Interpretation of the diffuse astrophysical neutrino flux in terms of the blazar sequence
我们研究了扩散的天体物理中微子通量是否可以来自耀变体喷流-活动星系核（AGN）的一个子类-同时，它尊重基于源目录的耀变体堆叠极限，并且与TXS 0506+056的观测结果一致。我们计算的中微子通量从解决和未解决的来源使用平均的，电磁波谱和光度之间的经验关系，称为{ \em blazar序列}，两个人口的blazar（BL Lacs和FSRQs）。使用一个源模型与现实的中微子通量计算，我们证明了耀变体确实可以在最高的能量，并遵守堆叠限制在同一时间，我们推导出重子加载（质子与$γ$ -射线光度）的耀变体序列演变的条件。假设低光度耀变体的权力弥漫的天体物理中微子通量，我们发现，主要的贡献的扩散通量PeV的能量必须来自未解决的BL Lac重子负载大于约$10^5$ -而只有一个非常小的贡献可能来自解决高光度BL Lac或FSRQs，这可以直接测试的堆叠限制。我们发现，耀变体TXS 0506+056在我们的基线方案中处于这些群体的边缘，具有相对较高的光度和红移;因此，我们预测整个群体中每年约有0.3个$γ$射线中微子关联，主要是BL Lac与$L_γ\simeq 10^{45} \, \mathrm{erg/s}$和$z \sim 0.1$。
2018-12-03 astro-ph.HE
Constraining the baryon loading factor of AGN jets: implication from the gamma-ray emission of the Coma cluster
高能宇宙射线可以在活动星系核（AGN）的相对论喷流中被加速，而活动星系核是由超大质量黑洞提供能量的。从吸积黑洞到相对论性CR重子的重子装载效率目前还没有得到很好的观测约束。由于活动星系核喷注注入的重子被完全限制在星系团中，并通过强子过程与团内介质充分相互作用，产生弥散的$γ$射线，因此我们认为星系团的$γ$射线辐射可以用来研究活动星系核喷注的重子装载因子.我们研究了CR在星系团中的传播，计算了AGN不同注入率下的γ射线在星系团中的径向分布。通过与$Fermi$ -LAT和VERITAS测量的后发座星系团的$γ$射线通量和上限值的比较，我们发现平均重子装载因子{（定义为引力能转化为相对论粒子的效率）}的上限为$η_{p, \mathrm{grav}} < 0.1$ .上限是远远低于所需的帐户在传统的耀变体模型中的扩散中微子通量。
2022-01-24 astro-ph.HE
Does black hole spin play a key role in the FSRQ/BL Lac dichotomy?
人们相信，从耀变体（平谱射电类星体（FSRQs）和BL Lac）中出现的喷流几乎与视线对齐。BL Lac通常表现出较低的光度和更硬的伽玛射线能量的幂律谱比FSRQ。以前有人认为，吸积速率的差异是造成它们之间观测到的光度不匹配的主要原因。然而，当通过校正聚束效应获得固有亮度时，这种失配显著减小。我们发现，自旋起着重要的作用，揭示了二分性的亮度分布之间的BL Lacs和FSRQs，这表明BL Lacs是低亮度和慢旋转FSRQs相比。
2013-02-13 astro-ph.HE
Synchrotron and inverse-Compton emission from blazar jets - IV. BL Lac type blazars and the physical basis for the blazar sequence
在本文中，我们调查的样本的6 BL Lac的光谱拟合使用我们的非均匀射流模型与加速，磁主导，抛物线基地，过渡到一个缓慢减速的锥形射流的几何形状的基础上的观测M87的属性。我们的模型是能够很好地适应所有的BL Lac，包括无线电观测的同时多波长光谱。我们发现BL Lac的喷流功率和体积洛伦兹因子比论文III中研究的康普顿主导的耀变体样本低，这与耀变体序列一致。令人兴奋的是，我们发现的半径之间的相关性，在射流第一次进入均分和射流功率，与我们的预测从纸II。我们解释这一结果作为两个物理场景之一：一个普遍的喷流几何尺度线性与黑洞质量或二分法之间的平谱射电类星体（FSRQs）和BL湖爱丁顿吸积率。如果我们假设所有耀变体的喷流几何形状与黑洞质量成线性比例，那么我们就会发现一个合理的质量范围（10^7-10^10太阳质量）。我们发现Markarian 421的静态伽马射线谱最适合外部CMB光子的散射。我们无法使用同步加速器自康普顿发射来拟合光谱，这是因为即使使用具有非常大的体积洛伦兹因子（50）的紧凑、快速减速的喷流，通过对产生的强烈伽马射线吸收，正如最近提出的那样。最后，我们拟合了Padovani等人2012年最近发现的四个高功率HSP BL Lac的SED。我们发现，它们的高峰值频率发射是由高的最大电子能量，而其馀的射流特性是典型的相对高功率BL Lac和我们的预测一致。
2013-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
MOJAVE. XX. Persistent Linear Polarization Structure in Parsec-scale AGN Jets
利用15 GHz极化甚长基线列阵（VLBA）观测资料，分析了436个活动星系核（AGN）的秒差距尺度线极化特性。我们提供了自1996年1月19日至2019年8月4日至少五个时期的平均偏振和总强度图像。堆叠将图像灵敏度提高到$\sim$ 30 $μ$ μ/束，并且在总强度和线性偏振方面有效地填充射流横截面。通过恢复电场矢量位置角（EVPA）和分数极化的空间分布，揭示了长期持续的磁场结构及其规律性。平均而言，大约需要10年的叠加周期来揭示源的稳定和最完整的偏振分布。我们发现，极化的程度显着增加，并在整个射流向其边缘，通常表现出U或W形的横向剖面，这表明存在一个大规模的螺旋磁场与流出。在一些活动星系核喷流，主要是BL湖，我们检测到准恒定的分数偏振剖面整个射流，伴随着EVPA密切关注流出。BL Lac在其核心和喷流中显示出比类星体更高的分数偏振值，直到百秒差距的投影尺度，而在更大的尺度上，它们变得相当。高同步加速器峰值BL Lac喷流被发现是不太极化比中间和低同步加速器峰值BL Lac。BL Lac中EVPA的空间分布倾向于与当地喷流方向一致，而类星体则表现出过度的正交偏振取向。
2023-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Blazar jets launched with similar energy per baryon, independently of their power
最极端的活动星系核是射电活跃的星系核，其相对论性喷流在我们视线附近传播。这些天体首先根据其发射线特征分为平谱射电类星体（FSRQs）和BL Lacertae天体（BL Lacs）。最近，观测揭示了这些物体之间的一种趋势，称为\emph{blazar sequence}，以及观测到的功率和同步加速器峰值频率之间的反相关性。在目前的工作中，我们提出了一个相当简单的想法，可以解释整个blazar人口：所有的喷流都是以类似的能量发射的，每个重子，独立于它们的功率。在FSRQs的情况下，最强大的喷流，设法加速到高体积洛伦兹因子，正如在无线电中观察到的那样。因此，它们在发射区具有相当适度的磁化，导致磁重联注入陡峭的粒子能量分布，从而在$γ$射线中形成陡峭的发射光谱。对于较弱的喷流，即BL Lac，相反的情况成立;即，喷流不能获得非常高的体洛伦兹因子，导致更多的磁能可用于非热粒子加速，以及在频率$\gtrsim$ GeV处的更硬的发射光谱。在这种情况下，我们恢复所有可观察到的性质的耀变体与我们的模拟，包括\emph{blazar sequence}模型与轻度重子加载（$50 \lesssim μ\lesssim 80$）。因此，这种解释的耀变体人口，严格约束的能量每重子耀变体喷流，无论其吸积率。
