关于 M87 喷流的同步辐射分析

我们提出，M87 喷流中强度变化和光谱演化可由粒子动量分布函数和磁场的绝热变化所解释。这一解释得到 M87 喷流中射电至光学光谱指数几乎不变且射电亮度变化适中的支持。假设磁场与密度之间存在简单比例关系，我们利用 Sparks、Biretta 与 Macchetto (1996) 对 2 cm VLA 强度图的投影来预测喷流沿方向的光谱演化。通过将结果与 Neumann、Meisenheimer 与 Roeser (1997) 对模型光谱（约 10^15 Hz 处截止）的光谱数据 spatially resolved 拟合结果进行比较，我们推导出磁场和总压力的下限。为解释喷流中同步冷却的弱性，磁场强度必须低于等能量分配值。虽然在非相对论性喷流假设下推得的压力远高于 M87 中星际介质的估计压力，但当喷流的洛伦兹因子在 3-5 之间且倾斜角小于约 25 度时，压力估计接近星际介质压力。我们推导出的平均最佳拟合磁场范围为 20-40 微高斯，偏离等能量分配约 1.5-5 倍。该模型与 Bicknell 与 Begelman (1996) 提出的 M87 喷流中图案为弱、斜冲击波的假设相符。在一次元费米加速作用于射电至光学光谱斜率影响不大，可能却解释 X 射线光谱。