Thermally driven wind as the origin of warm absorbers in AGN
温暖的吸收体存在于许多活动星系核(AGN)中,被视为以每秒几百到几千公里的速度流出的轻度电离气体。这些缓慢的速度意味着一个大的发射半径,指向宽线区域和/或环面作为这种材料的起源。热驱动最初被认为是发射这种材料的合理机制,但最近的工作集中在磁风上,将这些缓慢,轻度电离的风与高度电离的超快流出物统一起来。在这里,我们使用最近发展的定量模型热风在黑洞双星系统预测的柱密度,速度和电离状态的活动星系核。热风是敏感的光谱能量分布(SED),所以我们使用现实的模型SED作为质量和质量吸积率的函数变化,成为X射线较弱(因此更多的光盘为主)在更高的爱丁顿比。这些模型使我们能够预测发射半径,速度,柱密度和热风的电离状态以及质量损失率和能量。虽然这些与观察到的一些温暖吸收剂的性质很好地匹配,但数据表明存在额外的风材料,最有可能来自灰尘驱动。
2019-08-15 astro-ph.HE
Superluminous transients at AGN centers from interaction between black-hole disk winds and broad-line region clouds
我们提出,超亮瞬变出现在活动星系核(AGN),如CSS 100217:102913+404220(CSS 100217)和PS 16 dtm,达到附近或超爱丁顿中心黑洞的光度中心区域,是由吸积盘风和云之间的相互作用,在宽线区(BLR)周围。如果盘亮度暂时增加,例如,极限环振荡,导致强大的辐射驱动风,强冲击波在BLR中传播。由于活动星系核BLR中的致密云通常与IIn型超新星中的密度相似,因此会出现强烈的辐射冲击,并有效地将喷出物的动能转化为辐射。因此,在活动星系核中心区域可以观测到类似于IIn型超新星的瞬变现象。由于一个典型的黑洞盘的风速是~ 0.1 c,其中c是光速,当喷射出~ 1 Msun时,喷射出的动能预计为~ 1 e52 erg。这种动能在一定的时间尺度内转化为辐射能,使风在BLR中扫起与自身相似的质量,这是几百天。因此,无论是光度(~ 1 e44 erg/s)和时间尺度(~ 100天)的超亮瞬变活动星系核中心区域匹配我们的相互作用模型中预期的。如果CSS 100217和PS16 dtm与极限环振荡触发的活动星系核活动有关,它们将在未来几年或几十年内再次变亮。
2017-06-21 astro-ph.HE
X-ray observations of powerful AGN outflows - implications for feedback
10年前,在非BAL活动星系核的X射线谱中首次探测到速度约为0.1- 0.2 c的高电离风。随后的观测和档案搜索显示,这种风是发光活动星系核的共同特征,增加了人们的信念,即强大的电离风在星系反馈模型中具有更广泛的重要性。奇怪的是,对于最佳量化的高速外流(发光的Seyfert PG 1211 +143),风似乎太强大了,与观测到的恒星核球和黑洞质量不相容,这表明风与核球气体的能量耦合一定是无效的。最近XMM-牛顿对窄线Seyfert NGC 4051的观测为这一明显的悖论提供了解释,找到了快速电离风在冲击ISM后失去大部分动能的证据。重要的是,风的动量是通过这样的冲击保持,支持的观点,动量驱动的流动提供了关键的联系之间的黑洞和恒星膨胀质量所暗示的观察到的M-西格玛关系。
2013-07-25 astro-ph.HE
The Suzaku view of highly-ionised outflows in AGN: II -- Location, energetics and scalings with Bolometric Luminosity
XMM-牛顿正在进行的研究表明,强大的吸积盘风,通过高度电离的Fe,K-壳层吸收在E>=6.7 keV,在当地宇宙中的活动星系核(AGN)中存在很大一部分(Tombesi等人,2010)。在Gofford等人(2013)中,我们分析了51个Suzaku观测到的活动星系核样本,并独立检测到约40%的样本中的Fe K吸收,我们测量了吸收气体的性质。在这项工作中,我们建立在这些结果考虑相关的风的属性。平均而言,快风(v_out> 0.01 c)位于<r>距其黑洞约10^{15-18} cm(典型值约为10^{2-4} r_s)处,其质量流出率约为<M_out>0.01-1 Msun/yr或0.01-1 M_edd,动能约<L_k>为10^{43-45} erg/s,相当于0.1-10% L_edd。我们发现在源的热光度和风速之间有一个基本的相关性,v_out \propto L_bol^α和α=0.4^{+0.3}-0.2}$(90%置信度),这表明更亮的活动星系核倾向于拥有更快的Fe K风。风的质量流出率M_out、动能功率L_k和动量通量P_out也与L_bol相关,因此在更明亮的活动星系核中存在更大质量和更高能量的风。我们调查这些属性的框架中的连续驱动的风,表明所观察到的关系是大致一致的风被加速的连续散射。我们发现,在全球范围内,一个显着的分数(约85%)的样本可以合理地超过…
2015-06-01 astro-ph.HE
An X-ray spectral variability of fast disk winds in AGN
最近对蓝移吸收线的X射线观测揭示出存在着流出速度为~0.1- 0.3 c的极快盘风。如此快速的外流将对黑洞和宿主星系的共同进化产生巨大影响,因为它们预计将携带大量的动能。这些快速风的共同特征之一是吸收特征的强时间变化性。为了研究这种变化,我们已经开发了一个新的X射线光谱模型的磁盘风,这是由三维蒙特卡罗辐射传输模拟的假设下,现实的风几何。通过将我们的风模型应用于原型风源PDS 456的多历元X射线数据,我们发现吸收线的变化是由风流出角的变化来解释的,而风的质量流出率没有任何大的变化。这一结果表明,快速盘风是稳定的,当地的水动力不稳定性产生了很大的时间变化的吸收线。此外,我们还将我们的风模型应用于盘线源1H 0707-495。我们的盘风模型成功地再现了该源的特征Fe-K特征。
2017-02-07 astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei Feedback in an Elliptical Galaxy with the Most Updated AGN Physics (I): Low-angular Momentum Case
通过二维高分辨率流体动力学数值模拟研究了活动星系核反馈对孤立椭圆星系宇宙演化的影响。选择模拟的内边界,以便解析邦迪半径。与前人的工作相比,本文仔细区分了热吸积模和冷吸积模,这两种吸积模对应不同的吸积速率,具有不同的辐射和风输出,并考虑了每种吸积模中辐射和风的反馈效应。采用了最新的活动星系核物理,包括来自热吸积流的辐射和风和来自冷吸积盘的风的描述。恒星形成、Ia型和II型超新星等物理过程也被考虑在内。我们研究了活动星系核的光变曲线、典型活动星系核的寿命、黑洞质量的增长、活动星系核的占空比、恒星的形成以及星系的X射线表面亮度。我们比较我们的模拟结果与观察,发现一般的一致性。与以前的模拟工作的比较发现显着的差异,表明活动星系核物理的重要性。辐射和风反馈各自的作用进行了检查,发现它们是不同的感兴趣的不同问题,如活动星系核光度和恒星形成。我们发现,这是很难忽视的任何一个,所以我们建议使用“冷反馈模式”和“热反馈模式”的名称来取代目前使用的。
2018-03-21 astro-ph.HE
X-ray reverberation lags of the Fe-K line due to AGN disc winds
