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活动星系核中喷流的运动光度

马茂莉  
【摘要】: 喷流广泛地存在于各种活动星系核(AGN)中,研究喷流的运动光度与观测特性有助于了解喷流—吸积盘间的关系,以及活动星系核的结构、起源与演化等问题。甚长基线干涉技术(VLBI)将活动星系核的射电图像分解开,观测到喷流的精细结构。观测发现视超光速运动现象存在于很多射电活动星系核中。VLBI能够观测到活动星系核中心致密核的大小、核的射电辐射流量以及喷流component的自行。其中Blazars天体是极端的射电活动星系核,包括BLLac天体和平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasars),是具有宽波段(从射电到γ射线)非热辐射特征、视超光速运动、强射电辐射、激烈光变和高偏振等特性的天体。一般认为Blazars天体的非热辐射来自方向与观测者视线有一很小央角的相对性喷流,BlandfordK(?)ngil(1979)提出非均匀相对论电子锥形喷流模型,在这个模型中,电子能谱呈幂律分布,磁场随着喷流半径的增加而减弱。K(?)ngil(1981)用这个模型成功地解释VLBI观测的不可分辨射电平谱核。我们改进了K(?)ngil(1981)非均匀喷流模型计算,提出了一种利用VLBI观测数据计算喷流运动光度的新方法,得到的结果与其他方法在统计上是一致的。 第一章,我们简述了活动星系核的特性、分类与统一模型;第二章,我们详细介绍了喷流的物质组成、喷流的形成机制、喷流的辐射机制以及目前计算喷流运动光度的方法;第三章,我们介绍了K(?)ngil(1981)非均匀喷流模型;第四章,推导出小角度即观测视角θ小于或者约等于喷流半张角(?)时估计喷流运动光度的办法;第五章利用VLBI观测的BL Lac天体的核大小、射电流量以及视速度,估计26个BL Lac天体的最小运动光度L_(kin)~(min)。 我们将结果与Punsly(2005)估计的喷流功率相比较,他们利用同步辐射谱年龄估计射电瓣年龄,获得的功率是在~10~6-10~7年的基础上的,而我们利用尺寸~pc的射电核的当前的射电数据,因此我们的方法比Punsly(2005)的方法更能解释喷流与吸积盘的关系。在图(5.5)中,我们发现大多数源L_(kin)~(min)(?)0.1L_(Edd)(或者L_(kin)~(min)(?)0.01L_(Edd),当采用γ_(e,min)=1000)。这意味着吸积盘吸积率较低,如RIAF/ADAF模型所述(e.g.Narayan Yi 1995)。图(5.4)中大多数BLLac天体L_(kin)~(min)(?)L_(bol),即我们样本中BL Lac天体是辐射低效的(e.g.,Narayan&Yi 1995;Cao 2003).在这种情况下,释放的引力能可以有效地支持喷流,只有一小部分的引力能被辐射。


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