Two Candidate High-Redshift X-ray Jets Without Coincident Radio Jets
本文报道了对两个高红移射电类星体的扩展X射线辐射的探测。这些类星体,J1405+0415在$z$ =3.208和J1610+1811在$z$ =3.118,是从VLA-FIRST射电巡天和斯隆数字巡天重叠区域的射电最亮类星体的完整样本中选出的钱德拉快照巡天观测到的。扩展的X射线发射位于连接核心到无线电结或热点的线上,有利于解释X射线喷流。如果以各向同性方式发射而没有相对论性聚束,则从2- 30 keV推断的静止框架喷流X射线光度将为10 $^{45}$ erg~s $^{-1}$量级。在宇宙微波背景(CMB)的逆康普顿散射的情况下,没有一致射电对应物的X射线喷流可能是常见的,并且应该很容易检测到红移甚至超过3.2,因为CMB能量密度的(1 + $z$)$^4$增加补偿了(1+ $z$)$^{-4}$宇宙学上表面亮度的减少。如果这些能被X射线证实,它们将是第二和第三个类星体X射线喷流的例子,而没有探测到潜在的连续射电喷流。
2020-10-13 astro-ph.HE
What Powers the Most Relativistic Jets? II: Flat Spectrum Radio Quasars
平谱射电类星体(FSRQs)是从超大质量黑洞(BH)中观测到的最强的相对论喷流,它们通过一个辐射效率高的薄圆盘吸积。它们的高能量发射很好地模拟了射流康普顿向上散射种子光子的外部源,主要是从宽线区域的高度相对论电子。强烈的多普勒助推喷流的整体运动,使这些FSRQ容易检测到的费米大面积望远镜。我们结合喷流光谱模型与喷流物理参数作为质量和吸积率的函数的标度关系。这与伽马射线强窄线塞弗特1s并不匹配,假设它们的低BH质量是可靠的,但能够预测沿着Blazar序列观察到的大部分光谱演化。我们使用这些模型与宇宙学模拟的有效吸积BH数密度,并发现,他们高估了2个数量级的FSRQ观测到的数量,如果所有这些对象产生FSRQ喷流。我们可以更好地再现所观察到的数字,如果喷流只产生高自旋黑洞和黑洞自旋是建立从混乱对齐的吸积情节,使高自旋黑洞是罕见的。然而,这并不能再现观测到的红移和质量吸积率分布的FSRQs。这可能表明在吸积模式的红移依赖,与持续的对准吸积情节更普遍的高红移,或者有一些其他触发FSRQ喷流。
2017-10-01 astro-ph.HE
An X-ray Imaging Survey of Quasar Jets -- Testing the Inverse Compton Model
本文介绍了一个具有喷流状扩展结构的平谱射电类星体的通量受限样品的连续Chandra X射线成像和光谱学结果。到目前为止,在观测到的39个喷流中,有24个喷流中检测到了X射线。我们计算了alpha_rx(X射线和无线电波段之间的光谱指数)的分布,表明它很宽,至少从0.8延伸到1.2。虽然有一个总的趋势,即射电最亮的喷流被检测到的最频繁,很明显,预测的X射线通量从无线电结通量密度是危险的,所以一个浅的X射线调查是最有效的手段找到喷流是X射线明亮。我们检验了一个模型,在该模型中,X射线是由相对论性电子对宇宙微波背景光子的逆康普顿(IC)散射产生的,这些相对论性电子在喷流中以高体积洛伦兹因子几乎沿视线运动。取决于喷流磁场如何随z变化,观测到的X射线与射电通量的比值并不遵循IC-CMB模型所预期的红移依赖关系。对于一个子集,我们的样本与已知的超光速运动的基础上VLBI观测,我们估计的角度的kpc尺度射流的视线,通过考虑额外的信息,在PC和kpc尺度射流之间观察到的弯曲。这些角度有时远小于基于IC-CMB模型的估计,洛伦兹因子为15,表明这些喷流可能会从pc尺度显著减速到kpc尺度。
2011-01-30 astro-ph.HE
VLBI Detections of Parsec-Scale Nonthermal Jets in Radio-Loud Broad Absorption Line Quasars
我们进行了无线电探测观测在8.4 GHz的22个射电大声宽吸收线(BAL)类星体,从斯隆数字巡天(SDSS)第三次数据发布,通过甚长基线干涉(VLBI)技术。我们使用的VLBI仪器是由日本VLBI网络(JVN)的一个子阵列运营的VLBI探测项目(OCTAVE)的光学连接阵列。我们的目的是选择BAL类星体的非热喷流适合测量其取向角和年龄,随后详细的VLBI成像研究,以评估两个有争议的问题,是否BAL类星体被视为近边缘上,以及是否BAL类星体是在一个短暂的类星体种群的演化阶段。我们使用OCTAVE基线探测到了22个源中的20个,这意味着亮度温度大于10^5 K,可能来自非热喷流。因此,BAL流出和非热射流可以同时产生在这些中央引擎。我们还发现了四个倒谱源,它们被解释为多普勒波束,极上观察的相对论性喷流源或年轻的射电源:单一的边缘几何不能描述所有的BAL类星体。我们讨论了OCTAVE观测对研究BAL类星体的方向和演化阶段的意义。
