An Energetic Hot Wind from the Low-luminosity Active Galactic Nucleus M81*
在它们生命的大部分时间里，通常在星系核中发现的超大质量黑洞（SMBH）以远低于爱丁顿极限的速率从环境中获得质量，这是由辐射效率低下的热吸积流介导的。理论和数值模拟都预测，在这样的热吸积流中一定存在强风。风是特别感兴趣的，不仅是因为它是吸积不可或缺的成分，但也许更重要的是，它被认为是通过所谓的动力学模式AGN反馈在宿主星系的演化中起着至关重要的作用。然而，这种风的观测证据仍然稀少和间接。在这里，我们报告的低光度活动星系核在M81的热流出的检测，基于{ \it钱德拉}高分辨率X射线光谱。流出是由一对Fe XXVI Ly $α$线红移和蓝移的体积线的视线速度为$\pm2.8\times10^3 \rm~km~s^{-1}$和高的Fe XXVI Ly $α$ -到-Fe XXV K $α$线比暗示$1.3\times10^8$开尔文的等离子体温度。这种高速、高温等离子体不能由恒星活动或吸积流入SMBH产生。我们的磁流体动力学模拟表明，相反，它是自然解释的风从热吸积流，传播到$\gtrsim10^6$倍的引力半径的SMBH。这种风的动能和动量可以显著地影响环核环境和更远环境的演变。
2021-06-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hot Universe with XRISM and Athena
X射线光谱学是解决“热宇宙”主题的关键，这一主题仍然知之甚少，通过其电磁辐射驱动重子热气体的宇宙学演化。两个未来的X射线天文台：JAXA领导的XRISM（定于21世纪20年代初发射）和欧空局宇宙视觉L级任务雅典娜（21世纪30年代初）将为我们理解宇宙中大规模热气结构如何以及何时形成提供突破，并跟踪它们从形成时代到现在的演变。
2018-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Hot and Energetic Universe: Star formation and evolution
现在已知质量和演化阶段范围很广的恒星会发射X射线。这种X射线发射是对这些恒星的拱星环境中发生的最具能量的现象的独特探测，并提供了对磁现象或流体动力学冲击的宝贵见解。由于其巨大的收集面积，Athena+将为这些现象开辟一个全新的窗口。事实上，Athena+不仅将使我们能够以前所未有的光谱分辨率研究更多的物体，而且还将通过时间分辨的高分辨率光谱学开创这些物体的动力学研究。这样，Athena+将成为研究金牛座T恒星吸积过程、年轻恒星的耀斑活动、超冷矮星的发电机、单个大质量恒星风中的小型和大尺度结构、风的独特工具大质量双星系统中的相互作用、行星状星云中的热泡.所有这些研究将导致对恒星和行星系统形成以及银河系尺度上的反馈过程产生深远影响的但知之甚少的过程有更深入的了解。
2013-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Hot and Energetic Universe: Astrophysics of feedback in local AGN
了解活动星系核中反馈的天体物理是理解超大质量黑洞和星系生长和共同演化的关键。活动星系核驱动的风/外流可能是将能量和动量从核尺度输送到宿主星系的最有效方式，通过扫除气体储存来淬灭恒星形成。这个领域的关键问题是：1）黑洞周围的吸积盘如何发射风/外流，这些携带了多少能量？2)在风/外流中加速的能量和金属是如何转移和沉积到环星系介质中的？X射线观测是解决这些问题的独特方法，因为它们探测携带大部分动能的流出物的相位。我们展示了如何像Athena+上的X射线积分场单元（X-IFU）这样的高通量，高光谱分辨率仪器将允许我们通过确定物理参数（电离状态，密度，温度，丰度，速度，几何形状等）来解决这些问题。的外流的动力学时间尺度上，在一个广泛的样本附近明亮的活动星系核。X-IFU还将允许对这些风对本地AGN的宿主星系的影响进行直接光谱成像，形成一个模板，用于理解在风冲击无法解决的更高红移的AGN。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: The formation and growth of the earliest supermassive black holes
