年轻射电星系4C 31.04中喷流吹出的气泡

我们利用近红外成像光谱，报道了在致密射电星系4C 31.04中由喷流驱动反馈产生的激波分子气体与电离气体的发现。4C 31.04是一个约$100$ pc的双瓣致密陡谱源，被认为是非常年轻的AGN。其宿主为一个巨型椭圆星系，拥有约$10^{9}~\rm M_\odot$的多相气态核周盘。我们利用高空间分辨率、自适应光学辅助的$H$和$K$波段积分视场Gemini/NIFS观测来探测（1）温（$\sim 10^3~\rm K$）分子气相，由$\rm H_2$的转振跃迁示踪；（2）温电离介质，由[Fe II]$_{1.644~\rm \mu m}$谱线示踪。[Fe II]发射示踪了被喷流吹出的直径$300-400~\rm pc$的气泡从盘平面抛出的激波气体，而$\rm H_2$发射示踪了核周盘内部$\sim 1~\rm kpc$中激波激发的分子气体。流体动力学建模表明，当同步辐射等离子体的最亮区域被致密团块暂时阻挡，而较暗的等离子体可渗透过多孔的星际介质并形成自由膨胀出盘平面的能量驱动气泡时，激波气体与射电辐射范围之间的明显差异便会出现。该气泡充满了低表面亮度等离子体，由于灵敏度不足，在现有的4C 31.04 VLBI观测中不可见。额外的喷流等离子体径向流可渗透至核周盘中$\sim \rm kpc$半径处，驱动激波并加速气体云，从而产生$\rm H_2$发射。