Optical Detection of the Pictor A Jet and Tidal Tail: Evidence against an IC/CMB jet
来自哈勃太空望远镜的FRII射电星系Pictor A的新图像揭示了一个以前未被发现的潮汐尾,以及一些与已知的X射线和射电喷流相吻合的喷流结。潮汐尾约5”宽(投影3千秒差距),从绘架座A中心18”(12千秒差距)开始,延伸超过90”(60千秒差距)。这些结是观测到的喷流的一部分,长约4'(160 kpc),延伸到一个明亮的热点。这些图像是第一次光学探测到的喷流,并通过提取结通量密度通过三个过滤器,我们设置的排放模型的约束。虽然射电和光通量密度通常用同步辐射来解释,但有几种发射机制可以用来解释X射线通量密度。我们的数据排除了多普勒增强的逆康普顿散射作为高能量发射的来源。相反,我们发现,所观察到的发射可以很好地描述从电子的同步辐射与低能量指数($p\sim2$),占主导地位的无线电频段,而高能量指数($p\sim3$)是需要的X射线波段和过渡发生在光学/红外波段。该模型与连续电子注入的情况是一致的。
2015-06-15 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 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
Discovery of TeV gamma-ray emission from the Pulsar Wind Nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云(PWN)3C 58是由已知最高自旋功率的脉冲星(蟹状星云的5%)提供能量的,由于它们的形态相似,它被与蟹状星云进行了比较。这个物体被费米-LAT探测到,光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时3C 58数据,并首次在TeV能量下检测到VHE伽马射线发射,其显著性为5.7 sigma,积分通量为0.65%C.U。超过1 TeV。在400 GeV和10 TeV之间的微分能谱可以很好地用具有$f_{o}=(2.0\pm0.4stat\pm0.6sys) 10^{-13}cm^{-2}s^{-1}TeV^{-1}$和$Γ=2.4\pm0.2sta\pm0.2sys$的幂律函数$dΦ/dE=f_{o}(E/1TeV)^{-Γ}$来描述。这导致3C 58成为迄今为止在VHE处检测到的最不发光的PWN,并且是迄今为止在VHE处具有最低通量的PWN。根据时间相关的模型,其中电子向上散射光子场,最好的代表有利于2千秒差距的PWN和FIR可比CMB光子场的距离。如果我们考虑一个出乎意料的高FIR密度,数据也可以通过假设3.2 kpc距离的模型来再现。解释VHE数据需要一个远离均分的低磁场。超新星遗迹(SNR)的强子贡献需要不切实际的能量预算,因为介质的密度,不利于SNR中的宇宙射线加速作为VHE伽马射线发射的起源。
2015-01-26 astro-ph.HE
VERITAS 2008 - 2009 monitoring of the variable gamma-ray source M87
M87是一个邻近的射电星系,被探测到的能量范围从射电到VHE伽马射线。它的接近和它的喷流,从我们的视线错位,使详细的形态学研究和广泛的建模在无线电,光学和X射线能量。在所有能量下都观察到了耀斑活动,多波长相关性将有助于澄清VHE发射的起源。在本文中,我们描述了一个详细的时间和光谱分析的VERITAS VHE伽马射线观测M87在2008年和2009年。在2008年的观测季节,VERITAS在三个主要的VHE实验与钱德拉X射线天文台进行的联合多波长监测活动中,从M87中检测到了7.2 sigma的统计显著性。2008年2月,VERITAS观测到M87的VHE耀斑持续了4天。250 GeV以上的夜间峰值流量是蟹状星云流量的7.7%。M87在这4天爆发期之前仅少量检出,之后未检出。VERITAS观测的光谱分析表明,耀斑和耀斑前状态之间的光子指数没有显着变化。在VERITAS观测到VHE耀斑后不久,钱德拉X射线天文台探测到来自M87核心的通量达到历史最大值,而来自附近结HST-1的通量保持静止。Acciari等人(2009年)提出了2008年同时期的VHE伽马射线、钱德拉X射线和VLBA射电观测,这些观测表明地核是最可能的VHE发射源,而2005年的VHE耀斑与HST-1结中的X射线耀斑同时发生。2009年,VERITAS继续监测M87,并在蟹状星云中探测到4.2 σ的过量,相当于1%的通量…
2010-05-03 astro-ph.CO 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
Ejection of Double knots from the radio core of PKS 1510--089 during the strong gamma-ray flares in 2015
PKS 1510--089是一个明亮而活跃的$γ$射线源,在2015年年中显示出强烈而复杂的$γ$射线耀斑,在此期间,主要大气伽马成像切伦科夫望远镜探测到可变的甚高能量(VHE;光子能量$>$ 100 GeV)发射。我们提供了2013年至2018年PKS 1510- 089的长期多频无线电,光学和$γ$射线光变曲线,以及使用2015年底至2017年中期观察到的43 GHz甚长基线阵列数据对喷流运动学和线性偏振进行分析的结果。我们发现,2015年有一个强射电耀斑尾随在$γ$射线耀斑之后,在开始时显示出光学厚的光谱,随着时间的推移变得光学薄。在$γ$射线耀斑期间,观测到两个横向分离的发射结几乎同时从射电核心出现。我们在2016年的活跃喷流状态下在核心附近检测到边缘增亮的线性偏振,类似于2008- 2013年的静止喷流状态。这些观测结果表明,$γ$射线耀斑可能起源于核中的立激波对结的压缩,喷流可能由多个复杂的层组成,表现出与时间相关的行为,而不是由快速喷流脊和缓慢喷流鞘组成的简单结构。
2019-04-25 astro-ph.HE
VLBI Observations of the Jet in M87 During the Very-High-Energy Gamma-ray Flare in April 2010
我们报告的详细无线电状态的M87喷气机在甚高能量(VHE)的伽马射线耀斑事件在2010年4月,从高分辨率,多频,相位参考VLBA观测。我们特别关注喷流基地(无线电核心)和奇特的结HST-1,这是目前青睐的伽马射线发射网站的属性。在VHE耀斑事件期间,HST-1区域在其结构和通量密度方面保持稳定,在2GHz以上的光学薄制度中,与X射线上没有报告的增强活动的迹象相一致。在这次事件中,射电核心显示出至少高达43 GHz的倒置频谱。核心位置的天体测量,在我们以前的研究中被指定为距离中央引擎约20 Rs,表明核心位置稳定在4 Rs的水平上。与事件之前/之后的时期相比,在VHE通量峰值附近,43和22 GHz的核心倾向于显示出略高(~10%)的通量水平。43-GHz核心的大小估计为~ 17 Rs,这接近于从VHE观测到的快速变化的时间尺度所建议的发射区域的大小。这些结果倾向于支持2010年4月VHE伽玛射线耀斑与射电核心有关的假设。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Multi-Wavelength Study of the Jet, Lobes and Core of the Quasar PKS 2101-490
我们提出了一个详细的研究的X射线,光学和无线电发射的喷流,叶和核心的类星体PKS 2101-490所揭示的新的钱德拉,HST和ATCA图像。我们提取的无线电X射线光谱能量分布从7个区域的13弧秒喷流,和模型的喷流X射线发射的多普勒波束逆康普顿散射的宇宙微波背景(IC/CMB)的喷流之间的粒子和磁场的能量密度均分的状态。这个模型意味着喷流在离核几百千秒差距处保持高度相对论性,体洛伦兹因子γ ~ 6,磁场为30微高斯量级。我们检测到一个明显的辐射冷却中断的同步加速器光谱的喷气节点之一,并能够解释这方面的标准的一个区域连续注入模型,根据来自IC/CMB模型的喷气参数。然而,我们注意到明显的子结构在明亮的光学结的HST带之一。我们将IC/CMB模型与喷流功率的独立估计值进行比较,发现IC/CMB模型的喷流功率与独立估计值是一致的,只要最小电子洛伦兹因子gamma_min > 50,并且结的长度明显大于喷流宽度,正如观测到的结长度的反投影所暗示的那样。
2012-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Unveiling the Magnetic Structure of VHE SNRs/PWNe with XIPE, the X-ray Imaging-Polarimetry Satellite
脉冲星风星云和超新星遗迹的磁场强度和分布对它们的动力学、能量学和演化有着重要的影响。它们通常是强的、扩展的非热X射线辐射源,产生固有的偏振辐射。围绕着行星的高能风产生了一种高度磁化的结构化气流,通常呈现出喷流、环面和不同的特征(如小缕、结)。这种以磁为主的风随着它从脉冲星磁层向周围的大尺度星云移动而演变,成为动力学主导。基本的方面,例如这种转换是如何产生的,或者喷流和环面是如何形成的,以及星云中的湍流水平仍然是未知的。同样,在高达1 e15 eV的壳状SNR中,粒子加速的过程,包括磁场的放大,也不清楚。在这方面,成像偏振测量对于定位冲击加速区域以及测量这些发射点处的磁场的强度和方向至关重要。使用X射线成像偏振探测器(XIPE)进行的X射线偏振测量将有助于了解SNR和PWNe中不同区域的磁场结构和强度,有助于揭示长期存在的问题,例如SNR中宇宙射线的加速或磁-动能转移。SNRs和PWNe也代表了银河系中最大的极高能伽马射线源,因此用XIPE研究它们的磁场分布将为研究极高能伽马射线源提供基本成分。我们将讨论与SNRs和PWNe相关的物理情况,以及对一些最突出的SNRs和PWNe的XIPE观测的期望。
2016-10-18 astro-ph.HE
An HST Proper-Motion Study of the Large-scale Jet of 3C273
射电星系3C 273拥有最接近和研究最多的强大类星体喷流之一。在过去的20年里,它被哈勃太空望远镜(HST)反复拍摄,被选为HST计划的一部分,用于测量附近射电大声活动星系的千秒差距尺度解析喷流的自行。3C 273中的喷流在亚秒差距尺度上是高度相对论性的,VLBI观测到的表观自行高达15 $c$(Lister等人,2013年)。相比之下,我们发现,kpc尺度的结是兼容的是固定的,在整个射流的平均速度为$-$ 0.2 $\pm$ 0.5 $c$。假设这些结是移动的等离子体包,上限1c意味着体洛伦兹因子$Γ<$ 2.9。这表明喷流在达到kpc尺度时要么已经显著减速,要么喷流中的结是立激波的特征。第二种情况与这些结的X射线发射的逆康普顿关闭宇宙微波背景(IC/CMB)模型不兼容,这需要结处于运动状态,但IC/CMB在第一种情况下也不受欢迎,因为能量方面的考虑,与Meyer & Georganopoulos(2014)最近的发现一致,该发现排除了3C 273通过伽马射线上限进行X射线发射的IC/CMB模型。
