The Production of Ultra High Energy Cosmic Rays during the Early Epochs of Radio-loud AGN
具有百万pc尺度喷流的强射电活动星系核(AGN)在理论上被认为是高能宇宙射线的发射源。最近的射电观测已经建立了一个人口众多的年轻射电大声星系类紧凑($< 1$ kpc)对称喷流,在形态上类似于大规模活动星系核。我们发现,这些紧凑的活动星系核,所谓的紧凑对称对象(CSO),可以加速质子$10^{20}$ eV在其热点通过费米型机制的假设下有效的加速。所需的磁场强度与从最小能量条件导出的磁场强度相当。我们进一步表明,加速质子可以通过茧的光子场逃逸,而没有显着的能量损失。然而,强大的CSO的局部数密度不足以让CSO为整个观测到的超高能宇宙射线提供能量,最多只能提供百分之几。UHECR的重成分允许更多的CSO将粒子加速到UHECR能量,但逃离茧是困难的。我们评论的方法,可能会测试民间社会组织作为UHECR源。
2011-03-09 astro-ph.HE
UHE Cosmic Rays and AGN Jets
活动星系核(AGN)及其相对论喷流被认为是超高能(UHE)宇宙线加速的潜在场所。本文回顾了基本的观测结果以及对源能量学的要求,然后讨论了不同加速位置和机制的相关性,如黑洞隙、回流中的激波或喷流剪切加速。当放在上下文中,结果表明,费米型粒子加速在trans-relativistic冲击和/或在剪切,相对论流提供了最有前途的框架UHECR生产活动星系核。然而,真正破译UHECRs的天体物理来源,仍然需要改进的到达方向和源相关性的统计信息。
2019-11-11 astro-ph.HE
Ray-tracing simulations of the Soft X-ray Scattered Emission in obscured Active Galactic Nuclei
本研究利用RefleX光线追踪模拟遮蔽AGN的软X射线散射辐射,发现fscatt与倾角和覆盖因子相关,但观测到的fscatt与NH负相关仅能由柱密度与覆盖因子的正相关解释。
2023-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN emission processes of NGC 4945 in the X-rays and gamma-rays
NGC 4945在赛弗特2活动星系核(AGN)中具有突出的作用,因为它是少数几个在伽马射线中被探测到的非耀变体之一。在这里,我们分析了高能量谱使用朱雀,积分和费米数据。为了更好地理解活动星系核中的过程,我们重建了软X射线到伽马射线域的光谱能量分布。我们提出了两个模型来拟合高能数据。第一个模型假设伽玛射线的发射来自单一的非热成分,例如恒星暴过程中宿主星系中的激波诱导的π介子衰变,或者与宇宙射线的相互作用。第二个模型描述了两个独立的组件的高能光谱:一个热逆康普顿过程中的非光束AGN和非热辐射的伽马射线的光子。这些成分由X射线能量范围内的热成分的吸收截止幂律和伽马射线中的非热成分的简单幂律表示。对于热过程,我们获得了伽玛=1.6的光子指数,Ec ~ 150 keV的截止能量和NH = 6 e24 1/cm**2的氢柱密度。非热过程的光子指数为γ =2.0,通量为F(0.1-100 GeV)= 1.4e-11 erg/cm**2/sec。在3.7 Mpc的距离上,光谱能量分布给出了总的未吸收通量F(2 keV - 100 GeV)= 5e-10 erg/cm**2/sec和亮度L(2 keV - 100 GeV)= 9 e41 erg/sec。更合理的说法是,伽马射线的发射与活动星系核无关,可能是由宿主星系星暴区的激波过程引起的。
2012-01-05 astro-ph.HE
Gamma rays from cloud penetration at the base of AGN jets
稠密而寒冷的云似乎聚集在活动星系核中央黑洞周围的宽线区域。这些云可以与AGN喷流基地相互作用,这可能会产生观测结果。我们想研究这些喷流-云相互作用产生的伽马射线辐射,并探索在何种条件下这种辐射是可检测的。我们调查射流云相互作用和由此产生的冲击的流体动力学特性,并开发一个模型来计算在这些冲击中加速的粒子所产生的发射的光谱能量分布。我们讨论我们的模型的背景下,无线电大声活动星系核,与应用程序的两个代表性的情况下,低亮度半人马座A,和强大的3C 273。喷流能量的一部分可以被引导到伽马射线中,这可能是由同步加速器自康普顿辐射主导的,并显示出典型的变化时间尺度,类似于喷流内的云寿命,这比几个小时长。许多云可以同时与急流相互作用,导致通量明显高于一次相互作用,但随后可变性将被平滑。喷流-云的相互作用可能会在非耀变体活动星系核中产生可检测的伽马射线,在附近的低亮度源(如Cen A)中具有瞬态性质,而在FR II型的强大物体中则具有稳定性。
2010-07-13 astro-ph.HE
Correlation between Ultra-high Energy Cosmic Rays and Active Galactic Nuclei from Fermi Large Area Telescope
通过对$γ$射线强活动星系核(AGN)位置与超高能宇宙射线(UHECR)到达方向的相关性分析,研究了活动星系核(AGN)是UHECR源的可能性。我们利用第二代Fermi大区域望远镜AGN星表中的$γ$射线强活动星系核和$d\le 100 {\rm Mpc}$,以及Pierre Auger天文台的UHECR观测数据和$E\ge 55 {\rm EeV}$。利用相关角距分布和Kolmogorov-Smirnov检验,将$γ$射线强活动星系核的到达方向分布与观测到的UHECR的到达方向分布进行了比较。我们的结论是,假设的$γ$ -射线响亮AGN的主要来源的UHECR是不利的,除非有一个大的涂抹效应,由于星系际磁场。
2012-09-03 astro-ph.HE
X-ray narrow emission lines from the nuclear region of NGC 1365
NGC 1365是一个塞弗特2星系,在它的核区域有一个星暴环。在这项工作中,我们研究了XMM反射光栅光谱仪(RGS)从2012-13年的四次观测,2007年的三次观测和2004年的两次观测中获得的数据NGC 1365。我们通过XMM RGS对可见的窄线发射气体进行了分析,并将2012-13光谱与已经发表的2004-07光谱进行了比较。该源通常在软X射线带内被吸收,典型的中性柱密度>1.5 x 10 $^{23}$ cm $^{-2}$,并且在我们调查的9个观测中只有1个观测显示出足够低的吸收,使得连续谱出现在软X射线中。我们将2004-07年的所有观测结果进行叠加,并将2012-13年的四个观测结果中的三个分别进行叠加,分别分析吸收较少的观测结果。我们首先使用高斯分布代表的窄线发射光谱模型。我们适合物理动机的模型,2012-13堆叠的光谱,碰撞电离组件代表星暴发射和光电离线发射模型代表活动星系核线发射。碰撞和光电离发射线模型拟合在一起的物理连续和吸收模型的顶部。NGC 1365的X射线窄发射线光谱很好地代表了两个碰撞电离和三个光电离阶段的发射气体,所有高于太阳氮丰度的组合。这个物理模型与2012-13年的叠加光谱相吻合,也与2004-07年的叠加光谱吻合得很好,而不会改变发射气体相的任何特征。我们2004-07年的结果与之前使用这些数据的发射线工作一致,在这个和2012-13年的叠…
2016-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term variability of AGN at hard X-rays
活动星系核在所有观测波长上的变化是它的一个显著特性。硬X射线为我们提供了活动星系核最内部区域的视图,大部分都是沿着视线吸收的。Swift/BAT提供了一个独特的机会,可以在几天到几年的时间尺度上定期取样,跟踪迄今为止可用于这种调查的最大AGN样品的14-195 keV发射。我们从BAT 58个月的调查中选择了110个射电安静和射电响亮的活动星系核样本,研究了变化的幅度及其对子类和能量的依赖性。大约80%的活动星系核在几个月到几年的时间尺度上表现出显着的变化,无线电大声源是最可变的。变化的幅度和它们的能量依赖性与通过吸收柱密度的变化在硬X射线处驱动的可变性不相容。一般而言,14-24和35-100 keV频带中的变化具有很好的相关性,表明BAT能带中的变异性有共同的起源。然而,无线电安静活动星系核显示平均10%以上的变化在14-24 keV比在35-100 keV和软时,明亮的行为,大多数塞弗特星系可检测的光谱变化的月时间尺度。此外,与较硬的频谱源被发现是更可变的比软的。这些性质通常与可变幂律连续体一致,在通量和形状上,在能量>~ 50 keV处枢转,恒定反射分量叠加在其上。当考虑相同的时间尺度时,活动星系核在硬X射线下的时间特性与在较低能量下的时间特性相当,其中至少一些差异可能归因于在两个能量域中贡献不同的成分(例如,反射、吸收)。
2013-11-17 astro-ph.HE
On high-energy particles in accretion disk coronae of supermassive black holes: implications for MeV gamma rays and high-energy neutrinos from AGN cores
ALMA最近的观测揭示了两个邻近的塞弗特星系核心区域的非热同步辐射的证据。这表明,在活动星系核(AGN)的吸积盘的日冕可以有利于非热电子的加速,除了热,热电子负责他们的X射线发射通过热康普顿。在这里,我们调查的机制,这样的粒子加速,根据观测推断的参数AGN盘冠。解释所观察到的非热电子的一种可能性是扩散冲击加速度,只要陀螺因子$η_g$不超过$\sim10^6$。这些非热电子可以通过盘光子的逆康普顿散射产生伽马射线,其可以出现在MeV带中,而那些能量高于$\sim100$ MeV的电子将通过内部$γγ$对产生而衰减。所有活动星系核的热康普顿化和非热康普顿化的综合辐射可以再现所观测到的宇宙背景辐射的X射线以及高达$\sim 10$ MeV的γ射线。此外,如果质子在与电子和$η_g\sim30$相同的条件下加速,我们的观测激发模型也能够解释能量低于100-300 TeV的扩散中微子通量。下一代MeV伽马射线和中微子设施可以通过搜索来自明亮的附近塞弗特星系(如NGC 4151和IC 4329 A)的信号来测试这些预期。
2019-06-04 astro-ph.HE
Polarization of Compton X-rays from Jets in AGN
利用蒙特卡罗模拟研究了活动星系核相对论喷流康普顿散射X射线的偏振特性。我们考虑三种情况:来自吸积盘的光子的散射、宇宙微波背景(CMB)光子的散射以及喷流内的同步加速器自康普顿化(SSC)。对于热盘光子或CMB光子的康普顿化,在接近90度的视角处获得的最大线性偏振略高于20%。该值随观看倾斜度而减小。对于SSC,最大值可超过80%。角度依赖性是复杂的,并且它随光子注入位置而变化。我们的研究表明,X射线偏振,除了多波长光谱,可以区分某些模型的发射和粒子加速相对论射流。
2009-06-11 astro-ph.HE
Statistical Analysis of the Correlation between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays
本文发展了比较两组宇宙射线到达方向的统计方法,其中到达方向的二维分布被简化为一维分布,从而可以应用标准的一维Kolmogorov-Smirnov检验。然后应用它们分析了皮埃尔俄歇天文台(PAO)和明野巨空气簇射阵(AGASA)观测到的能量在$5.7\times10^{19}$ eV以上的超高能宇宙射线(UHECR)与100 Mpc范围内活动星系核(AGN)的相关性。为了进行统计检验,我们建立了一个简单的活动星系核模型,假设所有活动星系核具有相同的亮度和涂抹角,其中一定比例的观测到的UHECR来自选定距离内的活动星系核,其余部分来自各向同性背景贡献。对于PAO数据,我们的方法不仅排除了观测到的UHECR简单地各向同性分布的假设,而且排除了它们完全起源于选定活动星系核的假设。但是,通过背景贡献或大的拖尾效应加入适量的各向同性分量,可以大大改善相关性,使UHECR源的活动星系核假说成为可行的。我们还指出,活动星系核的距离限制在40-60 Mpc的范围内,恰好产生了良好的相关性,没有明显的各向同性分量和大的涂抹效应。对于AGASA的数据,我们没有发现任何显着的相关性与活动星系核。
2011-03-02 astro-ph.HE
Gamma-Rays from Non-Blazar AGN
非耀变体活动星系核(AGN)作为一种新的γ射线源出现在河外天空,并开始加深我们对AGN物理过程和性质的理解。例如,在费米-LAT能区对窄线塞弗特1星系的探测,为我们理解喷流的形成和射电响度提供了重要信息。另一方面,射电星系在高(HE)和极高(VHE)伽马射线能量下变得特别有趣。由于它们的喷流没有直接指向我们(即未对准),它们提供了一个独特的工具来探索活动星系核中基本(通常是隐藏的)物理过程的性质。这篇评论强调并讨论了近年来在伽马射线领域取得的一些观测和理论进展,包括半人马座A意外光谱硬化的证据和IC 310和M87中看到的极端短期变化。
2016-11-09 astro-ph.HE
The AT20G view of Swift/BAT selected AGN: high-frequency radio waves meet hard X-rays
我们将为期6年的雨燕/爆发警报望远镜(BAT)活动星系核(AGN)调查与南部天空的AT 20 G无线电调查进行了交叉匹配,这是最大的高频无线电调查之一。利用这些数据,我们研究了在最高无线电和X射线频率下无线电和X射线发射之间可能的相关性。我们发现了37个活动星系核具有很高的成协概率(> 80%),其中19个是本地塞弗特星系(中位红移z = 0.03)和18个耀变体。我们发现,\approx 20%的活动星系核检测到的硬X射线也明亮的无线电源在20 GHz,但无线电和硬X射线光度之间的明显相关性是完全由不同的中间红移的两个分组的活动星系核。当我们只考虑当地的Seyfert样本,我们发现没有证据表明它们的20 GHz和15-55 keV的功率之间的相关性。因此,似乎在高频率下,先前在较低频率下观察到的无线电-X连接消失了。可以通过甚长基线干涉测量法和使用核分光望远镜阵列(NuSTAR)卫星来检验在高射电和X射线频率下射电-X相关性的消失。
2013-04-04 astro-ph.HE
Constraints on the AGN flares as sources of ultra-high energy cosmic rays from the Fermi-LAT observations
众所周知,如果能量最高的宇宙射线($E>10^{20}$ eV)是质子,那么它们的加速点应该具有一些极端的性质,包括巨大的光度。由于在银河系的局部($D<200$ Mpc)邻域中没有已知具有这种性质的静止源,因此极有可能UHECR加速发生在某些瞬态事件中。在本文中,我们调查的情况下,UHECR产生的强AGN耀斑。利用7年多的Fermi-LAT观测资料,我们选择了候选耀斑,并利用喷流动力学光度与其热光度之间的相关性,估算了巨型活动星系核耀斑的局部动力学发射率:$\mathcal{L}\sim3.7\times10^{44}\mathrm{erg~Mpc^{-3}~{yr^{-1}}}$。该值比具有$E>10^{20}$ eV的CR中的发射率大约大一个数量级,因此如果UHECR逃逸谱相当硬和/或窄,则使得该方案可行。这种形状的频谱预测在目前的一些强相对论性无碰撞冲击的模型。活动星系核耀斑加速的情况也可以容纳来自观测到的超高能电子回旋共振到达分布的约束。最后,我们证明,在较重的UHECR组成的情况下,所有的约束都大大放松。
2020-04-08 astro-ph.HE
Revisit of Correlation Analysis between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays
利用Pierre Auger天文台2010年公布的69个能量为$E\ge55\,{\rm EeV}$的超高能宇宙射线(UHECR)事件和第13版Véron-Cetty和Véron AGN星表中距离为$d\le100\,{\rm Mpc}$的862个活动星系核(AGN),更新了以往对UHECR与活动星系核相关性的分析。为了使检验假设明确,我们使用简单的活动星系核源模型,其中UHECR起源于活动星系核,与分数$f_A$,并从各向同性背景。我们把所有的活动星系核作为UHECR的平等来源,并引入涂抹角$θ_s$纳入干预磁场的影响。我们比较了通过PAO观测到的到达方向分布和通过相关角距离分布(CADD)方法从模型中预期的到达方向分布。CADD方法排除了小拖尾角的活动星系核优势模型($f_A\gtrsim0.7$和$θ_s\lesssim6^\circ$)。关于各向同性,CADD表明PAO数据的分布与各向同性略有一致。最佳拟合模型位于活动星系核分数$f_A=0.4$和中等涂抹角$θ_s=10^\circ$附近。对于基准值$f_A=0.7$,在相当大的涂抹角$θ_{\rm s}=46^\circ$处获得CADD的最佳概率。我们的研究结果意味着,整个活动星系核是可行的来源UHECR,无论是一个可观的量的额外的各向同性背景或大的涂抹效应是必需的。因此,我们尝试对活动星系核的距离范围进行分组以缩小超高…
2013-05-07 astro-ph.HE
The BAT AGN Spectroscopic Survey -- XVIII. Searching for Supermassive Black Hole Binaries in the X-rays
理论预测,一个超大质量黑洞双星(SMBHB)可以被观测到作为一个发光的活动星系核(AGN),其轨道时间尺度的顺序周期性变化。在X射线中,周期性变化可能是由包括相对论多普勒增强和冲击在内的机制引起的。在这里,我们提出了第一个系统的搜索周期活动星系核使用$941$硬X射线光变曲线(14-195千电子伏)从第一个105个月的斯威夫特爆发警报望远镜(BAT)调查(2004-2013年)。我们没有在Swift-BAT中发现周期性活动星系核的证据,包括先前报道的SMBHB候选者MCG+11 $-$ 11 $-$ 032。我们发现,零检测是一致的组合的上限二进制人口在活动星系核在我们所采用的模型,其预期的周期性变化幅度,和BAT调查的特点。我们还调查了SMBHB对正常活动星系核的X射线变化的eROSITA调查的背景下,可探测性。在我们假设双星总体和它们产生的周期信号具有数百天的长周期的条件下,在理想的均匀采样下,可将高达$13$ %的真周期双星与正常变星活动星系核鲁棒地区分开来。然而,我们表明,现实eROSITA采样可能是不敏感的长周期的二进制文件,因为较长的观测间隙降低其可检测性。相比之下,大的观测差距并没有减少检测短,几天周期的双星的前景,因为19%可以成功恢复,其中绝大多数可以在调查的前半部分确定。
2020-05-22 astro-ph.HE
Gamma-ray signatures from pair cascades in recombination-line radiation fields
blazar喷流中的超相对论电子束与周围的软光子相互作用形成对级联。采用带有逃逸项的耦合动力学方程,我们模拟了不饱和对级联光谱。我们假设伽马射线主要是从吸积盘和喷流的辐射光致电离的云中散射复合线光子。级联谱对与耀变体的短时变相关的硬电子谱的注入相当不敏感。采用Markarian 501和3C 279的物理参数代表,分别,我们数值计算得到的光谱能量分布显示出明显的特征印记的复合线光子。MAGIC望远镜在2014年7月的一次强X射线通量活动中探测到的Markarian 501光谱中~3 TeV处的一个特殊特征的暗示,可以在这种情况下解释为束电子对线光子的上散射和低的成对产生光学深度。从2018年1月开始检查3C 279的高保真费米-LAT光谱,发现光谱中的波谷与伽马射线与复合线光子碰撞产生对的阈值能量一致,并且没有指数衰减。我们的发现意味着3C 279中的γ射线从宽发射线区域的边缘逃逸。
2021-08-05 astro-ph.HE
Missing Gamma-Rays from kpc-scale AGN Jets: A Test of the IC/CMB Model
在强大的类星体喷流中,X射线发射的物理起源一直是一个长期存在的谜团。虽然这些喷流在亚pc尺度上开始时是高度相对论性的流动,但我们没有任何直接测量它们在kpc尺度上的速度,在kpc尺度上,距离核心的巨大距离需要原位粒子加速。如果喷流在kpc尺度上保持高度相对论性,那么X射线可能是由于CMB光子的逆康普顿上散射。然而,IC/CMB的解释预测了高水平的伽马射线发射,这应该是费米/LAT检测。我们已经搜索并排除了这种发射在一个高水平的显着性为众所周知的源3C 273和PKS 0637-752,这表明X射线是同步加速器,虽然未知的来源。费米最近的这些结果也表明,在强大的类星体中,kpc尺度的喷流比IC/CMB模型假设的要慢得多。我将讨论这些发现对强大类星体的能量和辐射输出的惊人影响,以及它们对环境的影响。
2015-03-02 astro-ph.HE
Contribution of Cosmic Rays from Sources with a Monoenergetic Proton Spectrum to the Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Emission
讨论了对地面阵列记录的粒子通量有微小贡献的超高能(E > 4 × 10^19 eV)宇宙射线的河外源。我们表明,从这样的源的宇宙射线可以产生一个显着的扩散伽马射线通量在星系际空间相比,费米LAT(机载费米空间天文台)获得的数据。一种可能的类型的活动星系核(AGN),其中宇宙射线质子可以被加速到1021 eV的能量被认为是这样的源的说明。我们的结论是,来自活动星系核的超高能宇宙射线对河外弥漫伽马射线辐射有重要贡献。此外,一个约束的分数正在考虑中的活动星系相对于BL Lac对象和射电星系已获得从比较与费米LAT数据。
2018-12-30 astro-ph.HE
High-energy neutrino production from photo-hadronic interactions of gamma rays from Active Galactic Nuclei at source
最近的天文观测表明,活动星系核(AGN)是高能辐射源。例如,费米-LAT和赫斯望远镜已经探测到了几种活动星系核核心的伽马射线辐射。此外,皮埃尔·俄歇天文台还发现了超高能宇宙射线事件与活动星系核(如半人马座A)位置的相关性。这样,根据粒子物理学,宇宙射线和伽马射线与周围物质和辐射源的相互作用应该会产生高能中微子流。在这项工作中,从活动星系核的伽马辐射与源的气体和尘埃的相互作用所产生的扩散中微子通量的估计将被提交。
2013-08-14 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
本研究利用12年IceCube数据,对来自BASS样本的硬X射线AGN进行高能中微子发射的叠加搜寻与点源搜寻,验证了AGN作为高能中微子源的潜力。
2023-07-28 astro-ph.HE
X-rays Mark the Spot: The Effects of Reduced Metallicity on X-ray AGN Obscuration at High Redshift
University of Maryland(马里兰大学);Joint Space-Science Institute(联合空间科学研究所)
研究低金属丰度对高红移遮蔽AGN的X射线辐射影响,通过蒙特卡洛模拟发现低金属丰度可显著增加光子逃逸,提高探测可能性。
2026-06-25 astro-ph.HE
Possible correlation between unabsorbed hard X-rays and neutrinos in radio-loud and radio-quiet AGN
研究通过比较耀变体与四个赛弗特星系的中微子和硬X射线流量比,提出二者可能共享黑洞附近γ射线遮蔽区中的中微子产生机制,且该机制未必依赖强喷流。
2024-10-28 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
AGN/starburst connection in action: the half million second RGS spectrum of NGC1365
我们提出了一个深(~5.8天)0.3-2千电子伏的高分辨率光谱的NGC 1365,收集与反射光栅光谱仪(RGS)的XMM-牛顿。该光谱主要是由强的复合线的He和H-样的过渡从碳到硅,以及从FeXVII的L过渡。连续性很强,特别是在10到20埃的范围内。正式的配合需要两个光学薄,碰撞电离等离子体组件,温度约300和约640 eV。然而,他们留下了大部分的He-α OVII和NVI三联体的违禁成分。这些特征可以解释为由光电离气体产生。因此,NGC 1365是第一个被遮蔽的活动星系核,它的高分辨率X射线光谱需要碰撞电离和光电离。光致电离的相对弱并不源于活动星系核的内在弱性,活动星系核的X射线光度约为10^{42} erg/s。我们认为,它可能反而来自于从活动核到NLR的视线被宽线区域中的光学厚物质阻挡,同时负责观测到的大的柱密度变化遮蔽X射线活动核。或者,NGC 1365可能拥有一个与活动星系核吸积功率相比非常明亮的核恒星爆发。
2009-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extended reagions of radio emission not associated with the AGN phenomenon as sources of acceleration of cosmic rays: The case of cD galaxies
与活动星系核现象无关的弥散、非热扩展辐射,在许多活动星系核所在的星系团中发现,与宇宙射线的加速有关。在目前的工作中,我们提出了初步的证据,没有这样的形成在星系团托管的光学识别的CD星系。我们的子样本包括三个强大的低红移射电星系,集中在贫穷的星系团。我们一直在寻找无线电遗迹和(微型)晕,它们可能是活动星系核产生的气泡对宇宙射线的限制而形成的。我们报告正在进行的工作。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the origin and acceleration of cosmic rays: Cooling flow clusters and AGN hosts
我们正在星系团的X射线选定样本中寻找射电“遗迹”和“晕”。这些射电特征不是活动星系核(AGN)机制的产物,而更有可能与过去的星系团合并事件有关。活动星系核的冷却流团的主机包含粒子泡,显示非热无线电发射。如果这些气泡能够有效地限制宇宙射线,它们就可以解释射电遗迹和光环的存在。团内磁场和团环境可以揭示宇宙射线的加速机制。使用无线电/X射线数据和分析方法,我们检查三个活动星系核主机出我们的70个集群,即武仙座A,3C 310和3C 388。我们发现这些星团中没有一个包含遗迹和/或光环。
