On the Deceleration and Spreading of Relativistic Jets I: Jet Dynamics
伽马射线暴(GRB)余辉中的喷流中断提供了一种直接探测其准直角的方法。模拟射流断裂需要理解“射流扩散”过程,即射流从准直流出过渡到后期的球形Sedov-Taylor解。目前,直接数值计算是捕捉减速和扩散过程的最准确方法,因为分析模型以前对动力学的描述不准确。在这里(在论文I),我们提出了一个新的,半解析模型建立经验进行相对论数值射流计算和测量之间的关系洛伦兹因子和开角。然后,我们计算了洛伦兹因子和射流张开角作为激波半径的函数,并与数值解进行了比较。我们的分析模型提供了一个有效的手段来计算合成伽玛暴余辉光变曲线和光谱,这是论文II的重点。
2017-10-19 astro-ph.HE
Lateral spreading effects on VLBI radio images of neutron star merger jets
甚长基线干涉仪(VLBI)的射电图像最近被证明是必不可少的,在打破中子星合并GW 170817的喷出物模型的简并。我们讨论了合并喷流余辉的合成无线电图像的性质,通过使用横向扩展或非扩展喷流的半解析模型。图像质心最初以视超光速远离天空中的爆炸点。在达到最大位移后,其运动反向。这种行为与在全流体动力学模拟中发现的行为一致。我们发现,当考虑横向扩散时,质心偏移和图像大小的演变是显着不同的。对于具有合理模型参数的高斯射流模型,横向扩展射流图像的形态更接近圆形。扩散射流的质心偏移的最大位移及其发生时间较小/较早。我们的研究结果表明,在分析中子星合并喷流的射电图像时,包括横向扩展效应是至关重要的。如果喷流核尺寸$θ_{c}$和$θ_{\rm obs}$的比值由余辉光变曲线确定,我们还可以利用射电图像的质心偏移来获得视角$θ_{\rm obs}$。我们表明,一个简单的方法的基础上点源近似提供合理的角度估计($10-20\%$错误最多)。通过采取横向扩展的结构高斯射流的样本,我们得到的$θ_{\rm obs} \sim 0.32$ GW 170817,与以前的研究一致。
2021-12-05 astro-ph.HE gr-qc
On the lateral expansion of GRB jets
伽玛暴喷流在余辉阶段的动力学有重要的影响,解释他们的观察和推断的关键物理参数,如他们的真能量和事件率。半解析模型通常预测快速的横向扩张,其中射流开度角随着其半径渐近地呈指数增长。然而,数值模拟显示了一个更温和的横向扩张,其中射流在很长一段时间内保持其初始开口角度的记忆,并且流动保持非球形,直到它变得亚相对论性,然后才逐渐接近球形对称。在这里,我们提出了一个新的分析模型的基础上,一个新的物理推导配方的横向扩张。我们还通过放松超相对论运动和窄喷流张开角的常见近似来推广模型。我们发现,新的解析模型更好地符合数值模拟的结果,主要是因为它仍然有效,也在温和的相对论,准球形政权。该模型表明,对于中等的初始射流半开角θ_0,当其洛伦兹因子达到Γ= 1/θ_0时,出流不具有足够的超相对论性,因此侧向扩展相当缓慢,没有显示出快速的指数阶段。另一方面,我们发现初始半张角非常小(约为θ_0 << 10^{-1.5}左右)的喷流在Γ= 1/θ_0时仍具有足够的超相对论性,它们确实表现出快速的指数横向膨胀相。然而,即使是这样的喷流,横向膨胀指数仍然不是球形时,他们成为亚相对论。
2012-01-10 astro-ph.HE
The different flavors of extragalactic jets: Magnetized relativistic flows
通过三维数值模拟研究磁化相对论性喷流在均匀环境中的传播,发现低磁化强度喷流减速至亚相对论速度并形成FR I形态,而高磁化强度喷流减速显著减弱。
2024-02-07 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
Jets of SS433 on scales of dozens parsecs
射电星云W50拥有相对论性二元系统SS 433,它是强大风和喷流的来源。W50的起源被包裹在风、超新星遗迹和喷流的相互作用中。喷流在星云尺度上的演化是其起源的罗塞塔石碑。为了理清这些成分的作用,我们研究了射流在W50内传播的物理条件,并确定了射流的减速。利用追踪喷流的东部X射线瓣的现有观测资料,分析了W50内部的形态和参数。为了估计这种射流的减速,我们设计了一个简单的模型的粘性相互作用,通过湍流,射流与周围介质,这将适合质量夹带从周围介质到射流的射电星系3C 31,以及研究的情况下,连续减速射流。X射线观测结果表明,东部急流在W50以中空急流形式存在,并与开口$\sim 30^\circ$接近。根据东X射线瓣的热发射,我们确定了W50内部的压力为$P \sim 3\cdot 10^{-11}$ erg/cm $^3$。在辐射超新星遗迹和恒星风气泡动力学理论的框架内,这种压力与其他已知参数相结合,将W 50的起源限制在$\sim 100\,000$年前发生的超新星上。此外,在我们的卷吸模型中,该压力使射流在W 50的球面分量的范围内减速$\sim 60\%$,半径为$\sim 40$ pc。在这种情况下,喷流的年龄应为$\ll 27\,000$ yr,以满足W 50的球度。卷吸模型得到形式为$σ= αP$的射流中的粘性应力,其中粘性参数$α$由模型预先定义。
2016-07-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectral and Polarization Properties of Photospheric Emission From Stratified Jets
我们探讨了分层喷流的光球辐射的光谱和偏振特性,其中多个组件,由一个尖锐的速度剪切区,分布在横向方向。计算了热光子在高光深区注入到光球层直至逃逸的传播过程。研究发现,喷流中横向结构的存在导致了光谱的非热特征和显著的偏振信号。随着剪切区速度梯度的增大,偏振度和热谱的偏离度有增大的趋势。特别是,我们表明,从多组分喷流的排放可以重现典型的观测到的伽马射线暴(GRB)的光谱,而不管观察者的位置时,速度剪切区是紧密间隔在不同的横向($θ$)的位置。发射中相关的偏振度在宽范围的观察者角度下是显著的(>几个%),并且可以高于30%。
2014-05-24 astro-ph.HE
Energy transfer from jets to surrounding matter to form lateral lobes in SS433/W50
Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(宇宙科学研究所,日本宇宙航空研究开发机构)
研究喷流与周围物质相互作用,通过二维模型分析SS433-W50系统中喷流穿过周围介质时的能量传递机制,揭示侧向穹顶的形成原因。
