线发射建立,我们考虑到目前可用的总瓣无线电和毫米波通量测量,以及X射线探测归因于逆康普顿(IC)发射关闭的宇宙微波背景(CMB)的源宽带发射建模。与半人马座A的情况下,我们发现,轻子模型涉及的宇宙微波背景辐射和河外背景光(EBL)光子IC散射低估的伽玛射线通量的因素约2 - 3,这取决于EBL模型采用。因此需要额外的伽马射线谱分量,这可能是由于宇宙射线与射电瓣内的热等离子体的质子-质子碰撞产生的强子发射。
2016-06-15 astro-ph.HE
A Hard X-Ray Power-Law Spectral Cutoff in Centaurus X-4
低质量的X射线双星Cen X-4是最明亮和最近的(<1.2 kpc)静态中子星瞬变。以前在静止状态下对Cen X-4的0.5-10 keV X射线观测确定了两个光谱成分:来自中子星大气的软热发射和未知来源的硬幂律尾。我们在这里报告了2013年1月使用NuSTAR(3-79 keV)和XMM-Newton(0.3-10 keV)对Cen X-4的同时观测,提供了静止中子星瞬变的第一个敏感硬X射线谱。0.3-79 keV的光度为1.1 x 10^(33)erg/s(D= 1 kpc),其中约60%是热成分。我们清楚地检测到截止的硬谱尾10千电子伏以上,第一次这样的功能已被检测到在这个源类。我们表明,热康普顿化和同步辐射冲击源的硬X射线发射被排除在物理上的理由。然而,硬X射线光谱是很好的配合热韧致辐射模型与18千电子伏的电子温度,这可以被理解为出现在一个热层以上的中子星大气或在一个辐射效率低下的吸积流(RIAF)。幂律截止能量可以由来自中子星表面的热种子光子对韧致辐射电子的康普顿冷却程度来设置。较低的热光度应该导致较高的(可能无法检测到的)截止能量。我们将Cen~X-4的行为与PSR J1023+0038、IGR J18245-2452和XSS J12270-4859进行了比较,它们在相似的X射线光度下显示了LMXB和射电脉冲星模式之间的跃迁。
2014-10-16 astro-ph.HE
Redshifted iron emission and absorption lines in the Chandra X-ray spectrum of Centaurus A
本文利用2022年14条Chandra HETGS光谱与2001年数据对比,研究半人马座A活动星系核在数月至21年尺度上的光谱变化,发现Fe Kα线存在红移并探讨了吸积盘翘曲、整体运动和外流等可能机制。
2023-11-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
XRISM analysis of the complex Fe K$α$ line in Centaurus A
本文利用XRISM/Resolve高分辨率光谱分析半人马座A的Fe K$α$线,发现其由窄线和宽线组成,表明发射区域跨越约$10^{-3}$至$10^1$ pc,并约束了发射率幂律指数和倾角,为理解活动星系核的冕和几何结构提供了新证据。
2025-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE