AGN-Induced Cavities in NGC 1399 and NGC 4649

ABSTRACT We present an analysis of archival Chandra and VLA observations of the E0 galaxy NGC 1399 and the E2 galaxy NGC 4649 in which we investigate cavities in the surrounding X-ray emitting medium caused by the central AGN. We calculate the jet power required for the AGN to evacuate these cavities and find values of ∼ 8 × 10 41 erg s −1 and ∼ 14 × 10 41 erg s −1 for the lobes of NGC 1399 and ∼ 7 × 10 41 erg s −1 and ∼ 6 × 10 41 erg s −1 for those of NGC 4649. We also calculate the k/f values for each cavity, where k is the ratio of the total particle energy to that of electrons radiating in the range of 10 MHz to 10 GHz, and f is the volume filling factor of the plasma in the cavity. We find that the values of k/f for the lobes of NGC 1399 are ∼ 93 and ∼ 190, and those of the lobes of NGC 4649 are ∼ 15000 and ∼ 12000. We conclude that the assumed spectrum describes the electron distribution in the lobes of NGC 1399 reasonably well, and that there are few entrained particles. For NGC 4649, either there are many entrained particles or the model spectrum does not accurately describe the population of electrons

AGN-Induced Cavities in NGC 1399 and NGC 4649

We present an analysis of archival Chandra and VLA observations of the E0 galaxy NGC 1399 and the E2 galaxy NGC 4649 in which we investigate cavities in the surrounding X-ray emitting medium caused by the central AGN. We calculate the jet power required for the AGN to evacuate these cavities and find values of ~8x10^{41} erg/s and ~14x10^{41} erg/s for the lobes of NGC 1399 and ~7x10^{41} erg/s and ~6x10^{41} erg/s for those of NGC 4649. We also calculate the k/f values for each cavity, where k is the ratio of the total particle energy to that of electrons radiating in the range of 10 MHz to 10 GHz, and f is the volume filling factor of the plasma in the cavity. We find that the values of k/f for the lobes of NGC 1399 are ~93 and ~190, and those of the lobes of NGC 4649 are ~15000 and ~12000. We conclude that the assumed spectrum describes the electron distribution in the lobes of NGC 1399 reasonably well, and that there are few entrained particles. For NGC 4649, either there are many entrained particles or the model spectrum does not accurately describe the population of electrons.Comment: 8 pages, 2 figures, accepted for publication in MNRA

The radio properties of a complete, X-ray selected sample of nearby, massive elliptical galaxies

We investigate the radio properties of a complete sample of nearby, massive, X-ray bright elliptical and S0 galaxies. Our sample contains 18 galaxies with ROSAT All-Sky Survey X-ray fluxes Fx_(0.1-2.4 keV) > 3 x 10^(-12) erg/s/cm^2, within a distance of 100 Mpc. For these galaxies, we have complete (18/18) VLA radio and Chandra X-ray coverage. Nuclear radio emission is detected from 17/18 of the galaxies. Ten of the galaxies exhibit extended radio emission; of these ten, all but one also exhibit clear evidence of interaction of the radio source with the surrounding, X-ray emitting gas. Among the seven galaxies with unresolved radio sources, one has clear, and one has small, cavity-like features in the Chandra X-ray images; a third has a disturbed X-ray morphology. Using a radio luminosity limit equivalent to L_(1.4 Ghz) > 10^(23) W/Hz to calculate the radio-loud fraction, we find that this misses the majority of the radio detected galaxies in the sample. We determine integrated radio-to-X-ray flux ratios for the galaxies, GRx, which are shown to span a large range (factor of 100). We calculate the mass-weighted cooling times within 1 kpc, and find hints for an anticorrelation with the radio luminosity. We also calculate limits on k/f, where k is the ratio of the total particle energy to that of relativistic electrons radiating in the range 10 MHz-10 GHz and f is the volume filling factor of the plasma in the cavity. The k/f distribution is also broad, reflecting previous results for larger galaxy clusters. Lowering the X-ray flux limit, at the expense of less complete VLA and Chandra coverage, increases the size of our sample to 42 galaxies. Nuclear radio activity is detected in at least 34/42 of this extended sample.Comment: Accepted for publication in MNRAS, 19 pages, 11 Figures and 7 Table