2026-03-15 astro-ph.HE
Curved jet motion. I. Orbiting and precessing jets
天体物理学上的喷流经常被观察为弯曲或弯曲的结构。我们还知道,不同的射流源本质上可以是二元的,这可能导致射流喷嘴的规则的周期性运动、轨道运动或进动。在这里,我们提出了2D(M)HD模拟的结果,以研究如何旋进或轨道喷射喷嘴影响高速射流的传播。我们对具有不同进动角、轨道周期或轨道间距以及不同磁场强度的系统进行了参数研究。我们发现,这些类型的喷嘴导致弯曲的射流传播,这是由定义的射流喷嘴的主要参数。我们发现C形射流从轨道喷嘴和S形射流从旋进喷嘴。在长时间和长距离上,最初弯曲的射流运动在填充有高速射流材料的环境气体中钻出宽通道,然而,该高速射流材料的横向运动被阻尼。强(纵向)磁场可以抑制射流源的轨道运动的任一进动所强制的射流曲率。我们已经调查了整个射流和周围介质的力平衡,发现横向磁压力和气体压力梯度几乎是平衡的,但缺乏气体压力的凹侧的曲率导致的横向运动。磁张力不起重要作用。我们的结果是在代码单位,但我们提供的标度关系,使我们的结果可能适用于年轻的恒星,微类星体,共生星或活动星系核。
2022-05-17 astro-ph.HE
Systematic properties of decelerating relativistic jets in low-luminosity radio galaxies
我们模拟千秒差距尺度的同步辐射从喷气机在10 Fanaroff-莱利I类射电星系,我们有敏感的,高分辨率的成像和偏振从甚大阵列。我们假设的射流是本质上对称的,轴对称的,减速,相对论的流出,我们推断出它们的倾角和空间变化的流速,磁场结构和发射率使用一组共同的拟合函数。推断的倾向同意独立指标。在耀斑区,扩展速率先迅速增大后减小。喷流然后在距离活动星系核(AGN)r 0处逐渐变冷,形成锥形的外部区域。当按r 0缩放时,张开区域是同源的。在~0.1r0时,射流在高发射率区域开始时突然变亮,我们发现流出速度为~0.8c,具有均匀的横向轮廓。喷流减速首先在约0.2r0处变得可检测到,并且流出在其边缘处通常变得比在轴上更慢。减速持续到~0.6r0,之后流出速度通常恒定。主导磁场分量是纵向接近活动星系核和环形后,再结晶,但场的演变是最初的速度比预测的通量冻结。在耀斑区域,超相对论粒子的加速需要抵消绝热损失的影响,并考虑到观察到的X射线同步辐射,但外部射流的亮度演化与绝热损失是一致的。我们解释我们的结果之间的相互作用的射流和周围环境的影响。(略有删节)。
2013-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shooting for the stars: Jet-mode feedback and AGN jet deceleration from stellar mass-loading
本文通过建立恒星质量加载驱动的喷流减速模型,结合恒星质量损失率随年龄的演化和射电AGN出现率拟合,发现本地宇宙中至少25%的喷流功率可被有效减速并用于星系内直接反馈,且该比例对低爱丁顿比率下的AGN出现率函数形状不敏感。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variable jet Lorentz factors can explain soft self-absorbed radio spectra of accreting black-holes
我们研究了可变射流体积洛伦兹因子的影响,即,无论是喷流加速或减速,部分同步自吸收无线电频谱从核心的无线电响亮的活动星系核和黑洞双星在硬状态。在大约一半的类星体和射电星系中,观测到它们的核心射电光谱是软的,即,具有$α<0$的光谱指数。如果它们是由具有恒定洛伦兹因子的喷流发射的,那么这种柔软性意味着大量能量在离中心很远的地方沉积。我们在这里表明,这样的软频谱可以解释没有能量的要求,通过发射的射流与多普勒因子随距离增加。这可能发生在射流加速或减速时,具体取决于射流视角。我们发现我们的模型可以解释BL Lac天体Mrk 421和Mrk 501的静态射电-X射线谱。
2019-08-12 astro-ph.HE
Dynamical Modelling and Emission Signatures of a Candidate Dual AGN with Precessing Radio Jets
在本文中,我们模拟了观测到的S形射电源(2MASX J12032061+131931)由于旋进喷流的动力学和发射特性(存在辐射损失和扩散激波加速)。在这方面,我们已经进行了高分辨率的三维磁流体动力学(MHD)模拟旋进射流在银河系环境中。我们显示了一个独特的S形的外观与两个明亮的热点时,弓形激波区域随着时间的推移而减弱。所形成的形貌对参数选择敏感。螺旋射流和周围介质之间的相互作用的增加以及由于MHD不稳定性引起的射流减速也极大地影响了所得到的结构。因此,运动学模型必须校正这些减速效应,以充分预测的进动参数。合成光谱指数图显示,喷流侧和前缘具有相对陡峭的光谱指数值比喷流脊线,而热点显示平坦的光谱指数值。射流也被发现是高度线性极化(高达76%)和磁场线,在一般情况下,遵循射流轨迹,这是由于射流周围介质的相互作用。在这种情况下,扩散冲击使结构在其演化过程中保持活跃。此外,我们已经证明,这些星系偏离均分近似显着导致其光谱和动力学年龄的差异。
2022-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relativistic X-ray jets from the black hole X-ray binary MAXI J1820+070
黑洞MAXI J1820+070是在2018年爆发期间被发现的,并在电磁波谱中受到广泛监测。在探测到相对论射电喷流之后,我们获得了2018年11月至2019年5月期间拍摄的四次钱德拉X射线观测,以及使用VLA和MeerKAT阵列进行的射电观测。我们报告的发现X射线源与无线电喷流运动在相对论速度与可能的减速在晚些时候。喷流的宽带光谱与由喷流与星际介质相互作用产生的激波加速到非常高能量(>10 TeV)的粒子产生的同步辐射一致。根据对喷流的X射线观测估计的最小内能为$\sim 10^{41}$ erg,明显大于单独从射电耀斑计算的能量,这表明大部分能量可能不是在小尺度上辐射的,而是通过后期相互作用释放的。
2020-04-14 astro-ph.HE
Stars as triggers of interstellar gas entrainment in relativistic jets
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Observatori Astronòmic, Universitat de València(瓦伦西亚大学天文台);Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所)
