活動(dòng)星系核中的射電輻射研究.pdf

1、活動(dòng)星系核是星系中心的一種劇烈的活動(dòng)現(xiàn)象，它從射電到X射線甚至伽馬射線波段都有較強(qiáng)輻射，光度約3910-4710erg/s。目前基本認(rèn)為大多數(shù)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，黑洞吸積周圍的氣體釋放引力能是這種劇烈活動(dòng)的原因。
　　除了基本的統(tǒng)一模型外（射電噪度與視角），活動(dòng)星系核還分為低光度活動(dòng)星系核和高光度活動(dòng)星系核，它們除光度外有很多不相同的觀測現(xiàn)象，如高光度的活動(dòng)星系核觀測到展寬的FeK-線以及光學(xué)紫外波段有大藍(lán)包，而低光度

2、的活動(dòng)星系核沒有觀測到這些性質(zhì)。目前的理論認(rèn)為低光度與高光度活動(dòng)星系核中的吸積過程有不同的吸積模式，即低光度活動(dòng)星系核的吸積過程是徑移主導(dǎo)的吸積流（ADAF），而高光度活動(dòng)星系核通過SSD吸積（可能在SSD上還有冕的產(chǎn)生）。
　　活動(dòng)星系核射電輻射的最明顯觀測特征是射電二分。不管是高光度還是低光度，它們的射電噪度（射電流量與光學(xué)流量之比）分布呈現(xiàn)出兩個(gè)序列。射電噪序列的射電噪度比射電寧靜序列高出大約三個(gè)量級(jí)。射電噪源一般觀測到明顯

3、的噴流結(jié)構(gòu)，而射電寧靜源的射電輻射較弱且都很致密。我們知道射電噪源的射電光度來源于噴流，但射電寧靜源的射電輻射起源還不清楚。
　　第二章中我們研究沒有觀測到明顯噴流的低光度活動(dòng)星系核的致密射電輻射起源。我們數(shù)值求解一維的相對(duì)論流體力學(xué)方程得到ADAF解，并計(jì)算ADAF中的同步輻射、韌致輻射以及它們的康普頓散射。發(fā)現(xiàn)低光度活動(dòng)星系核的X射線可以很好地被ADAF解釋，并且ADAF中熱電子的同步輻射遠(yuǎn)低于低光度活動(dòng)星系核的射電輻射。由于

4、Sgr*A的射電輻射能被ADAF中非熱電子很好地解釋，我們假設(shè)ADAF中有少部分電子被磁重聯(lián)或湍流過程加速成非熱分布，發(fā)現(xiàn)只需要熱電子能量百分之幾的非熱電子就能解釋大多數(shù)沒有觀測到噴流的低光度活動(dòng)星系核的射電輻射。因此，沒有明顯噴流的LLAGNs的射電輻射可能來源于吸積流中的非熱電子。
　　第三章中我們研究了射電寧靜的高光度活動(dòng)星系核中的射電輻射問題。由于射電寧靜的高光度活動(dòng)星系核的射電輻射也非常致密，大部分無明顯噴流結(jié)構(gòu)。利用盤

5、冕模型計(jì)算發(fā)現(xiàn)冕中熱電子的同步輻射仍然遠(yuǎn)低于射電寧靜高光度活動(dòng)星系核的射電輻射且譜形不合。我們同樣假設(shè)冕中也有一部分電子被加速成了非熱分布，計(jì)算發(fā)現(xiàn)冕中非熱電子的同步輻射光度也低于觀測射電光度且譜形不合。然后我們考慮可能的外流輻射，發(fā)現(xiàn)基本與觀測相符合，因此射電寧靜高光度活動(dòng)星系核的射電輻射應(yīng)該來自于外流。
　　第四章中首先求得了非熱電子同步輻射光度與中心黑洞質(zhì)量以及吸積率的解析關(guān)系，根據(jù)第二章以及第三章吸積盤模型的光學(xué)/X射線光

6、度與黑洞質(zhì)量以及吸積率的關(guān)系得到了各種條件下的射電光度與光學(xué)/X射線光度以及黑洞質(zhì)量的關(guān)系。通過這個(gè)關(guān)系可以非常容易限定射電輻射的起源。我們把它應(yīng)用于低光度和高光度活動(dòng)星系核，發(fā)現(xiàn)吸積流和外流均可以解釋低光度活動(dòng)星系核的射電觀測現(xiàn)象，而高光度活動(dòng)星系核的射電觀測現(xiàn)象只能用外流解釋。
　　綜上所述，我們認(rèn)為射電噪 AGN的射電輻射來自于噴流。對(duì)于射電寧靜源， LLAGNs的射電輻射有可能來源于吸積流中的非熱電子，也可以用外流來解釋；