2021-01-06 astro-ph.HE
Hyper-accreting black hole as GRB central engine. I: Baryon loading in GRB jets
超吸积恒星质量的黑洞一直被认为是伽马射线暴（GRB）中心引擎的最佳候选者。最近的丰富的观测伽玛暴的空间任务，如雨燕和费米提出了新的限制伽玛暴中心引擎模型。本文研究了从黑洞中心发动机发射的伽玛暴喷注的重子加载过程。我们考虑一个相对论性喷流由$ν\barν$湮灭或由Blandford-Znajek（BZ）机制。我们认为重子加载从中微子驱动的风从中微子冷却为主的吸积流。对于磁主导的BZ喷注，我们考虑中子从喷注周围的磁壁漂移，以及随后的正电子捕获和质子-中子非弹性碰撞。计算了两种喷注中的最小重子载荷。我们发现，在这两种情况下，一个更明亮的喷流往往是更多的重子穷人。中微子驱动的“火球”通常比磁主导的喷流“更脏”，而磁主导的喷流可以清洁得多。这两个模型都有正确的尺度来解释最近发现的经验$Γ-L_{\rm iso}$关系。由于一些中微子驱动的喷流有太多的重子加载相比，数据，我们建议，至少有一个很好的一部分伽玛暴应该有一个磁主导的中央引擎。
2013-02-27 astro-ph.HE
Dragon's Lair: on the large-scale environment of BL Lac objects
活动星系核（AGN）中最难以捉摸和极端的子类，被称为BL Lac天体，其特征只能解释为相对于视线指向小角度的喷流中发生的相对论效应。一个长期存在的问题是确定的BL紫胶母种群，具有射流定向在较大的角度。根据活动星系核的“统一说”，具有低光度和边缘变暗射电形态的射电星系是最有希望成为BL Lac母体的星系。在这里，我们比较了大规模的环境，一个方向独立的属性，定义良好的样本BL Lac的射电星系的样本都躺在本地宇宙。我们的研究表明，BL Lacs和射电星系生活在显着不同的环境中，挑战统一方案的预测。我们提出了一个解决这个问题的方案，证明大规模的BL Lacs的环境是统计上一致的紧凑的无线电源，被称为FR0s，共享类似的属性。这意味着高度相对论性的喷流是普遍存在的，是气体吸积到超大质量黑洞产生的深引力势阱中的自然结果。
2020-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the role of composition and mass-loading on the properties of hadronic jets
天体物理喷流是相对论性的外流，在相当多的数量级上保持准直。尽管经过数十年的研究，宇宙射线（CR）的起源仍然不清楚，但星系中心的超大质量黑洞和X射线双星（BHXB）中的恒星质量黑洞发射的喷流是CR加速的候选来源之一。当CRs在天体物理喷流中加速时，它们会引发粒子级联，形成γ射线和中微子。在所谓的强子情况下，加速的CR的人口需要大量的能量来正确解释光谱约束类似于一个纯粹的轻子的情况。所需的能量通常超过爱丁顿极限，甚至超过射流内可用的总能量。加速质子的确切能量来源尚不清楚，但由于沿喷流的能量守恒，它被认为是来自喷流本身，通过从磁场转移能量，或从流出的动能。为了解决这个强子能量问题，并自我一致地发展沿流的能流，我们探索了一种新的治疗方法，包括强子的内容，其中沿喷流/风边界的不稳定性发挥了关键作用。我们讨论了不同的喷流组合物的喷流动力学的一对占主导地位的电子-质子喷流，因此发射光谱，占轻子和强子过程的影响。最后，我们讨论了这种质量加载方案的影响，以解决质子能量的问题。
2023-01-16 astro-ph.HE
On the deceleration of FRI jets: mass loading by stellar-winds
低光度射电星系中的喷流已知会从秒差距尺度上的相对论速度减速到千秒差距尺度上的温和或亚相对论速度。已经提出了几种机制来解释这种效应，包括强烈的重新约束激波和不稳定性的增长（两者都导致边界层夹带）以及来自恒星风或分子云的质量负载。我们已经进行了一系列的轴对称模拟的早期演变的喷气机在一个现实的环境介质探测质量负荷的影响，从恒星风使用代码Ratpenat。我们研究了Fanaroff-Riley I类喷流的演化，其动力学功率L_j \sim为1.e41-1.e44 erg/s，在其演化的前2 kpc内，恒星质量加载的减速应该是最有效的。质量夹带率与目前的模型一致的恒星质量损失在椭圆星系产生减速和有效的decallimation弱FRI喷流内的第一千秒差距。然而，强大的FRI喷气机并没有明显减速。在质量载荷很重要的情况下，射流显示出较大的张开角，并且在较小的距离处失准，但是弓形激波的总体结构和动力学与具有相同功率和推力的未加载射流的结构和动力学相似。根据我们的研究结果，在kpc尺度上观察到的耀斑是由较弱的FRI射流中的质量加载和更强大的射流中的约束激波或不稳定性的增长引起的。最终的失准和减速机制总是发展破坏性的捏缩模式。
2014-04-04 astro-ph.GA 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
On the deceleration of Fanaroff-Riley Class I jets: mass loading of magnetized jets by stellar winds
在本文中，我们提出了稳态RMHD模拟，其中包括一个质量负载项研究射流减速的过程。质量负荷模仿注入质子电子等离子体从恒星风在宿主星系内到最初的对等离子体射流，平均恒星质量损失范围从$10^{-14}$到$10^{-9}\,{M_\odot\,yr^{-1}}$。空间射流演化覆盖了距射流喷嘴10~pc处网格中射流注入的$\sim 500\,{\rm pc}$。我们的模拟使用相对论气体状态方程和周围介质的压力分布。我们比较这些模拟与以前的相对论，非磁化射流的动力学模拟。我们的研究结果表明，环形磁场可以防止快速喷流膨胀和随后的嵌入进一步的恒星通过磁张力。在这个意义上，磁场避免了失控的减速过程。此外，当质量载荷足够大以增加射流密度并产生快速的、有差异的射流膨胀时，磁能通量转化为动能通量（即，磁加速）有助于相对于非磁化射流延迟减速过程。我们的结论是椭圆星系中典型的恒星星族不能解释经典FRI射电星系中的喷流减速。然而，我们观察到一个显着的变化，射流成分，气动参数和能量耗散沿其演变，即使是中等值的质量负荷。
2020-10-20 astro-ph.HE
Magnetic Reconnection in Black-Hole Magnetospheres: Lepton Loading into Jets, Superluminal Radio Blobs, and Multi-wavelength Flares