2011-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
X-ray Simulations of Polar Gas in Accreting Supermassive Black Holes
最近的观测表明,活动星系核(AGN)的中红外(MIR)光谱有很大一部分来自极区。在本文中,我们研究了这种极性气体对活动星系核的X射线谱的影响,使用射线追踪模拟。考虑极性气体的两种几何形状,(1)对应于最佳拟合MIR模型的中空圆锥和(2)填充圆锥,两者都具有不同的柱密度(范围从$10^{21}-10^{22.5}$ cm $^{-2}$)以及围绕中心X射线源的环面。我们发现,极性气体导致低于$5$ keV的几条荧光线的等效宽度增加(例如,O、Ne、Mg、Si)。充满的几何结构对于极区成分来说是不可能的,因为许多1型活动星系核的X射线光谱会显示出遮蔽的特征。我们还考虑了额外的发射从窄线区域,如散射的幂律与许多光电离线从模糊AGN,和不同的开口角和物质组成的空心锥。这些模拟将为当前和未来的高光谱分辨率X射线仪器(如XRISM和Athena上的仪器)提供基本基准。
2021-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays: subluminal and superluminal shocks
用扩散激波加速解释超新星遗迹、活动星系核喷流、伽马射线暴和各种大尺度宇宙结构中的非热粒子加速。在特定的天体物理情况下,通过这种机制获得最高观测粒子能量的重要性是一个反复出现的主题。本文讨论了相对论激波中的激波加速问题,主要集中于对质子加速效率的数值研究,着重讨论了散射模型、体洛伦兹因子和磁场与激波流之间的夹角对加速效率的影响。我们在研究不同激波助推因子的基础上发展了一个扩散宇宙线模型,结果表明活动星系核的能谱与目前观测到的5.7 × 10^10 GeV以上的超高能宇宙射线的符合程度要比伽玛暴好得多,这表明活动星系核是解释超高能宇宙射线辐射通量的主要候选者。最近的费米观测GRB 090816 c表明非常平坦的光谱,这是我们的模型预测和支持的证据,伽玛射线暴粒子谱可以是平坦的,当冲击洛伦兹因子的顺序~1000。
2009-05-27 astro-ph.HE
Interpreting correlated observations of cosmic rays and gamma-rays from Centaurus A with a proton blazar inspired model
最近的活跃射电星系半人马座(Cen)A是一个伽马射线辐射源,能量范围在GeV到TeV之间。高能立体系统(H.E.S.S.)和非同步Fermi-LAT观测表明,在几个GeV能量以上,Cen A的γ能谱出现了不寻常的谱硬化现象。就在最近,H.E.S.S.天文台解析了半人马座A中千秒差距(kpc)尺度的喷流,能量为TeV。另一方面,皮埃尔俄歇天文台(PAO)探测到了来自Cen-A的一些超高能宇宙线(UHECR)事件。质子耀变体模型考虑了电子和强子宇宙射线在活动星系核喷流中的加速作用,可以解释从冰立方探测到的活动星系核喷流中观测到的高能中微子和γ射线的重合现象。在这里,我们采用质子耀变体启发模型来解释所观察到的GeV到TeV的伽马射线光谱特征,包括在GeV能量的光谱硬化以及PAO对来自Cen-A的宇宙射线的观测。我们的研究结果表明,该模型可以解释一致的观测到的电磁波谱结合适当数量的UHECR从岑A。
2021-01-30 astro-ph.HE
Do Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Active Galactic Nuclei and Fermi $γ$-ray Sources?
我们研究了俄歇、AGASA和雅库茨克观测到的高能宇宙射线(UHECR)与附近活动星系核(AGN)和$Fermi$源之间可能存在的相关性。我们考虑的偏转效应的银河系磁场(GMF)模型约束的最新测量。我们发现银河系磁场对UHECR的平均偏转角小于$4^\circ$。俄歇宇宙线事件和附近的活动星系核之间的相关性与$\sim 4σ$的显着性水平被发现的俄歇UHECR数据集与或不偏转校正。AGASA/雅库茨克事件与附近活动星系核之间没有相关性。当考虑由GMF模型计算的偏转时,发现Auger事件和$Fermi$源之间以及AGASA事件和$Fermi$活动星系核之间存在边缘相关。然而,雅库茨克数据和$Fermi$源之间没有发现相关性。一些$Fermi$源靠近俄歇、AGASA和雅库茨克探测到的UHECR事件的到达方向,其中大部分可能是偶然巧合,而不是附近宇宙中产生UHECR的物体。NGC 4945、ESO 323-G77、NGC 6951和Cen A等4个100 Mpc以内的$Fermi$源,在距其位置$3.1^{\circ}$以内都有UHECR事件,可能是宇宙线加速器。然而,只有在优选地在这些方向上检测到更多的UHECR时,才能确认关联。
2010-08-18 astro-ph.HE
Gamma rays from extragalactic astrophysical sources
目前有几类探测到的河外伽马射线源。它们大多与活动星系核(AGN)和(在软伽马射线下)伽马射线暴(GRB)有关,但不仅如此。活动星系核是由星系所容纳的吸积超大质量黑洞组成的,在某些情况下,星系呈现出强大的相对论性喷流活动。这些源,已经在伽马射线中研究了几十年,可能是最具活力的天体物理对象,它们的外观在很大程度上取决于它们的喷流是否指向我们。伽马射线暴被认为与宇宙学距离上的恒星质量物体的坍缩或合并有关,它也在吸积高度相对论性喷流源,这些喷流源在高能量下强烈发光。这些事件持续时间很短,但它们也是最明亮的。最近,恒星形成星系也被证明是伽马射线发射体。另一方面,星系团还没有被探测到超过X射线。这些是宇宙中已知的最大结构;在它们通过吸积和合并形成的过程中,会产生冲击和湍流,这可能导致伽马射线的产生。在这项工作中,活动星系核的伽玛射线物理的简要介绍,以及星暴星系,伽玛暴和星系团。之后,我们考虑了一些特殊的情况下,在非耀变体AGN喷流与他们的介质在不同的尺度上相互作用的伽马射线生产。
2011-09-08 astro-ph.HE
Weakness of X-rays and Variability in High-redshift AGNs with Super-Eddington Accretion
本文提出高密度日冕包裹的超爱丁顿吸积盘模型,解释JWST高红移宽线AGN的X射线微弱、光谱偏软及紫外/光学变率受抑现象。
2025-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
A stratified ultrafast outflow in 1H0707-495?