未来几十年天体物理学的一个关键挑战将是了解位于大多数（如果不是全部）星系中心的超大质量黑洞（SMBH）的起源。负责这些SMBH的初始形成和它们通过吸积的早期生长的过程-当它们被视为活动星系核（AGN）时-仍然未知。为了应对这一挑战，我们必须识别低光度和模糊的z>6活动星系核，这代表了早期SMBH增长的大部分。灵敏的X射线观测是吸积活动的独特标志，不受恒星形成过程的污染，这阻碍了在其他波长（例如光学，红外）上可靠的AGN识别。Athena+宽视场成像仪将使X射线测量的速度比Chandra或XMM-Newton快两个数量级，开辟了一个新的发现空间，并确定了400多个z>6活动星系核，包括被遮蔽的源。Athena+还将发挥重要作用，以提高未来多波长设施的科学回报，这些设施将探测早期SMBH宿主星系内的物理条件，这对于了解SMBH如何形成，是什么推动了它们随后的增长，以及评估它们对早期宇宙的影响至关重要。用雅典娜+X射线积分场装置对z>6星系的样本进行跟踪也可以揭示高度模糊的活动星系核的存在，这要归功于对强铁谱线的探测。因此，Athena+将首次定量测量早期宇宙中SMBH吸积的程度和分布。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Primordial Black Hole Hot Spots and Out-of-Equilibrium Dynamics
本文研究原初黑洞蒸发形成的局部热点对早期宇宙粒子逃逸概率的影响，发现热点可使右手中微子在电弱相变温度以下仍通过sphaleron过程贡献重子不对称性，并抑制PBH产生暗物质的有效丰度。
2024-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
MOVES IV. Modelling the influence of stellar XUV-flux, cosmic rays, and stellar energetic particles on the atmospheric composition of the hot Jupiter HD 189733b
热辐射源为研究高能辐射对系外行星大气中的前生物合成的潜在贡献提供了宝贵的天然实验室。在MOVES（eVaporating Exoplanet及其恒星的多波长观测）计划的第四篇论文中，我们研究了不同类型的高能辐射对热木星HD 189733b大气中有机和前生物分子产生的影响。我们的模型结合了MOVES计划的X射线和紫外线观测以及3D气象局统一模型的3D气候模拟，通过STAND2019网络模拟大气成分和动力学化学。此外，银河系宇宙射线和恒星高能粒子的影响也包括在内。我们发现，被照射的昼面和阴暗的夜面之间辐射场的差异导致化学丰度的变化比宿主恒星XUV发射的变化更强烈。我们确定铵（NH4+）和氧（H3O+）的指纹离子电离的大气由银河系宇宙射线和恒星粒子。所有被考虑的高能辐射类型都对关键有机分子的丰度有增强作用，如氰化氢（HCN），甲醛（CH2O）和乙烯（C2H4）。后两种是氨基酸甘氨酸（C2H5NO2）生产途径中的中间体，其丰度足以通过JWST进行潜在检测。
2021-06-16 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
A High-resolution SZ View of the Warm-Hot Universe
Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应在近50年前首次被预测，但直到最近才成为一种成熟的工具，用于对星系、星系群和星系团内部和之间的温暖和热电离气体进行高分辨率研究。星系群和星系团是宇宙学的强大探测器，它们也是宇宙中大约一半星系的宿主。在这份白皮书中，我们概述了我们对未来十年通过空间和光谱分辨的SZ效应测量来理解温暖宇宙的热力学和运动学性质的进展。其中许多进步将通过现有设施上新的/即将推出的毫米/亚毫米（mm/submm）仪器来实现，但真正的变革性进步将需要建设具有更大视场和更宽频谱覆盖范围的新设施。
2019-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: The close environments of supermassive black holes
活动星系核（AGN）中的大部分活动都发生在距离超大质量黑洞几十个引力半径的范围内，在那里，吸积盘中的物质可能会失去几乎一半的能量，并产生大量的X射线，这些X射线是由日冕中的热电子通过盘光子的康普顿化发射的，部分被吸积盘反射。由于其大的有效面积和出色的能量分辨率，雅典娜+在AGN吸积物理学的理解方面的贡献将是基本的-和独特的-在许多方面。它将使我们能够通过研究反射光子和初级光子之间的时间滞后来绘制盘-日冕系统-这对于理解能量提取机制以及日冕与风和喷流的关系至关重要。这些滞后最近被XMM-牛顿发现，但只有Athena+具有充分利用这种技术所需的灵敏度。雅典娜+还将能够确定附近源中黑洞的自旋（并将这些测量扩展到本地宇宙之外），建立软X射线成分的性质，并以前所未有的细节映射AGN内部秒差距内的环核物质。
