Accretion and jets in a low luminosity AGN: the nucleus of NGC 1052
我们的目标是使用X射线和无线电数据来确定NGC 1052中心区域的属性。NGC 1052(z=0.005)在不同的能带已经被研究了几十年,并显示出射电瓣和低光度的活动星系核(LLAGN)。我们使用钱德拉的X射线图像和甚大阵列(VLA)的无线电图像来探索中心区域的形态。我们还研究了原子核和周围区域的光谱使用钱德拉和XMM-牛顿的观测。我们在射电瓣上发现了扩散的软X射线辐射和热点。环核区域的光谱是很好地描述了热等离子体(T~0.6千电子伏)和光子指数伽玛~2.3的幂律。原子核表现出经复吸收修正的硬幂律(γ ~1.4)。在所有的观测中也清楚地检测到一条狭窄的铁K-α线,但没有相对论反射的证据。扩展发射是一致的起源于扩展射流和射流触发的冲击在周围介质中。从核的硬幂律发射和相对论反射的缺乏支持在平流主导吸积流(ADAF)的低效吸积的场景。
2020-04-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
The sign of active galactic nucleus quenching in a merger remnant with radio jets
我们调查的光学,红外线,和无线电活动星系核(AGN)的迹象合并残留的Arp 187,主机发光喷流发射的顺序$10^5$年前,但其目前的活动星系核的活动仍然是未知的。我们从光学BPT图和红外[OIV]25.89 $μ$ m线上发现了活动星系核的信号,这些信号起源于活动星系核的窄线区。另一方面,Spitzer/IRS显示主星系占主导地位的光谱,表明活动星系核环面的热辐射相当小或已经减少。结合黑洞质量、核心射电光度上限和黑洞的基本面,我们可以估算X射线光度,得到$<10^{40}$ erg s $^{-1}$。这些结果表明,Arp 187的活动星系核活动已经被淬灭,但窄线区仍然存在,这是由于过去活动星系核活动的发射时间延迟所致。
2015-10-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Examining High Energy Radiation Mechanisms of Knots and Hotspots in Active Galactic Nucleus Jets
我们收集了41个活动星系核喷流中65个节点和29个热点的射电-光学-X射线谱能量分布,以研究它们的高能辐射机制。除了Pictor A的热点和3C 273的6个节点外,它们的SED都可以用单区轻子模型拟合。一个热点和22个节点的X射线发射在均分条件下被很好地解释为同步辐射;它们通常比其他的具有较低的X射线和射电光度,这可能是由于较低的聚束因子。一个逆康普顿(IC)的过程是用于解释其他的SED的X射线发射。在不考虑均分条件的情况下,它们的X射线辐射可归因于同步自康普顿(SSC)过程,但所导出的喷流功率(Pjet)与Lk没有相关性,且大部分都大于Lk三个数量级以上,其中Lk是由它们的射电辐射估算的喷流动力学功率。在均分条件下,X射线辐射与宇宙微波背景光子(IC/CMB)的IC过程得到了很好的解释。在这种情况下,导出的节点和热点的P_jet与L_k相关并且与L_k相当。这些结果表明,IC/CMB模型可能是其X射线发射的有希望的解释。此外,在同步辐射峰值-能量-峰值-光度平面上还观察到了一个类似于耀变体的纽结-热点序列,这可能是由于它们的电子冷却机制不同所致。
2018-03-23 astro-ph.HE
A new method for estimating frequency-dependent core shifts in active galactic nucleus jets
本文讨论了甚长基线干涉测量(VLBI)观测到的活动星系核核心区的不透明度,并提出了一种由单碟观测到的耀斑的频变时间滞后推算VLBI核心频变位移的新方法。应用该方法的核心移动的类星体3C 345显示了一个非常好的协议之间的核心移动直接测量VLBI观测和来自耀斑的总通量密度使用所提出的方法。耀斑的频率相关的时间滞后可以用来推导喷流的物理参数,如从VLBI核心到喷流底部的距离和核心区域的磁场。我们对3C 345的估计表明,核心磁场约为0.1 G,磁场为1 pc约为0.4 G。
2011-06-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multiple Emission Regions in Jets of Low Luminosity Active Galactic Nucleus in NGC 4278
本文对低光度活动星系核NGC 4278喷流中的多个射电成分进行同步辐射建模,发现其无法解释X射线和LHAASO伽马射线数据,提出喷流中另有一个独立高能成分,并通过多波段拟合估计其物理参数。
2024-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discrete Knot Ejection from the Jet in a Nearby Low Luminosity Active Galactic Nucleus, M81*
黑洞相对论性喷流的观测限制主要来自于最强大和扩展的喷流\cite{Jorstad05,Asada14},这使得低光度喷流的性质成为一个谜。M81* 是最近的低光度喷流之一,它在2011年经历了一次非常大的射电耀斑,使我们能够以前所未有的灵敏度和线性分辨率研究致密核心发射。利用多波长活动,我们能够跟踪耀斑,因为它重新变亮,并成为光学厚。同时的X射线观测表明,射电再增亮之前至少有一个低能量的X射线耀斑在$t_{\rm delay}>12\ {\rm days}$之前。将同步辐射耀斑\cite{Urry97,Bai03}中两个谱带之间的时间延迟关联为冷却时间,得到了磁场强度为$1.9<B<9.2\ {\rm G}$,这与由谱能分布模型\cite{Kellerman81}、$B<10.2\ {\rm G}$估算的磁场强度一致。此外,VLBA观测在23 GHz清楚地说明了一个离散的结温和相对论运动在$v_{\rm app}/c=0.51\pm0.17$与初始的无线电耀斑。观测结果首次表明M81* 中存在径向喷流运动。这对喷流的产生有着深远的影响,因为它意味着即使在最低光度的活动星系核中也可以观察到径向运动,但速度较慢,径向范围较小($\approx10^4\ R_{\rm G}$)。
2016-12-16 astro-ph.HE
Jet-driven active galactic nucleus feedback in galaxy formation before black hole formation
我们提出了一个方案,在星系形成的活动星系核(AGN)的反馈机制开始之前形成的超大质量黑洞(SMBH)。SMBH的超大质量恒星(SMS)祖先在生长和发射喷流时吸积质量。我们模拟了小卫星的演化过程,结果表明小卫星从其表面的逃逸速度约为10^3 km/s,具有很大的不确定性。我们不能收敛的参数的进化数值代码MESA解决SMS进化的不确定性。在假设喷流携带SMS质量的10%的情况下,我们证明了喷流中的能量是星系/凸起中气体结合能的很大一部分。因此,SMBH的SMS祖先发射的喷流携带了足够的能量,可以与星系/凸起的内部区域的气体建立反馈循环,从而确定了恒星总质量和SMS质量之间的关系。当SMS坍缩形成中心的SMBH时,新生的SMBH质量和星系/核球的恒星质量之间已经存在关系(相关性)。在SMBH的形成过程中,它迅速地从坍缩的SMS中吸积质量,并发射出非常高能的喷流,这可能会使星系/凸起中的大部分气体脱离束缚。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Active Galactic Nucleus Jets with Spectrum and Core Shift: The Case of M87
本文解析建模稳态轴对称活动星系核喷流,结合 VLBI 观测与 GRMHD 模拟约束喷流参数演化,计算同步辐射 SED 和核心偏移,应用于 M87 发现喷流由双等离子体组成且大部分射电光子距 BH 1000 史瓦西半径内发射,指出 ALMA 与 VLBI 同时观测可区分喷流成分。
2025-08-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Gamma-ray emission from early-type stars interacting with AGN jets
我们研究了早型星与活动星系核喷流的相互作用。由于喷流与恒星风的相互作用,将形成弓形激波,粒子可以在这些激波中加速到相对论能量。计算了相对论电子产生的从射电到γ射线的非热辐射。这种辐射可能是重要的,它的探测可能会产生关于星系核中恒星星族的性质以及相对论性喷流的信息。预计这种排放与附近的非耀变体源有关。
2013-09-10 astro-ph.HE
Cold Filaments Formed in Hot Wake Flows Uplifted by Active Galactic Nucleus Bubbles in Galaxy Clusters
通过流体动力学模拟,发现星系团中冷纤维可由AGN气泡抬升的热尾流凝聚形成,且其性质受喷流能量类型和参数显著影响。
2024-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Obscured Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy Candidate Mrk 1388 with Nonthermal Jets
Mrk 1388有一个不寻常的塞弗特核,显示出窄的发射线分量,没有宽的,但显示出强的无特征连续谱和强的铁禁戒高电离发射线。1/2型特征的明显共存可能归因于一个严重模糊的宽线区域或一个中等质量的黑洞,其宽线分量本质上比典型的窄线塞弗特1(NLS 1)星系窄。我们利用甚长基线干涉测量(VLBI)的观测揭示了来自具有显著射电光度的活动星系核(AGN)的非热喷流的高亮度射电辐射。此外,我们使用哈勃太空望远镜(HST)图像研究了宿主星系的径向轮廓,该图像显示了暗示伪凸起的Sersic指数。使用VLBI和HST的结果,基本上不受尘埃消光的影响,三种单独的方法提供了类似的黑洞质量估计:(0.76- 5.4 × 10^6 M_sun,1.5x10^6 M_sun和4.1x10^6 M_sun。这些质量的范围是典型的NLS 1星系,而不是中等质量的黑洞。根据估计的质量,应该看到大约1200- 1700 km/s的半峰全宽$FWHM(H_β)$。NLS 1核被严重吸收的情况可以解释以前观察到的特殊性。
2014-11-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrino Emission from Gamma-ray Burst Jet inside the Cavity within Active Galactic Nucleus Accretion Disks
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Guangxi Minzu Normal University(广西民族大学);Hanjiang Normal University(汉江师范学院)
研究了伽马射线暴喷流在活动星系核吸积盘内腔中受光子场影响的中微子发射特性,发现高能中微子通量被抑制而低能部分增强,有助于约束GRB参数。
2026-09-17 astro-ph.HE
Asymmetric jet production in the Active Galactic Nucleus of NGC1052
背景:少数活动星系核(AGN)揭示了双面喷流系统。然而,这些对于理解河外喷流的基本物理性质至关重要。目的:我们解决的问题是否在AGN喷流是对称的性质,如何以及他们在小尺度上准直,以及他们如何随时间演变。方法:2005年至2009年,我们使用43 GHz的VLBA监测了NGC 1052的亚秒差距尺度形态。结果:29个时期的详细研究表明,两个射流之间的不对称性。对流出气流的运动学分析表明,东部急流的视速度比西部急流的视速度高:beta_ej = 0.529 ± 0.038,beta_wj = 0.343 ± 0.037。与以前的研究相反,我们发现西部急流的通量密度更高。亮温和喷流宽度的分布特征是在距动力中心1 mas处喷流准直良好,向外呈近锥形流出。结合通量密度比和速度的射流,我们无法找到一个组合的固有速度和倾角的射流是一致的所有观测,这是矛盾的对称发展的射流。准同步22 GHz和43 GHz观测之间的光谱指数图支持存在光学厚吸收体,覆盖43 GHz中心特征周围最内部的1.6质量,以及光谱指数<=-1的光学薄喷流发射。结论:我们的研究结果符合图片中,我们预计较大的内能和/或磁通量在西部射流和较高的动能在东部射流。与这项工作相比,以前在较低频率下的观察发现移动射流特征的速度较慢。考虑到不同区域的速度不同,我们建议采用内层速度较快、外层速度较慢的脊鞘结构。
2019-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Two Population Electron Synchrotron Model For Knots of Extended Jets
ALMA的射电观测和Fermi LAT的伽马射线通量上限已经排除了相对论电子(IC/CMB)对宇宙微波背景辐射的逆康普顿散射作为6个类星体3C 273,PKS 0637-752,PKS 1136-135,PKS 1229-021,PKS 1354+195,和PKS 2209+080。在这里,我们考虑两个人口的加速电子在每个结的扩展喷流来解释无线电光学和X射线发射的相对论电子的同步加速器冷却。在所有的情况下,所需的喷流功率低于爱丁顿的光度和观察到的结排放在这种情况下很好地解释。
2018-11-15 astro-ph.HE
Proton Synchrotron Radiation from Extended Jets of PKS 0637-752 and 3C 273
最近,IC/CMB X射线机制已经强烈反对3C 273和PKS 0637-752,因为这些模型预测的异常坚硬和稳定的伽马射线发射违反了Fermi-LAT的观测结果。在这里,我们提出的质子同步辐射起源的X射线-γ射线通量的节点PKS 0637-752与一个合理的预算的光度,考虑同步辐射从加速质子人口。此外,对于源3C 273,一些光学数据点无法用电子同步加速器(Meyer et al. 2015)解释,我们已将其包含在我们更新的质子同步加速器模型中。我们还表明,TeV发射从大规模的类星体喷流的原则上,可以产生质子同步加速器,我们讨论的背景下,结wk8.9的PKS 0637-752。
2015-12-09 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from massive stars interacting with AGN jets
密集的恒星群围绕着星系的核区域。在活动星系核中,这些恒星可以与超质量黑洞发射的相对论喷流相互作用。在这项工作中,我们研究了早型星与活动星系核中相对论喷流的相互作用。在喷流和星风的相互作用下,每颗早型恒星都形成了弓形的双激波结构。在这些冲击波中,粒子可以被加速到相对论能量,并发出高能辐射。考虑星系核不同的恒星密度,计算了非热辐射过程产生的γ射线辐射。这种辐射在某些情况下可能是重要的,它的探测可能会产生关于星系核中恒星星族的属性以及关于相对论性喷流的有价值的信息。预计这种排放与附近的非耀变体源特别相关。
2013-09-27 astro-ph.HE
Active galactic nucleus jet feedback in hydrostatic halos
本研究通过模拟比较不同喷流模型,发现轻质热喷流比重质动能喷流更有效地延迟冷却流,且无需进动或宽开口角,同时与动能风实现相比,喷流对热晕气体影响更大,对恒星形成相影响较小。
2023-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Revisiting the proton synchrotron radiation in blazar jets: Possible contributions from X-ray to $γ$-ray bands
本文提出一种分析方法研究质子同步辐射拟合耀变体喷流高能辐射的参数空间,发现峰值超过几十GeV时无需极端参数,而GeV或keV峰值则需极端条件或取决于天体光度。
2023-04-27 astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Cosmic Rays and Neutrinos from Relativistic Jets of Active Galactic Nuclei
在Mbarek & Caprioli(2019)中,我们为研究Caprioli(2015)的浓缩咖啡范式奠定了基础,这是一种将银河系CR提升到UHECR水平的再加速机制。我们的自下而上的方法使用现实的相对论活动星系核喷流的三维MHD模拟,并占所有的普遍加速理论的关键成分:注入,加速,并在现实环境中逃逸。我们的结果与UHECR谱的主要特征一致,即,幂律斜率、化学成分和各向异性。在Mbarek & Caprioli(2021)中,我们通过包括亚网格粒子散射来改进我们的模型,以模拟MHD模拟无法解决的小尺度磁湍流,第一次限制了一个关键但难以建模的成分,并使我们能够建立相对论射流中浓缩咖啡和随机剪切加速的相对重要性。我们的框架也使我们能够分析我们的加速UHECR考虑外部光子场的影响产生的高能中微子,并将核光致衰变。我们得到的光谱与俄歇、望远镜阵列和冰立方天文台的观测结果一致。
2021-09-28 astro-ph.HE
Relativistic plasmas in AGN jets - From synchrotron radiation to $γ$-ray emission
等离子体的相对论喷流是许多类型的活动星系核(AGN)的关键成分。今天,我们知道活动星系核是由星际物质吸积到超大质量黑洞的引力场中提供动力的,这个过程可以从一个与太阳系大小相当的区域释放出相当于整个星系(如银河系)的能量。根据中心能量源的性质,这种能量的大部分可以参与磁化等离子体以相对论速度的加速,以形成大规模的射流。喷流的存在通过发射同步辐射和低能光子的逆康普顿散射影响活动星系核的光谱,从而导致显著的非热光谱,有时从射频一直延伸到$γ$射线能量。在这里,我们回顾一些特征过程的辐射发射活动星系核喷流,这导致在无线电,光学,X射线和$γ$ -射线波段的光子的发射,我们提出的光谱运动的光学同行的结果。我们讨论我们的意见和它们的连接与$γ$ -射线属性的情况下,跟踪的作用,在不同类别的活动星系核的相对论性喷流,检测到在本地以及在遥远的宇宙。
2017-02-22 astro-ph.HE
Polarization of synchrotron radiation from blazar jets
本文研究耀变体喷流同步辐射偏振,提出稳态轴对称喷流模型可自然解释IXPE观测到的偏振度强色散性和EVPA频率无关性,表明电磁场拓扑比粒子加速机制更关键。
2024-11-25 astro-ph.HE
New class of Very High Energy gamma-ray emitter: radio-dark mini-shells surrounding AGN jets
本文研究了活动星系核中由相对论性喷流驱动的膨胀壳层受冲击的星际介质的非热辐射。在这项工作中,我们特别关注秒差距尺度大小的迷你壳周围的迷你无线电波瓣。从射电到X射线波段,微射电瓣辐射占微壳层微弱辐射的主导地位。另一方面,我们发现,从壳层的逆康普顿(IC)发射可以压倒相关的波瓣发射在非常高的能量(VHE; E>100 GeV)的伽马射线范围内,因为能量密度的同步辐射光子从瓣和/或软光子从活动星系核是大的和IC散射有效地工作。切伦科夫望远镜阵列(CTA)可以探测到来自附近迷你壳层的IC发射,它们可能是一类新的VHE伽马射线发射体。
2013-02-01 astro-ph.HE
Synchrotron-Loss Spectral Breaks in Pulsar-Wind Nebulae and Extragalactic Jets
同步辐射物质的流动可以在几个天体物理环境中找到,包括河外喷流和脉冲风星云(PWNe)。对于X射线同步辐射,流动时间通常比电子辐射寿命长,因此在给定X射线能量下的有效源尺寸是在该能量下辐射的电子在燃烧之前可以对流的距离。由于同步辐射损失随电子能量变化很大,因此源的大小随X射线能量的增加而下降,导致同步辐射光谱变陡。对于均匀源,这种烧蚀产生了众所周知的结果,即源的综合光谱指数陡化0.5。然而,对于不均匀的源,不同的陡化量是可能的。我展示了一个简单的相对论性电子流出的唯象图像,具有整体非相对论性流速,横向流管半径,磁场强度,物质密度和流速都随着距离注入点的不同幂而变化。对于这样一幅图,我计算了作为幂律指数函数的突变点以上的谱指数的值,并给出了可能的陡化范围。我表明,这些简单的计算证实了源光度,其中还包括光谱“凸点”以下的突破,从以前在较高的能量电子积累的完整集成。在许多情况下,河外喷流的X射线同步辐射比射电辐射陡0.5倍以上;许多脉冲风星云也表现出同样的现象。至少在某些情况下,源的不均匀性是可能的,因此谱陡化的量成为源动力学或几何性质的诊断。
2009-07-27 astro-ph.HE
Powerful AGN jets and unbalanced cooling in the hot atmosphere of IC 4296
我们介绍新的卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA,1.5 GHz)的巨型椭圆星系IC 4296的无线电数据,由档案无线电,X射线(钱德拉,XMM-牛顿)和光学(SOAR,HST)观测支持。该星系拥有强大的射电喷流,穿透内部的热X射线发射大气,将大部分能量沉积到周围的星系团内介质(ICM)中。虽然A配置图像的射电表面亮度与Fanaroff-Riley I类(FR I)系统一致,但D配置图像显示了两个明亮的,相对于中心区域,大(直径约160 kpc),定义明确的波瓣,先前由Killeen等人报道,在投影距离r~>230千秒差距处。XMM-牛顿图像揭示了与其中一个射电瓣相关的X射线腔。射电瓣的总焓约为7 × 10^59 erg,喷流的机械功率输出约为10^44 erg/s。喷流是轻微弯曲的,可能是由于星系和ICM的相对运动而重新变亮。波瓣显示出尖锐的边缘,表明弓形激波的存在,这表明它们正在超音速扩张。X射线气体的中心熵和冷却时间异常低,并且核心拥有一个温暖的Hα+[NII]星云和一个冷的CO分子盘。由于喷流的大部分能量都沉积在远离星系核的地方,星系的大气层继续冷却,显然是在为中心的超大质量黑洞提供能量,并为喷流活动提供动力。
2019-07-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Connection Between Apparent VLBA Jet Speeds and Initial Active Galactic Nucleus Detections Made by the Fermi Gamma-ray Observatory
费米伽马射线天文台在其运行的头三个月里,探测到了MOJAVE中大约四分之一的能量在100兆电子伏以上的明亮平谱活动星系核(AGN)的无线电通量有限样本。利用甚长基线阵列(VLBA)测量了LAT亮活动星系核样本(LBAS)中的26个MOJAVE活动星系核的视秒差距尺度喷流速度。我们发现,伽马射线明亮的类星体有更快的喷流平均比非LBAS类星体,中位数为15 c,和值范围高达34 c。LAT探测到显著伽马射线通量变化的LBAS活动星系核通常比不变的活动星系核有更快的喷流。这些研究结果是在总体上与早期的结果的基础上,非均匀EGRET数据表明,伽玛射线明亮的活动星系核优先具有较高的多普勒助推因子比其他耀变体喷流。然而,对于完整的MOJAVE样本(24%)和先前已知的MOJAVE EGRET检测到的耀变体(43%),LAT检测率相对较低,这意味着多普勒增强不是确定特定AGN在伽马射线能量下是否明亮的唯一因素。与类星体相比,LBAS BL Lac天体的表观喷流速度较慢,其整体LAT检测率较高,这表明前者被费米探测到,因为它们具有更高的固有(未命名)伽马射线与射电光度比。
2009-03-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for nuclear radio jet and its structure down to <100 Schwarzschild radii in the center of the Sombrero galaxy (M 104, NGC 4594)
摘要:我们使用高分辨率、准同步、多频率、相位参考VLBA观测研究了草帽星系核的详细射电结构。在1.4 ~ 43 GHz的7个频率上,我们以前所未有的灵敏度和分辨率获得了该核的VLBI图像,其中15、24和43 GHz是首次清晰的VLBI图像。在43 GHz下,原子核结构在100史瓦西半径下以线性标度成像。我们首次发现了该核中存在着从两侧射电核向西北/东南方向延伸的结构。原子核结构在射电光谱上显示出明显的空间梯度,这与通常在具有强大相对论喷流的更明亮活动星系核中看到的相似。此外,无线电核心示出了具有细长形状的频率相关尺寸,并且核心的位置也倾向于频率相关。一系列新发现提供了证据,证明Sombrero的中央引擎正在为无线电喷气机提供动力。根据观测到的喷流与反向喷流的亮度比、核心位置偏移及其与理论模型的比较,我们对M104喷流的以下基本物理参数进行了约束:(1)北侧是接近的喷流,而南侧是后退的喷流:(2)喷流的倾角相对接近我们的视线,可能小于~ 25度:(3)在小于~0.2c的速度范围内,射流的本征速度是高度亚相对论性的。M 104喷流的极-对性质与前面的论点一致,即M 104包含真正的II型活动星系核,即,如果假定的环核环面的平面垂直于射电喷流的轴,那么这个核的宽线区域实际上是不存在的,或者本质上是弱的。
2013-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Powerful Jets from Radiatively Efficient Disks, a Decades-Old Unresolved Problem in High Energy Astrophysics
1963年3C 273的发现,以及此后不久克尔解的出现,促成了当前天体物理学集中使用黑洞来解释活动星系核(AGN)的时代。但是,虽然在通过薄盘单独解释一些活动星系核的亮核以及厚盘的强大喷流方面取得了部分成功,但活动星系核中两个强大喷流与亮核的组合,如3C 273,仍然难以捉摸。尽管数值模拟在过去25年中占据了中心舞台,但它们一直在努力产生解释它们的条件。这是因为辐射效率磁盘已被证明是一个挑战,以模拟。因此,射电类星体是高能天体物理学中最不为人所知的天体。但最近的模拟已经开始改变这一点。我们探索这个里程碑的尺度不变性,并表明,短暂的喷气机,可能与喷气机在这些最近的模拟中看到的,因为有些人提出,不能解释射电类星体。然后,我们提供一个解决问题的路线图。
2021-02-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
TeV Gamma-Rays from the Low-Luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4278: Implications for the Diffuse Neutrino Background
Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Nanjing University(南京大学)
研究NGC 4278高能伽马射线的起源,通过AGN喷流和风两种情景分析,探讨其在不同状态下的发射机制,并提出未来观测可区分喷流与喷流-Hadronic模型,同时解释弥漫中微子背景。
2026-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
MHD Simulations of AGN Jets in a Dynamic Galaxy Cluster Medium
本文对从高分辨率宇宙学模拟中提取的星系团中央活动星系核(AGN)间歇喷流进行了一对三维磁流体动力学模拟。选定的星团被选为一个明显相对宽松的系统,在近7 Gyr没有经历过重大合并。尽管有这种特征和历史,集群内介质(ICM)包含相当活跃的“天气”。我们探讨了这种ICM天气的AGN喷流和叶的形态演化的影响。在两个模拟中,射流的方向是不同的,因此它们探测ICM结构和动力学的不同方面。我们发现,即使这个集群,可以被描述为放松的观测标准,大规模的,散装ICM运动可以显着扭曲的射流和叶。对模拟的合成X射线观测表明,喷流产生了复杂的空腔系统,而合成射电观测揭示了类似于广角尾(WAT)射电源的喷流和叶的弯曲。在2600万年的周期内,使用50%的占空比,对喷射器进行开关循环。这导致了类似于“双-双”射电星系的形态特征。虽然射流和ICM磁场在模拟中通常太弱而不能在动力学中起主要作用,但麦克斯韦应力仍然可以在局部变得显著。
2012-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic AGN jets III. Synthesis of synchrotron emission from Double-Double Radio Galaxies
双-双射电星系(DDRG)类与幕式喷流爆发有关。不同的区域和成分如何增加无线电图像中的总强度还不太清楚。在本文中,我们合成同步辐射图像DDRG的基础上特殊相对论流体动力学模拟,先进的近似磁场。我们研究的同步加速器图像:三种不同的径向射流剖面;有序,纠缠或混合磁场;光谱老化同步冷却;从不同的射流组件的贡献;视角和多普勒(去)助推; DDRG的演变的各个时代。为了将我们的结果与观测数据联系起来,我们采用J1835+6204作为参考源。在所有的情况下,合成的同步加速器图像都显示出两对清晰的热点,分别位于内叶和外叶。最好的相似性是获得分段等容射流模型,约$\vartheta \sim -71^{\circ}$,即倾斜的视角与较低的射流朝向观察者,主要纠缠($\gtrsim 70$百分比的磁压力)在湍流,而不是有序的领域。当观测频率与截止频率之比为$ν_{\rm obs}/ν_{\infty,0} \gtrsim 10^{-3}$,对应于$\sim 3 \cdot 10^2$ MHz时,光谱老化效应变得显著。对于视角$\vartheta \lesssim -30^{\circ}$,不再能够识别DDRG形态。第二股喷流必须在第一股喷流寿命的$\lesssim$ 4%内注入,才能形成DDRG结构,这与活动星系核反馈约束有关。
2020-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Synthetic Observations of Simulated AGN Jets: X-ray Cavities
活动星系核强烈喷流在星系团核心形成的X射线空洞被广泛用于估算活动星系核的能量输出。利用通常应用于观察团簇的方法,我们进行了合成X射线观测的三维MHD模拟射流ICM相互作用,以测试测量X射线腔功率的可靠性。这些测量值来自空腔的焓含量及其隐式年龄的经验估计。我们探讨如何等物理因素,如喷流的不透明度和观测条件,如相对于视线的喷流的方向影响的可靠性,观测测量的空腔焓和年龄。这些量的误差估计可以通过直接比较“观测”得出的值与模拟的“实际”值来进行。在我们的测试中,从观察中得出的空腔焓通常在模拟值的两个因子内。空腔年龄,因此,空腔功率是敏感的射流的估计倾角的准确性。如果倾斜角准确,则腔体年龄和功率估计值可能在实际值的两倍内。
2011-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Nuclear Radio Continuum Emission of Low-Luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4258
附近的低光度活动星系核(LLAGN)NGC 4258在星系中心有一个微弱的射电连续辐射。使用甚大天线阵(VLA)从5 GHz(6 cm)到22 GHz(1.3 cm)进行的准同时多频观测显示了所有时期的倒置光谱,这些光谱在月内变化,以及无法用简单幂律表示的复杂光谱特征,表明核喷流中存在多个斑点。利用野边山毫米波阵列(NMA),我们发现了一个大振幅的可变发射在100 GHz(3 mm),在大多数时期比VLA观测的通量密度更高。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT)在347 GHz(850微米)的观测达到了尘埃污染的上限。NGC 4258核的倒射频谱暗示着与我们银河系中心Sgr A* 的类似,但其射电光度高出三个数量级。除了LLAGN M 81之外,我们还讨论了NGC 4258的核,它是Sgr A* 的另一个放大版本。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器,双康普顿,韧致辐射,低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布,并使用辐射数能量动量守恒方程,以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现,双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$(引力半径)在一百倍的爱丁顿吸积率,并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度,而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是,当吸积率下降到爱丁顿时,光学上薄的日冕发展,其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明,双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘,磁化电晕,和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
The spectra of jet bases in FR I radio galaxies: implications for particle acceleration
我们提出了准确的,空间分辨成像的射电光谱在11个低光度(Fanaroff-Riley I)射电星系,来自甚大阵(VLA)的观测的基础上的喷流。我们非常注意校准以及随机误差和系统误差的影响,并且我们将Perley & Butler(2013)对VLA初级振幅校准器的最新测量结果作为通量密度标度的基础。我们展示了在1.4 - 8.5 GHz的频率范围内的光谱指数的图像和配置文件,连同由我们的相对论模型的射流定义的基准区域集成的值。我们发现,在所有的喷流中,光谱指数(光谱指数)随着离核的距离而减小。平均光谱指数为0.66 +/- 0.01,其中喷流首先突然变亮,在它们变亮后为0.59 +/- 0.01。这些位置之间的光谱指数的平均变化是-0.067 +/- 0.006,这与校准和通量密度标度误差无关,因此测量得更准确和更可靠。我们的喷流模型将光谱指数的降低与气流从0.8c到<0.5c的整体减速相关联。我们认为,减少是由于正在进行的粒子加速的特性的变化。一种可能的加速机制是在温和相对论冲击波中的一阶费米过程:在玻姆极限下,电子能谱的指数p略大于2,并随着冲击波上游的速度而减小。这种可能性与我们的测量结果是一致的,但需要整个喷流体积的冲击,而不是在几个离散的位置。第二种可能性是两种加速机制在这些喷流中起作用:一种(p = 2.32)在靠近星系核的地方占主导地位,与高流速有关,另一种(p = …
2013-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE