We present measurements of anisotropy in the cosmic microwave background (CMB) from the first season of observations with the Degree Angular Scale Interferometer (DASI). The instrument was deployed at the South Pole in the austral summer 1999-2000, and we made observations throughout the following austral winter. We present a measurement of the CMB angular power spectrum in the range 100 < l < 900 in nine bands with fractional uncertainties in the range 10%-20% and dominated by sample variance. In this paper, we review the formalism used in the analysis, in particular the use of constraint matrices to project out contaminants such as ground and point source signals and to test for correlations with diffuse foreground templates. We find no evidence of foregrounds other than point sources in the data, and we find a maximum likelihood temperature spectral index β = -0.1 ± 0.2 (1 σ), consistent with CMB. We detect a first peak in the power spectrum at l ~ 200, in agreement with previous experiments. In addition, we detect a peak in the power spectrum at l ~ 550 and power of similar magnitude at l ~ 800, which are consistent with the second and third harmonic peaks predicted by adiabatic inflationary cosmological models.

view Abstract Citations (501) References (32) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Equipartition Brightness Temperature and the Inverse Compton Catastrophe Readhead, Anthony C. S. Abstract It is shown that the distribution of brightness temperatures in powerful extragalactic radio sources does not accord with the commonly accepted hypothesis that the observed upper limit in brightness temperatures is due to the "inverse Compton catastrophe." The "equipartition brightness temperature" is defined and is shown to be close to the observed cutoff in brightness temperature, which is significantly lower than the limiting brightness temperature predicted by the inverse Compton catastrophe. The equipartition brightness temperature is found to depend only weakly on observed quantities, in consequence of which it can be estimated with high precision. It is shown further that the observed brightness temperature and the equipartition brightness temperature may be used to make an independent estimate of the Doppler factor-defined here as the "equipartition Doppler factor." The evidence suggests that there is some mechanism which prevents radical departures from minimum energy and equipartition in these objects. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: May 1994 DOI: 10.1086/174038 Bibcode: 1994ApJ...426...51R Keywords: Brightness Temperature; Compton Effect; Doppler Effect; Equipartition Theorem; Radio Astronomy; Radio Jets (Astronomy); Synchrotron Radiation; Gamma Ray Observatory; Radio Interferometers; Tdr Satellites; Very Long Base Interferometry; Astrophysics; GALAXIES: ACTIVE; RADIATION MECHANISMS: NONTHERMAL; RADIO CONTINUUM: GALAXIES full text sources ADS | data products SIMBAD (1)

The nuclei of most normal galaxies contain supermassive black holes, which can accrete gas through a disk and become active. These Active Galactic Nuclei, AGN, can form jets which are observed on scales from AU to Mpc and from meter wavelengths to TeV gamma ray energies. High resolution radio imaging and multi-wavelength/messenger campaigns are elucidating the conditions under which this happens. Evidence is presented that: AGN jets are formed when the black hole spins and the accretion disk is strongly magnetized, perhaps on account of gas accretingat high latitude beyond the black hole sphere of influence; AGN jets are collimated close to the black hole by magnetic stress associated with a disk wind; higher power jets can emerge from their galactic nuclei in a relativistic, supersonic and proton-dominated state and they terminate in strong, hot spot shocks; lower power jets are degraded to buoyant plumes and bubbles; jets may accelerate protons to EeV energies which contribute to the cosmic ray spectrum and which may initiate pair cascades that can efficiently radiate synchrotron gamma rays; jets were far more common when the universe was a few billion years old and black holes and massive galaxies were growing rapidly; jets can have a major influence on their environments, stimulating and limiting the growth of galaxies. The observational prospects for securing our understanding of AGN jets are bright.

The Large Area Telescope (LAT) aboard the Fermi Gamma-ray Space Telescope provides an unprecedented opportunity to study gamma-ray blazars. To capitalize on this opportunity, beginning in late 2007, about a year before the start of LAT science operations, we began a large-scale, fast-cadence 15 GHz radio monitoring program with the 40-m telescope at the Owens Valley Radio Observatory (OVRO). This program began with the 1158 northern (declination>-20 deg) sources from the Candidate Gamma-ray Blazar Survey (CGRaBS) and now encompasses over 1500 sources, each observed twice per week with a ~4 mJy (minimum) and 3% (typical) uncertainty. Here, we describe this monitoring program and our methods, and present radio light curves from the first two years (2008 and 2009). As a first application, we combine these data with a novel measure of light curve variability amplitude, the intrinsic modulation index, through a likelihood analysis to examine the variability properties of subpopulations of our sample. We demonstrate that, with high significance (7-sigma), gamma-ray-loud blazars detected by the LAT during its first 11 months of operation vary with about a factor of two greater amplitude than do the gamma-ray-quiet blazars in our sample. We also find a significant (3-sigma) difference between variability amplitude in BL Lacertae objects and flat-spectrum radio quasars (FSRQs), with the former exhibiting larger variability amplitudes. Finally, low-redshift (z<1) FSRQs are found to vary more strongly than high-redshift FSRQs, with 3-sigma significance. These findings represent an important step toward understanding why some blazars emit gamma-rays while others, with apparently similar properties, remain silent.

Active galactic nuclei (AGN), powered by long-term accretion onto central supermassive black holes, produce relativistic jets with lifetimes of greater than one million yr that preclude observations at birth. Transient accretion onto a supermassive black hole, for example through the tidal disruption of a stray star, may therefore offer a unique opportunity to observe and study the birth of a relativistic jet. On 2011 March 25, the Swift {\gamma}-ray satellite discovered an unusual transient source (Swift J164449.3+573451) potentially representing such an event. Here we present the discovery of a luminous radio transient associated with Swift J164449.3+573451, and an extensive set of observations spanning centimeter to millimeter wavelengths and covering the first month of evolution. These observations lead to a positional coincidence with the nucleus of an inactive galaxy, and provide direct evidence for a newly-formed relativistic outflow, launched by transient accretion onto a million solar mass black hole. While a relativistic outflow was not predicted in this scenario, we show that the tidal disruption of a star naturally explains the high-energy properties, radio luminosity, and the inferred rate of such events. The weaker beaming in the radio compared to {\gamma}-rays/X-rays, suggests that radio searches may uncover similar events out to redshifts of z ~ 6.

My life has been an interesting voyage. I became an astronomer because I could not imagine living on Earth and not trying to understand how the Universe works. My scientific career has revolved around observing the motions of stars within galaxies and the ...Read More

Fermi has provided the largest sample of γ-ray-selected blazars to date. In this work we use a complete sample of flat spectrum radio quasars (FSRQs) detected during the first year of operation to determine the luminosity function (LF) and its evolution with cosmic time. The number density of FSRQs grows dramatically up to redshift ∼0.5–2.0 and declines thereafter. The redshift of the peak in the density is luminosity dependent, with more luminous sources peaking at earlier times; thus the LF of γ-ray FSRQs follows a luminosity-dependent density evolution similar to that of radio-quiet active galactic nuclei. Also, using data from the Swift Burst Alert Telescope we derive the average spectral energy distribution (SED) of FSRQs in the 10 keV–300 GeV band and show that there is no correlation between the luminosity at the peak of the γ-ray emission component and its peak frequency. Using this luminosity-independent SED with the derived LF allows us to predict that the contribution of FSRQs to the Fermi isotropic γ-ray background is 9.3+1.6− 1.0% (±3% systematic uncertainty) in the 0.1–100 GeV band. Finally we determine the LF of unbeamed FSRQs, finding that FSRQs have an average Lorentz factor of γ = 11.7+3.3− 2.2, that most are seen within 5° of the jet axis, and that they represent only ∼0.1% of the parent population.

The origin of high-energy (HE) astrophysical neutrinos has remained an elusive hot topic in the field of HE astrophysics for the past decade. Apart from a handful of individual associations, the vast majority of HE neutrinos arise from unknown sources. While there are theoretically motivated candidate populations, such as blazars -- a subclass of active galactic nuclei with jets pointed toward our line of sight -- they have not been convincingly linked to HE neutrino production yet. Here, we perform a spatio-temporal association analysis between a sample of blazars (from the CGRaBS catalog) in the radio and optical bands and the most up-to-date IceCube HE neutrino catalog. We find that if the IceCube error regions are enlarged by 1$^ in quadrature, to account for unknown systematic errors at a maximal level, a spatio-temporal correlation between the multiwavelength light curves of the CGRaBS blazars and the IceCube HE neutrinos is hinted at, least at a 2.17sigma significance level. On the other hand, when the IceCube error regions are taken as their published values, we do not find any significant correlations. A discrepancy in the blazar-neutrino correlation strengths, when using such minimal and enlarged error region scenarios, was also obtained in a recent study by the IceCube collaboration. In our study, this difference arises because several flaring blazars -- coinciding with a neutrino arrival time -- happen to narrowly miss the published 90<!PCT!>-likelihood error region of the nearest neutrino event. For all of the associations driving our most significant correlations, the flaring blazar is much less than 1$^ away from the published error regions. Therefore, our results indicate that the question of the blazar-neutrino connection is highly sensitive to the reconstruction of the neutrino error regions, whose reliability is expected to improve with the next generation of neutrino observatories.

The CO Mapping Array Project (COMAP) Pathfinder is performing line intensity mapping of CO emission to trace the distribution of unresolved galaxies at redshift z ∼ 3. We present an improved version of the COMAP data processing pipeline and apply it to the first two Seasons of observations. This analysis improves on the COMAP Early Science (ES) results in several key aspects. On the observational side, all second season scans were made in constant-elevation mode, after noting that the previous Lissajous scans were associated with increased systematic errors; those scans accounted for 50% of the total Season 1 data volume. In addition, all new observations were restricted to an elevation range of 35–65 degrees to minimize sidelobe ground pickup. On the data processing side, more effective data cleaning in both the time and map domain allowed us to eliminate all data-driven power spectrum-based cuts. This increases the overall data retention and reduces the risk of signal subtraction bias. However, due to the increased sensitivity, two new pointing-correlated systematic errors have emerged, and we introduced a new map-domain PCA filter to suppress these errors. Subtracting only five out of 256 PCA modes, we find that the standard deviation of the cleaned maps decreases by 67% on large angular scales, and after applying this filter, the maps appear consistent with instrumental noise. Combining all of these improvements, we find that each hour of raw Season 2 observations yields on average 3.2 times more cleaned data compared to the ES analysis. Combining this with the increase in raw observational hours, the effective amount of data available for high-level analysis is a factor of eight higher than in the ES analysis. The resulting maps have reached an uncertainty of 25–50 μK per voxel, providing by far the strongest constraints on cosmological CO line emission published to date.