在20多个活动星系核(AGN)的宽Fe-K能带上观测到短的X射线反射滞后。这种在滞后谱中的宽铁谱线特征在超爱丁顿源如方舟564($L/L_{\rm Edd}\sim 1$)和1H 0707- 495($L/L_{\rm Edd}\gtrsim 10$)中最为显著。观测到的滞后时间尺度对应于几个$R_g/c$的非常短的距离,因此它们被用来论证在快速旋转的黑洞的事件视界附近存在非常小的“灯柱”日冕。在这里,我们第一次表明,这些铁-钾短滞后更有可能出现在一个高度电离的风,发射在$\sim 50\,R_g$,旋转和外流的典型速度$0.2c$的散射。结果表明,该模型可以同时拟合1H 0707- 495和Ark 564的时均能谱和短时标滞后能谱。1H 0707--495中的Fe-K线有很强的类天鹅座P-Cygni廓线,这就要求风立体角很大,我们的视线要与风相交。相比之下,方舟564的能谱中缺乏吸收线,需要更正面的几何形状,而能量谱和滞后能谱中较弱的宽铁-钾发射则表明风的立体角较小。这与理论预测一致,即当源更超爱丁顿时,风会变得更强,支持AGN通过辐射压力驱动风反馈的想法。
2018-11-06 astro-ph.HE
Wind-luminosity evolution in NLS1 AGN 1H 0707-495
超快外流(UFOs)已被发现在高质量的X射线光谱的一些活动星系核(AGN)具有相当高的吸积率,并被认为是显着贡献的AGN反馈。经过十年的专门研究,它们的发射机制和结构仍然没有得到很好的理解,但可变性技术可能提供有用的限制。因此,在这项工作中,我们进行了通量分辨X射线光谱高度吸积和可变的NLS 1活动星系核,1H 0707-495,使用所有档案XMM-牛顿观测研究的UFO的结构。我们发现,风谱线减弱在较高的光度,最有可能是由于电离参数增加,如以前发现的一些类似的来源。相反,速度与光度相关,这与NLS 1 IRAS 13224-3809中观察到的趋势相反。此外,在IRAS 13224-3809中没有观测到的发射线的探测表明,1H 0707-495中的风具有更大的张角,可能是由于更高的吸积率。发射气体被发现保持大致恒定的光度。我们描述了风的变化与强辐射向外延伸发射半径和屏蔽外部发射气体的情况下,类似于超爱丁顿紧凑型物体,虽然其他可能的解释进行了讨论。我们的工作为1H 0707-495中的多相外流提供了一些线索。
2021-10-13 astro-ph.HE
Extragalactic gamma-ray background from AGN winds and star-forming galaxies in cosmological galaxy formation models
我们得到的贡献,河外伽玛射线背景(EGB)从活动星系核风和恒星形成的星系,包括一个物理模型的伽玛射线辐射产生的相对论质子加速活动星系核驱动和超新星驱动的冲击到一个国家的最先进的半解析模型的星系形成。这是基于星系相互作用作为AGN吸积和星暴活动的触发器,以及膨胀的冲击波作为向外传递活动核注入星际介质的能量的机制。我们比较模型预测的EGB光谱的费米-LAT在100 MeV和820 GeV之间的范围内进行的最新测量。我们发现活动星系核风在能量范围E_γ=0.1-1 GeV时能提供约35 $\pm$ 15%的EGB,在能量范围E_γ=1-10 GeV时能提供约73 $\pm$ 15%的EGB,在能量范围E_γ>10 GeV时能提供约60 $\pm$ 20%的EGB。AGN风对EGB的贡献被预测为3-5倍,比恒星形成星系(静止加星爆)的分级聚类方案中提供的更大。活动星系核风和耀变体的累积γ射线辐射可以解释EGB的振幅和谱形,假设标准的加速理论,活动星系核风参数与观测一致。我们还比较了模型预测的累积中微子背景AGN风与最近的冰立方数据。我们发现,对于加速质子谱指数p=2.2-2.3的活动星系核风,考虑到γ射线的内部吸收,Fermi-LAT和IceCube数据可以同时重现。
2017-09-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The X-ray Disk/Wind Degeneracy in AGN
相对论Fe K发射线从吸积盘和磁盘风编码的关键信息黑洞,其吸积和反馈机制。我们表明,这两个过程可以在原则上产生不可区分的线轮廓,使他们不能解开光谱。我们认为,这是可能的,在许多情况下,这两个过程有助于净线轮廓,和它们的相对贡献不能纯粹由铁钾光谱的约束。在几乎所有的研究Fe K排放到目前为止,一个单一的过程(无论是磁盘反射或风康普顿散射)被认为是占主导地位的总线轮廓。我们表明,拟合一个单一的过程排放模型(纯反射或纯风)的混合线轮廓的结果在大的系统偏差的关键参数,如质量流出率和自旋的估计。我们讨论了各种策略,以减轻这种影响,如包括高能量的数据覆盖康普顿驼峰,和未来的X射线任务的影响。
2022-03-28 astro-ph.HE
Relation between winds and jets in radio-loud AGN
本文研究射电噪活动星系核(AGN)中两种外流模式(风和喷流)之间的关系。在这项研究中,我们已经进行了一个系统的和均匀的分析XMM牛顿光谱的样本16个合适的射电响亮的塞弗特-1活动星系核。在这些活动星系核的电离风参数化,通过高分辨率的X射线光谱和光电离建模。我们发现了一个显着的负相关性之间的列密度NH的电离风和射电响度参数R的射流。我们探索不同的可能的解释,这种NH-R关系,并发现电离,倾斜,和光度效应是不太可能负责所观察到的关系。我们认为NH-R关系是吸积盘风的磁驱动机制的一种表现。磁场配置从环形到极向的变化,为外流的风或喷流模式提供动力,是观测到的风NH随着射电喷流变得更强而下降的最可行的解释。我们的研究结果提供了证据,风喷流双峰在无线电响亮AGN和新的光之间的联系,这两种模式的外流。这对吸积盘结构和风喷射机制具有深远的影响。
2019-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time-Dependent AGN Disc Winds II -- Effects of Photoionization
本文结合辐射流体力学和光致电离建模研究AGN线驱动盘风,发现引入X射线波段谱线计算的光致电离效应显著增强了盘风质量损失率与风速,并强调准确计算线力需全面原子数据与严谨辐射传输方法。
2025-03-31 astro-ph.HE
Unveiling the origin of the gamma-ray emission in NGC 1068 with the Cherenkov Telescope Array
一些观测结果揭示了广泛存在的温和相对论性广角活动星系核风与其宿主星系的气体强烈相互作用。这种风是潜在的宇宙射线加速器,费米伽马射线太空望远镜对附近塞弗特星系NGC 1068的伽马射线观测支持了这一点。在这种星系的环核分子盘中观测到的活动星系核驱动风加速的相对论粒子产生的非热辐射被用来产生γ射线谱。活动星系核风模型预测的硬谱在很高的能量带,这与文献中讨论的其他模型,如星暴或活动星系核喷流的对应显着不同。我们提出了专门的模拟观测通过切伦科夫望远镜阵列(CTA),下一代地面伽玛射线天文台,非常高的能量谱的塞弗特星系NGC 1068假设活动星系风和活动星系喷流模型。我们证明,考虑到50小时的观测,CTA可以有效地用于约束两种不同的排放模型,提供重要的洞察力的物理管理的粒子加速在非相对论活动星系核驱动的外流。这一分析强烈激励观测塞弗特和星暴星系CTA,以测试源人口模型的河外伽玛射线和中微子背景。
2019-04-17 astro-ph.HE
Line-driven disc wind in near-Eddington active galactic nuclei: decrease of mass accretion rate due to powerful outflow
根据最近的X射线观测,来自超大质量黑洞的超快速流出物预计将有足够的能量对其宿主星系产生巨大影响,但其发射和加速机制尚未得到很好的理解。我们进行二维辐射流体动力学模拟紫外线驱动的盘风,以计算在这些模型中的质量损失率和动能。我们开发了一种新的迭代技术,减少了通过内盘的风质量损失的质量吸积率。这使得内部圆盘的紫外线亮度较低,与先前假设半径恒定的吸积率的模拟相比,风力减少。在我们的模拟中,线驱动风仍然非常强大,对于质量$10^8-$ $10^{10}\, M_\odot$在$L/L_{\rm Edd}=0.5-$ $0.9$处吸积的黑洞,大约有一半的质量吸积率被喷射到风中。我们的结果为基于线驱动盘风物理模型估算超大质量黑洞的增长率和估算向星际介质喷射的动能(活动星系核反馈)开辟了途径.