2013-06-10 astro-ph.HE
The local-filament pattern in the anomalous transparency of the Universe for energetic gamma rays
高能光子在宇宙中的传播长度受到河外背景辐射产生的$e^+e^-$对的限制。以前的研究报告预测和观察到的衰减之间的差异，提出了新的物理解释。然而，这些影响主要是由有限数量的观测源，而许多没有显示出任何差异。在这里，我们考虑在天空中的分布这些明显异常的对象，选择在两个非常不同的方法：在TeV耀变体的去吸收光谱的距离依赖的能量的非物理硬化的研究，和观察超高能空气淋浴从BL Lac型对象的方向。在这两种情况下，异常源的方向都遵循星系的投影局部分布：所有导致异常的遥远源都是通过局部暗条看到的。这与先前提出的基于光子与灯丝磁场中的轴子状粒子混合的异常解释的预测相匹配。对于超高能量，这种轴子的解释可以通过寻找原始伽马射线来检验。
2021-03-15 astro-ph.HE hep-ph
The Hot and Energetic Universe: The astrophysics of supernova remnants and the interstellar medium
研究超新星遗迹和星际介质的热相和冷相对于理解恒星演化的最后阶段及其通过注入能量和重元素对星系演化的反馈至关重要。这些研究对于理解超新星的物理学、它们的宇宙学意义以及银河系宇宙射线的起源也至关重要。Athena+的独特功能将使我们能够探索新的参数空间。使用Athena+ X-IFU对年轻的残余物进行空间分辨高分辨率光谱分析，将能够从运动学、电离和成分方面对视线中喷射物质的各个包裹进行表征，从而获得爆炸的三维几何形状。雅典娜+还将允许研究超新星遗迹中的冲击物理和粒子加速，以及它们与环境的相互作用。雅典娜+ X-IFU还将描述在形成热星际介质的复杂结构中竞争的电离机制，可能会保留我们银河系和附近星系过去恒星形成活动的回声。这是第一次对致密冷介质的尘埃和气体进行研究，就像在银河系中心环境中一样。Athena+ X-IFU将以前所未有的灵敏度和能量分辨率观察Mg K和Si K边缘（ISM硅酸盐含量的主要示踪剂）以及Fe K边缘。这将使我们能够首次研究这些地区含铁粉尘的性质。
2013-06-10 astro-ph.HE
Why and when is internally-driven AGN feedback energetically favoured?
活动星系核外流是星系中气体向热力学平衡演化时释放的热量。事实上，虽然活动星系核反馈调节着大质量星系的生长，但它的起源可以被理解为自发的热力学过程，该过程确保系统的吉布斯自由能总是减少，使星系能够达到一个能量更有利的状态。特别是，它表明，反馈加热过程将有利于当一个星系的热大气将有效地获得能量作为冷却的结果。例如，当星系炽热的大气层冷却收缩时，引力所做的功将被热化，一部分气体也被恒星和星系中心的超大质量黑洞捕获。如果这种能量的增加超过了当冷却气体从大气中掉出时发生的能量损失，则系统的吉布斯自由能将整体增加。由于这在能量上是不利的，因此启动反馈加热，其作用是降低大气的净冷却速率，从而防止任何能量的积聚。吉布斯自由能也可以在没有反馈加热的情况下减少，但只有当由于质量从大气中脱落而导致的能量损失超过上述能量增益时。因此，为了确保吉布斯自由能总是减小，星系必然会在这两种状态之间翻转，经历加热和冷却的过程。由于加热和冷却之间的长期密切平衡，星系中的气体将准静态地向热力学平衡演化，这具有星系生长受AGN反馈调节的可观察外观。同样的机制也解释了为什么强活动星系核反馈在冷核星系团中比在非冷核星系团中更频繁地发生。
2012-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
The effect of collisional cooling of energetic electrons on radio emission from the centrifugal magnetospheres of magnetic hot stars
CSIRO, Space and Astronomy（CSIRO空间与天文部）；Department of Physics and Astronomy, University of Delaware（特拉华大学物理与天文学系）
研究探讨了碰撞冷却对磁热恒星离心磁层中无线电发射的影响，发现高能电子的冷却机制与磁场强度密切相关，且该结果对磁超低温矮星的适用性存在差异。
2025-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Hot and Energetic Universe: Solar system and exoplanets
