Radio light curves during the passage of cloud G2 near Sgr A*
我们计算了当G2云穿过Sgr A* 的吸积盘时,可能在G2云前形成的弓形激波所产生的射电光变曲线。无线电发射电子的冲击加速度捕获自洽的第一性原理粒子模拟装置。我们表明,无线电光度预计将在2013年初达到最大值,大约一个月后,弓形冲击穿过轨道近心。我们估计在1.4 GHz的峰值无线电通量为1.4 - 22 Jy取决于假设的轨道方向和参数。我们表明,最有希望的频率为无线电观测是在0.1<nu<1 GHz的范围内,其中弓激波发射将远远强于固有的无线电通量的所有模型考虑。
2013-03-20 astro-ph.HE
S301 and friends: Measuring the spin of Sgr A*
Racah Institute of Physics, The Hebrew University(拉卡物理学院,希伯来大学);Universitat Politècnica de València(瓦伦西亚理工大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理学研究所);University Observatory, Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians-Universität(路德维希-马克西米利安大学物理学院天文台);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Universidad Adolfo Ibáñez(阿道夫·伊巴涅斯大学);Millennium Nucleus on Transversal Research and Technology to Explore Supermassive Black Holes (TITANS)(探索超大质量黑洞跨学科研究与技术千年核心(TITANS));Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department(慕尼黑工业大学自然科学院物理系)
研究利用 S301 及参考恒星 S2、S55、S38,通过比较牛顿扭矩与 LT 信号,分离 S301 的 LT 自旋信号与牛顿节点进动,校准牛顿背景以测量人马座 A*自旋参数,为相关研究提供方法与思路。
2026-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term monitoring of Sgr A* at 7 mm with VERA and KaVA
本文介绍了日本VLBI射电天文测量探测(VERA)台阵对Sgr A* 在7 mm(即43 GHz)波段的射电监测观测结果。VERA提供毫秒级的角分辨率,分辨Sgr A* 的~100史瓦西半径内的结构,类似于甚大基线阵列(VLBA)。我们在2005 - 2008年对Sgr A* 进行了多历元观测,并从2013年1月开始用VERA再次对其进行监测,以追踪当前的G2遭遇事件。我们在2013年的初步结果表明,在2013年8月,质量尺度上的Sgr A* 一直处于普通状态,尽管2013年4月G2云的一部分已经通过了Sgr A* 的近心。我们将继续使用VERA和新开发的KaVA(KVN和VERA阵列)监测Sgr A*。
2013-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modelling Accretion Disk and Stellar Wind Interactions: the Case of Sgr A*
Sgr A * 是研究低光度吸积系统的理想目标。最近有人提出,围绕Sgr A * 的吸积流的性质可以通过它与附近属于S-星团的大质量恒星的恒星风的相互作用来探测。当一颗恒星拦截吸积盘时,盘的冲压和热压力终止了恒星风,导致弓形激波结构的形成。在这里,一个半解析模型,它描述了在风中形成的终止激波的几何形状。通过数值模拟,验证了该模型的正确性,并将其推广到容易发生Kelvin-Helmholtz不稳定的区域。由于特征风和恒星速度在$\sim10^{8}$ cm s $^{-1}$范围内,冲击风可能通过热韧致辐射产生可检测的X射线。应用该模型对S-星团中最亮的成员S2的近心通道进行了计算,结果表明,当恒星质量损失率、星盘数密度和热压力强度分别为$\dot{M}_{\rm w}= 10^{-7} M_\odot\, {\rm yr}^{-1}$、$n_{\rm d} = 10^{5}$、$^{-3}$和$α=0.1$时,激波风产生了大约一个月长的X射线耀斑,其峰值亮度为$L\approx 4 \times 10^{33}$ erg s $^{-1}$。这个峰值亮度与从Sgr A * 探测到的静态X射线发射相当,并且在当前X射线天文台的探测能力范围内。它的探测可以限制在距离超大质量黑洞$\sim 3000$引力半径处的圆盘的密度和厚度。
2016-04-08 astro-ph.HE
The S2 star as a probe of the accretion disk of Sgr A*
