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《活動(dòng)星系核非均勻噴流模型研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ByChaiBoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulffilmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofAstrophysicsShanghaiAstronomicalObservatoryNovember,2012摘要我們使用一射電活動(dòng)星系核樣本研究了噴流的形成機(jī)制?;贙Snigl噴流模型,利用VLBI觀測(cè)數(shù)據(jù)以及X射線(xiàn)數(shù)據(jù),可以計(jì)算出噴流的洛侖茲因子、電子數(shù)密度和磁場(chǎng)等物理量。我們發(fā)現(xiàn),噴流的洛侖茲因子和黑洞質(zhì)量有很強(qiáng)
2、的相關(guān)性,但是與愛(ài)丁頓比沒(méi)有相關(guān)性。超大質(zhì)量黑洞吸積物質(zhì)增加質(zhì)量的同時(shí)也吸積了物質(zhì)的角動(dòng)量,從而增加自旋。近期的觀測(cè)也表明橢圓星系中的黑洞比漩渦星系中的黑洞自旋要大。所以我們發(fā)現(xiàn)的洛侖茲因子和黑洞質(zhì)量的關(guān)系可能是洛侖茲因子和黑洞自旋之間的關(guān)系。洛侖茲因子和噴流中距離黑洞十個(gè)史瓦西半徑處的磁場(chǎng)沒(méi)有相關(guān)性,這與噴流通過(guò)黑洞周?chē)艌?chǎng)來(lái)加速的理論相符。我們的統(tǒng)計(jì)結(jié)果傾向于認(rèn)為Blandford—Znajek機(jī)制的作用大于Blandford-Payne機(jī)制的作用。VLBI可以觀N1]至lJBlazar天體噴流底部的致密平譜射電核。盡管?chē)娏鞒煞诛@示出視超光速運(yùn)動(dòng),但核通常是靜止的。
3、核區(qū)對(duì)于厘米波段是光學(xué)厚的,因而會(huì)有同步自吸收。噴流的連續(xù)譜在射電波段非常平,這可能是由于噴流中多個(gè)成分的光學(xué)厚射電譜疊加而造成的。在高頻波段是一個(gè)冪律譜,譜指數(shù)通常較陡,這是由電子的冪律分布決定的。無(wú)論電子數(shù)密度如何分布,在光學(xué)厚部分,由于自吸收的緣故,譜指數(shù)為5/2。如果噴流中磁場(chǎng)和電子數(shù)密度呈冪律分布,那么噴流中不同的成分會(huì)有不同的峰值頻率,疊加在一起會(huì)形成一個(gè)平譜,觀測(cè)上的核位移效應(yīng)也是緣于此。理論上VLBI觀測(cè)到的核的邊緣對(duì)應(yīng)于光深約等于一的地方,觀測(cè)到的射電核包含了從噴流最底部到光深等于一的地方。KSnigl提出了非均勻噴流模型,模型中認(rèn)為噴流是一個(gè)錐形,噴
4、流的速度假設(shè)是不變的,隨著噴流運(yùn)動(dòng),等離子體也在向四周均勻擴(kuò)散。噴流中的磁場(chǎng)強(qiáng)度和電子數(shù)密度認(rèn)為隨著到噴流頂點(diǎn)的距離指數(shù)下降。KSnigl噴流模型能解釋射電平譜現(xiàn)象以及核位移現(xiàn)象。之后許多作者發(fā)展了非均勻噴流模型,其中包含各種假設(shè)和簡(jiǎn)化,然而這些模型計(jì)算都不適用于小角度情況。我們用盡可能少的假設(shè)與簡(jiǎn)化重新考慮了這個(gè)模型,并考慮到多普勒因子在小角度時(shí)在噴流內(nèi)部的不同分布。我們把這個(gè)模型運(yùn)用到三個(gè)BLLac天體中,擬合了觀測(cè)數(shù)據(jù),得出了噴流的物理參數(shù)。我們還進(jìn)一步計(jì)算了這三個(gè)BLLac天體中動(dòng)能活動(dòng)星系核非均勻噴流模型研究和磁能,發(fā)現(xiàn)是動(dòng)能占主導(dǎo),說(shuō)明磁能已有效地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
5、,并對(duì)粒子進(jìn)行加速。關(guān)鍵詞:活動(dòng)星系核,噴流,射電輻射AbstractWeuseas毗IlDleofradio-loudactivegalacticnuclei(AGNs)withmeasuredblackholemassestoexplorethejetformationmechanismsinthesesources·WefindasignificantcorrelationbetweenblackholemassandthebulkLorentzfactorofthejetcomponentsforthissample,whilenosignificantcorr
6、elationISpresentbetweenthebulkLorentzfactorandtheEddingtonratio.ThemassiveblackholeswillbesDunupthroughaccretion,astheblackholesacquiremassandangularmomentumsimultaneouslythroughaccretion.Ifthisistrue,thecorrelatlonbetweenblackholemassandthebulkLorentzfactorofthejetcomponentsfoundinthisw
7、orkimpliesthatthemotionvelocityofthejetcomponentsISprobablygovernedbytheblackholespin.Nocorrelationisfoundbetweenthemagnetlcfieldstrengthat10Rs(Rs=2GM/c2istheSchwarzschildradius)inthejetsandthebulkLorentzfactorofthejetcomponentsforthissample.Thisisconsistentwiththeblackho