活动星系核的喷流
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• EGRET源是高度beamed的活动星系核
1156+296 Helical jet (Hong, Jiang etal.
AA,2004,417,887)
MERLIN 1.6GHz
MERLIN 5 GHz VLBA 1.6GHz Global 5 GHz
NGC4261
反向喷流 正向喷流
吸积盘
吸积盘的吸收
3C75N
• 光学上二个核 • 射电四条喷流
3C75S
Restarted activity
(Lara etal. 1999,A&A,348,704)
外部Lobe的谱年龄 3.5×106年 2.3×106年
光学观测 可能互作用
1.3
pc尺度的喷流
视超光速运动
• VLBI观测已经发现在相当数量的平谱射电源喷 流中的子源存在视超光速运动. 多个历元的VLBI观测,可以测量喷流中一个子源 (component)相对于核(core)运动的角速度, 称自 行 (mas/yr) 宇宙学距离 (自行距离DM=(1+z)Da) 视横向运动速度 D
• 这种分类的物理意义是不完全清楚的 由于通常在射电强活动星系核中, 高分辨率射电 观测中观测到射电喷流, 其总的射电辐射的强度比 射电宁静活动星系核高约3个量级. 但是这二类源的红外,光学/紫外连续谱没有明显 差异. 在某种意义上作为是否存在射电喷流或喷流辐射 相对于光学辐射强弱的分类. • 随着射电干涉仪灵敏度的提高已经在很多射电弱 的AGN中检测到致密射电核及射电喷流.
D
1.2 大尺度结构
• 核(Core)主导AGN 平谱--致密(VLA尺度上) • 瓣(Lobe)主导AGN 陡谱---光学薄的同步加速辐射 延展 FRI 与 FRII • 复杂形态
FRI与FRII
• 射电星系在 P(178MHz) = 5 x 1025 w/ Hz 处分为两类 ( Fanaroff and Riley 1974)
app M
速度大小依赖于所采用的宇宙学模型参数(H0, q0)
视超光速运动 3C279
• 类星体 (z = 0.536)
Kellermann et al,2003
内部喷流的弯曲
EGRET源的VLBI观测
• Jostad etal. (2001,ApJS,134,181） • 对42个Gamma Blarza 1993-1997多波段多历元观测 • 33个源有视超光速运动。视速度分布高于其它强致密射电 源中视速度的平均速度 • VLBI核光度与Gamma光度相关 • 视超光速运动速度与视Gamma光度的相关强于与射电核 光度的相关
1.4
光学喷流
• HST 分辨率~0.1角秒 与射电VLA 相当 至今 发现 ～26 个活动星系核光学喷流 M87， 3C264 FRI 射电星系 3C273 射电强类星体 PKS 0521-365 BLLac Obj. --- Seyfert 1 3C371 OVV --- Radio BL Lac Obj • 主要结果 1. 光学喷流结构与射电 kpc 喷流结构通常有很好的对应关 系 2. 通常认为是同步加速辐射 3. M87 中已观测到 光学喷流的视超光速运动 4 . 强beamed源 5. 可能需要加速机制？
Cyg A
core
lobe
VLA image
jet
hotspots
VLBI image 22 GHz
NGC6251 射电图象
黑洞并合 NGC326
X形状的星系占总 的星系的7% 射电图（AT）+ HST 二个互作用 星系图象 黑洞并合的证据 并合使喷流的轴发 生了约90度的变 化
3C75
• 正在并合的 系统 ？ VLA 图
射电强
耀变体 BL Lacs, OVVs
射电宁静
喷流观测
射电喷流 主要观测设备: 射电干涉仪 VLA 5GHBiblioteka Baidu VLA-A ~0.1角秒 MERLIN ～50mas VLBI: VLBA,EVN, VLBA+EVN 天文观测中最高的角分辨率
D干涉仪中最长的基线长度 毫角秒---几十微角秒
beam ~
射电喷流与中央能源
蒋栋荣 上海天文台
一. 喷流的观测研究
• 河外射电源的喷流是射电天文的主要研究 目标之一 喷流的成分，物理参数，速度和定向，辐射 机制； 喷流与中央能源：黑洞和吸积盘的关系 产生机制和准直机制，寿命，对称性； 喷流的传递以及与周围介质的相互作用及其 对星系演化的影响等。
射电强与射电宁静AGN
致密对称源（CSOs）
• VLBI尺度上发现一批致密对 称双源 • 通过VLBI自行测量表明结构 分离速度0.1-0.4C，相应的 运动学年龄102－ 104年。 • 谱年龄估算与运动学年龄相 符合 • 高的HI吸收检测率 • 某些源有高的尘埃含量，寄 主星系有~108年前merger 证据 • 年轻的射电活动源 • 与大对称双源的演化关系？
FRI P(178MHz) < 5x1025 w/Hz 约80%的源检测到喷流，核附近单边喷流， 在离核几 kpc以后变为双边喷流并连接到大尺度 lobes 结构. 射电lobes发射的峰之间的间隔与总的源大小之比小于0.5 ( edge-darkened ) 初始磁场平行于喷流，逐渐变为垂直于喷流。 • 3C449 VLA 1465MHz map
• 活动星系核有着很多的分类, 大多是根据观测特征 进行分类的,其物理的起源也是不完全理解的. 其中最重要的一种分类是射电强和射电宁静. • 这种分类 1) 是基于射电噪度R(radio-loudness) (在源坐标系中 5GHz的射电流量密度与4400A光 学流量密度的比). R>10 射电强活动星系核 ~10% R <10 射电宁静活动星系核
NGC4258 H2O maser VLBI ~ 3.5x107 M中央黑洞
年青的射电源
• VLBI观测发现存在 致密陡谱源（CSS，源大<15kpc） GPS（GHz Peaked spectrum） GPS源中有相当高比例的源为致密 对称双源(CSO,源大小<1kpc) 这些源的turn-over频率与源大小存 在反相关
3C449 VLA 1.4GHz
• FRII P(178MHz) > 5x1025 w/Hz 峰值亮度间隔与源大小之比接近 1 (edge-brightened ) 有亮的外部热斑 喷流和核的绝对光度通常大于FRI， 但是由于瓣和热斑的光度增加使核和喷流远没有 在FRI中突出。仅约10%的源检测到喷流。 磁场平行于喷流，喷流中的亮 knots 的磁场垂 直于喷流。 • Cyg A VLA 4885MHz map
1156+296 Helical jet (Hong, Jiang etal.
AA,2004,417,887)
MERLIN 1.6GHz
MERLIN 5 GHz VLBA 1.6GHz Global 5 GHz
NGC4261
反向喷流 正向喷流
吸积盘
吸积盘的吸收
3C75N
• 光学上二个核 • 射电四条喷流
3C75S
Restarted activity
(Lara etal. 1999,A&A,348,704)
外部Lobe的谱年龄 3.5×106年 2.3×106年
光学观测 可能互作用
1.3
pc尺度的喷流
视超光速运动
• VLBI观测已经发现在相当数量的平谱射电源喷 流中的子源存在视超光速运动. 多个历元的VLBI观测,可以测量喷流中一个子源 (component)相对于核(core)运动的角速度, 称自 行 (mas/yr) 宇宙学距离 (自行距离DM=(1+z)Da) 视横向运动速度 D
• 这种分类的物理意义是不完全清楚的 由于通常在射电强活动星系核中, 高分辨率射电 观测中观测到射电喷流, 其总的射电辐射的强度比 射电宁静活动星系核高约3个量级. 但是这二类源的红外,光学/紫外连续谱没有明显 差异. 在某种意义上作为是否存在射电喷流或喷流辐射 相对于光学辐射强弱的分类. • 随着射电干涉仪灵敏度的提高已经在很多射电弱 的AGN中检测到致密射电核及射电喷流.
D
1.2 大尺度结构
• 核(Core)主导AGN 平谱--致密(VLA尺度上) • 瓣(Lobe)主导AGN 陡谱---光学薄的同步加速辐射 延展 FRI 与 FRII • 复杂形态
FRI与FRII
• 射电星系在 P(178MHz) = 5 x 1025 w/ Hz 处分为两类 ( Fanaroff and Riley 1974)
app M
速度大小依赖于所采用的宇宙学模型参数(H0, q0)
视超光速运动 3C279
• 类星体 (z = 0.536)
Kellermann et al,2003
内部喷流的弯曲
EGRET源的VLBI观测
• Jostad etal. (2001,ApJS,134,181） • 对42个Gamma Blarza 1993-1997多波段多历元观测 • 33个源有视超光速运动。视速度分布高于其它强致密射电 源中视速度的平均速度 • VLBI核光度与Gamma光度相关 • 视超光速运动速度与视Gamma光度的相关强于与射电核 光度的相关
1.4
光学喷流
• HST 分辨率~0.1角秒 与射电VLA 相当 至今 发现 ～26 个活动星系核光学喷流 M87， 3C264 FRI 射电星系 3C273 射电强类星体 PKS 0521-365 BLLac Obj. --- Seyfert 1 3C371 OVV --- Radio BL Lac Obj • 主要结果 1. 光学喷流结构与射电 kpc 喷流结构通常有很好的对应关 系 2. 通常认为是同步加速辐射 3. M87 中已观测到 光学喷流的视超光速运动 4 . 强beamed源 5. 可能需要加速机制？
Cyg A
core
lobe
VLA image
jet
hotspots
VLBI image 22 GHz
NGC6251 射电图象
黑洞并合 NGC326
X形状的星系占总 的星系的7% 射电图（AT）+ HST 二个互作用 星系图象 黑洞并合的证据 并合使喷流的轴发 生了约90度的变 化
3C75
• 正在并合的 系统 ？ VLA 图
射电强
耀变体 BL Lacs, OVVs
射电宁静
喷流观测
射电喷流 主要观测设备: 射电干涉仪 VLA 5GHBiblioteka Baidu VLA-A ~0.1角秒 MERLIN ～50mas VLBI: VLBA,EVN, VLBA+EVN 天文观测中最高的角分辨率
D干涉仪中最长的基线长度 毫角秒---几十微角秒
beam ~
射电喷流与中央能源
蒋栋荣 上海天文台
一. 喷流的观测研究
• 河外射电源的喷流是射电天文的主要研究 目标之一 喷流的成分，物理参数，速度和定向，辐射 机制； 喷流与中央能源：黑洞和吸积盘的关系 产生机制和准直机制，寿命，对称性； 喷流的传递以及与周围介质的相互作用及其 对星系演化的影响等。
射电强与射电宁静AGN
致密对称源（CSOs）
• VLBI尺度上发现一批致密对 称双源 • 通过VLBI自行测量表明结构 分离速度0.1-0.4C，相应的 运动学年龄102－ 104年。 • 谱年龄估算与运动学年龄相 符合 • 高的HI吸收检测率 • 某些源有高的尘埃含量，寄 主星系有~108年前merger 证据 • 年轻的射电活动源 • 与大对称双源的演化关系？
FRI P(178MHz) < 5x1025 w/Hz 约80%的源检测到喷流，核附近单边喷流， 在离核几 kpc以后变为双边喷流并连接到大尺度 lobes 结构. 射电lobes发射的峰之间的间隔与总的源大小之比小于0.5 ( edge-darkened ) 初始磁场平行于喷流，逐渐变为垂直于喷流。 • 3C449 VLA 1465MHz map
• 活动星系核有着很多的分类, 大多是根据观测特征 进行分类的,其物理的起源也是不完全理解的. 其中最重要的一种分类是射电强和射电宁静. • 这种分类 1) 是基于射电噪度R(radio-loudness) (在源坐标系中 5GHz的射电流量密度与4400A光 学流量密度的比). R>10 射电强活动星系核 ~10% R <10 射电宁静活动星系核
NGC4258 H2O maser VLBI ~ 3.5x107 M中央黑洞
年青的射电源
• VLBI观测发现存在 致密陡谱源（CSS，源大<15kpc） GPS（GHz Peaked spectrum） GPS源中有相当高比例的源为致密 对称双源(CSO,源大小<1kpc) 这些源的turn-over频率与源大小存 在反相关
3C449 VLA 1.4GHz
• FRII P(178MHz) > 5x1025 w/Hz 峰值亮度间隔与源大小之比接近 1 (edge-brightened ) 有亮的外部热斑 喷流和核的绝对光度通常大于FRI， 但是由于瓣和热斑的光度增加使核和喷流远没有 在FRI中突出。仅约10%的源检测到喷流。 磁场平行于喷流，喷流中的亮 knots 的磁场垂 直于喷流。 • Cyg A VLA 4885MHz map