Blazar天體中噴流的物理性質(zhì)課件

1、Blazar天體中噴流的物理性質(zhì)云南天文臺(tái)王建成報(bào)告內(nèi)容Blazar天體及其噴流新的觀測(cè)結(jié)果和問題研究課題Blazar天體具有相對(duì)論運(yùn)動(dòng)噴流的活動(dòng)星系核，其噴流運(yùn)動(dòng)方向小角度指向觀測(cè)者。表現(xiàn)出大幅快速光變、高偏振、強(qiáng)高能輻射、視超光速運(yùn)動(dòng)源等性質(zhì)。包括BL Lac天體和平譜射電類星體（FSRQs） 具有寬波段的輻射能譜分布（SED），表現(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu)Blazar天體的輻射主要來(lái)自噴流的貢獻(xiàn)，即噴流中相對(duì)論電子的同步輻射和逆Compton輻射。噴流的形成、結(jié)構(gòu)和演化決定blazar天體的輻射性質(zhì)和演化特征。 輻射成束 ，超光速運(yùn)動(dòng) ，輻射增強(qiáng) ，新的觀測(cè)結(jié)果和問題Blazar天體能譜序列隨一些物理參

2、量減小，輻射能譜分布（SED）的峰值頻率向高頻移動(dòng)，對(duì)應(yīng)的天體從FSRQs向LBLs和HBLs過(guò)渡。物理解釋主要涉及噴流的激波耗散、相對(duì)論電子輻射冷卻、功率大小和寬線區(qū)性質(zhì)。問題：新統(tǒng)計(jì)樣本發(fā)現(xiàn)譜序列不存在（Anton, S. & Browne, I.W.A. 2005, MNRAS, 356, 225；Galbiati, E. et al. 2005, A&A, 430,927）很多低光度源的SED峰出現(xiàn)在低頻波段出現(xiàn)一些高峰值頻率的亮blazar天體懷疑blazar譜序列可能是一種選擇效應(yīng)輻射能譜的峰頻率可能有內(nèi)部的物理限制能譜序列的理論問題相對(duì)論電子的能譜分布、噴流中的磁能密度、軟光子場(chǎng)

3、的能量密度決定輻射的能譜分布相對(duì)論電子的能譜分布由加速、輻射損失、電子注入等過(guò)程決定Blazar譜序列統(tǒng)計(jì)上反映了電子能譜與輻射損失的關(guān)聯(lián)，對(duì)于FSRQs天體，來(lái)自寬線區(qū)的光子能量密度主導(dǎo)電子的輻射損失；對(duì)于BL Lac天體，噴流中的磁場(chǎng)主導(dǎo)電子的輻射損失，決定電子能譜分布。 一些Blazar天體違反譜序列，是否凸現(xiàn)噴流中粒子加速或注入的重要特性？ Blazar天體的大尺度（Kpc）噴流出現(xiàn)很多結(jié)（Knot） 不同波段結(jié)的空間輪廓（即亮度變化）不一致結(jié)的X射線亮度沿噴流向外減小，而其射電亮度卻增加 噴流中單一成分電子的輻射模型面臨困難（該模型在噴流的小尺度適用）大尺度噴流可能存在不同的電子成分

4、和形成機(jī)制一些blazar天體的大尺度和小尺度噴流有相近的Doppler因子和功率 噴流沒有受到嚴(yán)重的減速或耗散Blazar天體的小尺度噴流VLBI觀測(cè)發(fā)現(xiàn)BL Lac天體中噴流的亮溫度向外迅速下降，這種下降趨勢(shì)比FSRQs和射電星系明顯 為什么？是BL Lac天體噴流有較強(qiáng)的磁場(chǎng)使相對(duì)論電子快速損失能量，還是噴流張角迅速增大？ VLBA的線偏振觀測(cè)發(fā)現(xiàn)在小尺度上（pc尺度）Blazar天體的偏振度沿噴流向外增加，其中BL Lac天體具有較大的偏振、電矢量方向沿噴流方向，表明噴流是高磁化的流體，并存在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和保持準(zhǔn)直 是什么機(jī)制維持這種結(jié)構(gòu)？TevBlazar天體為了避免Tev輻射的正負(fù)電

5、子對(duì)吸收，要求噴流具有較大的整體運(yùn)動(dòng)（15），但VLBI沒有觀測(cè)到噴流的高速運(yùn)動(dòng)，VLBA也沒有觀測(cè)到噴流pc尺度內(nèi)的快速減速和運(yùn)動(dòng)激波。 噴流可能存在橫向速度分布 如何確定噴流的橫向速度結(jié)構(gòu)和張角？是什么原因?qū)е聡娏鞯臋M向速度結(jié)構(gòu)？ 噴流的形成和成分Blazar天體的噴流是以磁場(chǎng)主導(dǎo)（Poynting流）還是以物質(zhì)主導(dǎo)（物質(zhì)流）？ 理論研究認(rèn)為相對(duì)論噴流的形成與磁場(chǎng)的作用有關(guān)，磁場(chǎng)連接吸積盤和中心旋轉(zhuǎn)黑洞，在黑洞附近產(chǎn)生Poynting流主導(dǎo)的噴流，該噴流在磁壓驅(qū)動(dòng)加速、攜帶物質(zhì)等作用下，由Poynting流逐漸轉(zhuǎn)變成運(yùn)動(dòng)能流的噴流（物質(zhì)流）觀測(cè)方面，F(xiàn)RSQs寬線區(qū)和吸積盤的輻射很強(qiáng)，如果

6、物質(zhì)主導(dǎo)的相對(duì)論性噴流通過(guò)高密度輻射場(chǎng)，它應(yīng)該以逆Compton散射過(guò)程產(chǎn)生軟X射線，輻射能譜分布上表現(xiàn)出軟X射線鼓包（bump），觀測(cè)上沒有發(fā)現(xiàn)，這表明噴流在寬線區(qū)內(nèi)應(yīng)該是Poynting流，物質(zhì)主導(dǎo)的FRSQ噴流的形成和準(zhǔn)直只能發(fā)生在寬線區(qū)外。 強(qiáng)激波不能在磁場(chǎng)主導(dǎo)的噴流中形成，如果FRSQs的強(qiáng)高能爆發(fā)由激波產(chǎn)生，該爆發(fā)只能發(fā)生在物質(zhì)主導(dǎo)的噴流中。 FRSQs的噴流可能存在從內(nèi)部磁場(chǎng)主導(dǎo)向外部物質(zhì)主導(dǎo)的演化過(guò)程BL Lac天體的噴流具有怎樣的構(gòu)成，是否存在Ponyting流向物質(zhì)流的演化？ 研究課題噴流的結(jié)構(gòu)從觀測(cè)資料上尋找FRSQs、LBLs、HBLs不同子類天體噴流的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)造具有橫向速度結(jié)構(gòu)的二維噴流輻射模型，研究噴流的張角、橫向速度分布、磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)等物理參量對(duì)輻射的影響，尋找物理參量之間的關(guān)聯(lián)。 噴流中的粒子加速利用觀測(cè)資料尋找加速率參量和輻射能譜參量之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián) 分析Blazar天體不同子類的粒子加速率、輻射損失的特征形式 研究粒子加速與噴流能量耗散的關(guān)系噴流的加速過(guò)程 研究Ponyting流耗散和噴流加速過(guò)程考慮磁場(chǎng)位形、初始噴流質(zhì)量