连接活动星系核喷流中的磁塔与法拉第旋转梯度
高能天体物理现象
2019-08-19 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
自 20 世纪 90 年代初以来，人们就认为活动星系核 (AGN) 秒差距尺度喷流上系统的法拉第旋转梯度可以揭示螺旋磁场 (B) 的存在。这些梯度被认为是由视线方向上的 B 场横跨喷流的系统性变化引起的。我们在此展示了 BL Lac 天体 0716+714 和 1749+701 的秒差距尺度法拉第旋转分布，数据基于 Very Long Baseline Array (VLBA) 在接近 2cm、4cm 和 6cm 波段的两个波长（针对 0716+714）以及在 18-22 cm 范围内的四个波长（针对 1749+701）获得的偏振数据。这两个源的旋转量 (RM) 图均表明其喷流上存在系统性梯度，正如这些喷流具有螺旋 B 场所预期的那样。在所有情况下，这些横向 RM 梯度的显著性均 > 3 sigma。我们展示了蒙特卡洛模拟的结果，直接证明了即使固有喷流结构比观测波束窄得多，也有可能观测到此类横向 RM 梯度。我们在这些源中观察到一个有趣的新特征：与核心区域的梯度相比，喷流中的梯度方向发生了反转。这为支持以下模型提供了新证据：从吸积盘中心区域发出并在吸积盘外部区域闭合的磁力线均被吸积盘的较差旋转所“缠绕”。净观测到的 RM 梯度本质上是两个螺旋场区域效应的总和，一个嵌套在另一个内部。净 RM 梯度的方向将取决于内部还是外部螺旋主导了贯穿喷流的积分 RM，如果内部和外部螺旋场在喷流的不同区域占主导地位，则将观测到 RM 梯度反转。这 potentially 为喷流 B 场的整体构型提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.1302.1346,
title = {Connecting Magnetic Towers with Faraday Rotation Gradients in Active Galactic Nuclei Jets},
author = {Mehreen Mahmud and Colm P. Coughlan and Eoin Murphy and Denise C. Gabuzda and Redmond Hallahan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.1346},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 15 figures, accepted for publication in MNRAS