活动星系核中的超大质量黑洞发射相对论喷流，正如观测到的超光速射电斑点所表明的那样。这些喷流的能量来源在Blandford-Znajek过程的理论框架中得到了广泛的讨论，即旋转黑洞（BH）的电磁能量提取，而电磁主导喷流中射电团的形成机制一直是一个长期存在的问题。最近的高分辨率磁流体动力学模拟的磁制动盘表现出磁重联在一个短暂的磁主导的部分赤道盘附近的BH地平线，这导致了一个有前途的方案，有效的MeV的伽马射线生产和随后的电子-正电子对加载到BH磁层。我们发展这个方案，建立一个理论框架的能量，时间尺度和粒子数密度的超光速无线电斑点和讨论可观察到的签名在其他波段。我们分析表明，非热电子发射宽带光子从光学多MeV波段。磁层中产生的电子-正电子对在光学上很厚，便于同步加速器自吸收，因此注入的能量储存在等离子体中。储存的能量足以为在M87中观测到的超光速射电团提供能量。这种情况下，预测相当暗淡的无线电斑点周围的Sgr A*，这是一致的，没有明确的检测到目前的设施。此外，这种情况不可避免地会在短时间内产生强烈的X射线耀斑，未来的X射线卫星将可以检测到。
2022-08-31 astro-ph.HE
Observational Signatures of Mass-Loading in Jets Launched by Rotating Black Holes
人们普遍认为，X射线双星和活动星系核中的相对论喷流是由黑洞的旋转能量驱动的。这一想法得到了广义相对论磁流体动力学（GRMHD）吸积黑洞，这表明通过布兰德福德Znajek机制有效的能量提取模拟的支持。然而，由于质量加载的物理学的不确定性，以及GRMHD数值方案在高磁化漏斗区域的失败，射流的物质含量仍然受到很差的约束。通过对一系列吸积黑洞的三维GRMHD模拟进行广义相对论辐射转移计算，我们研究了漏斗中质量负载的观测特征。我们发现显着的观察漏斗是空的情况下，漏斗充满等离子体的情况下，特别是在光学和X射线波段之间的差异。在Sgr A* 的上下文中，当前的光谱数据仅在黑洞随着$a\gtrsim0.9$快速旋转时约束喷流填充。在这种情况下，对红外通量的限制不利于漏斗中物质的强贡献。我们评论我们的模型解释未来的事件视界望远镜观测的影响。我们还将我们的模型扩展到恒星质量的黑洞，并讨论了它们对X射线双星低光度状态的适用性。
2017-12-07 astro-ph.HE
Reconnection-driven Plasma Loading for Prompt Emission in Tidal Disruption Event Jets
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学研究科天文学研究所）
本研究针对潮汐瓦解事件中相对论性喷流的磁通量与等离子体起源问题，提出磁通量平流与光子-光子对产生的机制，解释了BZ喷流的启动与瞬时辐射的来源。
2026-11-04 astro-ph.HE
On the acceleration and deceleration of relativistic jets in active galactic nuclei - II. Mass-loading
本文分析了活动星系核（AGN）喷相对论性喷流中由于$γγ\rightarrow e^+e^-$转换而引起的磁流体动力学（MHD）流的质量负载效应。我们认为，由于特定的初始对的运动电荷平均分离的影响，导致部分磁场和电场屏蔽或增强。以前没有考虑过磁场屏蔽的影响。具有比体等离子体流移动更快或更慢的质心的对产生表面电荷和电流，其在对产生域中屏蔽或增强电场和磁场两者。这会影响整体流动，使其加速或减速。质心以漂移速度运动的电子对不会引起场扰动。在这种情况下，由于纯质量加载，流动减速。对于这些不同的情况下，负载流出的洛伦兹因子作为加载对数密度的函数进行计算。由于TeV喷流辐射在软红外到紫外外各向同性光子场中的转换，这种效应在亚秒差距到秒差距尺度上可能是重要的。这导致了外壳加速度。MeV喷流辐射在较大尺度上的转换可以解释由于纯质量加载引起的流动减速。提出的机制可能是一个来源的内部冲击和不稳定性的对创建区域。
2017-05-07 astro-ph.HE
Synchrotron-Self-Compton radiation from magnetically-dominated turbulent plasmas in relativistic jets
由旋转黑洞发射的相对论性喷流是非热辐射的强大发射器。通过电磁应力提取旋转能量产生磁主导的射流，其可能变成湍流。基于第一性原理的磁主导等离子体湍流研究表明，大多数被加速的粒子具有小的俯仰角，即粒子速度几乎与局部磁场一致。我们研究了各向异性粒子在快速冷却状态下的同步自康普顿辐射。小的俯仰角降低了同步加速器冷却速率，并促进了逆康普顿（IC）冷却的作用，这可能发生在两个不同的制度。在汤姆逊体系中，同步加速器和IC组件都具有软光谱，$νF_ν\proptoν^{1/2}$。在Klein-Nishina机制中，同步辐射在宽频率范围内具有硬光谱，通常为$νF_ν\proptoν$。我们的研究结果对BL Lac和伽马射线暴（GRB）的模拟具有一定的意义。BL Lac产生软同步加速器和IC光谱，正如预期的那样，当克莱因-西名效应很小时。所观察到的同步加速器和IC的光度通常是相当的，这表明与俯仰角$θ\gtrsim0.1$的适度的各向异性。当$θ\ll0.1$产生时，可能会产生罕见的孤儿γ射线耀斑。硬光谱的伽玛暴可能是一致的同步辐射时，发射粒子的IC冷却的克莱因-西科制度，如预期的俯仰角$θ\sim0.1$。Blazar和GRB光谱可以用具有类似的电子等离子体磁化参数$σ_{\rm e}\sim10^4$的湍流射流来解释，对于电子-质子等离子体，$σ_{\rm e}\sim10^4$对应于整体磁化$σ…
2021-06-11 astro-ph.HE
Constraints on cosmic ray loading and PeV neutrino production in blazars
冰立方探测到了PeV中微子的累积通量，其来源不明。耀变体是一种具有相对论喷流指向我们的活动星系核，是一种长时间存在的高能中微子源。中微子的产生很大程度上取决于耀变体喷流的宇宙射线能量，这在很大程度上是未知的。最近的零结果在堆叠搜索的几个耀变体样品的中微子冰立方把这些耀变体的中微子通量的上限。本文计算了Fermi-LAT blazar的宇宙线功率和PeV中微子通量，发现已知blazar源的上限对blazar喷流的宇宙线负载因子有严格的限制（即，宇宙射线与耀变体喷流的热辐射亮度之比）、$ξ_{\rm cr}\la(2-10)ζ^{-1}$（$ζ\la1$是宇宙射线传播到耀变体宽线区域时剩余的能量部分），以及全天耀变体贡献的累积PeV中微子通量是冰立方探测到的通量的一部分$\la(10-50)\%$。
2017-02-27 astro-ph.HE
Baryon Loading of AGN Jets Mediated by Neutrons
在活动星系核中，几何厚度的黑洞吸积流等离子体通常与质子无碰撞，并伴有磁场湍流。在这样的条件下，一部分质子可以被随机加速，并通过核碰撞产生相对论中子。这些中子可以从吸积流中自由逃逸，并在旋转黑洞上方的稀极区衰变为质子，形成相对论喷流。计算了注入极区的中子能量和质量的几何效率，并表明在BH质量为M1 e8 Msun的情况下，注入极区的中子能量和质量的几何效率可以达到Lj ~ 2 e-3dot {M} c^2和dot{M}_j ~ 6 e-4dot {M}，dot{M}是质量吸积率.喷流的终端洛伦兹因子为γ ~ 3，可以解释活动星系核喷流的低光度。对于可以由诸如坡印廷通量的附加能量输入产生的更高亮度的喷流，中子衰变仍然可以是主要的质量加载过程，导致例如，L_{j,tot} ~ 3e-2点{M}c^2的伽马~ 50。
2012-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet power extracted from ADAFs and the application to Fermi BL Lacertae objects
本研究基于ADAFs计算喷流功率，发现混合模型可解释多数IBL和HBL的喷流动能，但LBL需其他机制，且高能辐射主要由SSC过程主导。
2023-08-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrino emission from BL Lac objects: the role of radiatively inefficient accretion flows
IceCube发现的天体物理高能中微子的起源目前是一个重大谜团。最近探测到的IceCube-170922 A是一个$\sim$ 300 TeV的中微子，可能与闪烁的$γ$射线源TXS 0506+056有关，将注意力引向BL Lac天体（BL Lac），这是具有弱发射线的耀变体。虽然高能中微子可以通过在喷流中加速的质子与周围低能光子之间的光强子相互作用产生，但通常认为这些物体中低能光子的密度太低，无法有效地发射中微子。在这里，我们考虑的辐射效率低的吸积流（RIAFs），这可能是存在于BL Lac的核，作为中微子生产的目标光子的来源的作用。基于简单的模型处方的光谱RIAF在不同的吸积率，我们发现，他们可以是相当强烈的，允许可观的中微子发射的低同步峰值BL Lac类，如TXS 0506+056。在Mkn 421和Mkn 501等高同步峰值BL Lac中，RIAF的贡献是次主导的，它们的中微子产生效率可以保持较低，这与IceCube迄今为止未探测到的情况一致。
2018-12-05 astro-ph.HE
Dual-high-frequency VLBI study of blazar-jet brightness-temperature gradients and collimation profiles
在千秒差距尺度上，河外射电喷流表现出两种不同的形态，与它们的功率有关：准直的高功率喷流以明亮的终止激波结束，低功率喷流在靠近核心处开放，并显示出更弥散的表面亮度分布。这种形态学上的二分法的出现在秒差距尺度上的最里面的射流区域可以研究与甚长基线干涉（VLBI）的耀变体的射电观测，其中的喷流发射强烈的多普勒增强由于相对论散装运动在小角度之间的喷流方向和视线。我们试图在秒差距尺度上描述平谱射电类星体（FSRQ）和BL Lacertae天体（BL Lac）的秒差距尺度射电喷流的几何形状和发射轮廓，以推导出不同类别河外喷流的磁场、环境和能量学特性。我们分析了15个FSRQs，11个BL Lac和两个射电星系的VLBI射电数据，分别包含在MOJAVE数据档案和波士顿大学BU blazar组样品档案在15 GHz和43 GHz。我们推导出沿射流轴的亮度-温度和射流宽度梯度的参数化射流使用二维高斯亮度分布。在大多数BL Lac天体中，沿喷流轴的直径和亮度-温度梯度通常可以很好地用单次幂定律描述，而FSRQs的喷流表现出更复杂的行为，并且在更大的物理尺度上保持更强的准直。我们在Bondi球外的BL Lac天体3C 66A、Mrk 421和BL Lacertae、射电星系3C 111和FSRQs CTA 26、PKS 0528 + 134、4 C +71. 07、4 C +29. 45和3C 279中…
2021-12-08 astro-ph.HE
Comparisons of Jet Properties between GeV Radio Galaxies and Blazars
我们编制了一个12 GeV射电星系（RG）的光谱能量分布（SED）的样本，其中包括8个FR I RG和4个FR II RG。这些SED可以用单带轻子模型表示。FR I RG与BL Lacertae天体（BL Lacs）之间以及FR II RG与平谱射电类星体（FSRQs）之间的喷流参数并没有像统一模型中预期的那样得到显著的统一。然而，平均而言，FR I RG具有比FR II RG更大的gamma_b（电子的断裂洛伦兹因子）和更低的B（磁场强度），类似于BL Lac和FSRQ之间的差异。导出的RGs的多普勒因子（delta）平均小于blazar的多普勒因子，这与统一模型一致，即RGs是具有较小delta的blazar的未对准母体。根据SED拟合得到的喷流参数，计算了它们的喷流功率和各分量携带的功率，并与耀变体的喷流成分和辐射效率进行了比较。大多数RG喷流可能是由粒子控制的，像BL Lac，而不是FSRQs。然而，具有较高辐射效率的RG的射流倾向于具有较高的射流磁化。同步辐射峰值频率和喷流功率之间的强相关性被观察到的GeV的RGs和blazar在观察者和共同运动的框架，表明“序列”的行为之间的blazar，连同GeV的RGs，可能是由喷流功率本质上占主导地位。
2017-04-26 astro-ph.HE
Disk-outflow coupling: Energetics around spinning black holes
从黑洞系统驱动外流和看似合理的喷流的机制，在观测上仍然难以捉摸。尽管如此，一些观测证据和更深层次的理论见解表明，吸积和外流/喷流是密切相关的。我们建立了一个平流盘外流耦合动力学模型，明确地将垂直通量。流出和吸积的相互联系的动力学本质上支持守恒定律。我们研究了圆盘流出面的性质及其对黑洞旋转参数的强依赖性。盘流出的能量强烈地依赖于黑洞的质量、吸积率和自旋。该模型清楚地表明，从磁盘提取的外流功率与黑洞的自旋强烈增加，推断所观察到的天体物理喷流的功率与中心物体的自旋成比例的对应关系。对于耀变体（BL Lac和平谱射电类星体），它们的大部分辐射被认为是来自它们的喷流。据观测，BL Lac比平谱射电类星体（FSRQ）的亮度相对较低。光度可能与喷流的能量有关，这反过来反映了BL Lac天体的核区域与FSRQ相比具有相对较低的旋转黑洞。如果极端的引力是强大的外流和喷流的动力来源，那么黑洞的旋转也许是解释吸积动力系统中观测到的天体物理过程的基本参数。
2010-02-15 astro-ph.HE
New TeV-emitting BL Lac candidates from the eROSITA X-ray survey
本研究利用eROSITA X射线巡天结合WISE红外与射电数据，通过射电到红外的选择标准剔除了类星体样天体，识别出121个TeV辐射BL Lac候选体，为现有及未来切伦科夫望远镜提供了后续观测目标。
2025-08-13 astro-ph.HE
The relativistic jet and its central engine of $Fermi$ blazars
喷流起源是活动星系核的重要问题之一，但至今仍是一个模糊的问题。在本工作中，我们利用发射谱线、谱能量分布、\textit{Fermi}-LAT $γ$射线发射等信息，构造了一个包含667个源的blazar样本。我们注意到，喷流动力的起源是不同的BL Lac和FSRQ。喷流功率$P_{\rm jet}$和标准化盘光度$L_{\rm Disk}/L_{\rm Edd}$之间的相关性表明，BL Lac的斜率为-1.77，FSRQ的斜率为1.16。结果似乎表明BL Lac喷流是通过提取黑洞旋转能量来提供动力的，而FSRQ喷流则主要是由吸积盘提供动力的。同时，我们发现吸积比$\dot{M} / \dot{M}_{\rm Edd}$随着归一化$γ$射线光度的增加而增加.在此基础上，提出了一条分界线${\rm log} (L_{\rm BLR}/L_{\rm Edd}) = 0.25 \ {\rm log} (L_{\rm γ}/L_{\rm Edd}) - 2.23$，通过机器学习的方法将FSRQ和BL Lac从$L_{\rm BLR}/L_{\rm Edd}$和$L_{\rm γ}/L_{\rm Edd}$图中分离出来，该方法的准确率为84.5%.此外，我们提出了一个经验公式，$M_{\rm BH}/M_{\rm \odot} \simeq L_{\rm γ}^{0.65}/21.46$，估计…
2021-11-03 astro-ph.HE
Linear Polarization Properties of Parsec-Scale AGN~Jets
我们使用了MOJAVE计划和NRAO数据档案中1996- 2016年时间间隔内484个源的15 GHz多历元甚长基线阵列（VLBA）偏振敏感观测。我们分析了致密核特征和下游区域的线偏振特征，以及它们沿秒差距尺度活动星系核喷流的变化。我们检测到一个显着增加的分数极化与距离从无线电核心沿射流以及对射流边缘。与类星体相比，BL Lac具有更高的偏振度，在其核心特征中表现出更稳定的电矢量位置角（EVPA），并且EVPA与局部喷流方向的对准更好。后者伴随着更高程度的线偏振，这表明致密明亮的喷流特征可能是强的横向冲击，通过压缩增强了磁场的规则性。
2017-12-08 astro-ph.HE
The baryon loading effect on relativistic astrophysical jet transport in the interstellar medium
天体物理学相对论喷流的组成仍然不确定。通过动力学粒子模拟，我们发现，在喷流中的重子分量，或所谓的重子加载效应（BLE），严重影响相对论喷流输运动力学的星际介质。一方面，由于喷流电子通过布内曼诱导的静电波和韦伯介导的无碰撞激波从喷流重子中吸收了大量能量，相对论喷流可以在更远的距离内传输;另一方面，通过增加BLE，射流电子相空间分布可以由底部宽单峰结构转变为中心宽多峰结构，这在很大程度上影响所观察到的射流形态。相关的天体物理学研究的意义进行了讨论。
2018-09-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Stellar mass loading drives dissipation and reacceleration in AGN jets: Explaining VLBI-Gaia offsets and constraining jet power
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Observatori Astronòmic, Universitat de València（瓦伦西亚大学天文台）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）
通过RMHD模拟和辐射转移计算，发现恒星风质量加载在特定喷流功率范围内产生射电-光学质心偏移，可用于约束喷流功率和喷流-宿主耦合。
2026-06-11 astro-ph.HE
Radiation Mechanism and Jet Composition of Gamma-Ray Bursts and GeV-TeV selected Radio Loud Active Galactic Nuclei
利用单区轻子模型对活动星系核（AGN）的观测光谱能量分布进行了系统模拟，比较了伽马射线暴（GRB）和GeV-TeV选择射电噪活动星系核（AGN）。研究表明，在不确定度范围内，伽玛暴的喷注功率（P_{jet}）与瞬发伽玛射线光度（L_{jet}）之间的相关性与平谱射电类星体（FSRQs）的喷注功率与同步峰值光度（L_{s, jet}）之间的相关性是一致的。它们的辐射效率（\varepsilon）也相当（大多数源>10%），对于FSRQ，辐射效率随热喷流光度（L_{bol,jet}）而增加，对于具有相似幂律指数的GRB，辐射效率随热喷流光度（L_{jet}）而增加。BL Lac不遵循FSRQ的P_{jet} - L_{s, jet}关系。它们的\varepsilon和L_{bol, jet}值比FSRQ低，并且还发现了一种试探性的L_{bol, jet} - \varepsilon关系，其幂律指数与FSRQ不同。FSRQ的磁化参数（σ）平均大于BL Lac。FSRQ与$\varepsilon$呈负相关，BL Lac与\varepsilon呈正相关。GeV的窄线塞弗特1星系可能与FSRQs具有相似的性质。基于伽玛暴与FSRQ的相似性，我们认为伽玛暴的瞬发γ射线辐射可能是在高辐射效率的磁化喷流中由同步辐射过程产生的，类似于FSRQ。另一方面，BL Lac的喷流效率较低，可能更多地由物质主导…
2013-07-23 astro-ph.HE
Detecting the Elusive Blazar Counter-Jets
blazar pc尺度反喷流的探测是困难的，但它可以为blazar的相对论效应、辐射过程以及喷流产生、准直和加速的复杂机制提供宝贵的信息。我们建立在最近的人口模型（优化使用MOJAVE表观速度和红移分布），以获得在不同频率的喷流-反喷流比的分布和反喷流的通量密度，在努力设置现有的和未来的望远镜阵列所需的最低灵敏度限制，以检测这些难以捉摸的反喷流。我们发现：对于BL Lac，其反向喷流的$5\%$具有高于100 mJy的通量密度，$15\%$高于10 mJy，并且$32\%$具有高于1 mJy的通量密度，而对于FSRQ，$8\%$具有高于10 mJy的通量密度，$17\%$高于1 mJy，并且$32\%$高于0.1 mJy（在15 GHz）。未来的望远镜，如SKA和新运行的e-MERLIN和JVLA，可能会探测到BL Lac的$99\%$和FSRQ反喷流的$77\%$。具有低视速度和低多普勒因子的源是反喷流探测的主要候选者。结合我们的研究结果与文献值，我们已经确定了五个这样的反喷检测候选人。最后，我们讨论了可能的影响，超越相对论性降压，可能会复杂化的反喷流的检测，需要考虑在检测的解释。
2016-10-20 astro-ph.HE
AGN jets as the origin of UHECRs and perspectives for the detection of astrophysical source neutrinos at EeV energies
我们证明，人口的活动星系核（AGN）可以描述所观察到的超高能宇宙射线（UHECR）的光谱在脚踝和以上，并占主导地位的贡献来自低光度BL湖。一个额外的，subdominant贡献高光度活动星系核需要改善的组合物观测的描述，导致大量的中微子通量，峰值在EeV的能量。我们还发现，不同的属性为低和高亮度AGN人口所需的可能类似的重子加载已经可以从目前的冰立方观测排除。我们还表明，从源内发射的中微子的通量应该胜过宇宙成因中微子的传播过程中产生的UHECR。这一结果对超高能（$\sim$ EeV）中微子实验具有深远的意义，因为与宇宙成因中微子相比，可以使用额外的搜索策略来搜索源中微子，例如堆叠搜索，耀斑分析和多信使跟踪。
2021-05-06 astro-ph.HE
Dynamical properties of mildly relativistic ejecta produced by the mass-loading of gamma-ray burst jets in dense ambient media
本文通过三维相对论流体力学模拟研究了GRB喷流与致密星周介质相互作用产生的轻度相对论抛射物，发现其密度结构具有普适的幂律分布，并探讨了其与GRB成协超新星及快速蓝色光学暂现源的联系。
2024-06-11 astro-ph.HE
Blazar Variability From Turbulence in Jets Launched by Magnetically Arrested Accretion Flows
