[论文解读] The nature of the extreme kinematics in the extended gas of high redshift radio galaxies

M. Villar-Martı́n, L. Binette+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 9, 1999

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 2被引用 6

一句话总结

本研究利用红移 z > 2 的三颗强大窄线射电星系和一颗超亮型 II 型活动星系核的紫外rest-frame光谱，调查了高红移射电星系周围延伸气体中的极端运动学特性。研究发现，宽发射线（FWHM > 1000 km/s）表明存在高速气体，暗示射电喷流驱动的激波是主要机制，但同时也发现在无直接喷流相互作用的区域存在高速度，表明额外的能量过程（如喷流或湍流）可能在喷流激波之外也对气体激发和加速有贡献。

ABSTRACT

We present UV rest frame spectra of 3 powerful narrow line radio galaxies and the hyperluminous type 2 active galaxy SMM02399-0136, all at high redshift (z>2). We find high velocities (FWHM>1000, km/s) in the extended gas of all objects. A natural explanation is the interaction between the radio jet and the ambient gas, that drives shocks into the gas and accelerates the clouds. However, the existence of high velocities in regions where such interactions are not taking place implies that other processes can play a role. We discuss here several possible mechanisms.

研究动机与目标

• 理解高红移射电星系延伸发射线区域中极端气体运动学（FWHM > 1000 km/s）的起源。
• 确定射电喷流相互作用是否足以解释观测到的高速气体，还是需要额外的物理机制。
• 研究非喷流驱动过程在高红移活跃星系延伸区域中加速气体的作用。
• 评估激波激发、喷流以及湍流对延伸气体的运动学和电离结构的贡献。

提出的方法

• 获取红移 z > 2 的三颗强大窄线射电星系和一颗超亮型 II 型活动星系核的紫外rest-frame光谱。
• 分析发射线轮廓，测量延伸气体中的展宽半高全宽（FWHM）和径向速度偏移。
• 将高速气体区域与已知的射电喷流位置进行比较，以评估喷流-气体相互作用。
• 评估替代机制（如喷流、湍流及引力势能释放）在非喷流影响区域解释运动学的可能。
• 使用标准光致电离模型评估电离条件，并约束激发机制。

实验结果

研究问题

• RQ1 高红移射电星系延伸气体中观测到的极端线宽展宽（FWHM > 1000 km/s）是由什么引起的？
• RQ2 射电喷流驱动的激波在多大程度上可以解释延伸区域中观测到的高速气体？
• RQ3 在未直接与射电喷流相互作用的区域中，是否存在非喷流相关过程（如喷流或湍流）的运动学特征？
• RQ4 延伸气体的运动学特性与射电结构及活动星系核活动之间存在何种关联？

主要发现

• 所有观测到的高红移射电星系均表现出延伸发射线气体，其 FWHM 超过 1000 km/s，表明存在极端运动学活动。
• 高速气体区域既出现在射电喷流结构附近，也出现在远离喷流的位置，表明喷流相互作用并非唯一驱动力。
• 在无直接喷流相互作用区域中仍存在高速气体，暗示存在其他能量源（如喷流或湍流）在起作用。
• 数据支持多组分激发模型，即喷流引起的激波加速与其它非喷流机制共存，共同驱动气体运动学。