超快外流(UFOs)最近被发现在一些活动星系核(AGN)的光谱,是驱动AGN反馈的强有力的候选人。1H 0707 -495是一条高度吸积的窄线Seyfert 1,也是X射线变化第二大的亮活动星系核。之前的研究发现了其光谱中0.1-0.2c处蓝移吸收的证据。我们使用CCD和光栅数据对AGN上的完整XMM-牛顿数据集进行通量分辨分析,重点是低通量光谱。我们发现强有力的证据,在$\sim$ 0.13 c的吸收超快流出,电离参数$\log(ξ$ /erg cm s $^{-1})=4.3$。令人惊讶的是,我们还检测到蓝移的光电离发射,在较高的电离状态下速度增加,这与在该物体的紫外光谱中观察到的趋势一致。大量的X射线发射材料以8000 km/s的速度移动,电离参数为$\log(ξ$ /erg cm s $^{-1})=2.4$。从UFO吸收推断的风动能与紫外线和X射线发射特征相当,尽管它们的速度和电离状态不同,这表明我们正在观察一种节能风,它在距离AGN更远的地方减速和冷却。
2018-08-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
On gamma rays as predictors of UHECR flux in AGNs
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学)
本文探讨了伽马射线作为AGN中超高能宇宙射线通量预测的可行性,提出通过修正伽马射线发射代理并考虑多普勒效应来解决数据不一致问题,从而改进光谱和成分拟合。
2025-01-29 astro-ph.HE
A Bayesian analysis of the 27 highest energy cosmic rays detected by the Pierre Auger Observatory
超高能宇宙射线(UHECR)可能是由活动星系核(AGN)产生的,但目前还没有确凿的证据证明这一假设。已经有几份报告指出了UHECR的到达方向与附近活动星系核的位置之间的相关性,其中最强的探测来自皮埃尔俄歇天文台(PAO)探测到的27个UHECR样本。然而,PAO结果是基于统计方法,该方法不仅忽略了一些相关信息(最明显的是UHECR到达能量,而且还忽略了到达方向上的一些信息),而且还涉及相关参数的一些有问题的微调。本文对2007年9月前收集的PAO数据进行了贝叶斯分析,发现在VCV星表中,有一部分UHECR起源于已知的活动星系核,其F_AGN = 0.15^(+0.10)_(-0.07)。尽管PAO-AGN的相关性是巧合的可能性很小(F_AGN = 0.15是F_AGN = 0.00的200倍),但所有UHECR都来自VCV活动星系核的假设被排除了。
2011-07-29 astro-ph.HE hep-ph
X-ray Spectral Variability as Probe of Multimessenger Emission in Blazar 5BZB J0630-24064
本研究通过多天文台X射线观测分析了候选中微子发射blazar 5BZB J0630-24064的谱变特征,发现其从喷流主导转变为多成分发射,揭示了喷流与核区环境在多信使机制中的协同作用。
2025-07-17 astro-ph.HE
Centaurus A at Hard X-rays and Soft Gamma-rays
半人马座A距离地球不到4 Mpc,是最近的射电活动星系核。它的辐射从无线电到极高能量的伽马射线都能被探测到。尽管Cen A是研究得最好的河外天体之一,但它的硬X射线和软伽马射线发射(100 keV < E < 50 MeV)的起源仍然不确定。在相邻的软X射线和硬伽马射线制度的高空间分辨率的观测表明,几个不同的组件,如一个Seyfert-like核,相对论喷流,甚至发光的X射线双星在Cen A内可能有助于总排放兆电子伏制度,已被检测到低空间分辨率。由于Cen A的光谱能量分布在1 MeV附近有第二个最大值,因此这个能量范围在模拟活动星系核的发射过程中起着重要的作用。由于在不久的将来将没有卫星任务,将覆盖这一能源具有更高的空间分辨率和更好的灵敏度,所有现有的硬X射线和软伽马射线测量的Cen A的概述在这里定义目前的知识半人马座A在兆电子伏的能量范围。
2009-12-15 astro-ph.HE
X-rays across the galaxy population - II. The distribution of AGN accretion rates as a function of stellar mass and redshift
我们使用深钱德拉X射线成像测量特定的黑洞吸积率($L_X$相对于星系的恒星质量)的分布,从而跟踪活动星系核活动的恒星形成和静止的星系,作为恒星质量(从$10^{8.5}-10^{11.5} M_\odot$)和红移(到$z \sim 4$)的函数。我们采用CANDELS和UltraVISTA巡天的近红外选定星系样本,提取每个星系的X射线数据,并使用灵活的贝叶斯方法将这些数据组合起来,测量特定黑洞吸积率的概率分布函数$λ_{sBHAR}$。我们发现$λ_{sBHAR}$在恒星形成星系和静止星系中都有广泛的分布--这可能反映了活动星系核燃料的随机性--具有大致幂律的形状,向较低的$λ_{sBHAR}$上升,在$λ_{sBHAR} \gtrsim 0.1-1$处有一个陡峭的截止点(以埃丁顿等效单位表示),以及在$λ_{sBHAR} \lesssim 10^{-3}-10^{-2}$处的翻转或平坦。我们发现恒星形成星系拥有中等$λ_{sBHAR}$活动星系核的概率依赖于恒星质量,并随着红移而演化,在更高的红移处向更高的$λ_{sBHAR}$移动。这种演化在对应于爱丁顿极限的点处被截断,这表明当大量气体可用时,黑洞可能会在高红移处自我调节其生长。静止星系拥有活动星系核的概率通常低于恒星形成星系的概率,在最高恒星质量时显示出抑制的迹象,并随着红移强烈演化。因此,在高红移($z\gtrsim2$…
2017-10-13 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