银河系中心的大质量黑洞和其他高度亚爱丁顿吸积物周围的吸积过程如何进行,仍然知之甚少。银河系中心S2恒星的轨道穿过大质量黑洞的吸积盘,任何来自这种相互作用的观测信号都可以用作吸积探测器。由于其早期的恒星类型,S2预计将拥有相当强大的风。我们在这里表明,吸积盘的冲压压力冲击相当接近恒星的恒星风。冲击流体达到~ 1 keV的温度,并通过光学薄的热韧致辐射有效地冷却。来自激波的辐射峰值出现在恒星近心点附近,其光度可能与从Sgr A* 探测到的静态发射相当。对激波辐射的探测可以将吸积盘的密度限制在距离黑洞几千个引力半径的地方。
2013-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Center of the Milky Way from Radio to X-rays
本文综述了人马座~A* 在射电、红外和X射线领域的基本观测结果。红外线观测显示,一个尘埃S星团天体(DSO/G2)经过银河系中央超大质量黑洞SgrA*。预计这一事件仍将在整个电磁波谱中引起异常强烈的活动。根据2014年2月至9月全国住房基金信息系统的观察。对空间紧凑的红移氢复合线发射的探测,使我们能够获得对DSO轨道参数的新估计。我们还没有检测到强烈的前近心蓝移或后近心红移排放以上的噪音水平的位置SgrA* 或上游的轨道。2014年5月到达近地点。我们2004-2012年的红外偏振统计数据表明,SgrA* 必须是一个非常稳定的系统-无论是在喷流或吸积盘的几何取向方面,还是在必须与吸积率相关的可变性光谱方面。因此,偏振和可变性测量是探测DSO/G2飞越过程中系统变化的理想工具。由于2014年DSO的飞越,SgrA* 的吸积活动可能仍将增加。未来对明亮耀斑的观测将改善从近红外/亚毫米观测中推导SMBH的自旋和倾角。
2015-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Properties and Fate of the Galactic Center G2 Cloud
最近发现的物体G2下降到超大质量黑洞(BH)Sgr A* 的引力势中。我们测试的光电离云的情况下,确定云的属性,并估计在近心通道的排放。入射辐射是从G2位置的单个恒星开始计算的。用CLOUDY程序进行辐射传输计算,拟合了$2011$宽带和线光度。用星际介质尘埃和$10$ ~nm石墨尘埃测试了球对称、潮汐畸变和磁制动云的形状。最佳拟合的磁制动模型具有初始密度$n_{\rm init}=1.8\times10^5{\rm cm}^{-3}$、初始半径$R_{\rm init}=2.2\times10^{15}{\rm cm}=17 {\rm mas}$、质量$m_{\rm cloud}=4M_{\rm Earth}$和尘埃相对丰度$A=0.072$。它提供了一个很好的拟合$2011$数据,是一致的光度在$2004$和$2008$,并达到了与观察到的大小。我们修正了预测的无线电和X射线弓激波光度低于静止水平的Sgr A*,这很容易导致非检测协议的意见。近心云中的磁能耗散加上更强的辐射可能导致一个视星等为$m_{L'}\approx13.0$的红外源。没有冲击进入云,也没有X射线预计从云挤压周围的气体压力。当碎片下降到BH上时,大于先前估计的云质量$m_{\rm cloud}=(4-20)M_{\rm Earth}$可能产生更高的吸积率和更亮的Sgr A* 状态。
2014-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simultaneous JWST, NuSTAR, and VLA Monitoring of Sgr A*: A Unified Picture of the Variable IR, X-ray and Radio Emission
Northwestern University(西北大学);Macquarie University(麦考瑞大学);NASA/GSFC(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);UMBC/CRESST 2(马里兰大学巴尔的摩分校/共同教育研究空间科学联合中心);University of Alberta(阿尔伯塔大学);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
通过JWST、NuSTAR和VLA的联合观测,研究Sgr A*的X射线耀斑及其与近红外和无线电发射的关联,提出磁通量绳重联模型统一不同波段的变源机制。
2026-02-28 astro-ph.HE
Location of the bow shock ahead of cloud G2 at the Galactic Center
我们进行详细的磁流体动力学模拟的气体云G2与银河系中心黑洞Sgr A* 周围的吸积流相互作用。我们把我们的初始条件的稳定状态,收敛的吸积流的解决方案之前获得的广义相对论磁流体动力学代码HARM。使用观测到的云的轨道参数,我们计算云与周围气体的相互作用,并确定形成的激波结构的云。我们发现,对于许多配置,云锋穿越轨道近心7至9个月前的质心。
2013-04-29 astro-ph.HE
Radio Synchrotron Emission from a Bow Shock around the Gas Cloud G2 Heading toward the Galactic Center