2016-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiwavelength Modelling of the Globular Cluster Terzan 5
最近在球状星团(GC)Terzan 5中探测到了弥散X射线辐射,它延伸到距离星团中心约2.5'的地方。这种辐射可能是由与星团场相互作用的毫秒脉冲星(MSP)群体注入星团的高能轻子产生的同步辐射(SR)。这些轻子也可能在脉冲星风碰撞产生的冲击中被重新加速,并可能与明亮的星光和宇宙微波背景(CMB)光子相互作用,通过逆康普顿(IC)过程产生非常高能量(VHE)的伽马射线。在GeV的范围内,费米大面积望远镜(LAT)探测到了一群GC,非常可能包括Terzan 5,它们的光谱特性和能量与来自MSP群体的累积磁层发射一致。H.E.S.S.还检测到泰山5号方向的VHE过量。可以使用空间分辨的X射线、高能(HE)和VHE通量来导出对MSP的数量、N_tot和GC B场的径向分布、恒星能量密度以及扩散系数的约束。如果费米LAT通量是由于磁层过程,它将与可见伽马射线MSP的数量N_vis成比例。因此,HE频谱提供了约束MSP数量的独立方式(因为N_tot >= N_vis)。因此,可用的多波长数据的合成提供了一个独特的机会,以约束GC Terzan 5的几个参数。
2012-10-04 astro-ph.HE
A Multiwavelength Study of Three Hybrid Blazars
我们提出了PKS 1045-188,8 C 1849+670,和PKS 2216-038,三个射电响亮的活动星系核从MOJAVE-Chandra样本,跨越低功率和高功率喷流之间的Fanaroff-Riley(FR)边界的多波长成像观测。这些混合源提供了一个很好的机会,研究喷流排放机制和外部环境的影响。我们使用档案VLA观测,以及新的哈勃和钱德拉观测来识别和研究PKS 1045-188中的五个节点,8 C 1849+670中的两个节点和PKS 2216-038中的三个节点的光谱特性。对于这7个可见光节点,我们分别采用同步辐射和逆康普顿/宇宙微波背景(IC/CMB)辐射模型,构造并拟合了宽带谱。在所有情况下,我们发现,由于没有检测到光发射,因此排除了产生射电发射的同一电子群的X射线发射。所有三个源都有很高的总扩展无线电功率,类似于FR II源。我们发现这是在良好的协议与以前研究的混合源,其中高功率混合源通过IC/CMB发射X射线和低功率混合源通过同步辐射发射X射线。这支持的想法,它是总的无线电功率,而不是FR形态,决定了X射线发射机制。我们没有发现显着的不对称性,在周围的主机星系的弥漫X射线发射。源PKS 1045-188和8 C 1849+670在它们的射电和X射线终止点上显示出显著的差异,这可能是由于高度相对论性的块体运动减速造成的。
2015-05-21 astro-ph.HE
Multiwavelength observations of a VHE gamma-ray flare from PKS 1510-089 in 2015
上下文PKS 1510-089是少数在VHE(甚高能量,> 100 GeV)伽马射线波段被探测到的平谱射电类星体之一。目标。我们研究了PKS 1510-089在高γ射线状态下发射的宽带光谱和时间特性。方法. 2015年5月,我们用MAGIC望远镜对PKS 1510-089进行了VHE伽马射线观测。为了进行宽带建模的来源,我们还收集了同期的多波长数据,在无线电,红外,光学光度和偏振,紫外线,X射线和GeV的伽马射线范围。根据VHE γ射线的状态,我们构造了一个两个周期的宽带谱能量分布(SED)。结果PKS 1510-089是MAGIC在一个长时间的高光学和伽马射线状态的中间进行了几天的观测期间探测到的,首次显示出显著的VHE伽马射线变化。与2012年探测到的光源的光学和伽马射线高态类似,它伴随着光学偏振角的旋转和在无线电中观察到的新喷流成分的发射。然而,由于结分离时间的不确定性很大,与VHE伽马射线发射的关联不能牢固地建立。在耀斑期间的VHE波段的光谱形状是类似的源在以前的测量过程中获得的。观测到的通量变化第一次限制了VHE伽马射线发射区域的大小。我们模拟的宽带SED的框架内的外部康普顿的情况下,并讨论了可能的发射网站的多波长数据和替代的发射模型。
2017-02-28 astro-ph.HE
Fermi Rules Out the IC/CMB Model for the Large Scale Jet X-ray Emission of 3C 273
近年来,强射电类星体大规模喷流中的X射线发射机制一直是争论的焦点,有两种相互竞争的解释:或者X射线是同步加速器源,由与产生无线电-光学同步加速器分量的电子能量分布不同的电子能量分布产生,或者是在具有体洛伦兹因子γ ~的强相对论性喷流中,相对论电子对宇宙微波背景光子的逆康普顿散射10-20.这两个模型意味着从根本上不同的条件下,在大规模的射流在射流速度,动能,和粒子加速机制的最大能量,具有重要意义的影响射流的大规模环境。关于X射线起源的争论很大一部分集中在经过充分研究的源3C 273上。在这里,我们提出了费米的新观测,它对3C 273的大尺度喷流的伽马射线通量提出了上限,这违反了IC/CMB X射线模型所预期的通量,该通量是通过外推结A的UV到X射线光谱发现的,置信度大于99.9%,从而排除了IC/CMB对该源的解释。此外,费米给出的这个上限对多普勒聚束因子提出了一个限制,即假设场均分时,至少δ < 9;假设喷流从节点A到节点D1没有大的减速,则可能低至δ < 5。
2013-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of TeV gamma-ray emission from the pulsar wind nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云(PWN)3C 58是历史上的一个甚高能(VHE; E>100 GeV)伽马射线源候选者。它是由已知最高自旋功率的脉冲星之一(蟹状星云的5%)提供能量,由于它们的形态相似,它被比作蟹状星云。这个物体之前被成像大气切伦科夫望远镜(惠普尔,VERITAS和MAGIC)观测到,尽管没有被探测到,上限为2.4%螃蟹单位(C.U.)在VHE。它被费米-LAT探测到,光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时3C 58数据,我们检测到VHE伽马射线发射,其显著性为5.7 sigma,积分通量为0.65%C. U。超过1 TeV。在400 GeV和10 TeV之间的微分能谱可以用幂律函数dE/dE=f_0(E/1 TeV)^{-Gamma}很好地描述,其中f_0=(2.0 \pm 0.4_{stat} \pm 0.6_{sys})\times 10^{-13}cm^{-2}s^{-1}TeV^{-1}和Gamma=2.4 \pm 0.2_{stat} \pm 0.2_{sys}。天空图与未解析的源兼容。我们报告的PWN 3C 58在TeV能量的第一个显着的检测。根据我们的研究结果,3C 58是迄今为止在VHE上探测到的VHE伽马射线PWN中亮度最低的一个,也是迄今为止在VHE上通量最低的一个。我们比较我们的结果与期望的时间依赖性模型中,电子上散射光子场。最好的表…
2014-07-09 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
The Jet of 3C 17 and the Use of Jet Curvature as a Diagnostic of the X-ray Emission Process
我们报告的X射线发射的射电喷流3C 17从钱德拉观测和比较X射线发射与射电地图从VLA档案和光学红外档案图像从哈勃太空望远镜。在3C 17喷流中发现了两个结的X射线探测,这两个特征在光学上都是对应的。我们推导出了射流中结的光谱能量分布,并给出了各种X射线发射模型所需的源参数,发现IC/CMB和同步加速器都可以解释高能发射。描述了一个可能与3C 17喷流有关的奇特光学特征(没有射电或X射线对应物)。我们还讨论了使用弯曲的射流识别反康普顿X射线发射通过散射CMB光子的问题。
2009-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
New ALMA and Fermi/LAT Observations of the large-scale jet of PKS 0637-752 Strengthen the Case Against the IC/CMB Model
钱德拉X射线天文台已经发现了几十个与强大的类星体有关的X射线明亮的喷流。对于这些喷流中的X射线通量,一个流行的解释是相对论性同步辐射电子逆康普顿散射宇宙微波背景(CMB)光子到X射线能量(IC/CMB模型)。这个模型预测了一个高的伽马射线通量,这应该是可检测的费米大面积望远镜(LAT)的许多来源。Meyer等人先前在PKS 0637-752中显示了费米/LAT的GeV带上限,(2015)违反了IC/CMB模型的预测。此前,在无线电和红外波长之间缺乏对喷流同步加速器光谱的测量,这对于准确预测伽马射线通量水平很重要。在这里,我们提出了新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在100,233和319 GHz的大规模喷流的观测,进一步限制同步加速器光谱,支持先前发表的经验模型。我们还提出了更新的限制费米/LAT使用新的“通行证8”校准和大约30%以上的时间源。有了这些更深的限制,我们排除了8.7 sigma水平的IC/CMB模型。最后,我们证明了完整的知识的同步辐射SED是至关重要的,在评估IC/CMB模型。
2017-02-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-energy Emission Processes in M 87
通过模拟射电星系M87的宽带辐射,研究了热过程和非热过程对射电星系M87逆康普顿辐射的贡献。通过这一点,我们的目标是深入了解在活动星系核内的X射线,伽马射线和VHE发射产生。我们已经分析了所有可用的INTEGRAL IBIS/ISGRI数据的M 87,跨越近10年,设置一个上限的平均硬X射线通量的$f(20 - 60 \rm \, keV) < 3\times 10^{-12}$ $\rm \, erg \, cm^{-2} \, s^{-1}$,使用几种技术超出了标准的分析,也在这里。我们还分析了2006年11月下旬从朱雀/PIN拍摄的硬X射线数据,我们报告了M 87的第一个硬X射线探测,通量为$f(20 - 60 \rm \, keV) = 10^{-11}\rm \, erg \, cm^{-2} \, s^{-1} $。此外,我们还分析了Fermi/LAT,INTEGRAL/JEM-X和Suzaku/XIS的数据。我们收集了历史无线电/红外/光学和VHE数据,并将它们与X射线和伽马射线数据相结合,以创建平均低通量状态和耀斑状态的宽带光谱能量分布。由此产生的光谱能量分布建模通过应用一个单区SSC模型与射流角θ = 15度。我们还表明,建模的核心发射的M 87使用单区同步辐射自康普顿模型不代表SED,这表明核心的发射是由BL Lac型活动星系核核心占主导地位。使用SED模型,我…
2015-04-24 astro-ph.HE
A Photo-Hadronic Model of the Large Scale Jets of 3C 273 and PKS 1136-135
几个射电大声类星体kpc尺度喷流的x射线亮结一直是一个积极讨论的问题。在解释观测结果的各种模型中,来自不同于射电到红外发射电子的电子布居的同步辐射是有希望的。然而,这个电子群体的起源一直存在争议。最近,我们提出这种电子布居是由质子-光子碰撞(主要是Bethe-Heitler过程)产生的,并将此模型应用于PKS 0637-752。我们发现,如果质子功率比爱丁顿功率大一个数量级,这个模型就有效。在本文中,我们应用这个模型的X射线发射在3C 273和PKS 1136-135的节点。电子-正电子对产生的目标光子由同步辐射提供,在无线电-IR由初级电子和活动星系核(AGN)的核心,以及宇宙微波背景(CMB)辐射。在强子模型中首次考虑了活动星系核光子的影响。虽然观测到的X射线通量是由活动星系核光子的贡献获得的,但所需的质子功率是高度超爱丁顿的。然而,我们发现,我们的模型适用于一个接近爱丁顿质子功率,如果活动星系核的光子密度增加。如果活动星系核的光子更多地射向X射线节点而不是我们的视线,并且活动星系核的光子频率由于多普勒效应而移动,就会发生这种情况。
2018-05-28 astro-ph.HE
The Jet-Heated X-ray Filament in the Centaurus A Northern Middle Radio Lobe
我们提出的结果,从一个40 ks { \em XMM-Newton}观测的X射线灯丝符合东南边缘的半人马座A北中射电瓣(NML)。我们发现,X射线灯丝由五个空间分辨的X射线节点嵌入在一个连续的漫桥。每个结的光谱很好地拟合的温度范围从0.3-0.7千电子伏和太阳下元素丰度的热模型。在五个节点中的四个节点中,非热模型与光谱拟合不佳,最终排除了同步加速器或IC/CMB机制的发射。结的内部压力超过环境ISM或NML的均分压力一个数量级以上,表明它们必须是短暂的($\sim3\times10^6$年)。基于能量的论点,这些结是不可能被来自半人马座A的活动星系核的光束流电离的,或者它们是由NML的超音速膨胀所加热的。在我们看来,X射线结起源的最可行的方案是,它们是由与喷流直接相互作用而加热的冷气体冲击的结果。NML中的X射线结的寿命与西南内叶周围的强震年龄大致相同,表明它们是在同一活动星系核爆发中产生的。NML最合理的模型是,它是来自先前爆发的泡沫,正在被当前爆发重新激活。我们还报道了在Cen A周围发现的一个大尺度(至少35 kpc半径)气晕。
2009-03-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Radiation Mechanisms and Beaming Effect of Hot Spots and Knots in Active Galactic Nuclear Jets
根据文献资料整理了35个活动星系核喷流中22个热点和45个节的射电-光学-X射线谱能量分布(SED),并用单区轻子模型进行了模拟。结果表明,在5GHz(L_5GHz)和1 keV(L_1keV)的观测亮度之间存在着密切的相关关系,这两种源可以用L_1keV=L_5GHz来大致区分。我们的SED拟合表明,X射线的机制是多种多样的。考虑到静止的源,同步自康普顿(SSC)散射将主导IC过程。该模型可以解释某些热点的X射线,其中磁场强度(B_ssc^delta=1)与均分磁场(B_eq^delta=1)在一个数量级上一致,但需要不合理的低B_ssc^delta=1来模拟所有结的X射线。比R_B=B_eq^delta=1/B_ssc^delta=1大于1,并且对于结和热点,它与比R_L= L_1keV/L_5GHz都是紧密反相关的。我们认为,这种偏差可能是由于忽略了这些源的相对论体运动。考虑到这种效应,我们表明IC/CMB模型很好地解释了大多数源的X射线发射。B_eq'和δ与R_L之间存在着初步的相关性。经聚束效应修正后,这两类源的L '_5GHz-L'_1keV关系比观测的更紧密。这些事实表明,在均分条件下,来自结和热点的X射线观测差异可能主要是由于两种源的多普勒增强效应和同向磁场的差异。我们的IC散射模型预测了一个突出的GeV-TeV组件在SED的一些来源,这是可检测的H.E.S.S.费…
2009-12-13 astro-ph.HE hep-ph
Studying X-ray spectra from large-scale jets of FR II radio galaxies: application of shear particle acceleration
本研究将剪切粒子加速模型应用于FR II射电星系大尺度喷流的24个X射线节点,通过多波段能谱建模验证了该机制的适用性,约束了喷流参数并探讨了其作为UHECR加速源的潜力。
2023-08-22 astro-ph.HE
Chandra X-ray imaging and IC/CMB model for the inner jet of PKS 0637-752
H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol(布里斯托大学H.H.威尔斯物理实验室);National Centre for Radio Astrophysics, Pune(浦那国家射电天文中心)
本文利用钱德拉两期观测数据,首次对PKS 0637-752内喷流建立逆康普顿散射模型,并报告后退喷流射电瓣的X射线探测。
2026-09-09 astro-ph.GA 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
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
Cosmic Ray Electron Evolution in the Supernova Remnant RX J1713.7-3946
提出了一种简单的描述超新星遗迹(SNRs)中非热电子加速、演化和辐射的形式。假设非热电子注入功率与物质动能在膨胀SNR壳层中的扫掠速率成正比,解析求解电子连续性方程。我们将这个模型应用于来自SNR \rxj的\fermi \和HESS数据,发现具有康普顿散射宇宙微波背景(CMB)和星际红外光子的单区轻子模型很难提供与其光谱能量分布的良好拟合,只要源与地球相距$\sim 1\ \kpc$。然而,包含多个区域,正如最近的{ \em钱德拉}观测所暗示的那样,确实提供了一个很好的拟合,但需要第二个具有磁场$B\sim 16\ μ$ G的致密结区域,与在大部分残骸中发现的冲击压缩场相当。
2012-03-19 astro-ph.HE
VHE gamma-ray detection of FSRQ QSO B1420+326 and modeling of its enhanced broadband state in 2020
上下文类星体B1420+326是一颗耀变体,被归类为平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasar,FSRQ)。在2020年初,它经历了一个增强的通量状态。广泛的多波长活动使我们能够追踪耀斑的演变。目的。我们寻找类星体B1420+326在此耀斑状态下的VHE γ射线辐射。我们的目标是在耀斑的不同阶段的宽带发射源的特征和模型。方法.用无线电、近红外、光学(包括偏振测量和光谱学)、紫外、X射线和伽马射线波段的一些仪器观测了该辐射源。我们使用专用的光谱学结果来估计的吸积盘和尘埃环光度。我们进行光谱能量分布建模的框架下,结合同步自康普顿和外部康普顿的情况下,电子能量分布的加速和冷却过程中的部分决定。结果在增强态期间,两个SED分量的通量急剧增加,并且峰向更高的能量移动。MAGIC望远镜的后续观测导致检测到来自该源的非常高能量的伽马射线发射,使其成为该能量范围内已知的少数几个FSRQ之一。建模使我们能够约束的磁场和电子能量分布在发射区的演变。在低偏振态期间,伽马射线耀斑伴随着光学偏振矢量的旋转。此外,一个新的超光速无线电结同时出现在喷流的无线电图像中。的光学光谱示出了一个突出的FeII凸点与通量一起演变的连续发射和不同的等效宽度的MgII线。
2020-12-21 astro-ph.HE
A strong radio brightening at the jet base of M87 during the elevated very-high-energy gamma-ray state in 2012
附近的射电星系M87提供了一个独特的机会,以前所未有的线性分辨率探索伽马射线产生和喷流形成之间的联系。然而,这个源中伽马射线的起源和位置仍然难以捉摸。根据以往的射电/TeV关联事件,提出了距核120 pc以上的未分辨喷流底(射电核)和奇特结HST-1为γ射线产生的候选场所。在这里,我们报告我们的密集,高分辨率的射电监测观测M87喷流与VLBI射电天体测量探索(VERA)和欧洲VLBI网络(EVN)从2011年2月至2012年10月。在此期间,VERITAS报告了TeV的M87通量水平升高。我们检测到一个显着的流量增加,在无线电核心与VERA在22/43 GHz的VHE活动相一致。与此同时,HST-1在其通量密度和射电结构方面保持静止。这些结果强烈表明,2012年TeV的伽马射线活动起源于距中心超大质量黑洞0.03 pc(投影)范围内的喷流基底。
2014-12-22 astro-ph.HE
Multi-wavelength characterization of the blazar S5~0716+714 during an unprecedented outburst phase
BL Lac天体S5~0716+714是一个高度可变的耀变体,在2015年1月经历了一次令人印象深刻的爆发(A阶段),随后在2月发生了轻微的活动(B阶段)。MAGIC观测是由A阶段观测到的光通量触发的,对应于R波段有史以来最亮的光源状态。收集的综合数据集进行了调查,以阐明宽带发射的机制。多波长光变曲线已经与宽带光谱能量分布(SED)一起被研究。收集的数据集涵盖射电、光学测光和偏振测量、X射线、高能(HE,0.1 GeV < E < 100 GeV)(使用\textit{Fermi} -LAT)到甚高能(VHE,E>100 GeV)(使用MAGIC)。在所有的能量波段都探测到了A相的燃烧状态,首次提供了从无线电波段到VHE的同时数据的多波长样本。在所构造的SED中,\textit{Swift} -XRT+ \textit{NuSTAR}数据非常精确地约束了同步分量和逆康普顿分量之间的跃迁,而第二个峰被\textit{Fermi} +MAGIC数据约束在0.1~ 600 GeV之间。宽带SED不能用单区同步自康普顿模型来描述,因为它严重低估了光通量,以便再现X射线到$γ$射线数据。我们使用一个双区域模型。EVPA显示出前所未有的快速旋转。通过结合HE和VHE数据估计源的红移提供了$z = 0.31 \pm 0.02_{stats} \pm 0.05_{sys}$的值,证实了文献值。数据…
2018-07-01 astro-ph.HE
The Extragalactic Background Light and the Gamma-ray Opacity of the Universe
河外背景光是宇宙学中的基本观测量之一。所有来自已分辨和未分辨的河外源的能量释放,以及来自任何真正漫射背景的光,不包括宇宙微波背景(CMB),都对它的强度和光谱能量分布有贡献。因此,它在恒星物体和星系的形成和演化的宇宙学测试中发挥着至关重要的作用,并为宇宙中的外来能量释放设定了限制。EBL还在非常高能量的伽马射线的传播中起着重要作用,这些伽马射线在到达地球的途中通过与EBL和CMB产生伽马-伽马相互作用而被衰减。EBL的影响频谱的来源,主要是耀变体,在~10 GeV至10 TeV的能量制度。EBL的强度和光谱的知识将允许在一个关键的能量制度,可用于测试粒子加速机制和VHE伽马射线生产模型的内在耀变体光谱的确定。相反,内禀伽玛射线光谱的知识和越来越高的红移耀变体的检测将对EBL及其演化设置强有力的限制。本文综述了EBL测定的最新进展及其对当前认识耀变体中γ射线的起源和产生机制以及宇宙中能量释放的影响。审查的结论与切伦科夫望远镜阵列技术和红外地面和空间观测站,将大大提高我们的知识的EBL和非常高的能量伽马射线的起源和生产的总结和未来的方向。
2012-10-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
A multi-wavelength study to decipher the 2017 flare of the blazar OJ 287
本研究通过多波段观测分析了耀变体 OJ 287 在 2017 年的耀发,发现其源于射电核外的强再碰撞激波,且辐射区包含至少两个非热区域。
2024-08-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-Ray-to-Radio Offset Inference from Low-Count X-Ray Jets
观测到的X射线和射电特征之间的位置偏移在许多解决,河外喷流表明,发射区域不是共空间的,一个重要的证据在争论的起源X射线发射kpc尺度。现有的文献几乎完全集中在喷流与足够深的钱德拉观测,以产生准确的位置X射线功能,但大多数已知的X射线喷流检测与数十个计数或更少,使详细的形态比较困难。在这里,我们报告的检测X射线无线电位置偏移的15个河外喷流从22个源的分析与低计数钱德拉观测,在那里我们利用低计数图像重建算法(LIRA)。这种算法使我们能够考虑到泊松背景波动和附近的点源,以前在浅层观测中很难检测到偏移的影响。使用这种方法,我们发现,在55%的节点与可检测的偏移,X射线峰值的无线电上游,质疑单区模型的适用性,包括IC/CMB模型解释的X射线发射。我们还报告了两个以前声称的X射线射流未检测到。我们的许多(但不是全部)辐射源都遵循一个松散的趋势,即X射线和射电辐射之间的偏移量增加,以及沿喷流的X射线与射电通量之比减小。
2021-03-09 astro-ph.HE
Constraining the shear acceleration model for the X-ray emission of large-scale extragalactic jets
强烈的X射线发射的性质,从强大的河外喷流在大($>1$千秒差距)规模仍有争议。由于缺乏GeV波段的伽马射线发射,引起电子对CMB的逆康普顿散射的方案受到了挑战。另一种方法是假设同步辐射是由一个独特的超高能电子群产生的。在这里,我们提出了一个具体的尝试,应用这种情况下,探索特定的模型,其中超高能电子加速在剪切层周围的射流。我们限制的研究,非相对论性的流动和粒子加速处理的福克-普朗克方程。观测到的低能(无线电、光学)和X射线发射之间的关系促使我们假设,所需的预加速粒子数是由负责加速低频发射电子的冲击提供的。我们将该模型应用于PKS 0637-752和PKS 1136-135,两个最好的研究对象的喷气机的主要节点的排放。对于所采用的基准参数组,射流功率不超过$10^{48}$ erg s $^{-1}$的极限值的条件约束了$10$ $μ$ G以上的磁场,并且指示PKS 0637-752的中等聚束($δ\simeq 2$)。对于这两种源,如果剪切层中的磁湍流遵循柯尔莫哥洛夫谱($I(k)\propto k^{-q}$和$q=5/3$),则可以满足电子加速比辐射冷却更快的要求,但在类似玻姆的情况下($q=1$)不能满足。
2020-12-29 astro-ph.HE
Observation of a sudden cessation of a very-high-energy gamma-ray flare in PKS 1510-089 with H.E.S.S. and MAGIC in May 2016
平谱射电类星体(FSRQ)PKS 1510-089以其复杂的多波长行为而闻名,并且是少数几个在非常高的能量(VHE,$E>100\,$ GeV)$γ$射线下探测到的FSRQ之一。VHE $γ$ -用H.E.S.S.进行的射线观测在2016年5月底和6月初的MAGIC中,探测到了前所未有的耀斑,这首次揭示了VHE $γ$射线在该源中的夜间变化。虽然发现了$1.5\,$ hr的常见变异性时间尺度,但在发作结束时存在显著偏差,时间尺度为$\sim 20\,$ min,标志着事件停止。峰值通量比低水平排放高出近两个数量级。这是第一次在PKS 1510-089的VHE $γ$射线光谱中检测到曲率,这是通过河外背景光的吸收来充分解释的。用ATOM进行的光学R波段观测揭示了$γ$射线耀斑的对应物,尽管详细的通量演化与VHE的光变曲线不同。有趣的是,在VHE耀斑停止的同时观察到了急剧的通量下降。在高能量(HE,$E>100\,$ MeV)$γ$ -射线带中,仅观察到费米LAT的中等通量增加,而HE $γ$ -射线谱显著硬化到光子指数为1.6。在$γ$射线光谱中搜索宽线区域(BLR)吸收特征表明发射区域位于BLR之外。射电VLBI观测揭示了一个快速移动的结与一个固定的喷流功能周围的耀斑的时间相互作用。由于该特征位于距离黑洞$\sim 50\,$ pc处,因此耀斑的发射区域可能位于距离黑洞相当远的地方…
2020-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nonthermal emission from clusters of galaxies
我们发现,M>10^{14.5}M太阳的大质量星系团(GC)的非热辐射的光谱和径向分布可以用简单的解析表达式近似描述,它依赖于GC的热X射线性质和两个模型参数beta_{core}和eta_e. beta_{core}是CR能量密度(在对数CR能量间隔内)与GC核心处的热能密度的比率,并且eta_{e(p)}是强无碰撞冲击中产生的热能的分数,其沉积在CR电子(质子)中。利用一个简单的分析模型,研究了由吸积激波(初级CRs)产生的ICM CRs的演化,发现beta_{core} ~ eta_{p} /200,几乎与GC质量无关,在给定质量的GC之间有一个离散的Delta ln(beta_{core})~ 1。我们发现,由初级电子对CMB光子的IC散射产生的HXR和γ射线亮度分别超过次级粒子(在GC内的强子相互作用中产生的)产生的亮度的~500(eta_e/eta_p)(T/10 keV)^{-1/2}和~150(eta_e/eta_p)(T/10 keV)^{-1/2}倍,其中T是GC温度。次级粒子发射可能在射电和VHE(> 1 TeV)伽马射线波段占主导地位。我们的模型预测,与一些早期的工作相比,从GC的HXR和伽马射线发射的扩展,因为在这些能量的发射主要由初级电子。我们的预测是一致的观察到的后发座星系团的非热发射的eta_peta_e ~ 0.1。讨论了我们的预测对未来HXR观测…
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting EBL Constraints from Gamma-Ray Observations: A Critical Assessment and Methodological Improvements
本文批判性评估了基于伽马射线观测的河外背景光约束,指出以往研究低估不确定性,并通过蒙特卡洛模拟和放宽内禀谱假设提出更稳健的约束方法。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Broadband multiwavelength properties of the archetypal blazar 3C 279 during the 2017 Event Horizon Telescope campaign
Dipartimento di Fisica, Universitá di Trieste(的里雅斯特大学物理系);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);INAF Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文台);Department of Physics, Faculty of Science, University of Malaya(马来亚大学理学院物理系);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究院);University of Science and Technology(科学技术大学);Mizusawa VLBI Observatory, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台水泽VLBI观测站);Graduate School of Science, Nagoya City University(名古屋市立大学理学研究科);Department of Physics, McGill University(麦吉尔大学物理系);Trottier Space Institute at McGill(麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所);Max-Planck-Institut für Ph(马克斯·普朗克物理学研究所)
基于2017年EHT及多波段同步观测,通过TEMZ模型分析发现3C 279的宽带谱和变率可由湍流等离子体细胞被静止锥形激波压缩的喷流模型解释。
2026-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE