[论文解读] Galactic jet sources and the AGN connection

H. Falcke, Peter L. Biermann|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 1995

Gamma-ray bursts and supernovae被引用 10

一句话总结

本文提出，星系喷流源（包括超光速X射线双星如GRS 1915+105和GRO J1655-40）是活动星系核（AGN）喷流的缩小版，其喷流与吸积盘的亮度符合同一物理模型。关键发现是，在超光速源中，喷流功率与吸积盘亮度相当，支持从AGN到星系致密天体的吸积系统中存在统一的喷流/吸积盘模型。

ABSTRACT

In order to further test our hypothesis that jets and disk around compact accreting objects are symbiotic features we investigate the newly discovered superluminal galactic radio jets GRS 1915+105 and GRO J1655-40 and the two famous galactic radio jets 1E1740-2942 and SS 433 within the framework of our couple jet/disk model developed initially for active galactic nuclei (AGN) and the galactic center source Sgr A*. By comparing the ``disk'' and radio core luminosity of those galactic jet sources with our model prediction we can show that they can easily be understood as AGN-like jets where the accretion power onto a central compact object is scaled down by several orders of magnitude. The total power of the jets must be comparable to the disk luminosity - at least for the superluminal sources. To broaden our view we also shortly discuss the situation in other galactic flat spectrum radio source associated with compact objects -- the X-ray binaries Cyg X-1, Cyg X-2, Cyg X-3 and Sco X-1 -- where a jet origin has been proposed earlier on theoretical grounds. In an disk/radio luminosity their radio cores also fall within our model prediction for scaled down radio loud and radio weak AGN-jets. Taking all sources together and comparing their L_disk/radio ratio we find an indication for a similar radio loud/radio weak dichotomy as found earlier for quasar radio cores, however, a larger number of galactic jet sources is needed to confirm this trend.

研究动机与目标

• 检验星系喷流源（如GRS 1915+105和GRO J1655-40）是否可被理解为AGN喷流的缩小版本。
• 研究为AGN和Sgr A*开发的同一喷流/吸积盘耦合模型是否适用于星系致密天体。
• 检查星系喷流源的L_disk/射电亮度比，以评估是否存在类似类星体中观测到的射电明亮/射电暗淡二分性。
• 评估X射线双星（如Cyg X-1和Cyg X-3）在吸积率较低的情况下是否与该模型一致。

提出的方法

• 作者将最初为AGN和Sgr A*开发的喷流/吸积盘耦合模型应用于星系喷流源，使用相同的物理原理，按质量与吸积率进行缩放。
• 他们将星系源的观测吸积盘亮度（L_disk）与射电喷流核心亮度（L_radio）与AGN中射电明亮和射电暗淡源的模型预测进行比较。
• 该模型假设喷流功率与吸积功率成正比，喷流效率与吸积盘辐射效率为关键参数。
• 分析涵盖具有超光速运动的源（如GRS 1915+105）和非超光速源（如SS 433、1E1740-2942），以检验模型的鲁棒性。
• 使用L_disk/L_radio比值作为诊断工具，将源分类为射电明亮或射电暗淡，类比类星体分类方法。
• 作者利用射电与X射线观测的实测数据约束L_disk与L_radio，并与理论预期进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可将用于AGN和Sgr A*的同一喷流/吸积盘模型成功描述星系喷流源的观测亮度？
• RQ2 星系喷流源中的喷流功率是否与吸积盘亮度相当，如同在AGN中所见？
• RQ3 星系喷流源是否表现出与类星体中观测到的相似的射电明亮/射电暗淡二分性？
• RQ4 当比较L_disk与L_radio时，X射线双星（如Cyg X-1和Cyg X-3）是否与该模型一致？
• RQ5 星系源的L_disk/L_radio比值是否与AGN中观察到的趋势一致，表明存在普遍的喷流形成机制？

主要发现

• 星系喷流源（包括GRS 1915+105和GRO J1655-40）的观测吸积盘亮度与射电核心亮度，当按吸积功率缩放后，与AGN喷流/吸积盘模型的预测一致。
• 对于超光速源，总喷流功率被发现与吸积盘亮度相当，支持即使在低吸积率下也能高效产生喷流的观点。
• 星系源的L_disk/射电亮度比表现出双峰分布，暗示存在类似类星体中观测到的射电明亮/射电暗淡二分性。
• X射线双星（如Cyg X-1、Cyg X-2、Cyg X-3和Sco X-1）也落在该模型对缩小版射电明亮与射电暗淡AGN喷流的预测范围内。
• 结果表明，从AGN到星系致密天体的吸积系统中存在普遍的喷流-吸积盘耦合机制。
• 需要更大样本的星系喷流源以统计显著性确认射电明亮/射电暗淡二分性。