活动星系核时间特性的相对论轨道模型
摘要
我们提出一个统一模型，用于解释在窄线Seyfert 1(NLSy1)星系中观测到的X射线准周期振荡(QPO)、以及耀变体中的γ射线和光学波段QPO。这些QPO的起源归因于这些活动星系核(AGN)日冕或喷流中的等离子体运动。对于X射线QPO，我们应用广义相对论进动模型于NLSy1 1H 0707-945中观测到的两个同时性QPO，并推导出轨道参数，如发射区半径，以及圆轨道的自旋参数；在球轨道解情形下，我们得到了Carter常数、以及半径。在其他仅观测到单个X射线QPO的情形中，我们确定了NLSy1星系REJ 1034+396、2XMM J123103.2+110648、MS 2254.9-3712、Mrk 766和MCG-06-30-15的轨道参数。通过应用灯塔模型，我们发现基于喷流的γ射线和光学QPO在相对论磁流体力学框架下具有运动学起源是可能的。基于内建的哈密顿表述，并采用仅由圆轨道或球轨道组成、轨道能量服从幂律分布的等离子体，我们证明由此得到的傅里叶功率谱密度(PSD)在ISCO对应能量处存在一个转折。进一步，我们推导了PSD斜率与能量分布斜率之间的关联公式。总体而言，鉴于这些相对论轨道模型在匹配内日冕与喷流不同尺度上观测到的QPO频率和PSD方面取得了初步但令人鼓舞的结果，这促使我们构建更细致的模型，包括日冕中能谱的转移函数以及用于等离子体流动及其偏振性质的相对论磁流体力学喷流模型。
引用
@article{arxiv.2009.03061,
title = {A relativistic orbit model for temporal properties of AGN},
author = {Prerna Rana and A. Mangalam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.03061},
year = {2020}
}
备注
28 pages, 11 figures [24 sub-figures], 6 Tables, final edited version, Accepted in Galaxies; special issue on "X-ray flux and spectral variability of Blazars"