AGN variability at hard X-rays
我们目前的活动星系核的可变性属性超过20 keV的初步结果,以显示潜在的综合IBIS/ISGRI和雨燕/BAT仪器的活动星系核的硬X射线定时分析。BAT观测到的36个活动星系核的15-50 keV光变曲线表明,当考虑耀变体(平均归一化超额方差= 0.25)时,相对于Seyfert群体(平均归一化超额方差= 0.09),耀变体的光变曲线的变化明显更大。发现硬X射线光度与Seyfert星系的变率幅度反相关,与黑洞质量相关,证实了以前用不同AGN硬X射线样品获得的结果。我们还介绍了塞弗特1星系IC 4329 A的结果,作为一个例子的光谱变化研究与INTEGRAL/ISGRI数据。这个源的高能量截止的位置被发现在INTEGRAL观测期间发生了变化,指向Comptonising介质的温度变化。对于几个明亮的塞弗特星系,已经积累了相当数量的INTEGRAL数据,并公开提供,允许详细的光谱变化研究在硬X射线。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-wavelength Campaign on NGC 7469 VI. Photoionisation Modelling of the Emission Line Regions and the Warm Absorber
目标。我们的目标是调查和测量NGC 7469内的光电离X射线发射线区域。方法.我们应用光谱拟合代码dac中的光电离模型PION来分析2015年XMM-牛顿观测活动期间收集的NGC 7469的640 ks RGS光谱。结果我们发现在NGC 7469的发射线区域是多相的,由两个狭窄的组件与电离参数的$\log ξ= 0.4$和1.6。第三个是宽的发射分量,其加宽速度为$v_b \sim 1400$ km s \textsuperscript{-1},流出速度为$v_{out} \sim -4500$ km s \textsuperscript{-1},需要在22 ° C左右拟合O VII三重态的残差。假设体积填充因子为0.1,窄发射线区域组件的距离下限估计为第一次在2.6和2.5 pc的中心黑洞,而广泛的组件有一个估计的下限距离0.004至0.03 pc之间,这取决于假设的等离子体参数。碰撞电离等离子体从恒星爆发区域在NGC 7469等离子体温度为0.32千电子伏和流出速度$-280$公里秒\textsuperscript{-1},与以前的结果在这场运动。此外,我们还模拟了NGC 7469中暖吸收体(WA)的光电离等离子体,发现它由三个不同$ξ$、$N_H$和$v_{out}$值的光电离相组成。这些WA组分的上限距离分别为1.9、0.3和0.6 pc,与存档结果一致。结论. NGC 7…
2019-09-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic rays from AGN, the knee energy mass scale and dark matter particles
根据宇宙线能谱的3 PeV膝能处可能存在新的质量标度,作者利用GLMR超对称性理论,提出暗物质粒子的质量应为8.1 TeV。作者讨论了在各种观测设施、伽马射线、中微子和其他地下探测器中探测这种特征的可能性。对HESS最近数据的分析产生了7.6 +/- 0.1 TeV的伽马射线峰值,为暗物质粒子质量与理论预测一致提供了观测证据。作者还指出,观测到的星系关联函数中幂律指数的不连续性是宇宙学中的膝能对应物。
2011-11-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multiwavelength study of TeV Blazar Mrk421 during giant flare and observations of TeV AGNs with HAGAR
耀变体的极高能量$γ$射线辐射机制和发射区的磁场、大小等关键参数至今仍不清楚。为了了解耀变体的上述性质,我们利用高空伽玛射线望远镜(HAGAR)观测了5个TeV $γ$射线耀变体(Mrk 421,Mrk 501,1 ES 2344 +514,1 ES 1218 +304和3C 454.3)和1个射电星系(M87)。HAGAR是位于印度Hanle的一个由七个望远镜组成的阵列,用于探测由$γ$射线引发的广泛空气簇射引起的切伦科夫光。2010年2月17日,Mrk 421被观察到经历了最明亮的耀斑事件之一,并通过X射线和$γ$射线的各种实验检测到。在2010年2月13日至19日期间,在250 GeV以上的能量中,HAGAR对该源的观测显示出通量水平的增强,在2010年2月17日检测到6-7个螃蟹单位的通量。我们提出的光谱能量分布的源在此耀斑插曲。此外,还讨论了从HAGAR数据中提取$γ$射线信号的分析过程,并给出了对所有活动星系核的初步结果。
2011-10-31 astro-ph.HE
Particle diffusion and localized acceleration in inhomogeneous AGN jets - Part II: stochastic variation
我们研究了在我们以前建立的二维空间分辨轻子喷流模型下耀变体辐射的随机变化。粒子加速和喷射在发射区域内的小区域的随机事件被假定为负责通量变化。除了得到描述Mrk 421观测通量的光谱能量分布外,我们还进一步分析了模拟光变曲线的时间特性,如不同波段的功率谱密度(PSD)、通量-通量相关以及X射线和TeV γ射线之间的交叉关联函数。我们发现在PSD中的频谱中断的时间尺度相当于在系统中的主导特征时间尺度,这通常是预先定义的加速事件的衰减时间尺度。冷却会产生延迟,因此在每个发射组件(同步加速器或逆康普顿)中的较低能带处获得的PSD通常会在较长的时间尺度上破裂。X射线和TeV γ射线之间的通量-通量相关性可以是二次的或线性的,这取决于粒子加速过程中的注入是否有很大的变化。当这种关系为二次关系时,TeV耀斑滞后于X射线耀斑,而光学和GeV耀斑的能量足以与X射线耀斑相媲美。当关系为线性时,滞后不显著,光学和GeV耀斑很小.
