BlazarBlazar 天体中喷流的物理性质天体中喷流的物理性质云南天文台王建成

报告内容报告内容Blazar 天体及其喷流新的观测结果和问题研究课题

BlazarBlazar 天体天体具有相对论运动喷流的活动星系核，其喷流运动方向小角度指向观测者。表现出大幅快速光变、高偏振、强高能辐射、视超光速运动源等性质。包括 BL Lac 天体和平谱射电类星体（ FSRQs ） 具有宽波段的辐射能谱分布（ SED ），表现双峰结构

Blazar 天体的辐射主要来自喷流的贡献，即喷流中相对论电子的同步辐射和逆 Compton 辐射。喷流的形成、结构和演化决定 blazar 天体的辐射性质和演化特征。

辐射成束 ，超光速运动 ，

辐射增强 ，

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新的观测结果和问题新的观测结果和问题Blazar 天体能谱序列随一些物理参量减小，辐射能谱分布（ SED ）的峰值频率向高频移动，对应的天体从 FSRQs 向 LBLs 和 HBLs 过渡。

物理解释主要涉及喷流的激波耗散、相对论电子辐射冷却、功率大小和宽线区性质。问题：新统计样本发现谱序列不存在（ 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 峰出现在低频波段出现一些高峰值频率的亮 blazar 天体怀疑 blazar 谱序列可能是一种选择效应辐射能谱的峰频率可能有内部的物理限制

能谱序列的理论问题相对论电子的能谱分布、喷流中的磁能密度、软光子场的能量密度决定辐射的能谱分布相对论电子的能谱分布由加速、辐射损失、电子注入等过程决定

Blazar 谱序列统计上反映了电子能谱与辐射损失的关联，对于 FSRQs 天体，来自宽线区的光子能量密度主导电子的辐射损失；对于 BL Lac 天体，喷流中的磁场主导电子的辐射损失，决定电子能谱分布。 一些 Blazar 天体违反谱序列，是否凸现喷流中粒子加速或注入的重要特性？

Blazar 天体的大尺度（ Kpc ）喷流出现很多结（ Knot ） 不同波段结的空间轮廓（即亮度变化）不一致结的 X 射线亮度沿喷流向外减小，而其射电亮度却增加 喷流中单一成分电子的辐射模型面临困难（该模型在喷流的小尺度适用）

大尺度喷流可能存在不同的电子成分和形成机制一些 blazar 天体的大尺度和小尺度喷流有相近的 Doppler 因子和功率 喷流没有受到严重的减速或耗散

Blazar 天体的小尺度喷流VLBI 观测发现 BL Lac 天体中喷流的亮温度向外迅速下降，这种下降趋势比 FSRQs 和射电星系明显 为什么？是 BL Lac 天体喷流有较强的磁场使相对论电子快速损失能量，还是喷流张角迅速增大？

VLBA 的线偏振观测发现在小尺度上（ pc 尺度） Blazar 天体的偏振度沿喷流向外增加，其中 BL Lac 天体具有较大的偏振、电矢量方向沿喷流方向，表明喷流是高磁化的流体，并存在稳定的结构和保持准直 是什么机制维持这种结构？

TevBlazar 天体为了避免 Tev 辐射的正负电子对吸收，要求喷流具有较大的整体运动（ Γ>15 ），但 VLBI 没有观测到喷流的高速运动， VLBA 也没有观测到喷流 pc 尺度内的快速减速和运动激波。 喷流可能存在横向速度分布 如何确定喷流的横向速度结构和张角？是什么原因导致喷流的横向速度结构？

喷流的形成和成分 Blazar 天体的喷流是以磁场主导（ Poynting流）还是以物质主导（物质流）？ 理论研究认为相对论喷流的形成与磁场的作用有关，磁场连接吸积盘和中心旋转黑洞，在黑洞附近产生 Poynting 流主导的喷流，该喷流在磁压驱动加速、携带物质等作用下，由 Poy

nting 流逐渐转变成运动能流的喷流（物质流）

观测方面， FRSQs 宽线区和吸积盘的辐射很强，如果物质主导的相对论性喷流通过高密度辐射场，它应该以逆 Compton 散射过程产生软 X 射线，辐射能谱分布上表现出软 X 射线鼓包（ bump ），观测上没有发现，这表明喷流在宽线区内应该是 Poynting 流，物质主导的FRSQ 喷流的形成和准直只能发生在宽线区外。

强激波不能在磁场主导的喷流中形成，如果 FRSQs 的强高能爆发由激波产生，该爆发只能发生在物质主导的喷流中。 FRSQs 的喷流可能存在从内部磁场主导向外部物质主导的演化过程BL Lac 天体的喷流具有怎样的构成，是否存在 Ponyting 流向物质流的演化？

研究课题研究课题喷流的结构从观测资料上寻找 FRSQs 、 LBLs 、 H

BLs 不同子类天体喷流的结构特征构造具有横向速度结构的二维喷流辐射模型，研究喷流的张角、横向速度分布、磁场结构等物理参量对辐射的影响，寻找物理参量之间的关联。

喷流中的粒子加速利用观测资料寻找加速率参量和辐射能谱参量之间的统计关联 分析 Blazar 天体不同子类的粒子加速率、辐射损失的特征形式 研究粒子加速与喷流能量耗散的关系

喷流的加速过程 研究 Ponyting 流耗散和喷流加速过程

考虑磁场位形、初始喷流质量、物质加载、磁重联等物理因素，求解 MHD 方程，研究喷流的加速过程。利用观测资料来限定不同的物理参量，统计上研究 FSRQs 、 BL Lac 天体不同子类（吸积率不同）与初始磁能、初始喷流质量和物质加载的关联。

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