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康普顿火箭与相对论性喷流的最小功率

宇宙学与河外天体物理 2015-05-19 v2

摘要

相对论性喷流的功率取决于喷流本身携带的轻子和质子数量。我们有理由相信,强大的伽马射线平谱射电源在其辐射冷却剧烈的区域发射了大部分辐射。这有助于确定解释我们观测到的辐射所需的最少发射轻子数量。质子的数量则更不确定。如果每个电子对应一个质子,它们将主导喷流功率,但如果辐射是由电子-正电子对产生的,则它们可能不重要。在这种情况下,总喷流功率可能小得多。然而,如果伽马射线通量是由逆康普顿散射产生的,且种子光子来自喷流外部,则辐射在共动系中也是各向异性的,从而使喷流反冲。这种康普顿火箭效应对轻的、电子-正电子喷流很强,而对重的、质子主导的喷流则可忽略。快速超光速运动所要求的无显著减速,需要每个轻子对应最少数量的质子,从而需要最小喷流功率。我们将这些想法应用于耀变体3C 454.3,以找到其总喷流功率的稳健下限:如果观测角theta_v ~ 1/Gamma,则对于任何整体洛伦兹因子Gamma,喷流功率都大于吸积光度L_d。相反,对于theta_v = 0,当Gamma<25时,最小喷流功率可以小于L_d。每个质子最多允许约10个电子-正电子对。

关键词

引用

@article{arxiv.1008.1982,
  title  = {Compton rockets and the minimum power of relativistic jets},
  author = {G. Ghisellini and F. Tavecchio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1008.1982},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 2 figures, accepted for publication as a letter to MNRAS