高能Gamma-ray AGNs的射电观测和研究

发布时间：2020-11-15 02:52

　　 在能谱大于100MeV的γ-ray波段上,空间的高能γ-ray实验望远 镜(EGRET)和地面的Whippleγ-ray观测站已经检测到80多个活动星系核。 它们都是射电噪源,属于blazar天体。在γ-ray爆发时,常在低频的射电波段 上检测到爆发。该类源的射电喷流具有视超光速运动的比例甚高。由于所有 的γ-rayAGNs都具有强的射电辐射,所以人们一直在努力研究γ-ray辐射和射 电辐射之间的联系。 VLBI技术是现代天文观测中能获得最高分辨本领的观测手段,利 用VLBI技术对γ-rayAGNs的相对论射电喷流结构、视超光速运动和喷流的 弯曲进行研究,将有助于我们探索该类源的γ-ray和射电辐射的关系。 本文主要致力于进一步完备γ-rayAGNs的射电图像样本,利用VLBI技术 对一些缺少射电图像的高能AGNs进行观测,获得它们的致密结构图像研究它 们的形态结构和辐射特性。 在第1章中,我们简单概述了AGNs的基本特性,并收集了87颗具有高能辐 射的AGNs样本,以进行统计分析。 在第2章,介绍了我们对一个γ-rayAGNs子样本的射电观测。并给出了利 用欧洲VLBI网观测的13颗源的射电图像。其中1604+159和2022?077是首次获 得VLBI图像。观测结果表明这些源在毫角秒尺度上大部分呈现核–喷流结构, 只有两颗源较致密,尚未分解。通过比较两个历元的欧洲VLBI观测结果,我 们检测到三颗AGNs(0827+243,0829+046,1604+159)的视超光速运动,它们的 视横向速度分别为18.5c,6.9c,2.2–3.5c。其中1604+159是首次被证认为视超 光速源。同时我们还研究了该子样本中,喷流从毫角秒到角秒尺度的弯曲情 况。 在第3章,我们介绍对γ-ray类星体0202+149进行多历元多波段的射电 观测。给出了该源在5GHz的MERLIN图像和在1.67,5GHz和15GHz多历元 的VLBI观测结果。在这些研究中,我们发现了该源在亚角秒尺度上有一强核 和准对称双瓣结构。主瓣较强且离核较远。在毫角秒尺度上,我们发现该源的 喷流有明显的弯曲,这可能意味着该源的喷流在一圆锥面上沿螺旋状运动。 从0202+149的亚角秒形态分析,它极象致密对称源(CSO)。通过研究该源的射 电流量变化,喷流的弯曲,以及其视超光速运动,我们判断该源并非致密对称 第ix页 WP=13 摘要 源。 第4章给出类星体DA193四个历元的VLBI观测和模型拟合结果。我们检测 出其喷流自行速度为0.105±0.02masyr?,相应的视横向速度为4.5±0.86c。 计算出的多普勒因子和亮温度确认DA193的辐射靠近视线方向。我们测出的速 度是以前观测给出速度的四倍,这可能有两种原因。其一,该喷流正在加速, 可能是由于弯曲喷流靠近视线的投影效应引起的。其二,是两个不同分量, 来自两次不同的射电爆发。在本章我们也给出了致密对称源(CSO)OQ208的5 GHz和8.4GHz的VLBI观测结果。我们发现它的膨胀速度在减缓,原因可能是 受到周围介质的冲击。同时发现在靠近核的热斑分量在低频波段上受到更多的 自由–自由吸收,我们解释为是靠近核的地方的电子密度更高的缘故。 在第5章研究了γ-rayAGNs的喷流方向从毫角秒尺度到角秒尺度的弯 曲(?PA)。在洪晓瑜等人研究样本的基础上,我们利用本文的观测结果, 扩大了?PA统计的样本源。我们的统计结果支持洪晓瑜等人的结论:γ-ray类 星体具有较小的?PA。而γ-rayBLLac天体的?PA分布在较大的范围内。由 于BLLac天体被认为其喷流很接近视线,大的?PA可能是投影效应造成的。 因此说明较准直的AGNs有利于人们检测到它们的γ-ray辐射。我们同时分析 了VLBI高频(22,43GHz)观测结果,发现γ-rayAGNs在亚毫角秒尺度上喷流弯 曲是很普遍的。
【学位单位】：中国科学院研究生院（上海天文台）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2003
【中图分类】：P161
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 综述
    1.1 活动星系核简介
        1.1.1 活动星系核现象
        1.1.2 射电喷流
    1.2 γ-ray AGNs
        1.2.1 γ-ray望远镜
        1.2.2 高能γ-ray AGNs的样本
    1.3 γ-ray AGNs 辐射机制和研究进展
        1.3.1 辐射机制
        1.3.2 γ-ray与低频辐射的相关
        1.3.3 γ-ray AGNs 的VLBI性质
    参考文献
第二章 γ-ray AGNs 的VLBI观测
    2.1 观测
    2.2 数据处理
    2.3 个源研究
        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 物理参数
    2.5 总结
    参考文献
第三章 γ-ray quasar 0202+149的双边辐射
    3.1 0202+149简介
    3.2 观测和数据处理
    3.3 图像分析
        3.3.1 亚角秒尺度结构
        3.3.2 （亚） 毫角秒尺度结构
    3.4 弯曲喷流和喷流旋转
        3.4.1 喷流弯曲的分析
        3.4.2 喷流旋转的可能
    3.5 总结和讨论
    参考文献
第四章 DA193和OQ208的观测
    4.1 DA193中的加速喷流
    4.2 Two mini-lobes of the CSO OQ208
第五章 γ-ray AGNs ?PA统计分析
    5.1 △PA统计
    5.2 高频?PA统计
    5.3 讨论
    参考文献
第六章 总结与展望
攻读博士学位期间的研究成果
个人简历

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 卢炬甫;黑洞吸积盘理论进展[J];天文学进展;2001年03期

2 曹新伍;活动星系核中的喷流形成[J];天文学进展;2002年01期

本文编号：2884256