上海天文台活动星系核研究

简要介绍了上海天文台活动星系核研究小组近几年来利用国际VIBI网进行活动星系核的VLBI观测情况以及在活动星系核研究方面所取得的主要进展。     

活动星系致密核的研究

本文对几个大样本ＶＬＢＩ观测的致密核（ｃｏｒｅ） 进行了统计研究,包括核的谱指数, 核的角大小随ＶＬＢＩ观测频率的变化,核角大小与致密喷流角大小的关系以及核角大小随红移的变化,并在非均匀喷流模型下估算了喷流中磁场和相对论性电子密度的分布。     

活动星系核家族

从观测事实出发,我们给出了活动星系核的定义,阐述了活动星系核的细致分类,探讨了影响活动星系核观测特征的各种因素,以及它的家族成员之间的相互关系。最后,我们指出活动星系核的现象是极普遍的。     

活动星系核初探

观测表明,在IE0317+186、Mark421、ON+231、BL Lae等四个BL Lae天体中,都具有大振幅、短时标的激烈光变。在本文中,我们论证了如果把这种现象解释为中心黑洞的吸积盘不稳定性,那么,利用光度时标、光变曲线的最大值及最小值就可以估计出其中心致密天体的质量及辐射区域的大小。     

活动星系核的喷流

本文首先对由活动星系核中发出的喷流的研究历史和观测特征作了概括介绍。然后着重评述关于喷流的产生(即最初的加速和准直机制)的两类基本模型。辐射压支持的流体厚吸积盘模型已经得到比较多的研究,看来存在一些难以解决的问题。电磁流体吸积盘模型似乎更有吸引力,但还需要大量的工作进一步详细探讨。     

神秘的活动星系核

随着观测仪器的发展和观测技术的提高,人类发现的星系已经多达上百亿个。为了研究它们,几十年来已经建立了多种分类系统,其中影响最大、应用最广的当属哈勃分类。在这种分类中,星系按形状可分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。这些星系中的绝大多数都相当宁静,物质活动的规模都较小,我们称之为正常星系。     

活动星系核连续谱辐射

连续谱辐射是研究活动星系核结构主要手段之一，谱型，光变，偏振是表征连续谱性质的最主要内容，活动星系是的最主要特征是几乎覆盖了整个电磁波波段，且有着大幅度和快速时标的光变，主要评述了活动星系核从射电到γ射线的全波段性质，观测对活动星系结构核的物理限制及现存的物理模型和解释，并指出了将来的课题。     

活动星系核的统一模式

本文评述活动星系统的统一模式理论研究。这一研究的基础是活动星系核的相对论性射束效应和它周围各向异生气体的遮蔽效应，我们首选叙述几种统一模式，并阐述其发展。然后讨论检验统一模式的统计检验进展，特别是Ｒ参数的作用，本文还评述了多波段（特别是光学和红外）的统一模式统计检验问题。     

活动星系核的光学变化

活动星系核有两种主要的光变:不规则的闪耀和比较有规律的周期性光变,不规则光变的典型的时间尺度是10~4—10~5秒,周期性光变的典型的时间尺度是10~6—10~8秒。这篇综述主要讨论基于活动星系核黑洞吸积模型上的一些光变模型。这些讨论表明,活动星系核的短时标光变特征对厚吸积盘模型提供了强有力的支持。对时标较长的周期性光变,尽管现在已有不少模型(“亮斑”、薄盘的不稳定性、双稳定性、自引力吸积盘的脉动等等),但是所有这些模型都不够完善;当然也有些模型是很有希望的(如双稳定性)。     

星系群中活动星系核的比例研究

相对于大量X射线辐射显著而无光学发射线的活动星系核(AGN),已被光谱证认了的X射线选AGN可能尚处于黑洞显著增长的高吸积率演化阶段,因而具有明显的光学发射线特征.利用COSMOS(Cosmological Evolution Survey)天区深场多波段测光和光谱数据,在红移范围为0.1z1.0的星系群成员星系样本中寻找具有光学发射线特征的X射线选AGN.研究发现,星系群中的绝大多数这类AGN(约96%)是窄发射线AGN,星系群中AGN比例普遍低于1%,且随着红移有微弱的上升趋势.     

Alpha-Effect,Helicity and Angular Momentum Transport for a Magnetically Driven Turbulence in the Solar Convection Zone

Solar Physics - For a given field of magnetic fluctuations the dynamo-α, as well as the kinetic and current helicities, have been computed, assuming that turbulence is subject to magnetic...     

Momentum and Angular Momentum in the Expanding Universe

A new approach has been used to evaluate the momentum and angular momentum of the isotropic and homogeneous cosmological models. It is shown that the results obtained for momentum exactly coincide with those already available in the literature. However, the angular momentum expression coincides only for the closed Friedmann model.     

电子回旋脉泽不稳定性驱动的太阳射电辐射机制

在解释天体爆发过程中的短时标相干射电辐射现象方面,非热电子驱动的回旋脉泽辐射得到了广泛应用.在以往的研究中,一个关键条件是非热电子具有各向异性速度分布,从而有效激发回旋脉泽不稳定性.然而,观测显示太阳和其他天体的非热电子经常呈现负幂律谱形式的能量分布.非热电子的这种负幂律能谱特征会严重抑制回旋脉泽不稳定性放大率,因此,进一步研究非热电子的负幂律能谱分布行为,能拓宽电子回旋脉泽辐射机制的适用性,很好地发展天体射电辐射机制理论.最近研究结果显示,负幂律谱电子的低能截止行为可以有效地激发电子回旋脉泽辐射,从而拓宽了其在天体物理研究中的应用范围.     

Tidal Angular Momentum in Close Binary Systems in presence of Wind Driven Non-conservative Mass Transfer with Uniform Mass Accretion Rate

A very well-known property of close binary stars is that they usually rotate slowly than a similar type single star. Massive stars in close binary systems are supposed to experience an exchange of mass and angular momentum via mass transfer and tidal interaction, and thus the evolution of binary stars becomes more complex than that of individual stars. In recent times, it has become clear that a large number of massive stars interact with binary companions before they die. The observation also reveals that in close pairs the rotation tends to be synchronized with the orbital motion and the companions are naturally tempted to invoke tidal friction. We here introduce the effect of tidal angular momentum in the model of wind driven non-conservative mass transfer taking mass accretion rate as uniform with respect to time. To model the angular momentum evolution of a low mass main sequence companion star can be a challenging task. So, to make the present study more interesting, we have considered initial masses of the donor and gainer stars at the proximity of bottom-line main sequence stars and they are taken with lower angular momentum. We have produced a graphical profile of the rate of change of tidal angular momentum and the variation of tidal angular momentum with respect to time under the present consideration.     

Momentum of meteoroids and its effect on the Earth's atmosphere

Recent studies have attributed certain properties of the Earth's atmosphere to excess orbita angular momentum of impinging meteoroids. A realistic analysis of meteor observations does not support the existence of this excess.     

大气角动量变化以及对地球自转季节变化的激发

利用日本气象局AMIPⅡ大气数值模式的输出结果，基于BP方法和SP方法计算了1979年至1996年大气角动量变化以及对地球自转季节变化激发的差异。利用最小二乘谐波拟合方法和气候平均图方法，分析了大气角动量的季节变化，并与同时期采用NCEP再分析资料和JMA客观分析资料计算的大气角动量进行比较。     

基于有效角动量函数的多参数极移预报

极移的变化与多种激发息息相关,这些激发包括大气表面压力和大气风、海底压力和洋流、陆地水分布以及气候变暖导致的海平面变化,并且可以通过有效角动量函数来估计.在极移预报中,通过刘维尔方程融合有效角动量函数,并利用最小二乘与自回归组合的方法进行拟合及外推,同时,对自回归模型的可调节参数设置更多的选择,在不同的极移预报阶段,对于不同分量的预报匹配更优的参数,有效地提高了极移的预报精度.在441次1–90 d的极移预报实验中,短中期的预报改善更为明显,在1–6 d和7–30 d的极移X预报结果中,分别有56.9%和53.5%优于国际地球自转服务(International Earth Rotation Service, IERS)的预报;在1–6 d和7–30 d的极移Y预报结果中,分别有66.5%和59.7%优于IERS的预报.整体上,极移Y的预报精度比极移X的预报精度有更多的提升,以IERS的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品EOP 14C04 (IAU2000A)为参考,极移X预报在第1 d、第5 d的MAE (Mean Absolute...     

重子物质对暗物质晕形状和角动量的影响

利用高精度大样本的冷暗物质($\Lambda$ cold dark matter, $\Lambda$CDM)宇宙学数值模拟的数据, 对重子物质如何影响暗物质晕的形状和角动量进行了研究.使用了3种数值模拟数据, 纯暗物质模拟、含辐射冷却、恒星形成和动力学超新星反馈的模拟, 包含活动星系核反馈效应的恒星形成模拟. 对这3种模拟, 还进行了不同红移处的比较. 主要结果如下.重子物理过程会改变暗物质晕的质量分布, 特别是有活动星系核反馈机制的情况下.比如, 活动星系核反馈会减少大质量暗物质晕的形成.随着宇宙的演化, 暗物质晕的空间形态逐渐由扁变圆. 重子物质的存在会加速暗物质晕形状的变化过程, 而且会使暗物质晕形状变得更圆. 但是活动星系核的反馈会对这一加速效应产生抑制.重子物质对暗物质晕的影响与暗物质晕的质量和半径都存在一定的依赖性.暗物质晕的质量越大, 它会呈现更扁的形态. 同时, 重子物质对任意质量的暗物质晕或暗物质晕在任意半径处的变圆均有一定的促进作用,尽管活动星系核反馈会抑制这一促进作用.特别是对于暗物质晕在0.2--0.6倍维里半径处的形状, 重子物质的影响尤为明显.此外, 重子物质的存在会对暗物质晕的角动量产生显著影响, 它会增大暗物质的角动量. 暗物质晕的自旋参数与质量无相关性, 但是与暗物质晕的半径存在一定的相关性.     

Mark 421天体多波段辐射机制研究

基于对数抛物线型电子分布,用单区、均匀同步自康普顿(Synchrotron Self-Compton,SSC)辐射模型计算BL Lac天体S5 0716+714的多波段能谱,并与Paggi等人的结果进行了比较.模型的计算结果与Paggi等人直接用δ函数近似得到的结果不同,导致该差异的主要原因可能是由于单电子同步辐射的δ函数近似丢失了电子的部分能量而影响逆康普顿散射结果.把该模型分别应用于Mark 421天体的高、中、低3种不同状态下的多波段观测结果,理论计算结果能与不同状态下的观测结果符合得很好.分析认为,观测到的Mark 421天体的不同状态可能是由于喷流内电子分布变化引起的.     

Small-Scale Energy Release Driven by Supergranular Flows on the Quiet Sun

We present data and modelling for the quiet Sun that strongly suggest a ubiquitous small-scale atmospheric heating mechanism that is driven solely by converging supergranular flows. A possible energy source for such events is the power transfer to the plasma via the work done on the magnetic field by photospheric convective flows, which exert drag on the footpoints of magnetic structures. We present evidence of small-scale energy release events driven directly by the hydrodynamic forces that act on the magnetic elements in the photosphere, as a result of supergranular-scale flows. We show strong spatial and temporal correlation between quiet-Sun soft X-ray emission (from Yohkoh SXT) and SOHO MDI-derived flux removal events driven by deduced photospheric flows. We also present a simple model of heating generated by flux submergence, based on particle acceleration by converging magnetic mirrors. In the near future, high resolution soft X-ray images from XRT on the Hinode satellite will allow definitive, quantitative verification of our results. Electronic Supplementary Material The online version of this article () contains supplementary material, which is available to authorized users.