本研究通过相对论流体动力学数值实验,证实恒星与Fanaroff-Riley I型射电星系喷流边界相互作用,可作为星际气体夹带的触发源,显著贡献喷流质量加载与减速。
2026-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
GRB jet structure and the jet break
本文研究了束内伽马射线暴(GRB)光学余辉中不同横向喷流结构剖面的喷流破裂形状。我们考虑的情况下,有和没有横向扩展和一系列的倾斜内的射流核心半开角,$θ_c$。我们拟合模型和观察到的余辉光曲线与一个光滑的破碎的幂律函数与自由参数$κ$,描述了尖锐的突破。我们发现,射流中断是尖锐的($κ$是更大的)时,包括横向扩展比在没有横向扩展。对于具有锐边核心的轮廓,锐度参数具有较宽的$0.1\lesssimκ\lesssim4.6$范围,而当包括有和没有横向扩展的模型时,具有光滑边缘核心的轮廓具有较窄的$0.1\lesssimκ\lesssim2.2$范围。对于边缘尖锐的射流,射流破碎的尖锐度强烈地依赖于系统在$θ_c$内的倾角,而对于边缘光滑的射流,$κ$更强烈地依赖于$θ_c$的大小。使用一个样本的20伽玛暴,我们发现9个候选人的光滑边缘喷流结构和8个候选人的尖锐边缘喷流结构,而其余三个是一致的。喷流中断的形状,作为测量的锐度参数$κ$,可以被用来作为一个初始检查的存在下的横向结构在束内伽玛暴的余辉是很好的采样和周围的喷流中断时间。
2021-08-11 astro-ph.HE
Morphology of Shocked Lateral Outflows in Colliding Hydrodynamic Flows
发生在原恒星喷流等现象中的超音速相互作用流会引起强烈的激波,并已在几个实验室实验中得到证实。为了研究这种碰撞流,我们使用AstroBEAR AMR代码进行三维流体动力学模拟。为了研究由两个不一定对称的高超音速流之间的碰撞形成的弓形激波的传播和锥形形状,我们引入了碰撞流的密度、速度和横截面半径等流动参数的变化。我们发现,相互作用区域的运动是由两个流之间的冲压压力的不平衡驱动的,而弓形激波的圆锥形结构是当流具有不同的横截面时,从水平方向偏转的受冲击的横向流出(SLO)的结果。
2022-12-11 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Gamma-Ray Burst Pulses and Lateral Jet Motion
本文提出伽马射线暴脉冲由相对论性喷流扫过视线产生,通过轴对称轮廓与相对论效应解释脉冲特性,并比较两种侧向运动模型,认为弹道喷流模型更优。
2024-03-18 astro-ph.HE
Shock Corrugation by Rayleigh-Taylor Instability in GRB Afterglow Jets
余辉射流是瑞利-泰勒不稳定的,因此在其减速的早期部分是湍流的。还有几个过程可以有效地冷却射流。在这封信中,我们证明,如果冷却显着增加了流动的可压缩性,湍流碰撞的前向激波,不稳定和波纹。在这种情况下,前向激波是湍流足以产生磁场负责同步辐射通过小尺度湍流发电机。我们计算的光变曲线假设磁场是在能量均分与湍流动能,并发现动态磁场是很好的近似由一个恒定的磁-热能比为1%,虽然有一个相当大的延迟,峰值通量的时间作为磁场打开后,只有在湍流已经激活。反向冲击被发现是显着更多的磁化比向前冲击,与磁热能比为10%。这项工作激励未来的瑞利-泰勒计算使用更多的物理冷却模型。
2014-06-12 astro-ph.HE physics.comp-ph
Observational Properties of Nonthermal Emission from Relativistic Jets Escaping Active Galactic Nucleus Disks
Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理学院天文学系)
研究嵌入活动星系核盘的相对论性喷流的长期传播动力学和宽带非热辐射特征,发现高密度介质导致喷流快速减速、谱能量分布红移和同步自吸收产生准热鼓包,并预测可探测的多波段电磁对应体。
2026-05-24 astro-ph.HE
Reverse and forward shock afterglow emission from steep jets viewed off axis
本研究利用简化分析模型探究轴外观测的伽马射线暴(GRB)陡喷流余辉形态,发现其光变曲线因最小可见角减小时机与反向激波穿过喷流物的时间关系分为三类,且反向激波或可通过独特时间斜率探测转变。
2025-04-17 astro-ph.HE
Modeling the kinematics of the decelerating jets from the black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630
黑洞低质量X射线双星(BH LMXB)能够以离散的喷出物形式发射出强大的外流。观察这些喷出物的整个轨迹使我们能够非常准确地模拟它们的运动,这对于测量它们的物理特性至关重要。特别是,观察最后的减速阶段,往往是不好的采样,是基本的,以获得一个可靠的估计喷流的能量。在其2019/2020爆发期间,BH LMXB MAXI J1348 $-$ 630发射了单侧无线电发射射流,由于与星际介质(ISM)的相互作用,在强烈减速后被大规模检测到。我们成功地模拟了喷流运动的动态外部冲击模型,这使我们能够约束射流初始洛伦兹因子$Γ_0 = 1.85^{+0.15}_{-0.12}$,倾角$θ= 29.3_{-3.2}^{+2.7}$度和喷射日期$t_{\rm ej} = 21.5_{-3.0}^{+1.8}$(MJD $-$ $58500$)。在简单的假设下,对射流的开口角度和外部ISM密度,我们发现,射流有一个大的初始动能$E_0 = 4.6^{+20.0}_{-3.4} \times 10^{46}$ erg,远远大于通常测量的LMXB从射流的同步辐射。这意味着离散的喷出物仅辐射出其总能量的一小部分,而这些能量被转移到环境中。喷流功率估计大于同时可用的吸积功率,我们提出了几种选择,以减轻这种差异。我们推断,MAXI J1348 $-$ 630可能嵌入一个ISM腔中,其内部密度为$n = 0.001…
2022-02-03 astro-ph.HE
Propagation and stability of relativistic jets
简单地看一下稳定的高能宇宙,就会发现它与致密物体(风和喷流)周围产生的外流有着明显的相关性。在相对论喷流的情况下,它们被认为是从克尔黑洞(Blandford-Znajek)或盘(Blandford-Payne)提取旋转能量的结果。由吸积和/或黑洞旋转能提供的大能量预算的一小部分被投入到喷流的形成中。在形成之后,这些外流的加速和准直使它们能够传播到远离紧凑物体的很远的地方。同步加速器冷却时间要求粒子沿着喷流发生再加速,以解释千秒差距尺度的高能和极高能发射。在这些尺度上,射电星系中的喷流被分为两种主要的形态/光度类型,即Fanaroff-Riley I型和II型(FRI,FRII),后者比前者更明亮,准直和边缘增亮,这表明了清晰的去准直和减速迹象。在这篇文章中,我总结了一组机制,可能有助于耗散磁场和动能:磁流体动力学不稳定性或射流障碍物相互作用触发冲击,剪切和混合,这是合理的粒子加速的情况。我还推导出一个表达式的预期距离,其中恒星风的夹带开始相关,这是适用于FRI喷气机。最后,我讨论的差异,在河外和微类星体喷流发生的演化场景和主要的耗散机制。
2019-11-30 astro-ph.HE
Large Scale Cavities Surrounding Microquasars Inferred from Evolution of their Relativistic Jets
黑洞X射线瞬变XTE J1550-564在1998年经历了一次强烈的爆发,几年后,$\it Chandra$ X射线天文台探测到了两个相对论性X射线喷流;以前发现东部喷流在第一次探测到后减速。在这里,我们报告了一个完整的分析,西方射流的演变,显着减速也检测到在西侧。我们的分析表明,有一个空腔外的中心源和射流首先以恒定的速度,然后通过射流和星际介质(ISM)之间的相互作用减慢。洞的最佳拟合半径为东侧$\sim$ 0.31 pc,西侧$\sim$ 0.44 pc,密度也表现出不对称性,东侧$\sim$ 0.034 cm $^{-3}$,西侧$\sim$ 0.12 cm $^{-3}$。两侧的最佳拟合磁场为$\sim$ 0.5 mG。对另一个微类星体系统H 1743-322也进行了类似的分析,发现了一个大尺度的低密度区,并与其他微类星体系统进行了比较,提出了微类星体喷流的一般情况,将观测到的喷流分为三类,不同的喷流形态(和大小)对应着不同尺度的真空环境。我们还认为,连续喷流或吸积盘风,或两者都可能是造成这些空腔。因此,微类星体的X射线喷流为我们提供了一种探测吸积黑洞环境的有希望的方法。
2009-07-22 astro-ph.HE
Modeling of resistive relativistic astrophysical jets. Semianalytic results following a paraxial formalism
本研究改进相对论喷流半解析模型,构建纳入电阻与可变绝热指数物态方程的近轴形式体系,揭示电阻性喷流中欧姆耗散的局部特性及其对喷流加速、准直和磁场结构的影响。
2025-03-20 astro-ph.HE
Formation and evolution of transient jets and their cavities in black-hole X-ray binaries
本文提出黑洞X射线双星中瞬态喷流源于准直磁化喷流向非准直外流转变的模型,解释离散抛射、低密度空腔形成及抛射物减速微弱等观测现象。
2023-08-12 astro-ph.HE
Numerical simulations of relativistic jets
本文综述了瓦伦西亚大学团队关于相对论性喷流的数值模拟研究,涵盖多类喷流演化场景,明确其兼具粒子加速与非热辐射产生的作用,为理解外流环境影响及高能辐射起源提供支撑。
2023-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Decelerating relativistic two-component jets
横向分层是天体物理喷流的一个普遍的内在特征。越来越多的证据表明,射电星系中的喷流由喷流轴上的快速低密度流出物组成,周围是速度较慢,密度较大的延伸喷流。内部和外部射流分量则具有不同的起源和发射机制,使得它们的有效惯性、磁化、相关能通量和角动量含量也不同。它们的界面将产生差异旋转,在那里可能发生破裂。在这里,我们调查的稳定性旋转,两个组件的相对论性外流典型的射流在射电星系。为此目的,我们参数化地探讨了径向分层射流横截面的长期演变的数值网格自适应相对论MHD模拟,增加了近似线性稳定性分析。我们研究了动态重要的极向磁场的影响,与不同的贡献的内部组件射流的总动能通量的射流,对它们的非线性方位稳定性。我们表明,具有高动能通量的双组分射流,以及内部射流的有效惯性高于外部射流的有效惯性,受到相对论增强,旋转诱导的瑞利-泰勒型不稳定性的发展。这种不稳定性起着重要的作用,在减速的内部射流和整体射流不准直。这种新颖的减速方案可以部分解释射电源二分法,将其直接与中央发动机发射内部喷气组件的效率相关。当内喷流与外喷流的相对动能通量超过某一临界值时,就会发生FRII/FRI转变。
2009-10-02 astro-ph.HE
Relativistic spine jets from Schwarzschild black holes: "Application to AGN radioloud sources"
FRI和FRII这两类Fanaroff-Riley射电大声星系都有很强的喷流,但性质不同。这些差异可以与中央引擎和/或外部介质相关联。目的:活动星系核的分类FRI和FRII可以与喷流从中央发动机的内电晕提取电磁坡印廷通量的速率联系起来。与热能和重力能的相应分布相比,准直是由穿过射流的总电磁能的分布引起的。我们使用完全相对论性磁流体动力学(GRMHD)方程的非线性分离变量的精确解来研究从史瓦西黑洞冠流出。喷流特征与内电晕等离子体的能量分布有很强的相关性,这可能与磁转子的效率有关。结果表明,FRI和FRII射流的观测可能部分受到我们的脊柱射流模型的约束。在FRI射流中观察到的减速可能与中心磁转子的低磁效率和热周围介质的重要热约束有关。相反,由于中心磁转子的高效率,强烈准直和加速的FRII流出物可以通过其自身的磁场自准直。
2010-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
Off-axis synchrotron light curves from full-time-domain moving-mesh simulations of jets from massive stars
我们提出了全时域,移动网格,相对论流体动力学模拟从一个大质量的祖星中心发射的喷流,并计算由此产生的同步光变曲线的观察者在一个范围内的视角。我们遵循喷流的演化,从恒星中心内的点火,在恒星的信封和突破恒星表面的传播,然后通过滑行和减速阶段。喷流压缩成一个薄壳,扫过星周介质,最终进入牛顿相。由于射流与周围气体的流体动力学相互作用,射流自然形成角向和径向结构。计算的同步光变曲线涵盖了观测到的长伽马射线暴(LGRB)的瞬发到余辉相的时间范围。轴上的光变曲线表现出一个早期的发射脉冲起源于冲击加热的恒星材料,其次是一个浅的衰减和后来陡峭的衰减。离轴光变曲线的上升早于先前对顶帽喷气模型的预期--在喷气爆发后的几秒到几分钟的时间尺度上,然后衰减。有时离轴光变曲线具有稍后的再增亮分量,其可以与SNe Ic-bl发射同时发生。我们的计算结果可能有助于了解余辉阶段的伽玛暴外流结构。离轴光变曲线从全时域模拟倡导新的光变曲线模板的搜索离轴/孤儿余辉。
2019-05-03 astro-ph.HE
FR0 radio galaxy jets -- I. linking jet dynamics and high-energy emission in LEDA 55267 and LEDA 58287
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Universidade Federal do Paraná (UFPR)(巴拉那联邦大学);Universidade Tecnológica Federal do Paraná(巴拉那联邦技术大学);Universidade Estadual de Londrina (UEL)(朗德里纳州立大学);Universidade Federal da Integração Latino-Americana(拉丁美洲联邦大学)
本文通过三维相对流体动力学模拟和宽波段能谱分布建模,研究了FR0射电星系喷流的动力学与高能辐射之间的联系,揭示了喷流在射电形态上的紧凑性以及喷流中磁化等离子体参数的特征。
2026-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Simulation Study of Low-Power Relativistic Jets: Flow Dynamics and Radio Morphology of FR-I Jets
本研究利用高分辨率三维相对论流体动力学模拟,探讨了低功率相对论喷流的流体动力学与射电形态,发现体洛伦兹因子等参数决定流动结构,且轻度相对论喷流可解释观测到的不对称性。
2024-09-27 astro-ph.HE
Hysteresis of Backflow Imprinted in Collimated Jets
我们报告了两种不同类型的回流射流进行二维特殊相对论流体动力学模拟。一种是逆平行于主射流的准直线回流(准直线回流),另一种是回流的弯曲路径(弯曲回流)。我们发现,前者出现时,头部的前进速度相当于或高于当地的声速在热点,而后者出现时,头部的前进速度比声速蝙蝠热点。弯曲回流与未受冲击的射流碰撞,并横向挤压射流。同时,在喷流尖端形成一对新的斜激波,并通过这些斜激波产生新的弯曲快速回流。因此,回流碰撞的滞后在射流中作为节点和反节点结构被印记。该过程还促进射流横截面积的加宽,并且还导致头部前进速度的降低。这种流体动力学过程可以通过观测致密的年轻喷流来检验。
2009-12-18 astro-ph.HE
From Engine to Afterglow: Collapsars Naturally Produce Top-Heavy Jets and Early-Time Plateaus in Gamma Ray Burst Afterglows
我们证明,陡峭的衰减和长期的平台在早期阶段的伽马射线暴(GRB)的X射线余辉自然产生的Bracksar模型,通过一种手段,最终相关的动力学的相对论性喷流传播通过一个大质量的恒星。我们提出了二维轴对称流体动力学模拟,从一个卫星发动机和发展的所有方式通过后期余辉阶段。由此产生的外流包括一个喷流核心,在爆发后是高度相对论性的,但在与一个大质量的外壳碰撞后变成重子负载,对应于爆发时被困在喷流核心前面的祖星的恒星大气质量。在碰撞之前或碰撞过程中产生的即时发射将具有高洛伦兹因子喷流的特征,但余辉是由碰撞后的混合喷出物产生的,该喷出物比原始的高度相对论性喷流核心具有更大的惯性,因此具有延迟的减速。这自然解释了Swift发现的早期光曲线行为,包括陡峭的衰减和长时间的平台,而没有调用中央引擎的后期能量注入。数值模拟是连续进行的,从发动机到余辉,覆盖了半径超过十个数量级的动态范围。从数值输出计算的光变曲线表明,这种机制再现了早期余辉数据中看到的基本特征。最初的陡峭衰减是由内部冲击产生的,高原对应于外流的滑行阶段。
2015-04-26 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Beyond the Impulsive Approximation: The Dynamics and Radio Emission of Tidal Disruption Jets
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁斯分校天体物理学系)
研究潮汐瓦解事件中持续能量注入对相对论性喷流动力学和射电辐射的影响,用相对论流体动力学模拟和同步辐射计算,发现持续注入能量使喷流前向激波变慢,射电辐射延迟变弱,脉冲近似一般不适用。
2026-07-07 astro-ph.HE
An Analysis of Chandra Deep Follow-up GRBs: Implications for Off-Axis Jets
我们提出了一个样本的27 GRB详细的雨燕光变曲线补充晚时间钱德拉观测。为了回答在一般情况下,失踪的射流破碎问题,我们开发了一个基于数值模拟的模型,可以直接拟合的数据,使用蒙特卡罗方法。我们的数值模型考虑了所有可以形成射流破碎的因素:(i)横向膨胀(ii)边缘效应和(iii)离轴效应。我们的研究结果提供了改进的拟合的光变曲线和物理参数的约束。更重要的是,我们的研究结果表明,离轴效应是重要的,必须包括在解释伽玛射线暴喷流中断。
2015-04-05 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Restarted Jets -- I. Dynamics
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(星际大学天文与天文物理中心);INAF, Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) - Istituto di Radioastronomia (IRA)(意大利国家天体物理研究所无线电天文研究所);ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所)
用PLUTO代码对重启喷流进行高分辨率三维相对论磁流体动力学模拟,理解喷流功率、磁场和静止时间对其演化的影响,揭示重启喷流复杂多阶段演化及与茧状结构相互作用特点。
2026-07-07 astro-ph.HE
Three-Dimensional Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Current-Driven Instability. III. Rotating Relativistic Jets