Athena+的高分辨率非色散光谱和前所未有的灵敏度将彻底改变太阳系观测：通过电荷交换产生木星X射线极光的离子的起源将最终确定，以及它们的动力学，为它们的加速机制提供线索。土星上的X射线极光将被探索到目前地球上的天文台无法达到的深度。Athena+的X射线积分场单元将绘制火星膨胀的外逸层，该外逸层在不同的太阳风条件下和不同季节具有丰富的太阳风电荷交换谱线;将火星的X射线发射与其大气损失联系起来也将对系外行星大气的研究产生重大影响。彗星彗发是壮观的X射线源，具有极丰富的谱线，其谱图将探测距太阳不同距离处的太阳风组成和速度。Athena+还将为系外行星天体物理学做出独特的贡献。雅典娜+将率先研究热彗星行星轨道期间的进入/日食/出口效应，并将在更广泛的行星系统样本中确认/改进星-行星相互作用（SPI）的证据。最后，Athena+将大大提高对系外行星X射线入射辐射的认识，这是了解大气质量损失以及行星大气化学和物理演变影响的关键因素，特别是在年轻系统的情况下。
2013-06-10 astro-ph.EP astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: End points of stellar evolution
白矮星、中子星和恒星质量黑洞是研究大多数极端重力和磁场条件下物质的关键实验室。雅典娜+前所未有的有效面积将使我们能够在广泛的质量吸积率范围内推进我们对发射机制和吸积物理学的理解，从较低和亚发光的静态X射线双星到超级爱丁顿超光源。雅典娜+将测量恒星黑洞的旋转在一个更高的数量比现在可以实现的双星，打开了可能性，研究如何旋转变化与黑洞的历史。X-IFU的高通量和能量分辨率将有助于确定盘风特性如何取决于吸积状态，确定风发射机制以及量化风引起的质量损失对二元演化和环境的影响。触发器和高质量的光学和无线电数据来自大型宽视场同期仪器，将提供必要的补充信息，喷气发射机制和旋转动力火箭的物理，例如。此外，雅典娜+将在广泛的环境和条件下提供中子星质量/半径关系的多个独立测量，以限制有争议的状态方程。
2013-06-10 astro-ph.HE
Lower bound on the magnetic field strength in the hot universe
认为宇宙中的长程相干磁场是由于非阿贝尔规范场的真空极化在高温下自发产生的，从而形成了现在的星系间磁场。最近发现了这类场屏蔽质量的零值。在这里，一个程序来估计在不同的温度下的磁场强度的开发和下限的磁场强度$B \sim 10^{14} G$，在电弱相变温度，推导出。作为一种特殊情况，考虑了标准模型。一些模型依赖的特性的现象进行了简要的讨论。
2011-06-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
The nature and energetics of AGN-driven perturbations in the hot gas in the Perseus Cluster
松弛的星系团的核心经常受到活动星系核的扰动。他们的钱德拉观测揭示了丰富的结构引起的冲击，亚音速气体运动，气泡的相对论等离子体，在本文中，我们确定的性质和能量含量的气体波动英仙座核心探测的统计特性的发射率波动印在软，硬波段X射线图像。内区~ 8-70 kpc尺度扰动总方差的80%左右具有等压性质，即，与处于与周围介质压力平衡的气体的缓慢位移一致。观测到的方差转化为非热能与热能的比值，约为13%。在弱“涟漪”为主的区域，约一半的总方差也与尺度约为几十千秒差距的等压扰动有关。如果这些等压扰动是由气泡的上升引起的，那么这些结果表明，活动星系核注入的大部分能量应该首先进入气泡，而不是进入激波。通过对英仙座大气中激波传播的模拟，我们发现，再现中心激波观测特征的模型具有与气泡焓相关的活动星系核注入能量的50%以上，只有约20%被激波带走。这样的能量分配是一致的活动星系核反馈模型，介导的相对论等离子体气泡，并支持气体加热和辐射冷却之间的平衡湍流的重要性。
2016-01-11 astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: The Optical Design of the Athena+ Mirror
Athena+ X射线反射镜将在1 keV下提供2 m^2的收集面积和5弧秒半能宽的角分辨率。这面镜子的制造和性能对任务的成功至关重要。为了提供大的收集区域，直径约3 m的单个孔径必须密集地填充有掠入射X射线光学器件，并且为了实现高角分辨率，这些光学器件必须具有极高的精度并且对准到严格的公差。通过结合创新技术和精心的光学设计，可以实现直径约40弧分的大视场。大的收集面积和大的视场在1 keV下提供了0.5 deg^2 m^2的令人印象深刻的把握，并且角分辨率将导致优于1角秒的源位置精度。硅孔光学技术（SPO）将提供Athena+反射镜令人印象深刻的性能，由欧空局和余弦测量系统公司专门为下一代X射线天文台开发，Athena+代表了10多年密集技术开发的高潮。在本文中，我们描述了使用SPO的X射线光学设计，这使得Athena+有可能在2028年发射。
2013-07-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hot Gravitons and Gravitational Waves From Kerr Black Holes in the Early Universe
早期宇宙中存在的任何大量黑洞都将演化为物质，随着空间的膨胀，它们在总能量密度中所占的比例越来越大。这促使我们考虑这样的场景，即早期宇宙包括一个由低质量（$M < 5\times 10^8$ g）黑洞主导的时代，这些黑洞在原始核合成之前蒸发。在参数空间的重要区域，这些黑洞将被引力束缚在双星系统中，并在蒸发之前进行合并。这样的合并导致三个潜在的可观察到的签名。首先，任何经过一次或多次合并的黑洞都将拥有相当大的角动量，导致它们的霍金蒸发产生大量的高能引力子。霍金蒸发的这些产物被预测为构成了今天热（$\sim$ eV-keV）引力子的背景，其能量密度对应于$ΔN_{\rm eff} \sim 0.01-0.03$。其次，这些合并将产生高频引力波的随机背景。第三，这些引力波的能量密度可以和$ΔN_{\rm eff} \sim 0.3$一样大，这取决于合并和蒸发之间的时间长度。这些信号都可能在未来测量的范围内。
2020-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the spatial distribution of electron energy loss due to gyro-cooling in hot-star magnetospheres
本文研究热星闭合磁环中高能电子的回旋同步冷却，推导辐射能量损失的空间分布，指出库仑碰撞使观测射电辐射更可能源于相对论性电子。
2023-08-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Warm-hot baryons comprise 5-10 per cent of filaments in the cosmic web
对宇宙微波背景的观测表明，重子占宇宙总能量的5%。在局域宇宙中，对所有观测到的重子的普查比这个估计少了两倍。宇宙学模拟表明，失踪的重子可能没有凝聚成维里化的晕，而是在$10^5-10^7$开尔文的温度下作为低密度等离子体存在于宇宙网的细丝中（那里的物质密度大于平均值），被称为温暖-热的星系际介质。以前曾有人声称在遥远的耀变体的视线上探测到了温暖的重子，以及在相互作用的星系团之间探测到了热气。然而，这些观测无法追踪大尺度的重子结构，也无法估计宇宙中有代表性的体积中暖重子的总量。在这里，我们报告的X射线观测气体在$10^7$开尔文与星系团阿贝尔2744。以前对这个星团的观测无法解决和消除巧合的X射线点源。减去这些之后，我们揭示了在8兆秒差距尺度上相干的热气体结构。这些暗丝与星系和暗物质的超密度相吻合，它们的质量有5-10%是重子气体。这些气体已经被星系团的引力加热，现在正在为其核心提供食物。我们的发现加强了宇宙图像的证据，其中大部分失踪的重子驻留在宇宙网的细丝中。
2015-12-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Soft gamma rays from low accreting supermassive black holes and connection to energetic neutrinos
宇宙充满了MeV伽马射线和PeV中微子的弥散背景，其起源未知。在这里，我们提出了一个方案，可以同时考虑这两种背景。低光度的活动星系核有热吸积流，热电子自然地通过它们的同步光子的康普顿化发射软伽马射线。那里的质子可以通过湍流或重连加速，通过强子相互作用产生高能中微子。我们证明，我们的模型可以重现的伽马射线和中微子的数据。结合发光活动星系核中热日冕的贡献，这些吸积流可以解释keV-MeV光子和TeV-PeV中微子背景。这种情况可以解释没有非热电子的MeV背景，表明从热宇宙到非热宇宙的跃迁能量比预期的要高。我们的模型与附近天体的X射线数据是一致的，并且可以通过未来MeV伽马射线和高能中微子探测器进行测试。
2021-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Scientific Objectives of the Hot Universe Baryon Surveyor (HUBS) Mission
本文介绍了拟议中的天基X射线望远镜HUBS任务的科学目标，其凭借高分辨率光谱和大视场测量各类介质中热气体性质，旨在揭示星系演化的反馈物理及重子收支，并探索星系团、活动星系核等多个天体物理领域。
2023-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The COSPIX mission: focusing on the energetic and obscured Universe
追踪所有超大质量黑洞的形成和演化，包括被遮蔽的黑洞，了解黑洞如何影响其周围环境以及物质在极端条件下的行为，被认为是下一代仪器要解决的关键科学目标。这些是2010年12月在欧空局要求选择M3飞行任务的背景下向欧空局提出的COSPIX建议的主要目标。此外，COSPIX还将提供关于非热宇宙的关键测量，特别是关于粒子加速问题，以及关于许多其他基本问题，例如星系团的高能粒子含量。COSPIX被提议作为一个观测站，从0.3千电子伏到100千电子伏以上运行。有效载荷的特点是有一个长焦距聚焦望远镜，在30千电子伏的能量下，它的有效面积比任何预定的聚焦任务都大近10倍，在硬X射线下的角分辨率优于20角秒，在同一焦平面仪器内具有偏振测量能力。在本文中，我们描述了任务的科学目标，它的基线设计，和它的性能，建议欧空局。
2011-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
The High Time Resolution Universe Survey - V: Single-pulse energetics and modulation properties of 315 pulsars
本文报道了南方高时间分辨率宇宙中纬巡天中编目星的脉冲间能量分布和相位分辨调制特性。我们选择了315个中子星在单脉冲搜索的调查，允许一个大的样本公正的任何旋转参数的中子星。我们发现，许多类星体的能量分布都符合对数正态分布，很少有偏离对数正态尺度和位置参数的小范围。一些类星体表现出对应于模式变化的多个能态，这意味着一些观察到的“零化”可能实际上是模式变化效应。PSRJ 1900 -2600被发现在其先前确定的“空”状态下发射微弱。我们发现了另一种状态变化效应的证据，在两个双脉冲星中，它们在零化时间尺度上表现出双峰性;也就是说，它们在连续发射状态和单脉冲发射状态之间切换。大的调制发生在整个完整的集成配置文件中，在领先的和落后的子束边缘增加零星的突发。其中一些高能爆发可能表明存在“巨脉冲”现象。我们没有发现调制和脉冲星周期，年龄或其他参数的相关性。最后，综合脉冲能量从其平均值的偏差一般是相当小的，尽管在一些脉冲星显着的相位分辨调制，我们解释为不同的脉冲星子束之间的能量调节的微弱证据。
2012-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the significance of relativistically hot pairs in the jets of FR II radio galaxies
FR II星系$-$中射电瓣的能量组成，通过比较它们的射电光度与在外部介质$-$中膨胀空腔所需的功率来估计，似乎排除了它们被质子能量支配的可能性。此外，如果喷流由冷质子的动能主导，那么在喷流的终端激波中将很难有效地加速轻子。假设轻子、质子和磁场的相对能量含量在整个激波中保持不变，上述结果意味着大尺度喷流在能量上也应该由轻子控制：$P_{\rm e,j} \gtrsim P_{\rm p,j}$。另一方面，以前对耀变体和射电核心中小尺度喷流的研究表明，电子对含量（每个质子的电子和正电子数）为$n_{\rm e}/n_{\rm p} \sim 20$量级。进一步假设喷流的粒子组成不会演化到耀变体尺度之外，我们证明了这意味着在$\barγ_{\rm e,j} \gtrsim 70(1+χ_{\rm p})(20n_{\rm p}/n_{\rm e})$的大尺度喷流中轻子的平均随机洛伦兹因子，并且质子应该与$χ_{\rm p} \equiv (ε_{\rm p} + p_{\rm p})/ρ_{\rm p} c^2 \lesssim 2$、$p_{\rm p}$质子压力、$ε_{\rm p}$质子内部能量密度和$ρ_{\rm p} c^2$质子静止质量能量密度具有温和的相对论性。我们导出了内喷流中电子-正电子对和质子-电子等离子体的加载条件，并论证了喷流中轻子的加热主要是由磁重联控制的。
2020-10-25 astro-ph.HE
Distinguishing black holes and wormholes with orbiting hot spots
每个正常星系中心的超大质量黑洞候选者可能是早期宇宙中产生的虫洞，连接我们宇宙的两个不同区域或多元宇宙模型中的两个不同宇宙。事实上，这些超大质量物体的起源还没有得到很好的理解，像虫洞这样的拓扑非平凡结构在广义相对论和其他引力理论中都是允许的，而且目前的观测不能排除这种可能性。几年后，VLTI仪器重力将有能力对银河系中超大质量黑洞候选者SgrA $^*$最内侧稳定圆形轨道附近的等离子体斑点进行成像。围绕虫洞运行的热点的二次图像与围绕黑洞运行的热点的二次图像有很大的不同，因为虫洞的光子捕获球要小得多。光子捕获球的半径与热点模型无关，因此它的可能探测，在观测上具有挑战性，但并非遥不可及，可以明确地测试我们银河系的中心是否藏有虫洞而不是黑洞。
2014-07-25 astro-ph.HE gr-qc
A Very Bright, Very Hot, and Very Long Flaring Event from the M Dwarf Binary System DG CVn
2014年4月23日，雨燕卫星对它的爆发警报望远镜探测到的一个硬X射线瞬变做出了反应，这是附近一个年轻的M矮星双星DG~CVn的恒星耀斑。我们利用观测在X射线，紫外线，光学和无线电波长来推断两个大耀斑的属性。在0.3-100 keV的带通范围内，主爆发的X射线谱可以用单个高温等离子体或非热厚靶韧致辐射模型来描述，我们排除了基于能量基础的非热模型。这是恒星耀斑中光谱观测到的最高温度，T $_{X}$为290 MK。第一个事件之后，几乎一天后发生了一个能量巨大的事件。我们约束的光球面积在两个耀斑中的每一个是$>$ 10 $^{20}$厘米$^{2}$，并找到证据，从流量比在第二个事件的贡献，除了通常的热，T $\sim$ 10 $^{4}$ K黑体发射耀斑的脉冲阶段。X射线和白光的辐射能量表明，这两个事件是从M矮星观测到的两个能量最高的X射线耀斑，X射线辐射能量在0.3-10 keV带通范围内分别为4 $\times$ 10 $^{35}$和9 $\times$ 10 $^{35}$ erg，E $_{V}$的光学耀斑能量分别为2.8 $\times$ 10 $^{34}$和5.2 $\times$ 10 $^{34}$ erg。这里介绍的结果应纳入大型恒星耀斑对近地系外行星大气的天体物理影响的最新模型。
2016-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nucleosynthesis in Hot and Dense Media
我们研究了有限温度和密度对β衰变速率的影响，以计算它们对核合成的贡献。本文用电子自质量的统计修正来估计热密背景对β衰变的QED型修正，重新考察了热密背景对电子质量的贡献，计算了热密背景对β衰变速率、氦产额、宇宙的能量密度以及中微子温度的变化，从一阶贡献的电子在这些过程中的自我质量。我们明确地表明，热贡献的氦丰度在T = m的冷却宇宙0.045%是高于相应的贡献氦丰度的加热宇宙0.031%，由于存在热费米子的核合成开始之前和核合成后，他们的缺席，在早期宇宙。热贡献氦丰度是一个简单的二次函数的温度，核合成之前和之后。然而，由于弱相互作用，这种二次行为在退耦温度之前并不相同;因此，在宇宙冷却到中微子退耦温度之前，核合成甚至还没有开始，QED成为主导理论。研究还表明，超大质量超致密恒星的核化学势影响β衰变和氦丰度，但背景贡献取决于温度与化学势的比值，而不仅仅是化学势或温度。人们已经注意到，温度在一个极其稠密的系统中起着调节参数的作用。
2014-05-06 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Luminosity Evolution of the Hot Gas in Normal Galaxies from the Near Universe to z=0.5
本文利用Chandra巡天中575个普通星系构建X射线光度函数，发现热气体X射线光度在过去50亿年内下降6-10倍，并指出高红移中等光度星系是解决失踪重子问题的最佳目标。
2024-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tracing the Energetic Outflows from Galactic Nuclei: Observational Evidence for a Large-Scale Bipolar Radio and X-ray-emitting Bubble-like Structure in M106
本研究利用Low-Frequency Array和Chandra观测数据，在邻近盘星系M106中发现了大规模双极射电/X射线气泡结构，证实了星系核反馈通过AGN喷流和星风调节周围星系际介质气体与能量的作用。
2023-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
