VLBI与视超光速源——(Ⅱ)观测特征和理论探讨

作为上一篇文章的继续,本文从总结迄今已探测到的视超光速源的一般特征出发,简要地讨论了视超光速源在活动星系核分类研究中的地位;并综述了较普遍接受的对于视超光速源的一些理论探讨。文章的最后简述了目前对视超光速源观测的问题和前景。     

在6厘米波长对类星体3C454.3的九站VLBI观测

3C454.3是近几年引起广泛注意的一个强活动射电类星体,它有毫角秒尺度的核——喷流结构,其核在1981年的一次流量密度大爆发之后,显示出“超光速增亮”现象,在6厘米波长,用包括欧洲、美国及南非的9个射电望远镜,于1983年10月对3C454.3进行了甚长基线干涉网观测。观测结果除了证实其核——喷流结构,显示了从毫角秒到角秒尺度上该类星体结构的系统弯曲外,还清楚地揭示了“超光速增亮”所预期的,在1981年8月到1983年1月期间,核的超光速膨胀现象。     

质心运动的视超光速源的运动规律

在源的质心固定的视超光速模型的基础上，进一步出在质心运动情况下的视超光速运动的视速度议程，在喷流方向与源的退行方面相反的情况下，推导核与子源速率相等及核固定条件下子源真实速度的方程，然后代入视速度和由自康顿效应推算的喷流与视线的夹角数据，从而求出上述极值条件下子源的真实速度，再与对应源的哈勃红移速度相对照，结果发现，源的运动对其子源的速度没有影响。     

VLBI与视超光速源——(Ⅰ)观测手段与结果

类星体和活动星系核结构的变化及其中的视超光速运动,被认为是用VLBI方法所揭示的最重大的天体物理现象之一。十余年来积累了大量观测资料,迄今已经观测证实了不少于25个视超光速源,更广泛的监测和搜寻计划正在进行中。 本文从观测手段和结果两个方面,综述对视超光速源探测的方法及现状。在另一篇文章中将总结视超光速源的观测特征,以及为解释这些特征所作的有代表性而又较广为接受的理论探讨。     

视超光速源0106 013的观测研究

我们在利用上海和ＳＨＥＶＥ组成的ＶＬＢＩ网做南天区５ＧＨｚＶＬＢＩ普查的过程中，对致密射电源０１０６＋０１３的视超光速运动作了进一步的研究．结果表明：（１）分量１最有可能是核；（２）原视超光速喷流分量仍以０．２ｍａｓ／ｙｒ的自行速度向外运动；（３）发现一个新分量的爆发，新分量也是视超光速的，自行速度为０．１８ｍａｓ／ｙｒ；（４）喷流在大约５ｍａｓ处有较明显的弯曲，然后趋于与ＶＬＡ喷流的方向一致．     

具有哈勃流的相对论抛射运动学.(Ⅲ)求出超光速源反喷流可观测波长和寻找类星体的蓝移谱线(英文)

在求解类星体的喷流和反喷流的问题时,必须考虑哈勃流所起的作用．超光速反喷流的观测波长应是λｃｊ＝（δ／δ′）λｏｂ,这里δ和δ′分别是正喷流和反喷流的多普勒因子,λｏｂ是正喷流的观测波长．由于多普勒因子的作用,（δ／δ′）值是较大的,对于大多数超光速源可大到两个数量级,远远超出一般ＶＬＢＩ的观测波长范围．不过,也有些超光速的（δ／δ′）值小于１０,足以观测它们的反喷流．因为反喷流的波长值主要由哈勃流常数Ｈ０所决定,一旦测定反喷流观测波长,即可反过来估计Ｈ０的值．本文提出寻找类星体蓝移谱线的方法,这些类星体以高速向视线方向抛射物质而形成吸收线．我们在文献中找到１８条可能的蓝移谱线．     

视超光速运动的一个统计检验

本文利用文川提供的视超光速运动数据，对标准宇宙模型、相对论束模型及同步加速自康普顿散射机制在视超光速运动计算方面是否相容的问题进行统计检验．结果表明，理论预言与实际数据相吻合，上述诸理论是相容的，并且它们对视超光速运动的综合解释是合理的．     

真的有超光速运动吗?

超光速膨胀现象的发现自从１９０５年爱因斯坦提出狭义相对论以来,人们普遍认为任何物体的运动速度、任何信息的传递速度都不能超过真空中的光速Ｃ（３×１０１０厘米秒）。但１９７０年前后,几个天文小组对射电源３Ｃ１２０、３Ｃ２７３、３Ｃ３４５及３Ｃ２７９的观...     

视超光速射电源的统计分析

本研究了具有超光速的射电源,并由此得到了一些统计性质,分析表明,对视超光速射电源而言,源的束流在自身坐标系中的本征光度与非束流光度之比ｆ小于０．０１,ＢＬＬａｃ天体的ｆ大于其它核优类星体的ｆ,关系式Ｒ＝ｆδ＾３＋２不适本中的数据,这可能与两个因素有关,即ｆ与δ可能是相关的或本给出的δ下限与真实的δ有一定差别,核优系数（Ｒ）与亮温度（Ｔ）之间表现出密切的相关,但这相关只是多普勒因子与Ｒ和Ｔ相     

宇宙信息

宇宙信息银河系中一个超光速源位于英格兰的ＭＥＲＩＮ射电望远镜阵分辨率极高,记录了从一个黑洞迅速上升的物质。１９９７年１０月和１１月的两周记录的一系列图象表明,气体小云以光速的９０％以上的速度迅速穿过空间。由于小云中有一个是朝我们运动的,所以看起来它在...     

超光速粒子——爱因斯坦又犯错了？

2011年9月23日,欧洲核子物理研究中心（CERN）的科学家宣布了一个惊人的消息：他们发现了速度可能比光速更快的中微子。根据爱因斯坦的狭义相对论,光速为宇宙中一切物体的最快运动速度。而超光速中微子的发现一旦被证实,将对先前的理论提出严重挑战,甚至是引起物理     

南天区20个河外射电源的VLBI研究

本文报道南天区5GHzVLBI普查式观测结果．首次观测是在1992年11月期间进行的，共观测了23个河外射电源，获得了20个河外射电源的VLBI高分辨率的射电图象．有15个射电源呈现核喷流结构，1个有双向喷流，3个未分解，末发现有致密观源．在16个核喷流（包括一个双向喷流源）源中有11个呈现弯曲喷流现象．此外还首次发现有3个源中可能有超光速运动现象．     

河外低频射电变源研究的新进展

大多数低频变源的变化是由于星际媒质不均匀性引起的星际闪烁所造成的:少数是由于内部因素引起的。VLBI观测指出:未曾发现前者有结构变化;后者的结构变化及相关的其他变化似乎需要一个超光速现象或其他相对论性现象来解释。宽频带上变化相:关的低频变源绝大部分为视超光速源及其遴选者,这为我们寻找超光速源提供了一条重要的线索。     

类星体4C39.25的MERLIN图象：角秒尺度上的单边喷流

长时间以来被看作是典型致密双源之一的类星体４Ｃ ３９．２５,其主要成分显示坦谱,且具有特殊的视超光速结构变化,根据在１８厘米波长新的ＶＬＢＩ及ＭＥＲＬＩＮ观测,可以认为该源是一个核－喷流类星体。喷流在毫角秒尺度上旋转了大约９０度,并最终向７９度的方向角延伸,喷流中包含了几个“节”及在其终点的一个热斑。预期在更高频率的亚毫角秒观测可以证实这样的结构,并对其核本身在１８厘米,甚至６厘米波长都几乎是不可     

南天区20个河外射电源的VLBI研究

本报道南天区５ＧＨｚ普查式观测结果，首次观测是在１９９２年１１月期间进行的，共观测２３个河外射电源，获得了２０个河外射电源的ＶＬＢＩ高分辨率的射电图象，有１５个射电源呈现核喷流结构，１个有双向喷流，３个未分解，未发现有致密双源，在１６个核喷流（包括一个双向喷流源）源中有１１个呈现弯曲喷流现象。此外还首次发现了３个源中可能有超光速运动现象。     

类星体4C39.25的MERLIN图象:角秒尺度上的单边喷流

长时间以来被看作是典型致密双源之一的类星体４Ｃ３９．２５,其主要成分显示坦谱,且具有特殊的视超光速结构变化。根据在１８厘米波长新的ＶＬＢＩ及ＭＥＲＬＩＮ观测,可以认为该源是一个核－喷流类星体．喷流在毫角秒尺度上旋转了大约９０度,并是终向７９度的方向角延伸,喷流中包含了几个“节”及在其终点的一个热斑。预期在更高频率的亚毫角秒观测可以证实这样的结构,并对其核本身在１８厘米,甚至６厘米波长都几乎是不可见的作出解释．     

视超光速源的统计分析

本文收集了视超光速源样本的有关观测数据，在同步加速自康普顿散射机制下导出了各源的多普勒因子，再利用视超光速源的相对论射束模型计算样本源的有关物理量，如射电光度和亮温度，并与它们的观测值作直接的比较，得到较好的相关结果。这些结果支持了活动星系核中具有相对论射束运动的假设。同时我们比较了样本源的射电、光学、Ｘ射线的发现它们之间有一定的相关性，说明在不同波段上的辐射机制可能存在某种联系。     

百秒差距尺度上的4C39.25

通过主要在短厘米波长的全球VLBI观测,已经发现强射电类星体4C39.25在十秒差距尺度结构中的视超光速运动,其运动学图景表明该源是一个很特殊的视超光速源.近几年已提出了若干模型,试图解释这特殊的运动图景.报道不多的百秒差距尺度的VLBI观测,很可能有助于检验提出的模型.本文介绍用欧洲网及上海25m天线,在18cm波长对4C39.25所作的VLBI 成象观测的初步结果,显示百秒差距尺度复杂结构及可能存在的视超光速运动.     

视超光速源中3C454.3的特殊性

本文从简要总结迄今所发现的视超光速源开始。介绍近年来探测到的视超光速源之一——类星体3C 454.3的VLBI多频段,多历元观测及其主要结果。采用列表对比方式表明此源相对其他视超光速源的一般特征呈现的特殊性。最后对此特殊的视超光速源的可能解释作初步讨论。 本文可以看作是对3C453.3观测已有报导[12]和[13]的进一步补充。     

类星体3C345中的VLBI核心在运动吗?

在视超光速源3C345(类星体)中,有5个VLBI节点被观测到有视超光速运动,特别是其中靠近核心的两个节点C_4和C_5沿着不同的弯曲轨道运动.本文考虑这种双轨道运动是由于射电核心运动造成的可能性.利用现有资料,把观测到的C_4和C_5的运动,分解成射电核心的运动和它们沿着一条共同的轨道运动.结果表明,这种分解可以很好地拟合现有关于节点C_4和C_5的观测结果.对进一步的观测检验和模型的物理涵义作了扼要的讨论。