由对FRⅡ射电星系的X射线观测试预言射电噪活动星系核的X射线喷流

在早期的文章中，基于耀变体（Blazar)的知识，我们预言了在射电噪活动星系核（AGN）中心10kpc范围内X射线喷流的存在。钱得拉（Chandra)卫星最近对低功率射电星系的X射线观测与我们的预言相一致。在本文中我们研究了kpc尺度喷流中的电子加速，并建议通过对强的FRⅡ射电星系中所预言的X射线喷流的钱得拉卫星的X射线的观测，来研究红的耀变体中的康普顿冷却以及在内部致密喷流和大尺度延伸喷流间环境的不同。以上的研究可以进一步检验我们的关于射电噪活动星系核中kpc尺度X射线喷流的模型。     

X射线选射电噪活动星系核的多波段性质(英文)

基于被ROSAT全天区巡天观测和射电 4.85GHz巡天观测同时探测到的活动星系核的大样本 ,研究了X射线选的射电噪活动星系核的多波段性质 .通过分析该样本中的活动星系核的宽波段能量分布 ,确认了来自射电、光学和X射线波段的辐射光度之间的显著相关性 .这种相关性对于类星体、赛弗特、蝎虎座天体和射电星系是有区别的 .同时 ,探讨了从光学到X射线波段之间的谱指数与红移以及 50 0 0 和 4.85GHz处的单色光度的相关性     

EGRET检测到的γ射线活动星系核的射电图像

研究表明活动星系核的高能γ射线辐射和低频射电辐射有着某些内在的联系。ＥＧＲＥＴ已检测到６６ 颗可信度很高的活动星系核。而这些高能的活动星系核有部分缺少足够的射电图象观测。为研究这些河外剧变源的射电辐射性质及致密结构,并研究活动量系核射电喷流弯曲与高能辐射的内在联系。我们利用国际欧洲ＶＬＢＩ网,英国的ＭＥＲＬＩＮ 和美国的ＶＬＡ对近２０ 颗γ射线活动星系核进行了观测。本文给出部分高能γ射线活动星系核在８ ．５ＧＨｚ的ＶＬＡ 观测图象。     

X线选射电噪活动星系核的多波段性质

基于被ROSAT全天区巡天观测和射电4．85GHz巡天观测同时探测到的活动星系核的大样本,研究了X射线选的射电噪活动星系核的多波段性质．通过分析该样本中的活动星系核的宽波段能量分布,确认了来自射电、光学和X射线波段的辐射光度之间的显著相关性．这种相关性对于类星体、赛弗特、蝎虎座天体和射电星系是有区别的．同时,探讨了从光学到X射线波段之间的谱指数与红移以及5000A和4．85GHz处的单色光度的相关性．     

活动星系的非相对论性外流

活动星系核有两类常见外流，相对论性的射电喷流和非相对论性的物质外流，前者主要在射电强的适动星系核中，以非热辐射为特征，非相对论性外流主要通过紫外吸收线观测到，总结了类星体非对论性外流的一些性质及其X射线观测给出了的问题，指出现有的观测表明非相对论性外流引起的质量损失很重要。     

活动星系核射电延展区观测和理论研究

随着探测设备角分辨率和灵敏度的提高,喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展结构在射电、红外、光学、X射线等越来越多的波段被探测到,分辨出其更细致的结构,促进了理论研究热潮的兴起,使该领域成为当今天体物理研究的活跃领域之一。喷流是由活动星系核中心产生的准直等离子体外流,由中心黑洞驱动。至今,对喷流的成分、产生、准直原理和加速机制等基本问题并不清楚。另一方面,对于喷流、喷流节点和热斑等活动星系核延展区的辐射机制,一般认为其射电和光学辐射由相对论电子的同步辐射产生,但X射线的起源就存在着一定的争议。简单概述该领域近年来观测和理论研究进展。     

射电星系的中央引擎和统一模型研究

正活动星系核是一类存在着剧烈物理过程的天体,从射电到高能辐射的全电磁波段都有均匀辐射,这使得它成为各个波段探测的重要对象.活动星系核的高光度使得我们能够对高红移天体的光谱进行细致研究.因此,研究活动星系核对于理解星系的形成、结构和演化有重要意义.目前,活动星系核的研究已经成为现代天体物理研究的热点之一.活动星系核中大约有10%是射电噪的,伴随着相对论性喷流.射电星系根据形态的不同可以分     

耀变体的喷流物理研究

<正>活动星系核(AGN)是一类特殊的活动星系,核心存在着猛烈的活动现象和剧烈的物理过程.耀变体(blazar)是活动星系核的一个子类,其具有相对论性喷流且喷流视角很小,因此集束效应较强,观测到的辐射基本都来自于喷流.相对论性喷流物理还很不清楚,如喷流的形成、喷流的准直和喷流的物质成分等.耀变体多波段辐射为喷流主导,为研究喷流物理提供了理想的实验室.本论文第1章介绍了AGN和blazar研究的部分进展.第2章进一步介绍了blazar常用的喷流模型.     

活动星系核中的喷流形成

对活动星系核中的喷流加速机制、观测特征有目前研究近况进行了评述。磁场在喷流加速过程中起重要作用，对磁场加速喷流模型中喷流加速区域的大小进行了估计。比较了不同的磁场加速喷流模型，并讨论了有序吸积盘磁场的形成与维持过程。简要地评述了活动星系核中吸积盘与喷流存在内在联系的观测证据，及中央黑洞与活动星系核的射电辐射特征的关系。     

费米耀变体喷流功率与多波段光度的相关性研究

耀变体的喷流辐射机制是一个非常重要的问题。从文献中收集了442个耀变体的数据,这些耀变体包括215个平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasars, FSRQ)和227个蝎虎天体(BL Lac),通过数据研究了耀变体的喷流功率与多波段光度的相关性。研究结果表明:(1)对于平谱射电类星体,喷流功率与射电波段、光学波段、X射线和γ射线的光度都有强相关性,且光度分布顺序为logL_γ logL_O logL_X logL_R。(2)对于蝎虎天体,喷流功率与射电波段、光学波段和γ射线的光度都有强相关性,但是喷流功率与X射线的光度只有弱相关性;蝎虎天体的光度分布顺序为logL_O logL_γ logL_X logL_R,而且蝎虎天体的各波段光度都小于平谱射电类星体。我们认为这些差异是由于平谱射电类星体与蝎虎天体的内禀属性不同导致的,即吸积模式不同和喷流辐射机制不同等。     

S5 2007+777的射电性质研究

S5 2007+777是一个典型的低峰值频率的蝎虎天体,该天体具有kpc尺度的X射线喷流,文献中利用模型估算的方法,得出X射线波段的多普勒因子达到13.0,从而喷流尺度可以达到Mpc量级.在此,搜集了有关S5 2007+777的欧洲甚长基线射电干涉网(European VLBI Network, EVN)高分辨率档案数据、美国甚长基线射电干涉网(Very Long Baseline Array, VLBA) 15 GHz观测数据等,研究了喷流的射电结构、亮温度、自行等方面的性质,发现该源的甚长基线干涉测量(Very Long Baseline Interferometry,VLBI)不同波段的喷流方向一致,但与文献中给出的kpc尺度的X射线喷流和甚大阵(Very Large Array, VLA)射电喷流方向存在一定的差异,说明该源的喷流辐射存在多普勒增亮效应.由VLBI观测得到的亮温度,估算了该源的射电多普勒因子的平均值及中值均为5.0,此值小于文献中X射线波段的多普勒因子,但与文献中利用其他方法得到的射电波段多普勒因子是一致的;另外,对多历元观测数据的拟合发现此源相同波段的各个成分在长历元上没有明显的自行,短历元上的自行甚至是视超光速运动.这可能是由低表面亮度成分中心位置的转移造成的.这同时也验证了之前估算的射电多普勒因子不是很大,小于X射线波段多普勒因子的结论.利用所得到的射电多普勒因子,发现该源具有较大尺度的本征射电喷流,可达到0.5 Mpc,由于这里使用的是均值,因此说明该源也有可能具有接近巨射电星系尺度的喷流.     

耀变体的光学偏振研究进展

耀变体是一类喷流与视线方向近似平行的活动星系核,高偏振是其区别于其他活动星系核的一个典型特征。耀变体的偏振一般认为是由喷流中相对论电子的同步辐射产生的。通过对光学偏振的观测,可以充分约束喷流性质,也给其他波段的光变信息提供补充。主要介绍耀变体光学偏振的研究情况:首先介绍耀变体及其偏振的一些背景;随后介绍耀变体偏振产生的原因、耀变体的去偏振效应、耀变体偏振随波长变化的研究,以及高能耀发与光学偏振相关性研究;最后,对耀变体光学偏振研究进行展望。     

活动星系核中的射电喷流(英文)

简要介绍了近几年上海天文台活动星系核研究的某些进展。其中包括EGRETAGNs子样本 ,中等BLLacs (IBLs)源和宽吸收线类星体的VLBI观测研究 ,以及关于活动星系核中射电喷流与吸积盘联系的若干统计研究结果。     

费米耀变体的X射线辐射

耀变体(blazar)的X射线辐射位于同步辐射的尾部及逆康普顿辐射的前部分,因此其辐射起源较为复杂.耀变体从射电到X射线波段辐射的谱能分布(SED)可用抛物线函数近似拟合.若将该拟合所得拟合曲线近似视为耀变体的物理谱,分析费米(Fermi)耀变体的X射线辐射,则结果表明:耀变体的X射线辐射包含同步辐射和逆康普顿辐射2个成份,并可用该拟合线将X射线的同步辐射和逆康普顿辐射成份进行简单分离;源的同步峰频越高,其同步辐射成份越多,而其逆康普顿辐射成份越少;在X射线1 keV处,对于平谱射电类星体(FSRQ)、低同步峰BL Lac天体(LBL)和高同步峰BL Lac天体(HBL),其同步辐射成份占总辐射的比例分别为17%、27%和73%;同步峰频与X射线1 keV处同步辐射流量密度有强正相关,而与逆康普顿辐射流量密度无相关;在X射线波段,LBL的辐射机制与FSRQ的类似.     

ROSAT巡天X射线选活动星系核的光学证认

获得完备的样本一直是类星体统计分析工作中至关重要的第一步。类星体巡天选择候选体的方法主要有射电波段筛选、色指数筛选、无缝光谱筛选、X射线波段筛选、对红外源或变源进行筛选和零自行的方法。单独运用任一方法都有选择效应,采用多波段方法可以极大地提高样本的完备性。阐述了使用多波段方法选择活动星系核样本的研究现状,提出多波段类星体巡天方法和选源判据,给出ROSAT巡天中F.1002,F.Coma,F.836和F.Leo 4个天区以及空源的15年来X射线选活动星系核的选源和光学新证认的AGN结果,表明多波段类星体巡天方法能有效地提高观测效率。     

EGRET活动星系核的VLBI观测研究

EGRET空间望远镜已检测到66颗高置信度的γ射线活动星系核，这些活动星系核都是射电强的，具有很高的光度，迅速的光学变化，有相当的比例是视超光速源，对γ射线 活动星系核的研究是目前世界上最活跃的前沿课题之一，为了完备EGRET活动是系统核的射电观测图像样本，以便进行更可信的统计研究，对一些缺少射电图像观测的EGRET活动量的核进行了多历元的VLBI和VLA的观测研究，得到了它们的射电结构图像。     

AGN子类的硬X射线光变曲线功率谱幂率指数的分布差异

基于Swift/BAT观测的活动星系核在硬X射线波段光变曲线数据,通过离散傅里叶变换法,分析了Ⅰ型塞弗特、Ⅱ型塞弗特、平谱射电类星体、蝎虎天体功率谱的幂律指数的分布特征。发现塞弗特Ⅱ型与Ⅰ型活动星系核的幂律指数分布有显著差异,而Ⅰ型活动星系核各子类之间的幂律指数分布差异性不显著。塞弗特Ⅱ型的硬X射线可能来源于吸积盘内区及热冕,而塞弗特Ⅰ型的硬X射线主要来自有外流的冕。发现来自相对论性喷流或者外流冕的硬X射线在统计上有更大的幂律指数,而来自吸积盘热冕的硬X射线幂律指数较小。     

HI吸收线星系中的射电连续谱研究

利用VLBI档案数据研究了5个在40%阿雷西博河外HI巡天天区(α.40天区)发现的具有本征HI吸收线的星系,分析了它们在毫角秒尺度下的射电结构及亮温度TB,并计算了星系的q值(远红外流量与射电流量密度之比)以及利用WISE (wide-field infrared survey explorer)数据对星系进行了分类。研究发现5个源中的NGC 315,NGC 5363存在明显的射电喷流结构,IC 860和CGCG 049-057在pc尺度下存在致密的核,但流量小于NVSS流量的20%,以上4个源的核区的亮温度均超过106K,UGC 6081在毫角秒尺度下没有致密的射电结构,几乎完全分解。通过射电结构、亮温度以及q值得出这5个源的射电连续谱辐射可能来自射电喷流、星暴活动与射电喷流共存,及纯星暴活动等3种情况,说明HI吸收线的探测可能不依赖于中央核区连续谱辐射的类型。利用WISE数据分类显示5个源可以分为2类,3个为4.6μm亮星系,2个为12μm亮星系。没有贫尘埃星系,说明这类星系在α.40天区的数量较少或HI吸收线探测率较低。     

高红移星系特征与星系环境

本文在星系有偏袒形成的冷暗物质模型框架下,假定星系都在红移～5时形成,研究了星系群和星系团的形成对星系演化的影响。由示冷暗物质模型中各种不同尺度扰动的幅度相近,星系群和星系团的维里化与星系的维里化在时间上比较接近,在星系群或星系团的维里化过程中获得巨大维里速度的星系仍然富有气体,因此,当它们因为频繁的互相碰撞,或者因为进入星系团中心区的稠密星系际介质受到巨大冲压,或者是被附近射电星系的喷流所产生的高压茧状体所包容,都可能激发活动性,造成恒星的爆发性形成.高红移星系团中观测到的B-O效应和高红移射电星系的光学像与射电喷流同轴向现象都可以据此得到解释.     

γ射线暴X射线耀发的研究进展

γ射线暴是宇宙中恒星尺度的最剧烈爆发现象。γ射线暴瞬时辐射结束后,进入余辉辐射阶段。X射线耀发是γ射线暴X射线辐射衰减过程中出现的短时标闪耀现象。X射线耀发的脉冲轮廓具有不对称性,其上升时标小于下降时标。在部分γ射线暴中,X射线耀发的亮度达到瞬时辐射的亮度。X射线耀发的持续时间与峰值时间具有线性关系。X射线耀发的光谱比X射线余辉的光谱硬。早期X射线耀发与晚期X射线耀发相比,其脉冲轮廓较窄,光谱较硬。X射线耀发产生的物理过程类似于γ射线暴瞬时辐射的物理过程。在火球(fireball)模型中,内部壳层之间发生碰撞,产生的内激波加速电子,电子的同步辐射产生X射线耀发。当火球扫过星际介质,外激波加速电子时,电子的同步辐射也可产生X射线耀发。在光球(photospere)模型中,能量耗散发生在光学厚的区域,热辐射的光谱峰值落在X射线能段附近,γ射线暴的喷流在光球半径处会产生X射线耀发。如果射线暴喷流由坡印亭能流主导,喷流就会与星际介质相互作用,磁场的不稳定性使磁场发生耗散,产生的能量形成X射线耀发。γ射线暴的喷流具有几何效应。一部分同步辐射可能发生在喷流辐射面的高纬度处。由于曲率效应(curvature effect),各向异性辐射与各向同性辐射相比,X射线耀发的峰值出现较晚。此外,在γ射线暴发生后,黑洞会间歇性地吸积外部介质。在吸积过程中,黑洞周围的磁场会调节吸积的速率和喷流中的能量,这是出现多个X射线耀发的原因。