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Sgr A* 的多波段观测。I. 2019年7月18日

高能天体物理现象 2021-12-22 v3 星系天体物理

摘要

我们展示并分析了 2019 年 7 月 18 日 Sgr A* 多波段观测活动中 ALMA 亚毫米波观测数据。除亚毫米波外,我们还利用了同时期的中红外(Spitzer)和 X 射线(Chandra)观测。亚毫米波辐射滞后于中红外数据小于 δt30\delta t\approx30 分钟。然而,完整的亚毫米波耀发并未被观测到,这引发了时间延迟可能是光变曲线采样不完整所致的可能性。亚毫米波辐射的衰减与同步辐射冷却不一致。因此,我们采用绝热膨胀的同步辐射源来分析这些数据,该源在亚毫米波波段初始为光学厚或光学薄,分别对应与红外辐射时间延迟或同步耀发。时间延迟模型与一个半径为 0.8 RS0.8~R_{\text{S}}(史瓦西半径)、电子幂律指数 p=3.5p=3.5N(E)EpN(E)\propto E^{-p})、等压磁场 Beq90B_{\text{eq}}\approx90 高斯、膨胀速度 vexp0.004cv_{\text{exp}}\approx0.004c 的等离子团块相符。同步辐射由一个半径为 2 RS2~R_{\text{S}}p=2.5p=2.5Beq27B_{\text{eq}}\approx27 高斯、vexp0.014cv_{\text{exp}}\approx0.014c 的等离子团块拟合。由于亚毫米波时间延迟并非完全明确,我们无法确切判定哪种模型更好地代表数据。该观测为亚毫米波与 X 射线波段间统一耀发机制提供了最佳证据,并对源尺寸和磁场强度给出了显著约束。我们表明,在更低频率上的同时观测将能够确定耀发辐射在亚毫米波波段初始是否为光学厚或光学薄。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.09681,
  title  = {Multi-wavelength Observations of Sgr A*. I. 2019 July 18},
  author = {Joseph M. Michail and Mark Wardle and Farhad Yusef-Zadeh and Devaky Kunneriath},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09681},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 5 figures, Accepted to ApJ. Major updates since original submitted version: 1. Correction of mismatching time coordinate systems, 2. Added text discussing time delay error bars, 3. Made text more model-agnostic with respect to time delayed or simultaneous emission. Second revision edits are grammatic in style with updated references