耀变体的时间尺度从几分钟到几年不等，前者与中央黑洞的光穿越时间相当，在某些情况下甚至更短。观测到的伽马射线光变曲线可以用幂律功率密度谱（PDS）来描述，BL Lac和平谱射电类星体的指数相似。我们表明，这种可变性可以由磁制动吸积流（MADs）发射的相对论喷流中的湍流产生。本文对带有快速旋转超大质量黑洞的MAD湍流强磁化喷流发射区进行了辐射输运计算。由此产生的同步加速器和同步加速器自康普顿发射，起源于接近黑洞视界，是高度可变的。这种变异性的特点是PDS，这是非常相似的观察到的幂律频谱的频率小于每天几个。此外，在射流发射区的湍流自然会产生波动的等离子体尺度远小于地平线半径。我们推测，类似的湍流过程，在大半径的射流（因此高体积洛伦兹因子），负责耀变体在几十年的频率，包括分钟的时间尺度。
2017-05-13 astro-ph.HE
Characterizing the emission region property of blazars
本文基于最新大规模SED拟合结果，在轻子单区框架下统计分析耀变体发射区，揭示FSRQ与BL Lac在电子能量、磁场及能比上的差异。
2023-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The baryon content of magnetically arrested black hole disks and jets
Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；University of Toronto（多伦多大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究揭示了磁性冻结黑洞喷流中重子加载的周期性机制及电荷贫乏现象，为喷流组成和非热辐射提供理论依据。
2026-08-28 astro-ph.HE
3D simulations of microquasar jets in clumpy stellar winds
高质量微类星体由一颗大质量恒星和一个致密物体组成，后者产生的喷流将与恒星风相互作用。喷流的演变及其最终的辐射结果可能在很大程度上取决于风的不均匀性，这需要进行详细的研究。本文研究了急流与团风相互作用的流体动力学，着重于全球风和单个团-急流相互作用。我们用程序\textit{Ratpenat}对团簇风与轻度相对论性喷流的相互作用以及单个团簇穿透喷流进行了三维数值模拟。对于典型的风和喷流速度，约> 0.1的填充因子已经足以使风被认为是cloudflux。不均匀的风使急流在穿越系统时更加不稳定。动力学光度的顺序1.e37 erg/s允许喷流到达边界的一个紧凑的二进制与O星，在顺利的风的情况下，虽然有一个显着更高程度的中断。当能够进入射流时，团块在大约其大小除以受冲击团块中的声速的时间内被压缩和加热。然后，团块迅速分裂，大量加载并减慢射流。我们的结论是，中等风的块状已经与均匀风的情况下，加强射流中断，质量加载，弯曲，并可能能量耗散的形式排放的强烈差异。所有这些都可以在高能和大尺度射电喷流中产生观测结果。
2011-12-12 astro-ph.HE
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现，打开了PeV（10^15 eV）的天空。由于它们的位置不确定性很大，这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源，在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后，我们建立了这些源的光谱能量分布，并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面，许多天体，包括星暴星系NGC 253和半人马座A，尽管在空间上与中微子事件重合，但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面，由于缺乏TeV的数据，各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测，但将被证实或反驳，只有进一步的冰立方数据。无论如何，这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Probing shock acceleration in BL Lac jets through X-ray polarimetry: the time-dependent view
极化测量，特别是如果在高能量下扩展，预计将提供重要的洞察力的机制，相对论性粒子的加速射流。在以前的工作中，我们已经表明，由高能电子产生的同步加速器X射线发射的偏振由温和的相对论冲击加速进行重要的印记的几何形状和结构的磁场在下游区域。在这里，我们提出了我们的分析扩展到非平稳的情况下，特别适合于模拟高能量发射BL Lacs的高度可变的发射。我们预计在硬/中X射线波段有一个大的（$Π\approx 40\%$），几乎与时间无关的偏振度，这一预测很快就可以用即将到来的任务{ \it IXPE}进行检验。其他波段的情况，特别是光学波段的情况更为复杂。在耀斑的发展过程中，观测到光学偏振度的单调减小。在后期阶段，$Π$达到零，然后开始增加，在后期恢复大值。通过偏振角旋转$90$度标记$Π=0$的时刻。然而，在光学频率下，可能不止一个区域对观察到的发射有贡献，这可能使得难以检测预测的行为。
2020-08-12 astro-ph.HE
Radio-optical scrutiny of compact AGN: Correlations between properties of pc-scale jets and optical nuclear emission
我们研究了15 GHz的甚长基线阵列无线电发射，在151 MHz的扩展发射，在5100 AA的光学核发射之间的相关性为一个完整的样本的135个紧凑的喷气式飞机。我们使用部分肯德尔的τ相关分析检查秒差距尺度喷流的射电性质和主机活动星系核的光学光度之间的联系。我们发现一个显着的正相关性99类星体之间的光学核光度和总的无线电（VLBA）光度的未解决的核心在15 GHz起源于毫角秒尺度。对于18 BL Lac，光学连续辐射与15 GHz的射电辐射相关。我们认为，无线电和光发射是成束的，起源于类星体亚秒差距尺度喷流的最内部。在5100 AA的喷流的视速度和光学核光度之间的关系的分析支持的相对论性聚束模型中产生的光学发射的喷流，并允许峰值的喷流的内在光学光度和它的洛伦兹因子的类星体，BL湖，和射电星系的人口估计。类星体的射电响度在高红移处增加，这可能是由于在射电光度较高的活动星系核中吸积效率较低的结果。一个很强的正相关性之间的内在动力学功率的射流和总的表观光度和未解决的核心发射的射流在15 GHz。这种相关性被解释在本质上更明亮的秒差距尺度的喷流产生更明亮的扩展结构，这是在低射频，151兆赫检测。低频射电辐射在超光速活动星系核中是相对论性的，因此与15 GHz喷流的射电光度相关的可能性不能被排除（删节）。
2010-11-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Clouds and red giants interacting with the base of AGN jets
河外喷流形成于星系中心的超大质量黑洞附近。大量的气体、尘埃和恒星聚集在星系核中，这些周围的物质和喷流基底之间的相互作用应该是频繁的，具有动力学和辐射的后果。这项工作研究了一个障碍物、一团物质或一颗演化恒星的大气层与河外喷流最内部区域的动力学相互作用。射流质量负荷和这种相互作用的高能量的结果进行了简要讨论。对相对论性喷流中的均匀和非均匀障碍物进行了轴对称相对论流体动力学模拟。这些障碍物可能代表一种中等的不均匀性，或者是红巨星大气层的破裂。一旦进入喷流，一个均匀的障碍物会膨胀，并在几个动力学时间尺度后被破坏，而在非均匀的情况下，一个固体核心可以平滑这个过程，障碍物的质量损失主要由指向喷流方向的密集而狭窄的尾部控制。在这两种情况下，物质都有望加速并最终融入喷气式飞机。粒子可以在相互作用区被加速，并在周围物质、磁场和光子场中产生可变的伽马射线。物质团块或红巨星进入河外喷流底部的存在可能意味着显著的喷流质量加载和减速。由于这些相互作用，预计会出现类似耀斑的快速伽马射线事件和某种程度的持续发射。
2012-01-25 astro-ph.HE
Time-dependent photospheric radiative transfer in structured GRB jets: spectral evolution and polarization diagnostics
Nanchang University（南昌大学）；Henan Institute for Drug and Medical Device Control (Henan Vaccine Issuance Center)（河南省药品医疗器械检验研究院（河南省疫苗发放中心））；Shanghai Johnson & Johnson Pharmaceuticals, Ltd.（上海强生制药有限公司）
研究GRB喷流中时间依赖的等离子体辐射传输，通过模拟和蒙特卡罗方法分析光谱演变与偏振特征，提供定量预测以测试高能偏振计。
2026-07-29 astro-ph.HE
Formation and collimation of relativistic MHD jets - simulations and radio maps
我们目前的结果磁流体动力学（MHD）模拟射流的形成和传播，讨论了各种天体物理设置。在第一种方法中，我们考虑相对论MHD射流形成的模拟，考虑从开普勒盘的表面发射的射流，数值演示-第一次-相对论MHD射流的自准直能力。我们获得了高达约10的洛伦兹因子，同时获得了约1度的高度准直。然后，我们提出的同步辐射图计算的内在射流结构来自MHD射流形成模拟。最后，我们提出了（非相对论）MHD模拟射流发射，治疗吸积和喷射之间的过渡。这些设置包括一个物理磁扩散率，这是必不可少的加载吸积材料上流出。我们发现流出物中有相对较高的质量通量，约为吸积率的20- 40%。
2013-12-20 astro-ph.HE
Blazar Jets Perturbed by Magneto-Gravitational Stresses in Supermassive Binaries
我们研究了在超大质量双星系统引力扰动下，Blazar喷流中的粒子加速和辐射过程。本文研究了伴黑洞对主黑洞$\sim 10^8 \, M_{\odot}$的扰动作用，并讨论了伴黑洞对主黑洞相对论性喷流的扰动。我们讨论了这样的条件如何诱导重复磁流体动力学应力沿射流，并影响其内部的电子加速和辐射过程。具体来说，我们研究如何宏观扰动有关的增加射流“磁化”最终成为更高的辐射输出的光学，X射线和伽马射线波段。我们首先发现增加磁场强度的测量在光学波段从同步辐射的电子加速的动力学过程中刺激重新连接磁力线。高能电子然后继续向上散射同步加速器光子的GeV能量后，规范的同步-自康普顿辐射过程。我们的模型暗示了一个特定的，反复出现的模式，在光学伽马射线的排放，由高峰值和宽槽。由扩散重联引起的加速将产生额外的同步加速器keV分量。这样的爆发提供了一个诊断增强加速的电子，可以向上散射光子到TeV的范围。我们讨论了我们的模型如何适用于BL Lac对象PG 1553+113，可以说是最好的候选人，现在的高振幅，反复调制的伽马射线发射。我们还考虑了其他BL Lac显示相关keV-TeV辐射，如Mrk 421。
2017-02-16 astro-ph.HE
Jet power, intrinsic $γ$-ray luminosity and accretion in jetted AGN
动力学喷流功率$P_{\rm jet}$、内禀$γ$射线光度（$L^{\rm int}$）和吸积（$L_{\rm disk}$）之间的相关性可以揭示各种黑洞系统中的喷流物理。本文利用大量的喷流活动星系核样品，包括平谱射电类星体（FSRQs）、BL Lacertae天体（BL Lacs）、γ射线窄线Seyfert 1星系（$γ$ NLS 1）和射电星系，研究了动力喷流功率、内禀$γ$射线光度和吸积之间的关系。主要结果如下：（1）全样本的$P_{\rm jet}$和$L^{\rm int}$之间关系的斜率指数分别为$0.85\pm0.01$，FSRQ的斜率指数为$0.70\pm0.02$，BL Lac的斜率指数为$0.83\pm0.03$，$γ$ NLS 1的斜率指数为$0.68\pm0.11$，射电星系的斜率指数为$0.93\pm0.09$。$γ$ NLS 1和射电星系中的喷流几乎遵循与费米耀变体相同的$P_{\rm jet}$ - $L^{\rm int}$关联。(2)$L^{\rm int}$和$L_{\rm disk}$之间关系的斜率指数分别为整个样本的$1.05\pm0.02$、FSRQ的$0.94\pm0.05$、BL Lac的$1.14\pm0.05$和$γ$ NLS 1的$0.92\pm0.18$。$γ$ NLS 1和射电星系几乎也遵循费米耀变体的$L^{\rm int…
2023-02-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Electron-positron cascade in magnetospheres of supermassive Kerr black holes and the origin of relativistic AGN jets
University of Kansas（堪萨斯大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心）
研究探讨了超大质量克尔黑洞磁层中电子-正电子对级联机制及其对AGN喷流起源的影响
2026-08-13 astro-ph.HE
On the magnetisation and the radiative efficiency of BL Lac jets
活动星系核喷流的理论模型和观测表明，发射观测到的辐射的非热电子应该（i）携带与磁场相当的能量（$U_e\sim U_B$），如果磁场在喷流的加速过程中起着动力学上重要的作用，则很可能是这种情况;（ii）在动力学时间（$t_{\rm cool}\lesssim t_{\rm dyn}$）内有效冷却，这是由射流的大部分动能迅速转化为辐射的事实所表明的。这些预期是在最简单的单区自同步康普顿（SSC）模型的光谱能量分布（SED）的BL湖的结果不一致。事实上，该模型预测大多数对象的$U_e\gg U_B$和$t_{\rm cool}\gg t_{\rm dyn}$。在这里，我们仔细研究这个模型的关键假设之一，即非热电子的动量分布是各向同性的。我们发现，这种假设可能过于简单化了。如果磁能通过湍流MHD级联耗散，则最高能量的电子可能反而保持小的俯仰角。由于同步辐射率被抑制时，俯仰角是小的，这种效果可能会影响重要的建模的SED。作为一个说明性的例子，我们提出了一个各向异性模型的电子动量分布，使$U_e\sim U_B$和$t_{\rm cool}\lesssim t_{\rm dyn}$在同一时间。相对于通常的各向同性单区SSC模型，我们的模型只需要多一个自由参数就可以同时解决这两个问题。
2018-12-29 astro-ph.HE
The link between obscured accretion and mildly relativistic precessing jets
University of Oxford（牛津大学）；Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所（INAF）布雷拉天文台）
研究发现，高遮蔽X射线双星系统与低速进动喷流密切相关，可能因超爱丁顿吸积导致喷流质量加载，而高速喷流则锁定在黑洞自旋轴方向。
2026-06-09 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Flares From X-Ray Bright and Dark Tidal Disruptions Events
Swift卫星的X射线和$γ$射线观测表明，一部分潮汐扰动事件（TDE）具有相对论性喷流。喷注时间演化被认为是极高能宇宙射线和中微子的潜在来源。本文采用半解析方法，分别计算了强喷注作用下X射线亮TDEs和可能发生阻塞喷注作用下暗TDEs的中微子能谱。我们估计了它们的中微子通量，发现未探测到将给我们一个宇宙线加载因子的上限，$ξ_{\rm cr}\lesssim20$，对于Sw J1644+57。我们发现，X射线明亮的TDEs作出次主导（$\lesssim5-10$ %）的贡献冰立方的扩散中微子通量，并研究可能的贡献X射线黑暗的TDEs粒子被加速在阻塞射流或磁盘风。我们讨论了未来的前景多信使搜索最亮的TDE。
2017-03-03 astro-ph.HE
Reconfinement of highly magnetized jets: Implications for HST-1 in M87
在活动星系核喷流中偶尔会观察到静止的特征。一个值得注意的例子是M87中的HST-1结。这些特征通常被解释为流体动力射流中的再约束激波或坡印亭射流中的聚焦喷嘴。本文计算了外压作用下高度磁化射流的结构和洛伦兹因子。我们发现发展的强烈振荡过渡后，从陡峭的平坦的压力分布介质。推导了这些振荡的节点位置的解析公式。我们将该模型应用于M87喷气机，并表明，如果喷气机保持磁占主导地位的次千秒差距尺度，然后集中预计。如果喷流光度满足$L_j\simeq10^{43}$ erg/s，那么HST-1结的位置可以与最近测量的邦迪半径周围的压力分布相一致。然而，我们发现，在准直中断磁优势意味着超过$10^2$，非典型的FRI源的洛伦兹因子。如果渐近洛伦兹因子的值要小得多，那么在黑洞附近就需要大量的载荷。在这种情况下，HST-1可以与流体动力流的准直喷嘴相关联。
2016-09-05 astro-ph.HE
Spectropolarimetric detection of baryonic mass loading in a transient relativistic jet: application to the black hole X-ray binary Swift J1727.8$-$1613
研究利用MeerKAT L波段分光偏振法，对黑洞X射线双星Swift J1727.8$-$1613在2023年爆发时进行观测，通过多种技术识别与主要射电耀斑相关的瞬态法拉第复杂结构，推断出喷流成分、质量加载等情况。
2026-07-07 astro-ph.HE
Intermittent mildly magnetized jets as the source of GRBs
伽马射线暴（GRB）是由相对论喷流提供动力的，这些喷流在很宽的时间尺度上表现出不稳定性--从$ \sim $毫秒到秒。以前的数值研究表明，流体动力学（即，从可变发动机排出的（未磁化的）射流经受射流和茧状物质的强烈混合，这强烈抑制了GRB发射。在本文中，我们进行了3D RMHD模拟的轻度磁化射流的持续时间为0.1秒和1秒的功率调制，并在注入稳定的磁场。我们发现，当在发射场的射流磁化是$σ\sim 0.1$，初始磁化被放大的冲击流中形成的点，它强烈抑制重子加载。我们估计，一个显着的污染可以避免，如果在注射的磁能构成至少百分之几的射流能量。喷流从恒星中爆发出来后的变化时间尺度是由喷射周期而不是混合过程决定的，这表明在实践中，喷流喷射应该在短至$ \sim 10 $ ms的时间尺度上波动，以解释观察到的光变曲线。更好的稳定性被发现与较短的调制射流。我们的结论是，对于足够热的喷流，光球附近的洛伦兹因子可以足够高，以允许有效的光球发射。我们的研究结果表明，喷流与$ 10^{-2} < σ< 1 $注入的可变发动机与$ \sim 10 $ ms占空比是合理的长GRB的来源。
2021-04-14 astro-ph.HE
Uncovering the physics behind the blazar sequence using a realistic model for jet emission
Blazar光谱是研究喷流物理过程的重要窗口之一。由沿射流的不同发射区域组成的光谱允许我们约束射流中的物理条件。我提出了我的工作建模耀变体光谱使用扩展的非均匀射流模型与加速，磁主导，抛物线基地过渡到一个缓慢减速，圆锥形部分的观察，模拟和理论的动机。我们利用对M87中喷流的观测来设置多区模型的内部几何结构，该喷流在10^5史瓦西半径处从抛物线过渡到圆锥。该模型能够很好地再现42个BL Lac和FSRQs样本的所有波长（包括射电观测）的静态耀变体光谱。使用这种非均匀的模型，我们能够约束的同步辐射是最亮的位置，在这些喷流通过拟合光学厚薄同步中断。我们发现，射流的半径在同步辐射是最亮的（射流第一次接近均分）的规模约与射流功率线性。我们还发现了加速，抛物线部分的射流和最大体积洛伦兹因子的长度之间的相关性。与以前的工作一致，我们发现BL Lac是低功率耀变体，而FSRQs是高功率耀变体。再加上我们简单的喷流功率半径关系，这使我们对blazar序列的物理基础有了更深入的了解。
2013-11-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Applying Relativistic Reconnection to Blazar Jets
在耀变体中观测到的快速而明亮的非热辐射耀斑需要相对论活动星系核喷流中有效的能量耗散和粒子加速机制。相对论性磁重联中的粒子加速问题正受到动力学数值模拟的积极研究。相对论重联产生硬幂律电子能量分布N（gamma）= N_0 gamma^（-p）exp（-gamma/gamma_max），指数p -> 1，在磁化极限σ = B^2/（4 pi w）>> 1（其中w是相对论焓密度）下，指数截止洛伦兹因子gamma_max ~ sigma。电子-质子等离子体中的重联可以通过质量比m_p/m_e额外地提高γ_max。因此，在BL Lac的情况下，为了将粒子加速到γ_max ~ 10^6，重联应该在非常高的磁化强度σ_max >~ 10^3的等离子体中进行。另一方面，相对论喷流的磁体加速需要中等平均喷流磁化值，σ_mean ~ Gamma_j <~ 20（其中Gamma_j是喷流体洛伦兹因子）。我建议的系统依赖的gamma_max的blazar光度类-blazar序列-可能会导致系统的趋势sigma_max由于均匀加载的轻子对创造调节的能量密度的高能量外部辐射场。与此同时，相对论活动星系核喷流由于质子的附加负载而应该是高度不均匀的，这应该大致独立于blazar类来确定sigma_mean的值。
2016-09-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
