M 87 中弥漫射电瓣的 MWA 与 VLA 观测

本研究利用 MWA 和 VWA 采样良好的宽带（$\rm 60\,MHz-10.55\,GHz$）观测，辅以 LOFAR 和 Effelsberg 的数据，研究了巨型椭圆星系 M\,87 周围投影尺度约 $\rm 46\,kpc$ 的准对称弥漫射电瓣。观测到的结构具有锐利的边缘和细丝状结构，光谱指数（$\alpha$，主要在 $-1.2\leq\alpha\leq-0.8$ 范围内）近乎均匀且中等陡峭，表明存在湍流。使用连续注入（CI）模型（其中 $\alpha_{\rm inj}\simeq-0.86$ 且 $\nu_{\rm b}\simeq1.72\rm\,GHz$）导出了瓣弥漫区的采样良好的射电光谱，并使用脉冲注入模型（例如 JP 模型）导出了其三个局部区域的光谱。根据能量均分分析，我们估计瓣弥漫区的典型磁场强度为 $B_{\rm eq}\simeq10\,\mu\rm G$。基于从 CI 和 JP 模型得出的寿命以及声波穿越时间，估计瓣的年龄约为 $\sim30-50\,\rm~Myr$。计算出瓣弥漫组分的流出功率约为 $\sim(0.2-2)\times10^{44}\,\rm erg\,s^{-1}$，整个源的流出功率约为 $\sim(1-11)\times10^{44}\,\rm erg\,s^{-1}$。通过这一功率评估，我们得出结论：星系恒星风的影响可以忽略不计，活动星系核（AGN）驱动的喷流可以为整个系统提供必要的能量。此外，我们认为，虽然当前 AGN 活动驱动的风不太可能为瓣的弥漫组分提供能量，但在过去 $\sim 30-50$ Myr 期间 AGN 活动平均增强约 $\sim 10^2$ 倍仍然是合理的。