《射電活動星系核中的吸積模式和噴流形成研究》是依託華中科技大學，由吳慶文擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：射電活動星系核中的吸積模式和噴流形成研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳慶文
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
吸積和噴流是高能天體的重要研究對象，一般認為相對論性噴流的形成可能和黑洞自轉有關，近期的相對論數值模擬也支持這樣的觀點。然而觀測表明一些活動星系核（如MCG-6-30-15）中央黑洞是高速自轉的，但它們卻是射電寧靜的,這說明黑洞自轉可能僅是噴流形成的重要條件之一，黑洞吸積活動或其它因素也許對噴流的形成產生了重要影響。本項目將以射電活動星系核的觀測現象為出發點，主要研究：（1）不同類型射電活動星系核中的吸積模式與吸積燃料供應；（2）噴流的形成與吸積模式和黑洞自轉的關係。通過觀測和理論對比，研究黑洞自轉和吸積過程的演化在噴流形成以及射電活動星系核演化過程中所起的作用。同時，對射電活動星系核中黑洞質量、黑洞自轉、吸積過程和噴流物理的研究也將對我們理解活動星系核甚至星系的整體演化有重要意義。
結題摘要
申請人計畫研究射電活動星系中噴流物理以及噴流形成的機制，並進一步研究吸積和噴流過程在不同尺度黑洞天體中的表現。通過三年時間的研究，較好的完成了當初提出的科學目標，並在一些研究方向有所新的發現。申請人和指導的學生在主流天文學期刊上共發表論文11篇（其中國際著名天文學期刊ApJ 7篇MNRAS 2篇），另外還有三篇文章在審稿中（ApJ 1篇，MNRAS 2篇）。在該基金的支持下，申請人指導了4名博士生、2名碩士生（1名已畢業）和1名博士後（已出站）參與該課題研究，其中1名博士生目前到歐洲核子中心丁肇中教授團隊進行聯合培養。我們把主要的科學結果總結如下：（1）利用一批具有相似黑洞質量的活動星系核來模擬單個黑洞的演化，發現噴流或外流的強弱主要依賴於熱電漿的多少（比如ADAF或冕），這對理解噴流或外流的形成具有重要意義；（2）利用近期的Fermi和其他多波段準同時性數據，發現blazar噴流中很可能含有大量正負電子對； （3）近期發現很多黑洞雙星的射電-X射線關係比原來發現的0.6次方關係陡得多（如~1.4次方關係，這些源被稱為‘例外源’），我們利用RXTE數據研究發現，射電-X射線關係與X射線譜演化有密切關係，當X射線普指數和流量呈反比關係時，射電-X射線符合0.6次方關係，而當X射線普指數和流量呈正比關係時，射電-X射線關係符合1.4次方關係，該結果給出不同的射電-X射線關係是由吸積模式轉換導致的證據，進一步的理論計算支持這個結論；（4）發現黑洞自轉可能在吸積盤動力學（如扭曲盤）和噴流形成中起到重要作用（如NGC 4258）；（5）發現黑洞雙星中的例外源和明亮活動星系核性質類似並進一步給出了一個新的輻射有效黑洞的基本面關係；（6）發現超大黑洞質量的blazar天體和恆星級伽馬暴具有相似的時變-洛倫茲因子、時變-伽馬射線光度等關係，進一步給出了二者相似性的證據。此外，申請人還就伽馬暴中央引擎的特性、星際電漿中磁場的限定等也做了一定研究，主要結果也都發表在國際知名天文學雜誌上。
