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)云南天文臺王建成報告內(nèi)容Blazar天體及其噴流新的觀測結(jié)果和問題研究課題Blazar天體具有相對論運動噴流的活動星系核，其噴流運動方向小角度指向觀測者。表現(xiàn)出大幅快速光變、高偏振、強高能輻射、視超光速運動源等性質(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天體的輻射主要來自噴流的貢獻(xiàn)，即噴流中相對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 ，超光速運動 ，輻射增強 ，新的觀測結(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，對應(yīng)的天體從FSRQs向LBLs和HBLs過渡。物理解釋主要涉及噴流的激波耗散、相對論電子輻射冷卻、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論電子的能譜分布、噴流中的磁能密度、軟光子場

3、的能量密度決定輻射的能譜分布相對論電子的能譜分布由加速、輻射損失、電子注入等過程決定Blazar譜序列統(tǒng)計上反映了電子能譜與輻射損失的關(guān)聯(lián)，對于FSRQs天體，來自寬線區(qū)的光子能量密度主導(dǎo)電子的輻射損失；對于BL Lac天體，噴流中的磁場主導(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，這種下降趨勢比FSRQs和射電星系明顯 為什么？是BL Lac天體噴流有較強的磁場使相對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、子對吸收，要求噴流具有較大的整體運動（15），但VLBI沒有觀測到噴流的高速運動，VLBA也沒有觀測到噴流pc尺度內(nèi)的快速減速和運動激波。 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)為相對論噴流的形成與磁場的作用有關(guān)，磁場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)動加速、攜帶物質(zhì)等作用下，由Poynting流逐漸轉(zhuǎn)變成運動能流的噴流（物質(zhì)流）觀測方面，F(xiàn)RSQs寬線區(qū)和吸積盤的輻射很強，如果

6、物質(zhì)主導(dǎo)的相對論性噴流通過高密度輻射場，它應(yīng)該以逆Compton散射過程產(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。 強激波不能在磁場主導(dǎo)的噴流中形成，如果FRSQs的強高能爆發(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)部磁場主導(dǎo)向外部物質(zhì)主導(dǎo)的演化過程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、磁場結(jié)構(gòu)等物理參量對輻射的影響，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資料尋找加速率參量和輻射能譜參量之間的統(tǒng)計關(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)系噴流的加速過程 研究Ponyting流耗散和噴流加速過程考慮磁場位形、初始噴流質(zhì)量