2009-10-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Polarimetry and the High-Energy Emission Mechanisms in Quasar Jets
河外喷流的发射机制包括同步加速过程和各种逆康普顿过程。在低能量(从无线电到红外),人们普遍认为同步辐射在低功率(FR I)和高功率(FR II和类星体)喷流中占主导地位,因为观察到的光谱的幂律性质和高偏振。然而,在更高的能量,在kpc尺度的高功率喷流的发射机制是激烈的争论。有两种机制被提出:一种是宇宙微波背景光子的逆康普顿效应,另一种是来自第二个高能电子群的同步辐射。在这里,我们讨论了光学偏振作为诊断类星体喷注的高能发射机制,以及揭示喷注的三维能量和磁场结构的方法。然后,我们讨论了高能发射机制的强大的喷流在光的HST偏振PKS 1136-135。
2009-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet efficiencies and black hole spins in jetted quasars
超大质量黑洞以近爱丁顿速率吸积时产生相对论喷流的机制还没有得到很好的理解。简单的理论预测表明,类星体中的SMBH通过薄盘吸积,这应该产生最多非常弱的喷流。这与在平谱射电类星体(FSRQ)中观测到的强大喷流相矛盾。我们用\emph{fermi}大天区望远镜观测到的伽马射线光度作为154个FSRQs的喷流功率的代表。假设典型的类星体吸积率和使用黑洞质量测量从各种方法,我们发现一个平均喷流生产效率约为10%的FSRQs,与值高达222%.We发现,这是一致的FSRQs托管适度薄,磁吸积盘周围快速旋转的黑洞(BH)。使用广义相对论磁流体动力学(GRMHD)模拟从薄盘射流建模我们的观察,我们发现的平均下限$a_* = 0.59$的SMBH自旋的FSRQs,随着黑洞质量增加的自旋减少的趋势。我们的研究结果是一致的合并驱动的演变SMBHs。3%的样本不能解释目前的GRMHD模型的喷气生产从克尔BH由于高效率。一路上,我们发现BH质量和$L_γ$,这可能是一个有用的质量估计耀变体伽玛射线研究之间的相关性。
2020-05-01 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
Ruling out IC/CMB X-rays in PKS 0637-752 and the Implications for TeV Emission from Large-Scale Quasar Jets
钱德拉X射线天文台已经发现了数十个与强大的类星体有关的分辨率,千秒差距尺度的喷流,其中X射线通量被观察到远高于基于无线电光学同步加速器光谱的预期水平。对于异常高和硬的X射线通量,最流行的解释是这些喷流不会以千秒差距的尺度显著减速,而是保持高度的相对论性(洛伦兹因子$Γ\approx$ 10)。通过采用与视线的小角度,X射线因此可以通过CMB光子的逆康普顿上散射(IC/CMB)来解释,其中观察到的发射被强烈地多普勒增强。使用超过六年的费米监测数据,我们表明,预期的硬,稳定的伽马射线发射所暗示的IC/CMB模型是没有看到在PKS 0637-752,原型喷气机,该模型首次提出。因此,排除了IC/CMB发射作为X射线源,加入了3C 273(使用相同的方法; Meyer等人,2014)和PKS 1136-135(使用UV偏振; Cara等人,2013年)。我们进一步表明,费米观测给出的上限为$δ<$ 6.5的四个最明亮的X射线节点的PKS 0637-752,并得出一个更新的限制$δ<$ 7.8的节点A和B1的3C 273(假设均分)。最后,我们讨论了这样一个事实,即高水平的同步辐射X射线发射在一个缓慢的射流将不可避免地导致一个水平的角度积分TeV的排放超过TeV BL Lac类。
2015-04-02 astro-ph.HE
Photopion Production in Black-Hole Jets and Flat-Spectrum Radio Quasars as PeV Neutrino Sources
IceCube合作报告了能量在~30 TeV和几PeV之间的中微子,这些中微子在宇宙射线诱导的大气背景下显着增强。可行的高能中微子源必须包含非常高能量和超高能量的宇宙射线,同时有效地制造PeV中微子。伽马射线暴和耀变体被认为是宇宙射线加速器的候选者。伽玛射线暴,包括低光度伽玛射线暴,可以是有效的PeV中微子发射体低体积洛伦兹因子流出,虽然中微子的生产效率需要调整,同时解释超高能宇宙射线。由于与宽线区(BLR)光子的相互作用,在平谱射电类星体(FSRQs)内部喷流中加速的宇宙射线的光离子产生效率约为1-10%,而BL Lac天体由于缺乏外部辐射场,不是有效的PeV中微子源。BLR光子的光离子阈值效应将中微子产生抑制在~1 PeV以下,这意味着来自其他来源的中微子将在亚PeV能量下的扩散中微子强度上占主导地位。当采用弯曲的宇宙射线质子分布时,可以预期>> PeV中微子通量的减少。考虑一个对数抛物函数来描述宇宙射线分布,我们讨论了粒子加速在黑洞喷流中的可能影响。我们的研究结果鼓励使用费米LAT数据搜索与伽马射线大声FSRQs相关的IceCube PeV中微子事件。在我们的模型中,正如我们以前的工作中所发现的那样,中微子通量被抑制在1 PeV以下,这可以通过增加IceCube曝光来测试。
2014-09-26 astro-ph.HE
Blazar nature of high-z radio-loud quasars
我们报告了在$z>4$上对11个耀变体候选者进行的Swift/XRT观测和分类。这些来源被选为极端射电大声类星体样本的一部分,以便集中在喷流方向大致接近我们视线的类星体上。推导出它们的视角和喷流的体积洛伦兹因子对于严格的耀变体分类至关重要,这只能归功于X射线观测。在11个源中,有5个显示出强而硬的X射线通量,这使得它们可以被归类为耀变体,2个是不确定的,3个是我们在其光束锥外观察到的相对论喷流(即不是严格的耀变体),而一个没有被Swift/XRT检测到。按照这种方法,我们能够跟踪的$>10^9M_\odot$活跃的超大质量黑洞人口在喷射的活动星系核。在$z\geq4$,大质量喷流源可能在整个类星体中占主导地位:这就要求我们对第一个超大质量黑洞的形成和演化进行深入的回顾。喷流确实是快速吸积的关键因素,必须在整个高红移类星体群中寻找。必须注意的是:射电响度和一般的射电特征在高红移时似乎并不能完美地反映高能特性。由于与CMB辐射的相互作用而产生的强烈效应肯定是存在的,这会抑制相对于X射线的无线电发射,但喷流更频繁地弯曲似乎在这件事中起着相关的作用。因此,分类和人口研究必须仔细进行,以免被这些不一致所混淆。
2022-05-20 astro-ph.HE
Powers and Magnetization of Blazar Jets
在这项工作中,我审查的观测约束施加在类星体喷流的能量和磁化,在理论预期的背景下。讨论的重点是关于射流产生效率,物质含量和粒子加速的问题。我表明,如果电子-正电子对质子的比例是$15$的顺序,因为需要实现协议之间的喷流功率计算使用耀变体光谱拟合和计算使用射电瓣量热法,耀变体喷流的磁化平谱射电类星体(FSRQ)必须是显着的。这一结果有利于粒子加速的重联机制,并解释了经常观察到的耀变体光谱的大康普顿优势,而不需要假设非常低的喷流磁化。
2016-09-13 astro-ph.HE
Varstrometry for Off-nucleus and Dual Sub-kpc AGN (VODKA): Very Long Baseline Array Searches for Dual or Off-nucleus Quasars and Small-scale Jets
本研究利用甚长基线阵对23个经变星测量法筛选的射电明亮候选体开展系统性观测,识别出潜在秒差距尺度双类星体等目标,验证了该方法在发现相关候选体方面的潜力。
2023-10-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time Dependent Leptonic Modeling of Fermi II Processes in the Jets of Flat Spectrum Radio Quasars
本文讨论了含时轻子模型中低频尖峰耀变体的各种耀斑情形的光变曲线特征。类星体3C 273被用作一个说明性的例子。我们的代码考虑到费米-II加速和所有相关的电子冷却条款,包括外部辐射场通常被认为是重要的FSRQs的SED的建模,以及同步自吸收和伽马-伽马对生产。一般参数的约束,通过一个适合的平均光谱能量分布(SED)的blazar的数值求解含时的福克-普朗克方程的电子演化在稳态的情况下。然后,我们施加扰动到几个输入参数(磁场,粒子注入光度,加速时间尺度)来模拟耀斑事件和计算时间依赖的SED和光变曲线在代表性的能量带(无线电,光学,X射线,伽马射线)。使用离散互相关分析来评估不同频带之间的时间滞后。我们发现,费米-II加速的分布有显着的影响,并增加费米II过程的加速效率所造成的耀斑事件将产生的无线电,光学和伽马射线带通之间的相关性,但这三个带通和X射线带之间的反相关性,与X射线落后于其他波段的变化长达几个小时。
2014-04-18 astro-ph.HE
Do high redshift quasars have powerful jets?
像天鹅座A这样的双叶射电星系,其范围为几百千秒差距,通常红移为1到2,产生于大约10%的最强大的活动星系核(AGN)。在更高的红移,它们是罕见的,没有大于几个10秒kpc以上的已知红移z~4。最近的研究的红移演变的强大的喷射对象表明,它们可能构成一个更大的部分AGN人口以上的红移2比出现从一个简单的考虑检测到GHz的射电源。射电波段具有误导性,因为宇宙微波背景(CMB)能量密度的(1+z)^4急剧增加导致逆康普顿散射主导了喷流产生的扩展波瓣中相对论电子的能量损失,使其成为强X射线源,而不是射电源。在这里,我们研究了两个遥远的类星体(z = 7.1的ULASJ112001.48+064124.3和z=6.3的SDSSJ 1030 +0524)周围X射线瓣的极限,发现强大的喷流可能正在运行,但目前无法检测到。喷流可能有助于以违反爱丁顿极限的速度快速形成数十亿Msun的黑洞。
2014-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The composite X-ray spectrum of 3CRR Quasars
射电噪类星体(RLQ)和射电静类星体(RQQs)的合成X射线谱存在差异的原因尚不清楚。为了研究这种差异,我们利用Chandra X射线数据和Sloan数字巡天(SDSS)光学数据,以3CRR类星体为样本,建立了一个新的RLQ合成X射线谱。发现除3C 351外,所有3CRR类星体的X射线谱都没有软X射线过剩,能很好地用吸收的幂律模型拟合。我们的复合X射线光谱与RLQs的\cite{ShangEtal2011apjs}相似,显示出比RQQs的复合X射线光谱更高的硬X射线和更低的软X射线通量。大多数类耀暴3CRR类星体的X射线通量高于中值复合X射线谱,这可能与X射线波段的束射贡献有关。从文献中我们发现有19个3CRR类星体具有与射电喷流有关的扩展X射线辐射,表明射电喷流在X射线波段的贡献是不可避免的。与RQQs相反,3CRR类星体的X射线光子指数与爱丁顿比无关。我们的研究结果表明,RLQs中的X射线波段的喷流发射可能与RLQs和RQs的合成X射线谱的差异有关。
2020-03-07 astro-ph.HE
Very Large Array imaging rules out precessing radio jets in three DES$-$SDSS-selected candidate periodic quasars
周期性类星体被认为是超大质量双黑洞(SMBH)的候选者,尽管替代方案仍然可以解释光学光变曲线的周期性。为了检验旋进射电喷流的另一种假设,我们提出了深6 GHz的无线电成像与NSF的卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA)在其C配置为三个候选周期类星体,DES J024703.24 $-$ 010032.0,DES J024944.66 $-$ 000036.8和DES J025214.67 $-$ 002813.7。我们的目标是根据他们的光学变化,使用20年长的多色光变曲线从暗能量调查(DES)和斯隆数字巡天(SDSS)。新的VLA观测表明,所有三个周期类星体都是射电安静的,测量到的射电响度参数为$\lesssim$ 1.0 $-$ 1.5的$R\equiv f_{6\,{\rm cm}}/f_{\rm 2500}$,$k$校正的光度为$νL_ν$ 5 $-$ 21 $\times$ 10 $^{39}$ erg s $^{-1}$。它们与先前已知的周期性类星体形成鲜明对比,这些类星体被认为是二元SMBH候选者,如耀变体OJ 287和PG 1302 $-$ 102。我们的研究结果排除了光发射贡献的旋进射电喷流的起源光学周期性在三个DES $-$ SDSS选择的候选周期类星体。未来仍需要持续的光学监测和补充的多波长观测,以进一步测试二进制SMBH假设以及其他竞争场景来解释光学周期性。
2021-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Broad-band Spectral Modeling of Large-Scale X-ray Jets in High-Redshift Quasars: An MHD-Informed Approach
Astronomical Observatory of the Jagiellonian University(雅盖隆大学天文台);Jagiellonian University(雅盖隆大学);Naval Research Laboratory(海军研究实验室);INAF—Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文台);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心)
采用磁流体静力学平衡的轴对称喷流模型,对高红移类星体中千秒差距尺度喷流的射电至X射线辐射进行系统光谱分析,通过贝叶斯推断发现电子分布更倾向于跟随气体压力而非磁能密度,喷流功率可达10^49 erg/s。
2026-07-10 astro-ph.HE
Quasi-star jets as unidentified gamma-ray sources
伽马射线目录包含了相当数量的未确认源。其中许多位于银河平面之外,因此可能有河外起源。在这里,我们假设在星系核中的大质量黑洞的形成过程通过一个准恒星阶段,并考虑喷流生产这样的对象的可能性。这些喷流将是准直同步加速器和康普顿辐射的来源,从无线电延伸到伽马射线。类星体的预期寿命大约是百万年,而喷流的光度比类星体喷流的光度稍小,足以解释不明的伽马射线源。喷流发射在所有能带中都比准恒星的热发射占主导地位,除非喷流不直接朝向观测者。预测的同步辐射峰值出现在红外波段,其通量接近现有红外全天巡天的极限。$γ$射线通量与红外线通量的比值被发现非常大($\sim 60$),比BL Lac天体大得多,但也达到了某些射电大声类星体的水平。另一方面,射电强的类星体显示出宽的发射谱线,而准恒星则没有这样的谱线。因此,在红外/光学对应物的光度学和光谱学的基础上,可以区分说明未识别伽马射线源的各种情况。
2012-07-06 astro-ph.HE
High molecular gas content and star formation rates in local galaxies that host quasars, outflows and jets
我们使用了一个强大的z~0.1的2型类星体(“遮蔽”; log[L(AGN)/erg/s]>~45)的样本,其中主机千秒级的电离外流和喷流,以确定可能的AGN反馈的总分子气体库的主机星系的签名。具体来说,我们提出了阿塔卡马探路者实验(APEX)的CO(2-1)过渡的九个来源和CO(6-5)的一个子集的三个观察。我们发现我们的大部分样本都位于星暴星系中(平均比恒星形成率为1.7/Gyr),其中7个CO探测到的类星体也具有大的分子气体库(平均Mgas = 1.3x10^10Msun),尽管我们没有对恒星形成或分子气体性质进行预选。尽管存在类星体和外流,我们发现分子气体分数(Mgas/Mstar = 0.1-1.2)和耗尽时间(Mgas/SFR = 0.16-0.95Gyr)与预期的整体星系人口与匹配的恒星质量和特定的恒星形成率是一致的。此外,对于三个目标中的至少两个目标所需的测量,CO(6-5)/CO(2-1)的发射线比是一致的恒星形成主导CO激发在这个范围内的过渡。我们研究中的目标代表了星系演化的富含气体的阶段,同时具有高水平的恒星形成和核活动;此外,喷流和外流不会对全球分子气体储层产生直接的明显影响。
2020-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the innermost regions of AGN jets and their magnetic fields with RadioAstron IV. The quasar 3C 345 at 18 cm: Magnetic field structure and brightness temperature
上下文射电噪声较大的活动星系核(AGN)中心的超大质量黑洞可以产生准直的相对论流出(喷流)。磁场被认为在这些喷流的形成和准直中起着关键作用,但细节仍有很大争议。目标。我们研究的最里面的喷气形态和磁场强度在AGN 3C 345的前所未有的分辨率使用的关键科学方案的框架内获得的图像AGN偏振的空间VLBI任务RadioAstron。方法.我们在2016年3月30日用RadioAstron和18个地面射电望远镜在全极化模式下观测了1.6 GHz的平谱射电类星体3C 345。结果我们的图像,在总强度和线性偏振,揭示了一个复杂的喷流结构在300 $μ$角分辨率,对应于一个投影线性尺度约2 pc或几千引力半径。我们确定的同步自吸收核心的喷气基地,并找到最亮的功能,在喷气1.5质量的核心下游。空间VLBI图像中出现了几个仅用地面阵列图像无法看到的偏振分量。除地核外,电矢量的位置角与当地的喷流方向一致,表明存在一个垂直于喷流的磁场。这表明在这些区域存在平面垂直激波。此外,我们推断在源帧中的最大$(u,v)$ -距离为$1.1\times 10^{12}$ K处的最小亮度温度,其高于逆康普顿极限并且比均分值大一个数量级。这表明喷流中粒子的局部有效注入或再加速以对抗逆康普顿冷却或喷流的几何形状产生多普勒因子的显著变化,多普勒因子必须是$>11$以解释高亮度温度。
2021-02-08 astro-ph.HE
The High-energy emission of jetted AGN
具有平坦射电频谱和单边、角秒尺度、~100 mJy GHz射电喷流的类星体,即使在短短5到10 ks的钱德拉观测中,也发现约60%的此类天体具有类似尺度的X射线喷流。射流通过同步辐射在GHz波段发射,如从偏振测量所知。X射线辐射可以用最简单的方法来解释,即用最少的附加参数来解释,它是由喷流中的相对论电子对宇宙微波背景(CMB)光子的逆康普顿(IC)散射。在基于物理学的假设下,人们可以估计焓聚变大于10^46 erg s $^{-1}$,足以逆转星系团中的冷却流,并在关联黑洞质量和其宿主星系凸起的反馈过程中发挥重要作用。在逐个类星体的基础上,我们可以证明,驱动这些喷流的总能量可以由自旋参数低至a = 0.3的黑洞的旋转能量提供。对于一些红移小于1的明亮喷流,费米伽马射线天文台显示上限为10 Gev,低于iC/CMB机制预测的通量,证明存在多个相对论粒子群。在大的红移下,CMB能量密度增加了(1+z)倍^[4],因此iC/CMB必然是相对论喷注的主导机制,除非它们的静止坐标系磁场强度达到几百微高斯。
2019-01-02 astro-ph.HE
Winds Versus Jets in Active Galactic Nuclei
Kennesaw State University(肯尼索州立大学)
研究活动星系核中风与喷流关系,通过检验多种星系排除简单尺度不变性,发现黑洞质量和自旋不能解释二分法,指出盘与黑洞角动量方向是关键参数,至少两种风 - 喷流状态运作,确定了AGN子类中行为细节。
2026-07-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Collimation of the relativistic jet in the quasar 3C 273
从超大质量黑洞(SMBH)附近发射的相对论喷流在活动星系核(AGN)中心的准直是理解活动星系核喷流性质的关键问题之一。然而,很少有人知道详细的喷流结构的活动星系核类星体,因为非常高的角分辨率需要解决这些对象。我们提出了非常长的基线干涉(VLBI)观测的原型类星体3C 273在86 GHz,全球毫米VLBI阵列进行,首次包括阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列。我们的观测达到了高角分辨率$\sim$ 60 ${\rm μ}$作为,解决了以往的规模上的$\sim 10^5$史瓦西半径的射流的最里面的一部分。我们的观测,包括在15,22和43 GHz的3C 273的近时间高灵敏度阵列观测,表明内部喷流准直抛物线,而外部喷流扩展圆锥形,类似于附近其他低光度AGN的喷流。我们在$10^{7}$史瓦西半径附近发现了喷流准直突变,为类星体喷流的结构转变提供了第一个令人信服的证据。3C 273的准直中断的位置在中心SMBH的重力影响球(SGI)的下游。与其他活动星系核喷流的结果相比,我们的结果表明,活动星系核喷流的准直区的末端不仅由SMBH的SGI控制,而且还由中心核的更多样化的属性控制。
2022-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
VLBA Multi-frequency Polarimetric imaging of Radio-loud Broad Absorption Line Quasars
利用甚长基线阵列对4个宽吸收线(BAL)类星体进行了首次多频偏振成像,研究了非热喷流的倾角,并验证了BAL类星体中射电源仍然年轻的假设。在这四个源中,J0928+446,J1018+0530和J1405+4056在秒差距尺度上显示出单侧结构,并在核心检测到偏振发射。这些特征与耀变体一致。我们设置的约束视角为$<$ 66度,这些喷气机,在多普勒波束效应的框架。J1159+0112在$\sim$ 1 kpc上显示出非偏振千兆赫峰值频谱分量和在中心分量两侧具有陡峭频谱的几个离散斑点。这些性质与年轻射电源的性质是一致的。我们讨论了喷流和活动星系核风的结构。
2013-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating the emission mechanism in the spatially-resolved jet of two z $\approx$ 3 radio-loud quasars
本文通过 Chandra X 射线和高分辨率射电观测确认两个 z≈3 类星体的 kpc 尺度喷流,并利用贝叶斯先验估计喷流视角以打破洛伦兹因子与多普勒因子简并,从而检验 IC/CMB 作为 X 射线辐射机制。
2025-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarimetry and the High-Energy Emission Mechanisms in Quasar Jets. The Case of PKS 1136-135
自从发现类星体喷流的千秒级X射线发射以来,导致其高能发射的物理过程一直没有得到很好的定义。一些机制正在积极的辩论中,包括同步辐射,逆康普顿CMB(IC/CMB)发射,和其他康普顿化过程。在许多情况下,喷流区域的光学和X射线发射由单个光谱分量记录,并且在这些情况下,高分辨率多波段成像和偏振测量可以组合以产生喷流发射过程的强大诊断。本文报道了用{ \it Hubble太空望远镜}对PKS 1136 $-$ 135喷流的深度成像测光。我们发现,一些结是高度偏振的光学,与分数偏振$Π>30%$。当结合在这些区域中观察到的宽带光谱形状时,这很难通过IC/CMB模型来解释,除非散射粒子处于电子能量分布的最低能量尖端,具有洛伦兹因子$γ\sim 1$,并且射流也非常高的波束($δ\geq 20$),并且在视线的几度范围内观察。我们讨论了IC/CMB和同步加速器的解释的X射线发射光的这一新的证据,提出了新的模型的光谱能量分布,也是物质含量的喷流。高偏振并不能完全排除在这种喷流中IC/CMB光到X射线发射的可能性,但它们确实强烈不利于该模型。我们讨论了这一发现的影响,以及未来工作的前景。
2013-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Chandra & HST Imaging of the Quasars PKS B0106+013 & 3C345: Inverse Compton X-rays and Magnetized Jets
我们介绍了来自深(70 ks)钱德拉ACIS观测和哈勃空间望远镜ACS F475 W观测的两个高光学偏振类星体的结果,它们属于MOJAVE blazar样本,即,PKS B 0106 +013和1641+399(3C 345)。这些观测结果揭示了两个来源中射流的X射线和光学发射。在0106+013射电喷流的整个长度上都探测到了X射线辐射,它显示出明显的弯曲或摆动--X射线辐射在第一个显著的kpc喷流弯曲处最亮。一个螺旋状的kpc喷流的图片与第一个kpc尺度的弯曲代表一个喷流段移动接近(r)我们的视线,并得到多普勒增强在无线电和X射线频率,是与这些观察一致的。然而,来自喷流末端的X射线发射在射电热点上游约0.4”(~3.4 kpc)处达到峰值。在X射线喷流终止峰和射电热点处都检测到光发射。X射线喷流终止峰位于射电热点上游约0.2”(~1.3 kpc)的3C 345短喷流中。HST光发射被认为是在一个弧形结构符合明亮的无线电热点,我们建议是一个尖锐的(明显的)喷流弯曲,而不是一个终点,穿过我们的视线,因此具有较高的多普勒波束因子。在明亮的射电热点下游不到1英寸的地方确实观察到了一个弱的射电热点,但没有光学或X射线对应物。通过利用pc尺度的射电和kpc尺度的射电/X射线数据,我们推导出对喷流洛伦兹因子(Gamma_jet)和倾角(θ)的约束:对于从pc尺度到kpc尺度的恒定喷流速度,我们…
2012-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical selection of quasars: SDSS and LSST
在过去的十年里,类星体的样本量从几千个增加到几十万个,这主要归功于SDSS成像和光谱调查。LSST是下一代光学成像巡天,它将为超过一千万个类星体的样本提供数百个探测,这些类星体的红移高达约7。我们简要回顾光学类星体的选择技术,重点是基于颜色的方法,可变性和天体测量行为。
2013-12-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gemini Imaging of the Host Galaxies of Changing-Look Quasars
变貌类星体是新发现的一类发光的活动星系核,它们经历了1型和1.9/2型之间的快速($\lesssim$ 10年)转变,并伴随着连续辐射的变化。我们使用宽带光学成像来表征四个褪色的变貌类星体的宿主星系。我们使用\textit{gri}图像获得的双子座多目标光谱仪(GMOS)的双子座北的类星体主机的表面亮度轮廓和搜索[O III] $\lambda4959,\lambda5007$发射空间扩展的区域,或voorwerpjes,用它们来检查过去的光度历史的目标。虽然我们没有检测到,voorwerpjes周围的四个类星体的宿主星系,我们利用昏暗的核发射来表征宿主星系的颜色和形态。四个星系中有三个在其残差中显示出合并活动或潮汐特征的形态学证据。这三个没有高度扭曲的星系与一个单一的Sérsic轮廓拟合,以表征它们的整体表面亮度轮廓。单Sérsic拟合给出了介于盘星系的$n=1$和椭圆星系的$n=4$之间的中间Sérsic指数。在色星等图上,我们的类星体宿主星系与其他活动星系核宿主星系和恒星形成星系一起位于蓝色星云中。在色-色指数图上,这些外观变化的类星体主体与其他活动星系核主体一起位于“绿谷”。我们的分析表明,外观变化的类星体的宿主主要是类似于AGN宿主的分裂或合并星系,而不是不活跃的星系。
2019-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Serendipitous discovery of an extended X-ray jet without a radio counterpart in a high-redshift quasar
钱德拉最近对附近星系团阿贝尔585的观测发现了一个与高红移背景类星体B3 0727+409有关的扩展X射线喷流,这是一个红移z=2.5的发光射电源。这是迄今为止已知的少数几个高红移X射线喷流之一。它有一个大约12”的明显延伸,对应于大约100 kpc的投影长度,可能有一个热点位于距离类星体35”的地方。档案高分辨率VLA地图令人惊讶地显示,除了距离类星体约1.4”的一个结外,没有延伸的喷流发射。高X射线,无线电光度比为这个来源出现符合$\propto (1+z)^{4}$放大预期从逆康普顿辐射模型。这一偶然的发现可能标志着整个人口的类似系统的存在,明亮的X射线和微弱的射电喷流在高红移,选择的偏见,必须考虑到任何结论时,红移演变的喷流属性,甚至宇宙学演化的超大质量黑洞和活动星系核一般。
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Nature and evolution of powerful radio galaxies and their link with the quasar luminosity function
目前的广域无线电调查主要是由活动星系核,但许多这些来源没有确定的光学对应物。在这里,我们调查是否可以限制这些来源的性质和属性,使用Fanaroff-Riley II型(FRII)射电星系作为探针。这些源很容易识别,因为它们的波瓣的角距几乎保持恒定,在z>1时为几十角秒。使用一个简单的算法适用于第一次调查,我们获得了迄今为止最大的FRII样本,包含超过一万个双瓣源。459个源的子集与SDSS类星体相匹配。这个样本产生了一个统计上有意义的描述的类星体的分数与叶作为红移和光度的函数。这种关系相结合的测辐射热类星体的光度函数,来自调查在红外硬X射线频率,和圆盘波瓣的相关性,以获得一个强大的预测FRIIs的密度在无线电天空。我们发现,所观察到的密度可以解释的人口已知的类星体,这意味着大多数强大的喷气机起源于一个辐射有效的吸积流与线性喷气盘耦合。最后,我们表明,高红移喷流更经常在100千秒差距内淬灭,这表明喷流诱导反馈到其宿主星系的效率更高。
2014-11-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The dependence of the fraction of radio luminous quasars on redshift and its theoretical implications
虽然类星体中的射电辐射可以由各种过程(包括恒星形成区、吸积盘日冕和风和喷流)贡献,但射电最强的类星体的动力必须涉及非常强的喷流,推测是由结合磁制动盘(MAD)的布兰德福德-兹纳杰克机制发射的。我们专注于后者,并调查其分数的红移的依赖性。我们还研究了射电大声部分(RLF)对BH质量($M_{\rm BH}$)和爱丁顿比($λ_{\rm Edd}$)的依赖性,同时通过缩小其范围来排除红移偏差。在这两项研究中,我们消除了与以下方面相关的偏差:(1)通过构建两个定义明确的均匀类星体样本(第一个在$0.7 \leq z < 1.9$内,第二个在$0.5 \leq z < 0.7$内)来选择源的多样性;(2)通过选择BH质量大于$10^{8.5} M_{\odot}$的类星体,使BH质量较小的类星体的RLF大幅下降。我们证实了以前的一些结果,表明无线电响亮的类星体的比例与宇宙时间的增加,这种趋势可以更陡峭,如果我们考虑到的RLF对BH质量的依赖而引入的偏差的RLF对爱丁顿比的依赖被证明是可以忽略不计的偏差。假设类星体活动是由星系合并引发的,我们认为这种增加可能是由于混合合并比湿合并的宇宙时间下降得更慢。
2021-09-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-resolution Imaging of Two Radio Quasars at the End of the Reionization Epoch
在红移$z\geq6$上发现了大约250个类星体,其中只有少数是在无线电波段被探测到的,而用最高分辨率的甚长基线干涉测量(VLBI)技术成像的就更少了。在这里,我们报告我们的双频观测结果与甚长基线阵列(VLBA)的两个这样的最近发现的类星体,海盗J231818.35 $-$ 311346.3在$z=6.44$和第一J233153.20 $+$ 112952.11在$z=6.57$。这两个极远源都是首次用VLBI成像。前者的射电性质与具有年轻射电喷流的类星体一致。后者具有BL Lac天体的UV/光谱特征,到目前为止还没有发现其他超过红移4的天体。我们的VLBA观测揭示了一个平谱致密射电源。
2023-03-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the quasar disc-wind-jet connection with LoTSS and SDSS
University of Oxford(牛津大学);University of the Western Cape(西开普敦大学);Durham University(杜伦大学);University of Cambridge(剑桥大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
研究10万类星体在z≈2处的盘风、喷流、吸积率与黑洞质量关系,利用SDSS和LoTSS数据揭示喷流产生效率与黑洞质量及吸积率的关系,发现盘风与喷流存在反相关。
2026-03-27 astro-ph.GA 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