最近,科学家们发现一个致密的电离气体云正直接向银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 移动。2013年6月,在其高偏心轨道的近心处,该云将距离黑洞约3100史瓦西半径,并将以v_p ~ 5400 km/s的速度以超音速方式穿过周围的热气体。弓形激波很可能在云的前面形成,并可能将电子加速到相对论能量。我们估计通过粒子在细胞模拟的能量分布的加速电子,并表明,从这些电子的非热同步辐射可能超过静止的无线电发射从Sgr A* 的几个因素。增强的无线电发射应该在近心通过的时间和随后的几个月内在GHz和更高的频率上被检测到。弓形激波发射预计将从Sgr A* 的静态射电发射中位移约33质量。干涉测量观测可以分辨Sgr A* 射电图像中波长小于6厘米的潜在变化。
2012-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Possible evidence from the flaring activity of Sgr A* for a star at a distance of ~3.3 Schwarzscild radii from the blackhole
Sgr A* 的X射线和近红外辐射中频繁的耀斑事件似乎不是周期性的。然而,在记录的两种类型的事件的到达时间中发现了统计上的波动,这里称为“起搏器的调制”。X射线起搏器的特征时间为149 min,NIR起搏器的特征时间为40 min。它们的真实性分别在大于4.6σ和3.8σ的统计置信水平下可以接受。这些结果可以被解释为一颗恒星在一个稍微椭圆的进动轨道上围绕着Sgr A* 的BH旋转的证据,距离BH的3-3.5史瓦西半径。X射线起搏器的周期不是耀斑发生本身的周期性,而是恒星轨道运动的周转周期。这是恒星连续两次通过其轨道近中心的时间间隔。近红外起搏周期是恒星旋转的恒星双星周期。X射线耀斑的起源是恒星强烈的质量损失,最好发生在双星公转的近心相附近。近红外耀斑起源于或由恒星内部的过程触发。在地球方向发射的辐射被BH \star二进制的两个组件的变化的纵横比轻微调制的视线从地球上的恒星二进制频率。
2020-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The X-ray lightcurve of Sgr A* over the past 150 years inferred from Fe-Ka line reverberation in Galactic Centre molecular clouds
我们研究的时间和光谱特性的9个Fe-Ka明亮的分子云约30个PC的Sgr A*,为了了解和约束的主要能源的Fe荧光。检测到显著的Fe-Ka变异性,其空间和时间模式与先前研究中报道的一致。主要的突破,设置我们的论文除了早期的贡献在这个问题上是直接测量的柱密度和铁丰度的MC在我们的样品。我们使用EW测量来推断云内的平均Fe丰度为1.6 $\pm$ 0.1倍太阳能。从光谱分析得出的云柱密度通常为10 $^{23}$ cm $^{-2}$,这明显高于以前的估计。这反过来又对云系统内的推断几何形状和时间延迟产生重大影响。Sgr A* 过去的X射线活动是银河系最内部30 pc分子云内最可能的电离源。在这种情况下,激发这些反射星云所需的X射线光度约为10 $^{37}-10^{38}$尔格·秒$^{-1}$,明显低于对Sgr B2分子云的估计。此外,在过去的150年里,推断的Sgr A* 光曲线显示出一个长期的下降趋势,偶尔会出现至少5年的反趋势增亮事件。最后,我们发现,贡献的Fe荧光的X射线瞬态双星和宇宙射线轰击是非常有可能的,并建议可能的方法来研究后一种现象在不久的将来。
2012-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Synchrotron Emission from the Bow Shock of G2
在G2的前向弓形激波中加速的电子同步辐射的射电通量预计将在前向激波通过近心时达到峰值,可能在G2的质心到达距银河系中心约3 × 10^15 cm的近心之前7到9个月(Narayan等人,2012; Sadowski等人,2013 a,b)。在这封信中,我们计算了来自前向和反向激波的无线电发射,如果G2是一个动量支持的弓形激波,它是一个具有高质量损失率的暗星,正如Scoville & Burkert(2013); Ballone et al.(2013)所建议的那样。我们表明,无线电流量位于远低于静止的无线电流量的Sgr A*,将难以检测。相比之下,在G2的云模型中,前向激波的无线电通量被预测为比静态无线电通量大得多,因此应该已经被检测到(Narayan et al. 2012; Sadowski et al. 2013 b)。因此,射电测量可以在G2完成其近心点通过之前揭示G2的性质。
2013-09-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
New Constraints on Cosmic Particle Populations at the Galactic Center using X-ray Observations of the Molecular Cloud Sagittarius B2
人马座B2(Sgr B2)分子云复合体是一个X射线反射星云,自2001年以来,其总辐射量持续减少,因为它重新处理了一个或多个来自超大质量黑洞人马座A* 的能量爆发。X射线反射模型解释了观测到的时间变化,并提供了一个窗口,我们最近的超大质量黑洞的发光演化历史。根据银河系中心宇宙粒子数量增加的证据,来自Sgr B2的X射线也被认为是低能量(亚GeV)宇宙射线的探测器,这可能是由于非热X射线发射的相对比例增加,因为X射线反射的贡献减少。在这里,我们介绍了2018年以来对Sgr B2的最新深层NuSTAR和XMM-Newton观测。这些发现揭示了复合体低密度部分的小尺度变化,包括增亮特征,但仍然能够使Sgr B2中低能宇宙粒子相互作用的X射线达到上限。我们提出了铁K $α$通量从不同密度的云区,便于比较与整个云的环境LECR相互作用的模型。
2022-05-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
AstroSat Soft X-ray observations of the symbiotic recurrent nova V3890 Sgr during its 2019 outburst
两个长的AstroSat软X射线望远镜的观测记录的共生复发新星,V3890 Sgr的第三次爆发。第一次观测运行,爆发后8.1-9.9天,最初显示了一个稳定的强度水平与硬X射线光谱,我们归因于新星喷出物和预先存在的恒星伴星之间的冲击。在第8.57天,第一个微弱的迹象出现了由白矮星表面残余燃烧提供动力的超软源(SSS)发射。观察到SSS发射在小时的时间尺度上变化很大。在第8.9天之后,SSS分量更稳定且更亮。在第二次观测中,在爆发后的第15.9-19.6天,SSS分量甚至更亮,但仍然高度可变。观察到SSS发射在第16.8-17.8天期间显著减弱,随后重新变亮。同时,冲击分量稳定,导致硬度比在衰退期间增加。AstroSat和XMM-牛顿观测已被用于研究V3890 Sgr的光谱特性,以得出定量结论,即使它们的缺点是依赖于模型。我们使用xspec来拟合等离子体发射的光谱模型,并且最佳拟合与第二次观测运行期间的元素丰度低于第一次观测运行期间的元素丰度一致,光谱>1 keV。SSS辐射与用于白矮星的非局域热平衡模型大气有很好的拟合。然而,由此产生的光谱参数,受到系统的不确定性,如原子数据的完整性。
2020-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
SRG/eROSITA view of X-ray reflection in the Central Molecular Zone: a snapshot in September-October 2019
银河系中心区域致密分子云的X射线反射已经成为超大质量黑洞Sgr A* 在几百年时间尺度上过去活动记录的强大探测器。对来自单个云的反射信号的详细研究使我们能够估计最亮耀斑的参数,并探索它们内部和周围稠密气体分布的特性。另一方面,覆盖整个中央分子带(CMZ)的广域调查对于发现新云的增亮和曾经明亮的云的长期通量衰减至关重要。在这里,我们介绍并讨论了SRG/eROSITA望远镜在2019年底的调试观测过程中获得的关于位于Sgr A* 以东的CMZ云的X射线反射的数据。我们测量的硬X射线(4-8千电子伏)通量从目前最亮的(在反射发射)分子复合物Sgr A和其他分子复合物的上限。我们确认,Sgr A复合体保持明亮的$4\times10^{-13}\, {\rm erg\,s^{-1}\,cm^{-2}\,arcmin^{-2}}$的水平,使其成为一个很好的候选人,为深即将到来的高分辨率成像和偏振观测。我们还讨论了来自云的反射发射的独特特征,对于这些云,主照明锋已经过去,并且信号由多次散射辐射主导。
2021-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Magnetic Reconnection and Hot Spot Formation in Black Hole Accretion Disks
由于电流片中的磁重联而形成的热点或等离子体团,被用来为我们银河系中心的黑洞Sgr A* 频繁的X射线和近红外耀斑提供动力。目前还不清楚黑洞吸积盘中电流片是如何、在何处以及何时形成的。我们进行轴对称广义相对论电阻磁流体力学模拟模型的重联和等离子体团形成的吸积流的范围。电流片和等离子体团是普遍存在的特征,它们的形成与盘中的初始磁场、吸积准稳态阶段的磁化强度以及黑洞的自旋无关。在10史瓦西半径从事件视界,我们观察等离子体团形成,之后,他们可以合并,增长到宏观尺度的顺序的几个史瓦西半径,并最终平流沿射流的鞘或进入磁盘。大的等离子体团通过重连被激发到相对论温度,并有助于喷流的边缘增亮。我们发现,只有热点形成的磁制动盘可以潜在地解释能量的Sgr A* 耀斑。耀斑的周期是由重联率,我们发现在所有情况下,在0.01 c和0.03 c之间,与孤立的哈里斯型电流片重联研究一致。我们量化的磁耗散和非理想的电场,可以有效地注入非热粒子。我们表明,显式电阻率允许收敛的数值解,这样的电磁能量的演化和耗散成为独立的网格尺度的极端分辨率在这里考虑。
2020-09-07 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph