On Synthetic Absorption Line Profiles of Thermally Driven Winds from Active Galactic Nuclei
Shalini Ganguly, Daniel Proga, Tim Waters, Randall C. Dannen, Sergei Dyda, Margherita Giustini, Timothy Kallman, John Raymond, Jon Miller, Paola Rodriguez Hidalgo
The warm absorbers observed in more than half of all nearby active galactic nuclei (AGN) are tracers of ionized outflows located at parsec scale distances from the central engine. If the smallest inferred ionization parameters correspond to plasma at a few $10^4$~K, then the gas undergoes a transition from being bound to unbound provided it is further heated to $\sim 10^6$~K at larger radii. Dannen et al. recently discovered that under these circumstances, thermally driven wind solutions are unsteady and even show very dense clumps due to thermal instability. To explore the observational consequences of these new wind solutions, we compute line profiles based on the one-dimensional simulations of Dannen et al. We show how the line profiles from even a simple steady state wind solution depend on the ionization energy (IE) of absorbing ions, which is a reflection of the wind ionization stratification. To organize the diversity of the line shapes, we group them into four categories: weak Gaussians, saturated boxy profiles with and without an extended blue wing, and broad weak profiles. The lines with profiles in the last two categories are produced by ions with the highest IE that probe the fastest regions. Their maximum blueshifts agree with the highest flow velocities in thermally unstable models, both steady state and clumpy versions. In contrast, the maximum blueshifts of the most high IE lines in thermally stable models can be less than half of the actual solution velocities. Clumpy solutions can additionally imprint distinguishable absorption troughs at widely separated velocities.
Gas flows in an Active galactic nuclei. I. Two-phase gas inflow
我们进行二维流体动力学模拟，研究非旋转的气体流动的区域从1-1000秒差距。这个区域连接了星系尺度和吸积盘尺度。气体被吸积盘系统产生的光子照射到中心黑洞附近的$10^8$太阳质量。我们假定中心吸积系统的光度是常数，等于$0.3$爱丁顿光度。密度大于$10^{-24} {\rm g \ cm^{-3}}$的气体是热不稳定的。由于热不稳定性，会形成冷、热两相气流。计算了冷气体吸积率与热气体吸积率的比值。该比率是气体密度的函数，通常随着气体密度的增加而增加。当气体密度为$10^{-21} {\rm g \ cm^{-3}} $时，该比值的最大值为$16$。密度低于$10^{-24} {\rm g \ cm^{-3}}$的气体是热稳定的，并且气体流动是单相的。最后对所得结果的应用作了简要的讨论。
The physics of galactic winds driven by active galactic nuclei
活动星系核（AGN）在其宿主星系的星际介质中驱动快速风。一般认为，星系核中的高密度和强辐射场意味着冷却时间短，因此使外流动量守恒。我们发现，在AGN的高速，冲击风的冷却实际上是在很大范围的情况下，包括超亮红外星系（ULIRGs）的相关条件下，在节能外流效率低下。我们进一步表明，快速节能外流可以容忍大量的混合与冷却气体之前，辐射损失变得重要。对于初速度v_in>~ 10，000 km·s^-1的风，正如紫外线和X射线吸收所观察到的那样，激波形成了一种双温结构。虽然大部分的热压支持是由质子提供的，但冷却过程只直接作用于电子。这显著减慢了逆康普顿冷却，而自由冷却可以忽略不计。v_in约为1，000 km s^-1的低速风，例如可能由尘埃上的辐射压力驱动的低速风，也可以经历能量守恒阶段，但条件更为严格。在能量守恒阶段，激波后热气体的做功使外流的动量通量增加了~v_in/2v_s，其中v_s是后掠物质的速度。因此，由快速活动星系核风（v_in~0.1c）驱动的能量守恒外流可以解释最近在亮类星体和ULIRGs中测量到的星系尺度外流的动量通量Pdot>>L_AGN/c。冲击风泡在星系盘的法线方向上膨胀，也可以解释在某些系统中观察到的大规模双极结构，包括银河系中心周围，并且可以产生显著的无线电，X射线和伽马射线发射。[删节]
TeV Gamma Rays and Neutrinos from Winds Driven by Radiatively Inefficient Accretion Flows of Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
The University of Osaka（大阪大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
本研究针对LHAASO探测到的LLAGN NGC 4278宁静期TeV伽马射线，提出RIAF驱动风的新机制，建模重现其辐射，还可推广至Sgr A*，为LLAGN辐射机制提供新解释。
Weak Galactic Winds in Active Galactic Nuclei Post-starburst Host Galaxies at z ~ 0.1
星暴后星系（PSB）可能处于从恒星形成到静止的快速转变中，是约束活动星系核（AGN）反馈模型的理想候选者。我们研究了斯隆数字巡天（SDSS）中560个AGN PSB和一个恒星形成星系控制样本的叠加光谱中的星系风。使用一个两个组成部分（星际+风）的\ion{Na}{i}双重吸收线模型，并占恒星光球吸收后，我们发现，活动星系核PSB的质心风速移动$-252^{+64}_{-57}$ km s $^{-1}$和最大蓝移速度$-678^{+54}_{-53}$ km s $^{-1}$。相比之下，控制样本，这是匹配的活动星系核PSB的红移，恒星质量，轴比，4000年的破裂指数，巴耳末衰减，和WISE 12 $μ$ m到4.6 $μ$ m的流量比，有一个质心风速移动$-119^{+33}_{-41}$ km s $^{-1}$和$-406^{+51}_{-61}$ km s $^{-1}$。在两个样本中，由风引起的等效宽度是相似的：活动星系核PSB的$0.36^{+0.10}_{-0.07}$宽度和控制样本的$0.24^{+0.07}_{-0.06} $宽度。尽管有更高的速度，在AGN PSB中观测到的风仍然没有强大到足以将大量的气体从宿主星系的晕中扫出。我们还检测到类似的速度风的叠加光谱的冲击和淬火的PSB。
Active Galactic Nuclei with Ultra-fast Outflows Monitoring Project: The Broad-line Region of Mrk 79 as a Disk Wind
我们开发了一个光谱监测项目，以研究具有超快外流（UFO）的活动星系核（AGN）中宽线区（BLR）的运动学。Mrk~79是一个射电宁静活动星系核，有不明飞行物（UFO）和暖吸收体，已经被三次混响测绘（RM）活动监测到，但它的BLR运动学还不清楚。本文报道了丽江2.4米望远镜对Mrk~79进行的一次新的RM活动的结果。Mrk~79似乎正走出微弱的状态，平均流量比历史记录更接近一个星等。我们成功地测量了H $β~\lambda4861$、H $γ~\lambda4340$、He II $\lambda4686$和He I $\lambda5876$等宽谱线相对于活动星系核连续谱的滞后。利用H-$β~\lambda4861$宽谱线测量了$M_{\bullet}=5.13^{+1.57}_{-1.55}\times10^{7}M_{\odot}$的黑洞质量，估算了${\dot{M}_{\bullet}}=(0.05\pm0.02)~L_{\rm Edd}~c^{-2}$的吸积率，表明Mrk~79是一个亚爱丁顿吸积体.我们发现Mrk~（79）偏离了经典的半径$-$光度关系。He Ⅱ $\lambda4686$宽谱线的边缘蓝移表明有高电离气体流出。宽H $γ~\lambda4340$、H $β~\lambda4861$和He I $\lambda5876$谱线的速度分辨滞后分布显示出相似的特征，…
