高能Gamma-ray AGNs的射電觀測和研究
發(fā)布時間:2020-11-15 02:52
在能譜大于100MeV的γ-ray波段上,空間的高能γ-ray實驗望遠 鏡(EGRET)和地面的Whippleγ-ray觀測站已經檢測到80多個活動星系核。 它們都是射電噪源,屬于blazar天體。在γ-ray爆發(fā)時,常在低頻的射電波段 上檢測到爆發(fā)。該類源的射電噴流具有視超光速運動的比例甚高。由于所有 的γ-rayAGNs都具有強的射電輻射,所以人們一直在努力研究γ-ray輻射和射 電輻射之間的聯系。 VLBI技術是現代天文觀測中能獲得最高分辨本領的觀測手段,利 用VLBI技術對γ-rayAGNs的相對論射電噴流結構、視超光速運動和噴流的 彎曲進行研究,將有助于我們探索該類源的γ-ray和射電輻射的關系。 本文主要致力于進一步完備γ-rayAGNs的射電圖像樣本,利用VLBI技術 對一些缺少射電圖像的高能AGNs進行觀測,獲得它們的致密結構圖像研究它 們的形態(tài)結構和輻射特性。 在第1章中,我們簡單概述了AGNs的基本特性,并收集了87顆具有高能輻 射的AGNs樣本,以進行統計分析。 在第2章,介紹了我們對一個γ-rayAGNs子樣本的射電觀測。并給出了利 用歐洲VLBI網觀測的13顆源的射電圖像。其中1604+159和2022?077是首次獲 得VLBI圖像。觀測結果表明這些源在毫角秒尺度上大部分呈現核–噴流結構, 只有兩顆源較致密,尚未分解。通過比較兩個歷元的歐洲VLBI觀測結果,我 們檢測到三顆AGNs(0827+243,0829+046,1604+159)的視超光速運動,它們的 視橫向速度分別為18.5c,6.9c,2.2–3.5c。其中1604+159是首次被證認為視超 光速源。同時我們還研究了該子樣本中,噴流從毫角秒到角秒尺度的彎曲情 況。 在第3章,我們介紹對γ-ray類星體0202+149進行多歷元多波段的射電 觀測。給出了該源在5GHz的MERLIN圖像和在1.67,5GHz和15GHz多歷元 的VLBI觀測結果。在這些研究中,我們發(fā)現了該源在亞角秒尺度上有一強核 和準對稱雙瓣結構。主瓣較強且離核較遠。在毫角秒尺度上,我們發(fā)現該源的 噴流有明顯的彎曲,這可能意味著該源的噴流在一圓錐面上沿螺旋狀運動。 從0202+149的亞角秒形態(tài)分析,它極象致密對稱源(CSO)。通過研究該源的射 電流量變化,噴流的彎曲,以及其視超光速運動,我們判斷該源并非致密對稱 第ix頁 WP=13 摘要 源。 第4章給出類星體DA193四個歷元的VLBI觀測和模型擬合結果。我們檢測 出其噴流自行速度為0.105±0.02masyr?,相應的視橫向速度為4.5±0.86c。 計算出的多普勒因子和亮溫度確認DA193的輻射靠近視線方向。我們測出的速 度是以前觀測給出速度的四倍,這可能有兩種原因。其一,該噴流正在加速, 可能是由于彎曲噴流靠近視線的投影效應引起的。其二,是兩個不同分量, 來自兩次不同的射電爆發(fā)。在本章我們也給出了致密對稱源(CSO)OQ208的5 GHz和8.4GHz的VLBI觀測結果。我們發(fā)現它的膨脹速度在減緩,原因可能是 受到周圍介質的沖擊。同時發(fā)現在靠近核的熱斑分量在低頻波段上受到更多的 自由–自由吸收,我們解釋為是靠近核的地方的電子密度更高的緣故。 在第5章研究了γ-rayAGNs的噴流方向從毫角秒尺度到角秒尺度的彎 曲(?PA)。在洪曉瑜等人研究樣本的基礎上,我們利用本文的觀測結果, 擴大了?PA統計的樣本源。我們的統計結果支持洪曉瑜等人的結論:γ-ray類 星體具有較小的?PA。而γ-rayBLLac天體的?PA分布在較大的范圍內。由 于BLLac天體被認為其噴流很接近視線,大的?PA可能是投影效應造成的。 因此說明較準直的AGNs有利于人們檢測到它們的γ-ray輻射。我們同時分析 了VLBI高頻(22,43GHz)觀測結果,發(fā)現γ-rayAGNs在亞毫角秒尺度上噴流彎 曲是很普遍的。
【學位單位】:中國科學院研究生院(上海天文臺)
【學位級別】:博士
【學位年份】:2003
【中圖分類】:P161
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 綜述
1.1 活動星系核簡介
1.1.1 活動星系核現象
1.1.2 射電噴流
1.2 γ-ray AGNs
1.2.1 γ-ray望遠鏡
1.2.2 高能γ-ray AGNs的樣本
1.3 γ-ray AGNs 輻射機制和研究進展
1.3.1 輻射機制
1.3.2 γ-ray與低頻輻射的相關
1.3.3 γ-ray AGNs 的VLBI性質
參考文獻
第二章 γ-ray AGNs 的VLBI觀測
2.1 觀測
2.2 數據處理
2.3 個源研究
2.3.1 0440?003 (3EG J0442?0033)
2.3.2 0446+112 (3EG J0450+1105)
2.3.3 0827+243 (3EG J0829+2413)
2.3.4 0829+046 (3EG J0828+0508)
2.3.5 0954+556 (3EG J0952+5501)
2.3.6 1229?021 (3EG J1230?0247)
2.3.7 1331+170 (3EG J1329+1708)
2.3.8 1604+159 (3EG J1605+1533)
2.3.9 1606+106 (3EG J1608+1055)
2.3.10 2022?077 (3EG J2025?0744)
2.3.11 2209+236 (3EG J2209+2401)
2.3.12 2356+196 (3EG J2359+2041)
2.4 物理參數
2.5 總結
參考文獻
第三章 γ-ray quasar 0202+149的雙邊輻射
3.1 0202+149簡介
3.2 觀測和數據處理
3.3 圖像分析
3.3.1 亞角秒尺度結構
3.3.2 (亞) 毫角秒尺度結構
3.4 彎曲噴流和噴流旋轉
3.4.1 噴流彎曲的分析
3.4.2 噴流旋轉的可能
3.5 總結和討論
參考文獻
第四章 DA193和OQ208的觀測
4.1 DA193中的加速噴流
4.2 Two mini-lobes of the CSO OQ208
第五章 γ-ray AGNs ?PA統計分析
5.1 △PA統計
5.2 高頻?PA統計
5.3 討論
參考文獻
第六章 總結與展望
攻讀博士學位期間的研究成果
個人簡歷
【參考文獻】
本文編號:2884256
【學位單位】:中國科學院研究生院(上海天文臺)
【學位級別】:博士
【學位年份】:2003
【中圖分類】:P161
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 綜述
1.1 活動星系核簡介
1.1.1 活動星系核現象
1.1.2 射電噴流
1.2 γ-ray AGNs
1.2.1 γ-ray望遠鏡
1.2.2 高能γ-ray AGNs的樣本
1.3 γ-ray AGNs 輻射機制和研究進展
1.3.1 輻射機制
1.3.2 γ-ray與低頻輻射的相關
1.3.3 γ-ray AGNs 的VLBI性質
參考文獻
第二章 γ-ray AGNs 的VLBI觀測
2.1 觀測
2.2 數據處理
2.3 個源研究
2.3.1 0440?003 (3EG J0442?0033)
2.3.2 0446+112 (3EG J0450+1105)
2.3.3 0827+243 (3EG J0829+2413)
2.3.4 0829+046 (3EG J0828+0508)
2.3.5 0954+556 (3EG J0952+5501)
2.3.6 1229?021 (3EG J1230?0247)
2.3.7 1331+170 (3EG J1329+1708)
2.3.8 1604+159 (3EG J1605+1533)
2.3.9 1606+106 (3EG J1608+1055)
2.3.10 2022?077 (3EG J2025?0744)
2.3.11 2209+236 (3EG J2209+2401)
2.3.12 2356+196 (3EG J2359+2041)
2.4 物理參數
2.5 總結
參考文獻
第三章 γ-ray quasar 0202+149的雙邊輻射
3.1 0202+149簡介
3.2 觀測和數據處理
3.3 圖像分析
3.3.1 亞角秒尺度結構
3.3.2 (亞) 毫角秒尺度結構
3.4 彎曲噴流和噴流旋轉
3.4.1 噴流彎曲的分析
3.4.2 噴流旋轉的可能
3.5 總結和討論
參考文獻
第四章 DA193和OQ208的觀測
4.1 DA193中的加速噴流
4.2 Two mini-lobes of the CSO OQ208
第五章 γ-ray AGNs ?PA統計分析
5.1 △PA統計
5.2 高頻?PA統計
5.3 討論
參考文獻
第六章 總結與展望
攻讀博士學位期間的研究成果
個人簡歷
【參考文獻】
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1 盧炬甫;黑洞吸積盤理論進展[J];天文學進展;2001年03期
2 曹新伍;活動星系核中的噴流形成[J];天文學進展;2002年01期
本文編號:2884256
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