通过三维相对论磁流体动力学模拟研究了射流旋转和差动运动对无力螺旋磁平衡的电流驱动(CD)扭结不稳定性的线性和非线性发展的影响。在这项研究中,我们遵循的时间发展周期性的计算框内。初始螺旋磁场的位移导致CD扭结不稳定性的增长。我们发现,与线性稳定性理论一致,不稳定性的发展依赖于极向磁场的横向分布。如果极向场从轴向外显著减小,则初始小扰动强烈地增长,并且如果多个波长被激发,则非线性相互作用最终破坏初始圆柱形配置。当极向场的轮廓较浅时,不稳定性发展缓慢并最终饱和。我们简要地讨论了我们的研究结果的影响坡印廷占主导地位的飞机。
2012-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Effect of angular opening on the dynamics of relativistic hydro jets
上下文活动星系核中的相对论喷流将能量从核心传递到周围的ISM/IGM。因为观察到射流具有有限的开度角,所以需要量化锥形射流与圆柱形射流传播在这种能量传递中的作用。目标。我们采用FR-Ⅱ活动星系核喷流参数,张角有限。我们研究了开口角的变化对射流动力学和能量传递的影响。我们还指出如何外部介质的特性,如其密度分布,在动态中发挥作用。方法.本研究利用我们的并行AMR代码MPI-AMRVAC与其特殊的相对论流体动力学模型,将状态方程与不同的有效多变指数。受观测的启发,我们在洛伦兹因子约为10的情况下,研究了开度为10度的轻度欠密射流。瞬时量化的各种ISM卷和它们的能量含量允许一个量化的作用,混合与冲击加热茧区域的时间间隔。结果我们发现,一个更广泛的开放角射流的结果在更快的减速射流,并导致更广泛的茧占主导地位的开尔文-亥姆霍兹和瑞利-泰勒不稳定性。对于5 °开度角射流,能量传递主要发生在由前弓激波和穿茧激波两者冲击的ISM区域中,与混合区的能量传递的比率约为3:1。稀疏波诱导射流束的动态形成的层状结构。结论.有限开度角射流可以有效地将其注入能量的显著部分(25%至70%)传递到冲击ISM物质的生长区域上。ISM分层的作用对于确定受相对论性喷流注入影响的总体积是突出的。
2012-11-07 astro-ph.HE
Effects of Ambient Medium Profiles on the Evolution of Relativistic Magnetized Jets
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(同济大学李政道研究所);School of Physics & Astronomy, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory for Particle Physics, Astrophysics and Cosmology (MOE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学粒子物理、天体物理与宇宙学教育部重点实验室)
通过二维和三维相对论磁流体动力学模拟,探究分层环境介质中相对论磁化喷流的演化,推导扭结稳定性判据,计算多波段发射图,发现不同环境压力下喷流形态及辐射特征的差异。
2026-08-24 astro-ph.HE
Structure and Magnetic Fields in the Precessing Jet System SS433 III. Evolution of the Intrinsic Brightness of the Jets from a Deep Multi-Epoch VLA Campaign
我们提出了一个序列的SS 433在2007年夏天使用的VLA在A配置在5和8 GHz的五个深观测。在本文中,我们研究了喷流的亮度轮廓及其时间演化。我们还研究了源中的光谱指数分布。我们发现(如先前报告的一个单一的早期图像的分析),如果投影和多普勒波束的东部和西部射流的配置文件是非常相似的。这五幅图像的序列使我们能够从源自核心的喷流功率的变化中解开单个喷流的亮度演变。我们发现,每片喷流的亮度衰减作为年龄(或距离核心)的指数函数,exp(-τ/τ '),其中τ是发射时的年龄和τ' = 55.9 +-1.7天。这个演化模型同样很好地描述了东、西急流。也有显着的变化(至少5倍),在喷流功率与出生时代,与东部和西部射流同步变化。在光学巴耳末线辐射(10^15 cm)和射电辐射(10^17 cm)的尺度之间没有减速,这就要求喷流物质比周围的物质密度大得多。我们发现密度比必须超过300:1。
2011-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Variation of bulk Lorentz factor in AGN jets due to Compton rocket in a complex photon field
放射性巨大的活动星系核是宇宙中最强大的物体之一。在这些物体中,大部分的辐射来自相对论性喷流,它们的能量来自于物质对超大质量黑洞的吸积。然而,尽管有大量的研究,喷气式飞机的加速到相对论速度仍然知之甚少。众所周知,喷流中含有相对论性粒子,这些粒子通过几个物理过程发射辐射,其中之一是来自外部源的光子的逆康普顿散射。在由电子和正电子组成的等离子体被湍流持续加热的情况下,逆康普顿散射可以通过康普顿火箭效应导致相对论性体运动。我们研究了这一过程,并计算了由多个外部光子源组成的活动星系核的复光子场中的体洛伦兹因子。我们在这里考虑各种来源:吸积盘,尘埃环,和宽线区。我们仔细考虑了它们的几何形状和各向异性,以便数值计算每个高度上喷流的体积洛伦兹因子。这项研究,作出了广泛的参数范围内,显示出有趣的和意想不到的行为的散装洛伦兹因子,表现出加速和减速区的射流。我们调查的图案的散装洛伦兹因子沿射流取决于源的大小和观测角度,我们最终表明,这些图案可以诱导活动星系核发射的时间尺度从几个小时到几个月的变化。
2015-07-15 astro-ph.HE
Radio spectra of protostellar jets: Thermal and non-thermal emission
原恒星喷流和外流是恒星形成的指示器,也是向星际介质传递动量和能量的重要来源。从电离喷流向一些原恒星物体发出的无线电辐射已经被探测到。在少数情况下,还观察到负的光谱指数和偏振发射,表明存在相对论电子的同步辐射。在这项工作中,我们开发了一个数值模型,结合了热自由和非热同步辐射机制的射流几何形状。通量密度包括来自内部热喷流的贡献,以及沿边缘和末端的热分布和非热分布的发射的组合,其中喷流与星际介质相互作用。我们还包括不同的电离分数横向横跨射流的效果。沿喷流的无线电发射和频谱的调查显示,沿视线的发射过程和光学深度的依赖性。我们探讨的周转频率和无线电频谱指数(10 MHz和300 GHz之间)与它们相关的各种参数的效果。
2022-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Spatial variations of magnetic field along active galactic nuclei jets on sub-pc to Mpc scales
本文对57个活动星系核(AGN)中的结、热点和叶进行了系统分析,研究了磁场随喷流从亚pc基底到末端在kpc到Mpc尺度上的变化。在Kataoka & Stawarz(2005)的射电/X射线样本数量的基础上,我们分析了12个FR I和30个FR II射电星系、12个类星体和3个BL Lac的数据,其中包含76个节点、42个热点和29个射电瓣。我们首先导出了地核中的均分磁场,然后通过假设$B_{\rm est}$ $\propto$ $d^{-1}$估算了各种喷流分量中的均分磁场,其中$d$是到喷流底部的距离。另一方面,大尺度喷流(结、热点和叶)中的磁场,$B_{\rm eq}$,可以在均分假设下从观测到的通量和空间范围来估计。我们发现,磁场随着沿射流的距离增加而减小,但一般比$\propto d^{-1}$温和。在较大的$d$下,$B_{\rm eq}/B_{\rm est}$的增加可能表明下游周围射流的减速,但FR I和FR II射流之间没有差异。此外,热点中的磁场系统地大于结和瓣的磁场。最后,我们将同样的分析应用于半人马座A的结和叶,以检查上述讨论是否即使在单个喷流源中也成立。
2021-06-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Identifying changing jets through their radio variability
超大质量黑洞发射高度相对论性的喷流,其速度达到高达$Γ>50$的洛伦兹因子。射流如何加速到如此高的速度,以及它们沿着射流在何处达到终极速度是与它们的结构、发射和耗散机制密切相关的公开问题。沿喷流的聚束因子的变化可能揭示喷流的加速、减速或弯曲。我们的目标是(1)量化在多个射频的相对论效应和(2)研究可能的喷流速度-视角变化在秒差距尺度。我们使用最先进的代码Magnetron来模拟密歇根大学射电天文台和Metsähovi射电天文台在5个频率下的监测计划的光变曲线,这些频率覆盖了61个源在4.8-37~GHz范围内约25年的观测。我们用ALMA、CARMA和SMA在100-340 GHz范围内的高频射电观测补充了我们的数据集。对于每个频率,我们估计多普勒因子,我们使用它来量化沿射流的相对论效应的可能变化。我们的大多数源在其多普勒因子跨频率方面没有显示出任何统计学上的显著差异。这与在秒差距尺度下所预期的锥形喷流中的恒定速度是一致的。然而,我们的分析揭示了17个源,其中相对论性光束的变化作为频率的函数。在大多数情况下,多普勒因子朝向较低频率增加。只有1253-053显示出相反的行为。通过研究它们的喷流特性,我们发现0420-014的喷流可能在4.8-340 GHz范围内弯曲。对于0212+735,喷流可能是抛物线的,并且仍然在4.8-37 GHz范围内加速。我们讨论了在其余来源中发现的趋势的…
2021-08-26 astro-ph.HE
Evolution of Global Relativistic Jets: Collimations and Expansion with kKHI and the Weibel Instability
相对论喷流与环境的相互作用是研究相对论喷流的关键问题之一。在这里,我们研究了电子-质子和电子-正电子相对论射流的初始演化,重点是它们与周围等离子体的横向相互作用。我们跟踪的动力学开尔文-亥姆霍兹(kKH)和蘑菇不稳定性(MI)所产生的环形磁场的产生和演变。这个磁场使射流准直。我们发现,在电子-质子喷流中,电子是垂直加速的喷流准直。随着不稳定性的减弱,在喷流的中部,磁场的极性由顺时针方向转变为逆时针方向。对于电子-正电子喷流,我们发现电子-正电子与周围等离子体的强烈混合物,导致弓激波的产生。磁场电流丝的合并产生密度隆起,从而引发前向冲击。射流和周围颗粒之间的强烈混合阻止了射流在研究尺度上的充分发展。因此,我们的结果提供了直接的证据,射流准直和粒子加速在所产生的弓形激波。由电子-质子和电子-正电子喷流产生的磁场结构的差异可能导致电子发射的偏振性质的可观察差异。
2016-02-04 astro-ph.HE
Dynamic and Radiative Implications of Jet-Star Interactions in AGN Jets
本文通过含质量加载的喷流模拟和RIPTIDE辐射转移计算,研究FR I喷流中喷流-恒星相互作用对减速及射电-光学偏移的影响,成功重现典型偏移并表明该偏移可揭示星系与恒星族群性质。
2024-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio source evolution and the interplay with the host galaxy
有令人信服的证据表明,河外喷流是宿主星系及其环境演化的关键因素。河外喷流在亚秒差距和秒差距尺度下的热力学和运动学方面都是准直的和相对论性的。它们在周围介质中产生强烈的激波,与FRII射电星系中观察到的热点有关,并雕刻出充满激波喷流的空腔,以宿主星系内缓慢而大量的外流形式拖动大部分星际气体。本文在FRI-FRII二分法的框架下讨论了喷流演化的相关过程。特别是,我专注于1)银河系大气和全球FRII喷流运动学的喷射头之间的相互作用,和2)质量负载恒星风或小规模的不稳定性FRI喷流的喷流减速的作用。给出的结果是基于三维相对论流体动力学(RHD)和/或二维轴对称,时间无关的相对论磁流体动力学(RMHD)模拟。
2019-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Wobbling and precessing jets from warped disks in binary systems
我们提出了有史以来第一个三维(3D)磁流体动力学(MHD)模拟的吸积-喷射结构的结果。我们调查的3D进化的喷气机对称发射的单星,但也从翘曲盘在二进制系统的喷气机。我们已经应用了各种模型设置,并通过模拟一个稳定的和双极对称的三维结构,从一个单一的星盘喷射系统进行测试。我们的参考模拟保持了良好的轴对称性,并且对于超过600次的内盘旋转也保持了双极对称性,这证实了我们的模型设置的质量。然后,我们实现了一个三维引力势(罗氏势),由于伴星和运行各种模拟不同的二元分离和质量比。这些模拟显示了典型的三维偏离轴对称,如洛希瓣外的射流倾斜或在吸积盘中形成的螺旋臂。为了找到旋进效应的指示,我们还运行了一个示例性的参数设置,基本上由仅$\simeq{200}$内盘半径的小二元分离控制。这个模拟显示出强烈的迹象表明,我们观察到的喷气发动机盘的摆动所造成的射流进动的发病。我们估计约5000动力学时间步长后,约4度的射流轴的横向运动所定义的进动锥的开口角。
2015-10-26 astro-ph.HE
Dynamics and stability of relativistic GRB blast waves
在伽玛射线暴(GRB)中,超相对论冲击波被喷射到环暴介质中。我们分析了前所未有的详细的减速自相似的布兰德福德-麦基冲击波从洛伦兹因子25的非相对论性的Sedov阶段。我们的目标是确定其正面激波的稳定性。我们进行了网格自适应相对论的2D水力模拟在极端的分辨率,在整个余辉阶段的伽玛射线暴喷流。我们调查的效果,有限的初始射流开度角的爆炸波的减速,并确定各种不稳定性的增长在整个滑行冲击波阵面。我们发现,在相对论阶段,冲击波是受压力冲压压力波动和碎片的正面冲击波的不稳定性。这些不稳定性仅在超相对论阶段表现出来,与因果关系的论点完全一致,并且随着壳层洛伦兹因子下降到3以下而缓慢衰减,最终在近牛顿阶段消失。从那时起,压缩率降低到通过Sedov相位的线性分析预测为稳定的水平。我们的模拟证实了以前的研究结果,壳也横向传播,因为一个稀疏波慢慢传播到射流轴,诱导一个明确的壳变形从其初始的球形形状。冲击波阵面呈螺旋状分层,从轴线到射流边缘速度逐渐减小。
2010-09-07 astro-ph.HE
Accelerating AGN jets to parsec scales using general relativistic MHD simulations
吸积的黑洞会产生平行的外流,或喷流,它们在距离上跨越许多数量级,加速到相对论速度,并准直成紧密的张开角。其中,也许最不了解的是射流准直由于与周围介质的相互作用。为了研究这种相互作用,我们进行了轴对称的广义相对论磁流体动力学模拟射流产生的大型吸积盘,跨越5个数量级的时间和距离,在一个前所未有的分辨率。在这样一个圆盘的支持下,喷流获得了类似于M87星系喷流的抛物线形状,并且洛伦兹因子和喷流半张角的乘积$γθ\ll 1$类似于从活动星系核(AGN)喷流的甚长基线干涉测量(VLBI)观测中发现的值;这表明活动星系核中存在着扩展的圆盘。我们发现,喷流和周围介质之间的相互作用导致发展的捏不稳定性,产生显着的径向和横向的变化,通过将磁和动能转化为热量的整个射流。因此,射流中的收缩区域可以被检测为辐射热点,并且可以为粒子加速提供理想的位置。箍缩也会导致气体从周围的介质成为之间的磁场线在喷流压缩,导致增强的质量加载的喷流和潜在的贡献的脊鞘结构中观察到的活动星系核流出。
2019-05-09 astro-ph.HE
Relativistic 3D jet simulations for the X-ray binary SS433
上下文现代的高分辨率观测可以更近距离地观察为相对论喷流提供动力的物体。特别是对于SS 433来说,这是一个X射线双星,从它可以观测到亚秒差距尺度的旋进喷流。目标。我们希望研究与活动星系核或XRB相关的相对论性喷流的全三维动力学。我们研究了旋进运动的射流作为一个模型的射流与XRB SS 433。我们在这个系统中的射流动力学的研究集中在亚秒差距尺度。我们研究了射流进动和注入物质的洛伦兹因子的变化对一般三维射流动力学及其向周围介质的能量传递的影响。我们实现了合成无线电映射的数据,比较我们的结果与观测。方法.我们使用MPI-AMRVAC程序和SRHD重子喷流模型。我们使用AMR格式和内部的时间依赖的边界处方注入射流。使用从观察中提取的参数。与SS 433喷气机匹配的3D喷气机实现被相互比较。我们跟踪的能量含量,沉积在不同区域的域受射流影响。我们的代码还遵循了与射流一起注入的粒子群。加速电子的这种不断变化的能谱允许从我们的模拟中获得无线电发射。结果我们得到了有意义的观察。我们发现增加的能量传递的旋进射流相比,一个常设的射流。我们获得了所有喷气机的合成无线电地图。结论.合成的无线电地图匹配最好的模型使用规范的运动学模型。过密旋进射流在通过ISM时传播速度明显减慢,而整个射流呈螺旋形。这一论点表明,SS 433的运动学模型假设弹道传播必须进行修正,为这种减速。
2013-12-02 astro-ph.HE
VLBA and Chandra Observations of Jets in FRI radio galaxies: Constraints on Jet Evolution
本文介绍了21个UGC FRI射电星系完整样本中19个星系在1.6和5 GHz的甚长基线阵列新观测结果。新的钱德拉数据的两个来源,即,UGC 00408和UGC 08433与13个来源的Chandra档案数据相结合。10个“核心喷流”源的5 GHz观测是偏振敏感的,而1.6 GHz观测构成9个“核心唯一”源的第二历元总强度观测。在5 GHz的7个源的射流中检测到偏振发射,但除了M87之外,核心基本上是非偏振的。在几个源的喷流边缘检测到极化,推断的磁场主要与喷流方向一致。这可能是由于射流-介质相互作用引起的磁场“剪切”的指示,或螺旋磁场的存在。射流峰值强度$I_ν$随着距核心的距离$d$而下降,遵循关系式$I_ν\propto d^a$,其中$a$通常为-1.5。假设绝热膨胀损失是射流强度“变暗”的主要原因,考虑了两种极限情况:[1]射流在秒差距尺度上具有恒定的速度,并且逐渐膨胀,使得射流半径$r\propto d^0.4$ ;然而,在5 GHz的横向未分辨射流中无法观察到这种膨胀,[2]射流是圆柱形的,并且在秒差距尺度上加速。加速的秒差距尺度喷流与坡印亭流控喷流中的“磁驱动”现象相一致。钱德拉对15个UGC FRI的观测在其中9个中检测到X射线喷流。在这个完整的样本中,X射线喷流的出现频率很高,这表明它们是FRI喷流中普遍存在的过程的特征。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
The effects of sub-shells in highly magnetized relativistic flows
相对论喷流或外流的天体物理来源,如伽马射线暴(GRB)、活动星系核(AGN)或微类星体,往往表现出强烈的时间变化。尽管有这种冲动的行为,这些来源的大多数模型假设为简单的稳定状态。在这里,我考虑了一个依赖于时间的外流,最初是高度磁化的,并分为许多分离良好的子壳,因为它经历了脉冲磁加速,并与外部介质相互作用。在活动星系核中,外部介质的减速作用通常并不重要,大部分的初始磁能自然地转化为动能,从而在次壳层碰撞时有效地耗散内部激波。这种有效的低磁化内部冲击也可以自然地发生在伽玛暴中,在那里外部介质的减速可能是重要的。一个强的低磁化反向冲击可以发展,和最初的分裂成子壳允许它是相对论性的,其发射峰值的时间尺度上的提示伽玛射线暴持续时间(这是不可能的一个单一的壳)。子壳层也使外流达到更高的洛伦兹因子,有助于满足现有的限制伽玛暴从固有的对不透明度和余辉开始时间。
2012-01-09 astro-ph.HE