高红移射电类星体的VLBI观测研究

The search and identification of high-z quasars provides a good chance for the study of the radio sources in the early Universe. We plan to classify some high-z radio quasars, by investigating their structures and variabilities, as well as their spectral indices and the Doppler factors with VLBI. Our aims are: 1) to understand the evolution property of the high-z radio sources; 2) to discover some high-z blazars and to know the blazar fraction, which is important for understanding the "missing of the high-z misaligned radio sources"; 3) to measure the accurate positions using phase-referencing technique, and the source that is compact and has a flux density larger than 40 mJy, could be used as phase calibrator in the future VLBI experiments; 4) to discover radio quasars that have extended structures on arcsecond scales and the study of the X-ray radiation mechanism of them is important for understanding the jet physics ; 5) to discover rare blazars that have prominent structure on 10-mas scales and the proper motion measurement could be used for the cosmology test.

高红移类星体的寻找和证认为发现和研究宇宙早期的射电源提供了有效途径。本项目主要对一些高红移射电类星体开展VLBI观测研究，以揭示这些射电源在毫角秒尺度上的特征。通过研究形态结构、谱指数和光变以及考察是否存在多普勒增亮的射电辐射，来对这些源进行分类。我们研究的主要目的是：1）理解宇宙早期射电源的演化特征；2）发现和证认一些高红移耀变体，高红移耀变体所占的比重对理解“高红移喷流偏离视线方向的射电源丢失”这一现象具有关键的意义；3）采用相位参考观测精确测量目标源的位置，对结构致密流量密度大于40mJy的射电源，可作为将来VLBI实验的相位参考源；4）发现在角秒尺度上具有延展结构的陡谱源，对这类源的X-ray辐射机制的研究对理解喷流的物理具有重要意义；5）发现在10个毫角秒尺度上具有延展结构的耀变体，这类源很稀有，对这类源的自行测量，可以对宇宙学模型进行检验。

随着高红移类星体不断被发现，高红移射电类星体也不断被证认出来，这为研究宇宙早期活动星系核射电喷流的特征，提供了很好的机遇。本项目选取一些典型的高红移射电类星体，利用甚长基线干涉测量技术，开展高分辨率的观测研究。通过观测，获取这类源毫角秒尺度上的结构信息，射电核的亮温度，以及喷流视向角等参数，从而为这类源的正确分类，解释其高能辐射的机制，提供关键的帮助。我们利用新获得的欧洲VLBI网的数据，测量了一颗高红移耀变体 (J2134–0419) 的自行；利用e-Merlin的数据，分析了3颗源 (J1548+3335，J1420+1205，J2220+0025) 中等分辨率的结构，证实了我们之前利用VLBI观测所得到的其喷流具有大视向角的结论。活动星系核的X-ray可以来自吸积盘冕，pc尺度的喷流，Kpc尺度的喷流，射电热斑，以及射电瓣；这三颗源具有类似耀变体的X-ray辐射特征，大喷流视向角暗示重要的X-ray辐射来自pc尺度喷流之外的其他成分。在这一方面，我们已经获得了新的VLBI观测数据以及观测时间，这可以进一步增加观测样本。在下一步我们将结合多波段观测，以及统计分析，来进一步考察这类高红移源的X-ray起源。此外，在本项目资助之下，我们对两颗射电弱蝎虎天体候选体进行了VLBI观测研究，仅探测到其中一颗的毫角秒尺度射电对应体。蝎虎天体在高能gamma射线源中的比重很大，正确的证认蝎虎天体，将有助于寻找gamma射线源的低能对应体。