2016-03-02 astro-ph.HE
Role of line-of-sight cosmic ray interactions in forming the spectra of distant blazars in TeV gamma rays and high-energy neutrinos
活动星系核(AGN)可以产生伽马射线和宇宙射线。观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线信号可能主要是由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线。这解释了在遥远的耀变体中观测到的令人惊讶的低衰减,因为平均而言,次级伽马射线的产生距离地球比距离源的距离近得多。因此,在TeV范围内观察到的光谱不依赖于固有的伽马射线光谱,而它取决于宇宙射线源的输出。我们将这一假设应用于一些来源,在每种情况下,我们都获得了很好的拟合,加强了对所观察到的光谱的解释,这是由于二次伽马射线。我们探讨了这种解释的限制银河系外的背景光和活动星系核中的宇宙射线的生产的后果。我们还对中微子信号进行了预测,这有助于探测活动星系核中宇宙射线的加速。
2011-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Modeling Cosmic Rays at AGN Jet-Driven Shock Fronts
本研究通过FIRE-2模型的高分辨率MHD模拟,探讨了AGN喷流中宇宙线在不同位置注入对抑制冷却流和恒星形成的影响,发现在喷流驱动激波前沿注入宇宙线并配合特定进动周期能最有效地抑制冷却流。
2025-02-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Estimating black hole masses in obscured AGN using X-rays
确定活动星系核中的黑洞质量对于确定活动星系核的中心引擎的基本特征以及揭示活动星系核的生长和与宿主星系的共同演化具有重要意义。虽然黑洞质量(MBH)可以在明亮的第1类活动星系核中用动力学方法进行鲁棒测量,在那里可以直接观察到可变的初级发射和宽线区(BLR),但对于绝大多数严重遮蔽的第2类活动星系核来说,直接测量即使不是不可能的,也是相当具有挑战性的。在这项工作中,我们测试了有效性的X射线为基础的缩放方法来限制MBH在严重吸收AGN。为此,我们利用了一个样本的2型活动星系核与高质量的硬X射线数据获得的nuSTAR卫星和MBH动态约束的超脉泽测量。我们的研究结果表明,当X射线宽带光谱与物理动机的自洽模型,适当考虑吸收,散射和发射线的贡献,从假定的环面和约束的主要X射线发射,然后X射线标度方法产生MBH值是一致的,确定从兆脉泽测量在各自的不确定性。因此,用这种方法,我们可以系统地确定任何2型活动星系核中的MBH,只要它们拥有高质量的X射线数据,并以中等到高的速率吸积。
2021-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Powering of H$α$ filaments by cosmic rays
星系团的冷核具有线状发射丝网络。这些暗条被认为是通过活跃星系核(AGN)气泡从星系团中心抬升冷气体,或通过热的团内介质(ICM)中的局部热不稳定性产生的。因此,这些暗条要么是活动星系核反馈的信号,要么是超大质量黑洞的馈送信号。尽管其特征在于非常短的冷却时间,细丝是显著的H $α$发射体,这表明某些过程连续地为这些结构提供动力。许多冷的核心都有弥漫的射电小晕和活动星系核注入的射电等离子体,这表明宇宙射线和磁场存在于ICM中。我们认为,阿尔文波的激发CR流,CR能量的补充,通过吸积到高等离子体- $β$ ICM的特点是低CR压力支持的细丝,可以提供足够的热量的功率和维持这些细丝的发射。这种机制不需要CR穿透细丝,即使细丝与周围的ICM磁性隔离,并且它可以与细丝是从中心疏浚还是在ICM中原位形成无关地操作。这幅图与冷灯丝中看到的非热谱线比率定性一致。未来对XARM,Lynx或Athena的铁线复合体的X射线观测可以通过对正在冷却和吸积到细丝上的热等离子体中的CR量提供限制来帮助测试这个模型。
2018-03-27 astro-ph.HE
The role of supernovae inside AGN jets in UHECR acceleration
本文首次探索了河外AGN喷流内超新星在超高能宇宙线产生中的作用,发现超新星-喷流相互作用的能量远超孤立超新星,能为加速能量$\gtrsim 10$~EeV的宇宙线提供高效加速器或预加速种子。
2023-09-05 astro-ph.HE
Prospects for AGN Studies at Hard X-ray through MeV Energies
本白皮书探讨了主动Galerkin研究的进展,这将通过MeV能量(硬X射线到伽马射线; 0.1-1000 MeV)的新观测能力来实现,重点是多波长协同作用。这个光谱窗口覆盖了40年的能量,是我们缺乏敏感观测的最后一个前沿领域之一。只有20世纪90年代的COMPTEL任务对这一能量范围进行了重大探测,探测到了少数活动星系核。相比之下,目前正在使用的费米伽马射线太空望远镜,在0.1-100 GeV的邻近范围内进行观测,灵敏度要高出100-1000倍。本白皮书介绍了在研究各种源方面取得的进展,如潮汐破裂事件、各类喷射活动星系核(耀变体、致密陡谱源、射电星系和遗迹)以及射电宁静活动星系核,其中大多数将首次在这种能量状态下被探测到。新的和现有的技术将使兆电子伏的观测至少比COMPTEL灵敏50-100倍,揭示新的源人口和解决几个悬而未决的问题,包括在非喷射AGN的日冕发射的性质,光学河外背景光的精确水平,吸积模式在低光度AGN,和河外喷流的结构和粒子内容。
2019-03-18 astro-ph.HE
A multi-wavelength view of Active Galactic Nuclei with an emphasis on gamma-rays
活动星系核(AGN)是一个重要的天文辐射源,它的电磁辐射覆盖整个电磁波谱,不同的波段为研究不同的子结构及其相关物理提供了独特的窗口。活动星系核有许多类型,但只是部分与内在差异有关。我在这里强调最重要的活动星系核类,即喷射和非喷射,辐射效率和效率低下,面对和边缘上,由不同的波段选择的源类型与最重要的选择效果和偏见,以及基本的排放过程,强调伽马射线带。最后,我将介绍活动星系核研究中的一些开放性问题,以及主要的新天文设施,这些设施将为我们提供解决这些问题的新数据。
2023-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Self-consistent population synthesis of AGN from observational constraints in the X-rays
本文利用RefleX光线追踪模拟自洽构建AGN种群,通过基于模拟的推断同时拟合CXB与X射线吸收观测约束,揭示需引入光度依赖尘埃环面和吸积盘,并导出内禀康普顿厚源比例为21±7%。
2025-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Propagation of cosmic rays in plasmoids of AGN jets -- implications for multimessenger predictions
随着宇宙高能中微子的成功探测,活动星系核(AGN)的多波长光子研究进入了一个令人兴奋的新阶段。来自耀变体TXS 0506+056的可能中微子信号的第一个暗示导致了AGN可能很快被确定为高能中微子辐射的点源的预期,代表了除了公认的光子信号之外的另一个信使信号。为了理解复杂的耀斑行为在多波长,一个真正的理论理解需要发展。只有当负责不同发射的带电相对论粒子被正确地建模时,这些电磁波谱和中微子的观测才能得到充分的解释。描述宇宙射线在磁化等离子体中的传播是一个复杂的问题,只有以定量的方式分析宇宙射线的输运状态才能回答这个问题。因此,在本文中,我们提出了一个定量分析的传播制度的宇宙射线的方法,是最常用的模型的非热辐射签名耀变体,即存在的高能宇宙射线人口的相对论性等离子体团沿喷流轴。在本文中,我们表明,在所考虑的高能光子和中微子发射的能量范围内,扩散和弹道传播之间的过渡发生,显着影响不仅光谱能量分布,而且耀变体的光变曲线。
2022-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph