Axion-Like Particles (ALPs) are predicted by several Beyond the Standard Model theories, in particular, string theory. In the presence of an external magnetic field perpendicular to the direction of propagation, ALPs can couple to photons. Therefore, if an X-ray source is viewed through a magnetised plasma, such as a luminous quasar in a galaxy cluster, we may expect spectral distortions that are well described by photon-ALP oscillations. We present a $571 \ \mathrm{ks}$ combined High and Low Energy Transmission Grating (HETG/LETG) Chandra observation of the powerful radio-quiet quasar H1821+643, hosted by a cool-core cluster at redshift $0.3$. The spectrum is well described by a double power-law continuum and broad$+$narrow iron line emission typical of type-1 Active Galactic Nuclei (AGN), with remaining spectral features $< 2.5\%$. Using a cell-based approach to describe the turbulent cluster magnetic field, we compare our spectrum with photon-ALP mixing curves for 500 field realisations assuming that the thermal-to-magnetic pressure ratio remains constant up to the virial radius. At $99.7\%$ credibility and taking $β= 100$, we exclude all couplings $g_\mathrm{aγ} > 6.3 \times 10^{-13} \ {\mathrm{GeV}}^{-1}$ for most ALP masses $< 10^{-12} \ \mathrm{eV}$. Our results are moderately more sensitive to constraining ALPs than the best previous result from Chandra observations of the Perseus cluster, albeit with a less constrained field model. We reflect on the promising future of ALP studies with bright AGN embedded in rich clusters, especially with the upcoming Athena mission.
Probing the Extent of Fe K$α$ Emission in Nearby Active Galactic Nuclei using Multi-Order Analysis of Chandra High Energy Transmission Grating Data
我们提出了一个狭窄的Fe K $α$线在七个明亮的，附近的活动星系核，已被广泛观察到的钱德拉高能透射光栅（HETG）的研究。HETG数据显示，Fe K $α$谱线在一级谱中比在二级和三级谱中宽，我们认为这是Fe K $α$发射空间扩展的结果。我们利用这些差异在窄Fe K $α$线宽度的多级钱德拉HETG光谱，以确定在每个对象中的发射材料的空间范围和固有速度宽度。我们发现，有适度的证据，在每个对象的空间扩展发射，相应的扩展$r\sim5-100$个人电脑。这些距离明显大于假设重力运动的速度宽度所推断出的距离，后者给出了$r\sim0.01-1$ pc。这意味着要么气体是在一个半径范围内发射，较小的半径主导速度宽度，较大的半径主导空间范围，或者气体表现出非引力运动，我们认为这将是由于轻微的过度红移线和速度超过自由落体速度的外流。我们还使用空间范围的信息来估计发射气体的质量，通过计数发荧光的铁原子，发现质量的顺序为$M_\mathrm{gas}\sim10^5-10^8\,M_\odot$。未来的工作与天文台，如XRISM将能够扩展这项研究到更多的活动星系核和减少不确定性，由于高阶HETG数据的低信噪比。
Analysis of the 3C445 Soft X-ray Spectrum as Observed by Chandra high-energy gratings
我们提出了一个详细的分析软X射线发射的3C 445使用档案钱德拉HETG光谱。高电离的H-和He-类Mg，Si和S线，以及一个解决的低电离Si K $α$线，在高分辨率光谱检测。类氦三重态的Mg和Si被分解成单独的线，并且计算出的R比表明发射极的高密度。低的G值表明谱线来自碰撞电离等离子体。然而，在光谱中的一个解决窄Ne X RRC功能的检测似乎更喜欢一个光电离环境。光谱随后建模与光电离模型，并与碰撞模型的结果进行了比较。通过对光谱的详细分析，我们排除了这些发射线的碰撞起源。一个单组分光电离模型提供了一个很好的适合的发射功能。最佳拟合参数为log $ξ$ = $3.3^{+0.4}_{-0.3}$ erg cm s $^{-1}$、$n_{H}$ = $5^{+15}_{-4.5}\times10^{10}$ cm $^{-3}$和$N_{H}$ = $2.5^{+3.8}_{-1.7}\times10^{20}$ cm $^{-2}$。根据计算的发射体高密度、测量的发射谱线速度宽度和推断的径向距离（6 $\times$ $10^{14}$ - 8 $\times$ $10^{15}$ cm），我们认为发射谱线来自物质，位于宽线区（BLR）。
The Cores of the Fe K$α$ Lines in Active Galactic Nuclei: an Extended Chandra High Energy Grating Sample
利用钱德拉高能光栅（HEG）观测到的较大样本，对Yaqoob & Padmanabhan（2004）报道的Seyfert星系中\sim 6.4 keV的Fe K $α$发射线核心的研究进行了扩展。虽然严重模糊的活动星系核（AGN）被排除在样本之外，这些数据提供了一些最高精度的测量的峰值能量的Fe K $α$线，和最高的光谱分辨率测量的核心的宽度的线在unobscured和适度模糊（$N_{H}<10^{23} \ \rm cm^{-2}$）塞弗特星系的日期。在33个源中检测到Fe K $α$线，并在32个源中约束其质心能量。在27个数据源中，数据的统计质量足以产生FWHM的测量值。我们发现，线质心能量的分布在中性Fe的值附近有很强的峰值，超过80%的观测值在6.38- 6.43keV范围内。包括统计误差，32个源中的30个（$\sim 94%$）具有在6.35- 6.47 keV范围内的线质心能量。在可以测量非零下限的观测值中，平均等效宽度为$53 \pm 3eV. The mean FWHM from the subsample of 27 sources was $ 2060 \pm 230 \ \rm km \ s^{-1} $. The mean EW and FWHM are somewhat higher when multiple observations for a…
High-resolution X-ray spectroscopy of the low and high states of the Seyfert 1 galaxy NGC 4051 with Chandra LETGS
方法.本文分析了Chandra低能透射光栅光谱仪的两个观测结果。我们研究了光谱响应突然通量减少的一个因素，这发生在第二次观察。结果我们检测到一个高度电离的吸收组件的流出速度为-4670公里/秒，在塞弗特1星系中观察到的最高流出速度的组件之一。该光谱包含一个相对论O VIII Ly α线，和四个吸收组件跨越范围的电离参数XI在0.07和3.19之间。在低态出现了产生CVI和CV辐射复合连续谱的发射分量。黑体温度随着第二次观测中观测到的通量的下降而下降。结论.对于所有的吸收器组件，我们排除了电离参数线性响应通量的减少了5倍。吸收体的可变性表明，四个检测到的组分中至少有三个位于0.02-1 pc的范围内。删节
High Resolution X-ray Spectroscopy of the Seyfert 1, Mrk 1040. Revealing the Failed Nuclear Wind with Chandra
本文报道了邻近的X射线明亮的Seyfert 1星系Mrk 1040中暖吸收体的高分辨X射线能谱。这些观测是在2013-2014年的时间框架内使用Chandra高能透射光栅进行的，总曝光量为200 ks。大量的吸收线从Ne，Mg和Si的检测从各种各样的电离状态。特别是，从Ne，Mg和Si的内K-壳层吸收线的检测，从F-样到Li-样离子的电荷状态，表明存在大量的低电离吸收气体，由陡峭的软X射线连续体照射。观测结果表明至少有3个热吸收组分，电离参数在$\logξ= 0-2$范围内，柱密度为$N_{\rm H} =1.5-4.0 \times 10^{21}$ cm $^{-2}$。速度剖面表明，吸收气体的流出速度很低，在Mrk 1040系统速度的$\pm100$ km s $^{-1}$范围内，这表明任何流出的气体都可能在足够大的尺度上停滞在这个活动星系核中。温暖的吸收体很可能位于远离黑洞的地方，在原子核的300 pc范围内，并且在空间上与HST图像中看到的扩展窄线区域的发射相一致。铁K带光谱仅显示窄的发射线，6.4 keV处的Fe K $α$与康普顿厚pc级后处理气体的反射一致。