2020-04-02 astro-ph.HE
A new powerful and highly variable disk wind in an AGN-star forming galaxy, the case of MCG-03-58-007
我们提出了一个新的候选人的快速盘风的发现,在附近的塞弗特2星系MCG-03-58-007。这种风是在2010年进行的一次深朱雀观测中发现的。总的来说,MCG-03-58-007的X射线光谱被密度为NH~10^23 cm^-2的中性柱高度吸收,这与2型活动星系核的光学分类相一致。此外,这一观测揭示了在E = 7.4 +- 0.1 keV和E = 8.5 +- 0.2 keV处存在两个深吸收槽。如果与蓝移的FeXXVI有关,这些特征可以用两个高度电离的(log λ/(erg cm/s)~ 5.5)和高柱密度(NH~5-8 x 10^23 cm ^-2)流出吸收体的存在来解释,其v_out1~ -0.1c和v_out2~-0.2c。在这次观测中探测到的盘风很可能是从距离中心黑洞几百个引力半径内发射的,并且具有与显著反馈的处方相匹配的动力学输出。盘风的低速分量的存在被后续的XMM-牛顿和NuSTAR观测的分析独立地证实。在第二次观测中还看到了风的更快(v_out~ -0.35 c)分量。在这次观测中,我们还目睹了一次持续Δt ~ 120 ksec的掩星事件,我们将其归因于盘风不透明度的增加(ΔNH~1.4x10^24 cm^-2)。我们的解释是,风的慢区(v_out~ -0.1c)是最稳定但不均匀的分量,而风的快区可能与两种不同的风的内部流线相关联。
2018-07-02 astro-ph.HE
Numerical simulations of AGN wind feedback on black hole accretion: probing down to scales within the sphere of influence
有几个过程可能限制超大质量黑洞(SMBH)的吸积速率。通常考虑的两个过程(例如,次网格处方)是邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积和爱丁顿限制。第三个是活动星系核风反馈。长期以来,人们一直认为,这样的风反馈调节最终SMBH质量,然而,最近已经表明,活动星系核风也可以调节平均吸积率在一个符合高红移活动星系核的观测水平。在本文中,我们研究风反馈的吸积率的影响,使用二维,高分辨率的流体动力学模拟,将自洽风注入计划,并解决SMBH球的影响。两种不同的情况下进行了探索和比较:一个在初始气体密度是均匀的,和一个在其中它有一个等温的球体轮廓。我们还比较了有和没有冷却的模拟。我们的主要发现是,对于合理的参数,活动星系核反馈总是限制吸积率远低于邦迪-霍伊尔-利特尔顿限制。对于典型的风参数和一个统一的ISM密度的顺序$1 {cm}^{-3}$,吸积率被发现是几个数量级小于在大样本的高红移活动星系核推断。另一方面,吸积率获得的初始等温密度分布被发现是一致的观察,特别是当冷却。此外,它大致与$σ^{5}$的速度分散的隆起,符合$M-σ$关系。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Qwind3: UV line-driven accretion disc wind models for AGN feedback
活动星系核(AGN)中的紫外(UV)亮吸积盘应该引起线驱动,产生强大的风,这可能在AGN反馈以及产生宽线区等结构中起重要作用。然而,耦合辐射流体动力学代码是复杂和昂贵的,所以我们计算风,而不是使用非流体动力学的方法(Qwind框架)。原始的Qwind模型假设风中的初始条件,并且只有简单的辐射传输。在这里,我们提出了一个改进的版本,推导出风的初始条件,并已显着改善射线跟踪计算风吸收自一致的紫外线辐射的扩展性质。我们还校正了相对论效应的辐射通量,并评估了这对风速的影响。这些变化意味着模型更加物理化,因此其预测更加稳健。我们发现,即使考虑相对论效应,风可以定期达到速度$\simeq$(0.1-0.5)$c$,并进行质量损失率可以高达30%的吸积质量的黑洞质量的$10^{7-9}$ $\mathrm{M}_\odot$,和50%的爱丁顿率的质量吸积率。总的来说,风的功率与黑洞的质量吸积率成幂律关系,这与目前包含活动星系核反馈的宇宙学模拟中普遍假设的较弱的尺度关系不同。更新后的代码Qwind 3在GitHub上公开提供
2021-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-wavelength campaign on NGC 7469: III. Spectral energy distribution and the AGN wind photoionisation modelling, plus detection of diffuse X-rays from the starburst with Chandra HETGS
我们调查的物理结构的活动星系风的Seyfert-1星系NGC 7469通过高分辨率X射线光谱与钱德拉HETGS和光电离模型。钱德拉,HST和斯威夫特的同期数据被用来模拟光学紫外-X射线连续谱,并确定光谱能量分布(SED)在两个时代,相隔13年。在我们的研究中,我们使用了2015年12月至2016年1月的新观测结果和2002年12月的历史观测结果。我们研究的SED形状的变化,看到两个时代之间的风的光电离的影响。HETGS光谱表明,NGC 7469的活动星系核风由四个电离分量组成,它们的外流速度在-400到-1800 km/s之间。从我们的建模中,我们发现,在电离连续形状的变化之间的两个时代的结果在风分量的电离状态的一些变化。然而,对于在X射线中检测到的主要离子,它们在所有四种组分上的柱密度之和在实践中保持不变。对于四个组分中的两个,我们发现它们在两个时期都是热不稳定的,我们使用冷却和复合时标得到2 < r < 31 pc和12 < r < 29 pc。对于另外两个热稳定组分,我们从复合时间尺度获得r < 31 pc和r < 80 pc。我们的光电离建模和热稳定性分析的结果表明,在NGC 7469的吸收剂组件是一致的是一个热驱动风从活动星系核环面。最后,通过对零级ACIS/HETG数据的分析,我们发现0.2-1 keV之间的X射线辐射在空间上扩展了1.5-12”。这种弥漫的软X射线辐射…
2018-03-22 astro-ph.HE
Exploring accretion disc physics and black hole growth with regular monitoring of ultrafast AGN winds
15年的XMM-牛顿观测已经确定,超快,高度电离的风在无线电安静的AGN中很常见。一个简单的爱丁顿极限吸积理论正确地预测了这种风的典型速度(~0.1c)和高电离,观察到的流动能量能够喷射恒星形成气体。随着最近对原型UFO PG 1211 +143的扩展XMM-牛顿观测,揭示了更复杂的流动模式,我们建议在未来十年内进行有针对性的观测,为探测内部吸积盘结构和SMBH增长提供独特的潜力。
2017-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Line driven winds and the UV turnover in AGN accretion discs
活动星系核的SEDs通常在λ 1000处发生翻转,这意味着吸积盘的最高温度T_max约为50,000 K。大质量O型星显示出类似的T_max,伴随着线驱动质量损失Mdot_wind随表面温度的增加而急剧上升。AGN AD也具有类似于大质量O型星的表面引力。O型恒星的Mdot_wind达到~10^-5 Msun/年。由于活动星系核AD的表面积可以大10^6,因此活动星系核AD中隐含的Mdot_wind可以达到吸积速率Mdot。因此,朝向AD中心的Mdot_wind Mdot的上升可以设置T_max~ 50,000 K的类似上限。为了探索这一想法,我们解决了径向结构的AD与质量损失项,并计算隐含的AD排放使用的质量损失项来自O星的观测。我们发现,Mdot_wind通常在GM/c^2的几十秒处变得与Mdot相当。因此,标准的薄AD解决方案有效地截断最里面的稳定轨道之外。计算的AD SED显示了在λ ~ 1000 A处观测到的周转,这是弱依赖于AGN光度和黑洞质量。由于大的截断半径,AD SED通常与黑洞自旋无关。然而,冷AD(低Mdot,高黑洞质量)被预测为无风,因此其SED应该对黑洞自旋敏感。吸积气体可能会形成一个热的厚盘与截断半径内的低辐射效率,或强烈的线驱动流出,这取决于它的电离状态。
2013-12-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling the Fe K Line Profiles in Type I AGN with a Compton-Thick Disk Wind
我们已经建立了一个小样本的塞弗特星系,以前被确定为具有简单的X射线光谱,几乎没有内在的吸收。在这个样本中的源都包含适度广泛的Fe K壳层发射的组件,是理想的候选人测试的适用性的康普顿厚吸积盘风模型AGN发射组件。通过风的视角允许观察者看到气体的吸收特征,而正面视角允许观察者看到来自风的散射光。我们发现,铁K发射线的轮廓很好地描述了一个模型的康普顿厚的吸积盘风的太阳丰度,产生几十到几百个引力半径的中心黑洞。此外,拟合需要铁钾α发射的中性成分,该成分太窄而不能从风的内部产生,并且可能来自更远的后处理区域。我们的研究表明,康普顿厚的风可以对观测到的活动星系核的X射线光谱产生深远的影响,即使系统没有通过流动。
2012-04-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extreme AGN Variability in WISE: Powerful Flares and Candidate Tidal Disruption Events in AGN
University of Missouri – Kansas City(密苏里大学堪萨斯城分校);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);Columbia University(哥伦比亚大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);California Institute of Technology(加州理工学院);American Museum of Natural History(美国自然历史博物馆);CUNY Borough of Manhattan Community College(纽约市立学院曼哈顿社区学院);CUNY Graduate Center(纽约市立大学研究生中心)
本研究利用WISE超10年的中红外数据,识别出两个AGN中的候选TDE,发现WISE可探测尘埃遮蔽AGN中的TDE,为研究TDE提供了新途径。
2026-09-02 astro-ph.HE
Wind from cold accretion flows
本文综述了活动星系核吸积盘中辐射线驱动力和磁驱动两种风机制的研究历史与最新进展,并探讨了其对超快外流和AGN反馈的解释与作用。
2024-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational Signatures of Galactic Winds Powered by Active Galactic Nuclei
我们预测了活动星系核(AGN)驱动的星系尺度外流的观测特征。大部分辐射是由被驱动进入周围星际介质(ISM)的前向激波产生的,而不是由反向激波产生的。活动星系核提供能量的星系风,其能量由现象学反馈论证所建议,应该产生10^(41-44)erg/s的空间扩展的1-10 keV X射线辐射,显著超过与正常恒星形成星系相关的空间扩展的X射线辐射。这种辐射的存在是对活动星系核流出物是否与其宿主星系的ISM显著相互作用的直接测试。我们进一步表明,即使是无线电安静类星体应该有一个无线电光度相当于或超过正常的恒星形成星系的远红外无线电相关。这种射电辐射直接限制了活动星系核驱动的星系风的总动能通量。来自活动星系核风震的射电辐射也可以解释最近强调的射电光度和射电宁静类星体活动星系核窄线区运动学之间的相关性。
2014-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Tell-Tale Spectral Signatures of MHD-driven Ultra-Fast Outflows in AGNs
我们的目标是探索光谱特征的预测多离子不明飞行物的宽带X射线光谱的活动星系核(AGN)的背景下,利用一个简单的磁流体动力学(MHD)框架的吸积盘风模型。我们主要集中在检查光谱对一些关键属性的依赖性;(1)电离光度比$λ_{\rm ion}$,(2)视线风密度斜率$p$,(3)光学/紫外-X射线强度$α_{\rm OX}$,(4)倾角$θ$,(5)X射线光子指数$Γ$和(6)风密度因子$f_D$。重点是在亚爱丁顿政权的无线电安静塞弗茨,多离子UFO光谱系统地计算作为这些参数的函数,以显示MHD驱动的UFO印记一个独特的非对称吸收线轮廓与明显的蓝尾结构的平均。这种特征线签名是通用的简化MHD盘风模型在这项工作中,由于其特定的运动学和密度结构。这些吸收线轮廓的特性可以被用作诊断,以区分不同的风驱动机制,甚至是特定的MHD风参数的值。我们还提出了高保真度微量热计模拟,以预期即将推出的{ \it XRISM}/Resolve和{ \it Athena}/X-IFU仪器,以证明这种“指示”信号可能不受额外的热吸收剂和部分覆盖气体的光谱污染的影响。
2022-09-19 astro-ph.HE
Winds Can "Blow Up" AGN Accretion Disk Sizes
最近的多波段变率研究表明,活动星系核(AGN)吸积盘的大小一般比经典薄盘的预测大$2\sim 3$的一个因素。这暗示了经典薄盘理论中缺少的一些关键成分:在这里,我们提出了吸积盘风。对于给定的辐射光度,在吸积盘外部,有风情况下的有效温度高于无风情况下的有效温度,同时,有风情况下的径向温度廓线比无风情况下的径向温度廓线浅。在有风的情况下,对于给定的波段,大半径的黑体辐射对观测到的光度的贡献比无风的情况更大。因此,风箱的盘尺寸可以大于无风箱的盘尺寸。我们证明了一个吸积速率标度为$\dot{M}_0 (R/R_{\mathrm{S}})^β$的模型(即,吸积率随着半径的减小而下降)可以匹配NGC 5548的带间时间滞后和光谱能量分布。我们的模型也可以解释带间时间滞后的其他来源。因此,我们的模型可以帮助破译当前和未来的连续混响映射观测。
2018-10-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dust formation in AGN winds
对活动星系核(AGN)的红外观测揭示了由AGN统一引起的假定的尘埃环核“环面”的辐射,该环面被来自中心吸积黑洞(BH)的辐射加热。在活动星系核光谱中观测到的强9.7和18微米硅酸盐特征,无论是在发射还是吸收方面,都进一步表明了这种尘埃环境的存在。本文详细计算了活动星系核吸积盘风中硅酸盐尘埃形成的化学过程。这里考虑的风是磁流体动力学(MHD)风驱动的整个吸积盘域,从BH附近的BH影响的半径,1到100 pc的顺序取决于居民BH的质量。我们的研究结果表明,这些风提供了有利于形成大量尘埃的条件,特别是对于接近爱丁顿极限的物体,使AGN成为宇宙中尘埃的重要来源,特别是对于发光类星体。我们的模型证明了r对风中尘埃颗粒有效形成和存活的幂-1密度定律的重要性。尘埃产生率与中心BH的质量成线性关系,并随无量纲质量吸积率在2 ~ 2.5之间呈幂指数律变化。稠密的尘埃气体的分布类似于一个环形的形状,具有高的柱密度和光学深度沿赤道的视角,在协议的活动星系核统一图片。
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
AGN obscuration from winds: from dusty infrared-driven to warm and X-ray photoionized
我们目前的计算活动星系核风在秒差距尺度,以及相关的遮蔽。我们考虑了红外辐射对尘埃颗粒的压力和来自中心黑洞的X射线与热、冷等离子体的相互作用。红外辐射(IR)被纳入采用通量限制扩散近似的辐射流体动力学模拟。我们发现,在X射线亮度L=0.05 - 0.6 L_edd的范围内,康普顿厚度的流动部分(又称环面)的张角约为72-75度,与亮度无关。当L > 0.1L_edd时,外流的沙尘风提供了遮蔽,而红外气压起主要作用。全球气流由两个阶段组成:倾角θ> 70 °时的冷气流和倾角较低时的低密度热电离风。热风的动力压力在形成密集的红外支持流方面是重要的。在光度<0.1 L_edd的外流事件之后,当风切换到缓慢吸积的延长时期。
2012-11-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-energy Neutrinos from Outflows Powered by Kicked Remnants of Binary Black Hole Mergers in AGN Accretion Disks
本研究探讨AGN吸积盘中BBH并合产生的残余黑洞风驱动激波,计算中微子产生及探测前景,提出与引力波联合观测的候选系统。
2024-03-14 astro-ph.HE
Mass loading and knot formation in AGN jets by stellar winds
来自活跃星系的喷流以数百千秒差距的尺度从中央黑洞传播到射电瓣。喷流可能会遇到具有强烈恒星风的巨星,并产生可观察到的信号。对于强风和弱急流,相互作用可能会截断急流在其过境期间通过质量负载。对于较弱的射流,相互作用可以在射流中产生结。我们提出了最近的3DMHD数值模拟模拟这种喷风相互作用及其观测后果的演变。我们探讨了(i)射电喷流和星风的相对机械光度(ii)喷流轴与恒星轨道路径之间的碰撞参量(iii)喷流和星风的相对磁场强度。
2013-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The impact of AGN-driven winds on physical and observable galaxy sizes
本文通过高分辨率模拟研究活动星系核驱动风如何抑制大质量星系致密化,发现其通过降低内区气体密度和尘埃消光改变多波段观测尺度,强调了前向建模在星系比较研究中的重要性。
2023-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic winds driven by line force from the standard thin disk around supermassive black holes: II. a possible model for ultra-fast outflows in radio-loud AGNs
在射电强活动星系核中,在$\sim10^{\rm o}$ -$70^{\rm o}$远离喷流的倾角处探测到超快外流。除了UFO的倾角外,射电强活动星系核中的UFO与射电静活动星系核中的UFO具有相似的性质。如此低倾角的不明飞行物无法用线力机制来解释。基于自相似解和辐射转移计算,提出了磁驱动机制来解释不明飞行物。然而,自相似解的能量学性质还有待于数值模拟的进一步证实。为了理解射电强活动星系核中UFO的形成和加速,本文提出了一个由线力和磁场共同驱动的盘风模型,并进行了数值模拟。最初,将磁场设置为比磁盘表面处的气体压力强10倍。模拟结果表明,线力和磁场共同驱动的圆盘风可以描述射电强活动星系核中UFO的特性。纯磁流体动力学(MHD)模拟也实现了。当初始条件相同时,磁场和线力的混合模型比纯MHD模型更有助于UFO的形成。为了证实这一结果,值得研究更强磁场的情况。
2021-11-18 astro-ph.HE hep-th
Time-Dependent AGN Disc Winds I -- X-ray Irradiation
本文通过含时辐射流体力学研究AGN线驱动盘风,发现散射和再发射会削弱风,但吸收截面适度增加即可克服抑制,且质量外流率可达流入率的20%以上,显著影响吸积流结构。
2023-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The origin of ultra-fast outflows in AGN: Monte-Carlo simulations of the wind in PDS 456
超快外流(UFO)在许多活动星系核中被发现,这为活动星系核反馈到宿主星系提供了一种可能的模式。然而,这些外流的发射和加速机制目前尚不清楚,紫外线驱动显然非常不利,因为沿着视线的材料高度电离,因此没有紫外线跃迁。我们使用PDS 456的朱雀X射线数据重新讨论了这个问题,PDS 456是本宇宙中最强大的UFO。我们探索在风的条件下,通过开发一个新的3-D蒙特卡罗辐射传输代码。该代码只处理高度电离的离子,但数据显示风的电离状态足够高,这是适当的,这种限制使它足够快地探索参数空间。我们重现了早期工作的结果,证实了风中的质量损失率约为通过外盘推断的流入率的30%。我们第一次表明,紫外线驱动很可能是一个主要的贡献风加速。风中的质量损失率与纯线驱动系统的预测相匹配,并且这种紫外线吸收可以在视线之外发生。连续体驱动也应该发挥作用,因为源是接近爱丁顿。这预示着最极端的外流将产生于最高质量吸积速率流到高质量黑洞上,正如所观察到的那样。
2014-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN and Star Formation Feedback in Galaxy Outflows
大规模、广泛的外流在活跃星系中很常见。在恒星形成与活动星系核共存的系统中,目前还不清楚两者在驱动外流方面所扮演的角色。在这项工作中,我们提出了三维辐射冷却MHD模拟这些外流的形成,考虑到从活动星系核和超新星驱动的风的反馈。我们发现,一个大的开口角AGN风发展喷泉结构,使膨胀的气体回落。此外,它在核区域附近耗尽气体,在几十万年内熄灭恒星形成和吸积,这建立了这些外流的占空比。活动星系核风占外流的最高速度特征,速度约为10.000 km s $^{-1}$(在UFO中观察到的),但这些并不像分子外流观测所要求的那样冷和密集。东北风驱动的风是主要负责所观察到的外流的质量负载。
2018-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
MHD Accretion-Disk Winds as X-ray Absorbers in AGNs
本文给出了在中心X射线源辐照下,吸积盘周围自相似磁流体风的二维电离结构。基于早期的观测线索和理论论证,我们将注意力集中在这些风的一个子集上,即具有径向密度依赖性的风。我们采用光电离程序XSTAR计算了大量不同元素离子的离子丰度,然后编制了它们的视线(LOS)吸收柱。特别注意的是吸收测量分布(AMD),即它们的氢当量柱每对数电离参数λ间隔,d N_H/(d \log λ),它提供了一个衡量的风的径向密度分布。当n(r)~1/r时,AMD不依赖于α,这与由几个活动星系核的X射线谱推断的AMD行为一致。对于特定的风结构和X射线谱,我们还计算了一些离子的详细吸收线轮廓,以获得它们的LOS速度,对于Fe XVII,v~100-300 km/sec(在\log λ ~2-3处),对于Fe XXV,v~ 1,000 - 4,000 km/sec(在\log λ ~4-5处),与观测结果非常一致。我们的模型仅用质量吸积率\dot{m}和视线角θ两个参数来描述这些风的X射线吸收特性。X射线电离源在这些风中的遮蔽概率随\dot{m}的增大而减小,随θ的增大而急剧增大。因此,我们同意以前的作者,这些风配置,从全球来看,纳入所有必要的属性的秒差距尺度“鸟居”在活动星系核统一方案中调用。我们指出,AMD和吸收线剖面观测的组合可以唯一地确定这些模型参数和它们对活动星系核人口统计的影响。
2010-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radiation-ionization hydrodynamic simulations of AGN line-driven winds lead to transient shielding and BAL/UFO signatures
School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);Eureka Scientific Inc.(尤里卡科学公司);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,天体物理学与行星学研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Department of Physics, Astrophysics, University of Oxford(牛津大学物理与天体物理系);School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院)
研究通过多频多向蒙特卡洛辐射光致电离水动力学模拟,探讨AGN线驱动风在X射线密集环境中的暂态屏蔽效应及BAL/UFO特征形成机制。
2026-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio signatures of AGN-wind-driven shocks in elliptical galaxies: From simulations to observations
Astrophysics Division, Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台天体物理部);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Center for Astronomy and Astrophysics and Department of Physics, Fudan University(复旦大学天文与天体物理中心及物理系);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University(南京大学现代天文与天体物理重点实验室);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
研究通过模拟揭示AGN风驱动激波在射电波段的同步辐射特征,表明该特征可用于探测和表征AGN反馈。
2025-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Removing Cool Cores and Central Metallicity Peaks in Galaxy Clusters with Powerful AGN Outbursts
最近对星系团的X射线观测表明,星系团的人口根据中心气体熵呈双峰分布,并分为两类:冷核(CC)和非冷核(NCC)星系团。虽然人们普遍认为活动星系核反馈在抵消辐射损失和维持许多星系团处于CC状态方面起着关键作用,但NCC星系团的起源却不太清楚。与此同时,最近在星系团中探测到了一些极其强大的活动星系核爆发,总能量约为10^{61}-10 ^<$62}尔格。使用二维流体动力学模拟,我们表明,如果这种能量的大部分是沉积在CC集群的中心附近,这可能是常见的,由于密集的核心,这些活动星系核爆发可以完全删除CC,将它们转化为NCC集群。我们的模型也有有趣的影响集群丰度配置文件,通常显示在CC系统的中心峰。我们的计算表明,在CC到NCC的转换,活动星系核爆发有效地混合金属在集群中心区域,甚至可能会删除中心丰度峰,如果他们不够宽。对于中心丰度峰较宽的CC团簇,活动星系核爆发使峰丰度降低,但不能有效地破坏峰丰度。我们的模型可以同时解释的矛盾(可能是双峰)的结果,在NCC集群的丰度配置文件,其中一些是几乎平坦的,而其他人有很强的中心峰类似于CC集群。对中心丰度峰的大小及其红移演化的统计分析可能会对这两种类型NCC星系团的起源以及星系团热力学和活动星系核活动的演化历史提供有趣的见解。
2010-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Active Galactic Nucleus Feedback in an Elliptical Galaxy. IV. The Importance of the Jet Wind Coupling
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);ShanghaiTech University(上海科技大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Fudan University(复旦大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
本文研究了喷流反馈对椭圆星系演化的影响,通过三种模型比较发现喷流反馈效率低于风反馈,因喷流开角小且动量低,非线性耦合导致更强的抑制效应。
2026-04-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Type Ia supernovae and stellar winds in AGN driven relativistic bubbles
我们分析了演化恒星的星风行为和活动星系核驱动的相对论气泡中Ia超新星爆炸的结果。我们发现,风壳的膨胀是有效地减速的相对论压力,但它们的整体运动被保存,使它们与母星一起穿过气泡。风物质只占气泡体积的一小部分,基本上不影响SN残余物的膨胀。如果包层保持完整并保持球形,估计气泡中SN残留物的最大半径为30-40 pc。由于Rayleigh-Taylor不稳定性导致的SN壳层的破碎可以减轻SN物质的传播,因此喷出物碎片能够穿过相对论气泡。在气泡外,风壳和超新星碎片在气泡边界附近的团内介质中减速。沉积的超新星Ia物质可以在相对论气泡的边界处的薄层中富集具有金属的团内气体。这个过程可能导致增强的线发射的边缘。在相反的极限,当超新星遗迹的碎片是温和的或不存在的,超新星Ia物质平流的相对论等离子体,并可能离开明亮的星系团星系的中心区域,与不情愿地移动的气泡。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Establishing the impact of powerful AGN on their host galaxies
确定活动星系核在星系形成过程中的作用仍然是星系形成理论的最大挑战之一。为了解决这个问题,我们总结了我们最近的工作调查:(1)电离外流的物理驱动器和(2)观测签名的影响喷流/外流对恒星形成和分子气体含量在活动星系核宿主星系。我们确认无线电发射和极端电离气体运动学活动星系核主机之间的连接。发射线选择活动星系核显着更有可能表现出电离流出(跟踪的[O III]发射线),如果投影的线性范围内的无线电发射被限制在光谱孔径。后续的高分辨率射电观测和积分场光谱的10个发光的2型活动星系核揭示中等功率,年轻(或挫折)喷流与星际介质的相互作用。我们发现,这些来源生活在高度恒星形成和气体丰富的星系。此外,通过对8个z~ 2X射线活动星系核主星系的ALMA尘埃图和积分场谱的结合,我们发现H-α辐射是一种不可靠的恒星形成示踪剂。对于五个有电离流出的目标,我们没有发现恒星形成的戏剧性原位关闭。在这两项研究中,我们发现,如果这些活动星系核确实对其宿主星系产生了负面影响,那么它必须发生在小的(未解决的)空间尺度上,并且/或者尚未发生可观察到的星系范围内的影响。
2020-06-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN winds and outflows: from accretion-disc scales to the host galaxy
Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,拉格朗日实验室)
本综述总结XRISM等观测对AGN内吸积盘超快外流物理性质与能量的最新认识,并展望NewAthena等设施揭示其反馈宿主星系的机制。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the role of self-gravity in clouds impacted by AGN-driven winds
本研究通过流体动力学模拟探究AGN驱动星风与恒星形成云的相互作用中自引力的效应,揭示了不同功率星风下云团的演化差异、多相外流特征及星风对恒星形成的双重调控作用。
2024-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Survival of the obscuring torus in the most powerful active galactic nuclei
专门的搜索通常会发现,随着活动星系核(AGN)亮度的增加,活动星系核(AGN)中被遮蔽的部分会减少。这通常被解释为活动星系核环面的覆盖因子随光度增加而减少的证据,即所谓的后退环面模型。利用从明亮超硬XMM-牛顿巡天中选取的199个活动星系核(AGN)的全通量限制X射线样品,我们确定了在10 $^{42}$到10 $^{45}$ erg/s范围内,光学2型活动星系核在0.05 $\leq$ z $\leq$ 1处的本征分数随静止坐标系2-10 keV X射线光度的变化。我们使用CLUMPY环面模型导出的活动星系核环面覆盖因子的分布。由于这些分布结合在总AGN人口需要匹配的内在类型2 AGN分数,我们揭示了人口的X射线未检测到的对象与高覆盖因子环面,这是越来越多的AGN光度较高。当这些“失踪”的对象包括在内,我们发现康普顿厚的活动星系核占最多的总人口的$_{-10}^{+9}$ 37%。内禀的2型活动星系核分数为58 $\pm$ 4%,并有一个弱的,不显着的(小于2 $σ$)光度依赖。这与活动星系核调查报告的结果和后退环面模型的预期相矛盾。我们的研究结果表明,大多数z<1的发光快速吸积超大质量黑洞位于高度模糊的核环境中,但它们中的大多数都嵌入得很深,以至于到目前为止,它们在<10 keV的广域调查中逃脱了X射线的检测。
2017-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Energy Coupling Efficiency of AGN Outbursts in Galaxy Clusters
活动星系核(AGN)喷流被认为是解决团内介质(ICM)冷却流问题的重要途径,但其具体机制仍存在争议。在这里,我们提出了一个系统的研究能量耦合效率$η_{\rm cp}$,AGN喷流能量转移到ICM的分数。我们首先估计值的$η_{\rm cp}$分析在两个极端的情况下,这是进一步确认和扩展的参数研究的球形爆发在均匀介质中使用流体动力学模拟。我们发现,$η_{\rm cp}$增加从$\sim 0.4$的弱等压注入到$\gtrsim 0.8$的一个强大的点注入。对于任何给定的爆发能量,我们发现两个特征爆发功率,分开这两个极端的情况。然后,我们研究了在一个现实的ICM流体动力学模拟AGN喷流爆发的能量耦合效率,发现喷流爆发是本质上不同于球形爆发。对于强喷流和弱喷流爆发,$η_{\rm cp}$通常在$0.7-0.9$附近,部分原因是喷流爆发的非球形性质,它产生从热点发出的回流,显著增强喷出物-ICM相互作用。而对于强大的爆发的能量转移到ICM的射流的主要部分是由冲击耗散,冲击耗散只占$\lesssim 30\%$注入射流能量弱爆发。虽然强大的和弱的爆发都可以有效地加热冷却流,但强大的热能主导的射流在延迟中心冷却灾难的发生方面最有效。
2020-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cycling of the powerful AGN in MS 0735.6+7421 and the duty cycle of radio AGN in Clusters
我们提出了一个分析的深钱德拉X射线观测的星系团MS 0735.6+7421,其中主机最活跃的无线电活动星系核已知的。我们的分析揭示了它的热大气中有两个直径为200-240千秒差距的空洞。总空腔焓、平均年龄和平均射流功率分别为$9\times 10^{61}$ erg、$1.6\times 10^{8}$ yr和$1.7\times 10^{46}$ erg/s。空腔周围有几乎连续的温度和表面亮度不连续性,这与马赫数为1.26(1.17-1.30)、年龄为$1.1\times 10^{8}$ yr的椭圆激波阵面有关。冲击波以$1.1\times 10^{46}$ erg/s的速率将至少$4\times 10^{61}$ erg注入到热大气中。第二对空洞和可能的第二个冲击波阵面位于射电喷流附近,表明活动星系核的能量在过去的1亿年里下降了30倍。围绕中央星系的多相大气以每年36兆太阳的速度冷却,但不会以可观的速度形成恒星。除了加热,射电喷流中的夹带可能会耗尽核心的燃料,并阻止气体从星团内介质中冷凝出来。最后,我们研究的平均时间间隔活动星系核爆发的系统与多代的X射线腔。我们发现,像MS 0735,他们的活动星系核复兴的时间尺度上,大约是1/3的平均中央冷却时间尺度,表明在这些系统中,喷流加热超过冷却。
2014-05-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Powerful Outflows and Feedback from Active Galactic Nuclei
活动星系核(AGN)代表了几乎每个星系中心的超大质量黑洞的生长阶段。在明亮活动星系核的X射线谱中,速度为$\sim 0.1- 0.2c$的强有力的、高度电离的风是一个共同的特征,它为黑洞和它的宿主性质之间众所周知的联系提供了一个似乎合理的物理起源。可观测性约束表明,风必须是偶发的,并且只能在其生命周期的百分之几内被探测到。建立$M -σ$关系的最强大的风反馈可能根本无法直接观测到。$M - σ$关系表示活动星系核反馈性质的全球变化。当黑洞质量低于$M-σ$时,反馈仅限于黑洞附近。在$M-σ$质量下,它变得更有能量和更广泛,并且可以作为快速分子流出物赶走大部分凸起气体。
2015-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Chasing obscuration in type-I AGN: discovery of an eclipsing clumpy wind at the outer broad-line region of NGC 3783
2016年,我们实施了一项Swift监测计划,以跟踪八个I型AGN在一年内的X射线硬度变化。这次监测的目的是在活动星系核中发现强烈的遮蔽事件,从而通过触发XMM-牛顿、NuSTAR和HST联合观测来研究它们。我们在2016年12月成功地为NGC 3783完成了这一任务。我们发现,在这个活动星系核中,有一个模糊的外流产生了大量的X射线吸收。由于这种遮蔽,有趣的吸收功能出现在紫外线和X射线光谱,这是不存在于以前的时代。也就是说,遮蔽产生宽和蓝移的UV吸收线的Ly $α$,C IV,和NV,连同一个新的高电离分量产生Fe XXV和Fe XXVI吸收线。在软X射线中,只有狭窄的发射线在减弱的连续谱上突出,因为它们没有被遮蔽物吸收。我们的分析表明,遮蔽部分覆盖的中心源与几个$10^{23}$厘米$^{-2}$的柱密度,流出的速度为几千公里秒$^{-1}$。NGC 3783的遮蔽是可变的,持续约一个月。与通常看到的距黑洞pc尺度距离的暖吸收风不同,NGC 3783的食风位于约10光日处。我们的研究结果表明,遮蔽是由一个不均匀的和clusified介质,一致的云在基地的辐射驱动盘风在外部宽线区域的活动星系核。
2017-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-raying winds in distant quasars: the first high-redshift wind duty cycle
来自活动星系核(AGN)的风驱动反馈的理论模型通常将超快外流(UFO)确定为产生星系大小外流的主要原因,可能是建立所谓的活动星系核-星系共同进化的主要演员。不明飞行物在局部活动星系核中有很好的特征,但在SF和活动星系核活动达到峰值的宇宙时间($z\simeq1-3$),对类星体的了解要少得多。因此,在高$z$源中寻找UFO存在的证据是检验风驱动活动星系核反馈模型的必要条件。在这里,我们提出了一个研究Q2237+030,爱因斯坦十字,四倍成像的射电安静透镜类星体位于$z=1.695$。我们对所有可用的Chandra和XMM-Newton数据(截至2019年9月)进行了系统和全面的时间和空间分辨X射线光谱分析。我们发现明确的证据,光谱的变化,可能是由于吸收柱密度(或覆盖分数)的变化固有的源。我们在这个类星体中首次探测到$v_{\rm out}\simeq0.1c$流出的快速X射线风,其强度足以($\dot{E}_{\rm kin}\simeq0.1 L_{\rm bol}$)显著影响宿主星系的演化。我们还报告了可能存在的一个更快的组成部分的风($v_{\rm out}\sim0.5c$)。考虑到大样本和长时间间隔的X射线数据分析,我们能够粗略估计,第一次在一个高$z$类星体,风占空比为$\approx0.46\,(0.31)$在$90\%\,(95\%)$的置信水平。最后,我们还确认存…
2020-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active galactic nuclei feedback at parsec scale
我们在秒差距尺度上模拟研究了活动星系核辐射和风反馈对缓慢旋转吸积流性质的影响。我们发现,当只考虑辐射反馈时,由于汤姆逊散射的辐射压力可以产生外流。流出的质量通量与流入的质量通量相当。虽然存在强外流,但活动星系核的光度很容易超爱丁顿。当考虑风反馈时,出流质量通量变化不大。因此,活动星系核中心的光度仍然可以是超爱丁顿的。然而,观测表明,大多数活动星系核的光度是亚爱丁顿。活动星系核光度的降低还需要其它机制的参与。虽然质量流出率不会改变风反馈,流出的其他属性(密度,温度,速度和动能)可以显着改变风反馈。在有风反馈的情况下,出流密度明显降低,出流温度明显升高,出流速度增加一个数量级,出流动能增加$40-100$倍。
2019-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the nature and origin of dust in the reddened quasar IC 4329A with global modelling from X-ray to infrared
宇宙尘埃是宇宙结构形成和演化的重要示踪物。在活动星系核(AGN)中,尘埃的起源和作用还不确定。在这里,我们研究了X射线明亮和变红的1型类星体IC 4329 A中的尘埃,它表现出电离的活动星系核风。我们采用高分辨率的X射线和中红外光谱,结合宽带连续模拟,调查在这个活动星系核的尘埃的属性。我们使用了2017年6月拍摄的新的Chandra HETGS观测数据,以及来自XMM-Newton,Swift,HST,Spitzer,IRAS和Herschel的存档数据,用于我们的IR-光学-UV-X射线建模。IC 4329 A中的尘埃有两种不同的成分,一种成分存在于主星系的星际介质中,另一种成分则存在于活动星系核环及其相关风中。在环面中的发射尘埃是明显的中红外发射(9.7和18微米的功能),而在风中的尘埃是通过红化和X射线吸收(O,Si和Fe的边缘功能)。测量了O、Si和Fe的气体贫化因子。我们得到了一个内禀红化E(B-V)~ 1.0,它与灰色(平坦)消光定律最为一致。活动星系核风由三个电离成分组成。通过分析风的长期变化,我们确定了风分量位置的限制。两个电离度最低的成分很可能是活动星系核环面尘埃的携带者。我们发现IC 4329 A核成分中的尘埃与银河系中的尘埃不同。活动星系核环面和风中的尘埃颗粒可能比标准的银河系尘埃更大,并且是多孔的复合形式(含有铁和氧的无定形硅酸盐)。这可能是在活动星系核的致…
2018-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The impact of red giant/AGB winds on AGN jet propagation
密集的恒星风可能会给活动星系核的喷流带来大量的物质,尽管目前还不清楚混合发生的时间和空间尺度。我们研究喷流和恒星风之间的相互作用的第一步,以及恒星风可能与喷流和质量负载混合的尺度,我们提出了一个详细的二维模拟,包括热冷却,由恒星风形成的气泡。我们还研究了第一次相互作用的风气泡与射流使用三维模拟中,恒星进入射流。对激波结构进行了稳定性分析,以评估形成尾部的射流拖曳风在不与射流混合的情况下可以传播的距离。二维模拟点在快速风气泡膨胀和破碎后,约一个气泡激波交叉时间。三维模拟和稳定性分析表明,在强扰动和喷流与喷流拖曳风之间相对较小的密度比的情况下,局部混合,以及在最大尾部质量通量阶段可能更稳定的激波结构。分析估计还表明,恒星喷流穿透时间的非常早期阶段也可能与质量负荷有关。这些和以前的结果从文献中的组合建议高度不稳定的相互作用结构和有效的风喷流混合的规模上的射流相互作用的高度,可能产生强烈的不均匀性内的射流。此外,初始风泡被喷流冲击,导致瞬态的,大的相互作用表面。相互作用结构可以是显著的非热发射源。
2017-06-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN feedback and iron enrichment in the powerful radio galaxy, 4C+55.16
我们提出了一个详细的X射线分析4C+55.16,一个不寻常的和有趣的射电星系,位于一个冷的核心星系团的中心。4C+55.16是X射线明亮(L(星团)~10^45 erg/s),射电强大,并显示出与周围星团内介质相互作用的明显迹象。通过结合深钱德拉(100 k s)和1.4 GHz VLA观测,我们发现了活动星系核中心多次爆发的证据,提供了足够的能量来抵消ICM的冷却(P_bubbles= 6.7 × 10^44 erg/s)。此外,4C+55.16有一个不寻常的集群内铁分布,显示出丰富的Fe-L发射,沿着X射线腔之一运行的羽毛状功能。与羽流有关的过量铁约为10^7 M_sol。金属丰度与太阳相似,表明SNIa和SNII都有助于富集。羽流和南部的空洞形成了一个冷的富含金属的气体区域,在这个区域的边缘,温度(从kT~2.5 keV到kT~5.0 keV)、金属丰度(从~0.4太阳能到0.8太阳能)和表面亮度分布有明显的不连续性,这与冷锋造成的不连续性一致。然而,我们也认为,这种不连续性可能是由冷的富含金属的气体被提升从中央AGN沿其X射线腔之一。
2011-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE