活性星系核中尘埃环内云的碰撞：观测后果

通过红外干涉仪望远镜，NGC 1068 的几何厚度尘埃环已明确解析。这意味着构成尘埃环的云正在进行超声速碰撞。我们指出，碰撞形成强烈的非相对论冲击波，加速相对论电子的能量分布。尘埃环将吸积盘的辐射转化为红外波段。我们指出，尘埃环内红外光子的能量密度远高于云中磁场的能量密度，逆伽马散射的种子光子主要来自红外光。相对论电子的最高能量可达洛伦兹因子 $10^5$。我们计算了尘埃环中电子的同步辐射和逆伽马散射辐射的谱。尘埃环中的相对论电子从射电到 $\gamma$ 射线发射非热辐射，这些辐射在尘埃环的区域中各向同性扩散。我们发现最显著的特征是约 $\sim 0.5-1$ GeV 峰。我们将此模型应用于 NGC 1068，发现其核心成分 $S_1$ 的观测射电发射可由尘埃环中相对论电子的同步辐射解释。我们预测尘埃环将产生峰值位于 $\sim 1$ GeV、光度为 $10^{40}$ erg/s 的 $\gamma$ 射线发射，这在未来可被 {\em Gamma-Ray Large-Array Space Telescope} 检测到。这将为理解环内物理过程提供新的线索。尘埃环的非热辐射可能解释 Seyfert 星系的射电发射。对 $\gamma$ 射线背景辐射的宇宙学意义也已讨论。