Новый высокопрочный литейный алюминиевый сплав на основе системы Al–Zn–Mg–Ca–Fe, не требующий термообработки

The paper substantiates the composition and prospects of using high strength Al–Zn–Mg–Ca–Fe casting aluminum alloy without heat treatment based on the study on the structure, technological and mechanical properties. Alloys of the base composition Al–5.5%Zn–1.5%Mg (wt.%) jointly and separately doped with 0.5–1.0 % Ca and 0.5 % Fe were obtained as the objects of research. Standard casting alloys according to GOST 1583-93: AK12M2, AMg6lch, AM4,5Kd were the objects of comparison. A hot tensile test using a cast test bar was conducted to check the tendency to form hot cracks due to hindered contraction. It was shown that separate alloying with calcium and iron does not contribute to the improvement of crack resistance and adversely affects mechanical properties. Combined alloying with 1 % Ca and 0.5 % Fe improves the hot tearing resistance to the level of the AMg6lch alloy properties. This effect is due to calcium-containing phases of eutectic origin formed and a favorable grain structure created that is free from columnar grains. Iron in the alloy structure is bound in compact Al10CaFe2 phase particles as a result of the non-equilibrium crystallization during permanent mold casting. The formation of this phase allowed to reduce the amount of zinc in the (Al, Zn)4Ca phase and mostly retain the (Al) solid solution composition as evidenced by similar hardness values of the Al–5.5%Zn–1.5%Mg base alloy and Al–5.5%Zn–1.5%Mg–1%Ca–0.5%Fe alloy, and the superiority of the values over the hardness of alloys separately alloyed with calcium and iron. Also the cast hardness of the promising alloy more than 20 HV higher than the cast hardness of commercial cast alloys. The new alloy in the as-cast condition exhibited competitive mechanical tensile properties: UTS ~ 310 MPa, YS ~ 210 MPa, El ~ 4 %.На основании изучения структуры, технологических и механических свойств обоснованы состав и перспективы применения литейного высокопрочного алюминиевого сплава системы Al–Zn–Mg–Ca–Fe без использования термической обработки. В качестве объектов исследования были получены сплавы на основе базовой композиции Al–5,5%Zn–1,5%Mg (мас.%), совместно и раздельно легированные 0,5–1,0 % Сa и 0,5 % Fe. Объектами сравнения выступали стандартные литейные сплавы (согласно ГОСТ 1583-93): АК12М2, АМг6лч, АМ4,5Кд. Способом заливки карандашных проб был проведен тест на склонность к формированию горячих трещин вследствие затрудненной усадки. Показано, что раздельное легирование кальцием и железом не способствует улучшению трещиностойкости и отрицательно сказывается на механических свойствах. Совместное введение 1 % Са и 0,5 % Fe позволяет повысить показатель горячеломкости до уровня свойств сплава АМг6лч. Данный эффект обусловлен образованием кальцийсодержащих фаз эвтектического происхождения и формированием благоприятной зеренной структуры, в которой отсутствуют столбчатые кристаллы. Железо в структуре сплава связано в компактные частицы фазы Al10CaFe2, что является следствием неравновесной кристаллизации, реализуемой при литье в кокиль. Формирование этой фазы позволило снизить количество цинка в фазе (Al, Zn)4Ca и в значительной мере сохранить состав твердого раствора (Al), о чем свидетельствуют схожие значения твердости базового сплава Al–5,5%Zn–1,5%Mg и сплава Al–5,5%Zn–1,5%Mg–1%Ca–0,5%Fe, а также превосходство этих значений перед показателями твердости сплавов, которые отдельно легированы кальцием и железом. Также твердость перспективного сплава в литом состоянии более чем на 20 HV превышает твердость марочных литейных сплавов в аналогичном состоянии. Новый сплав в литом состоянии показал конкурентоспособные механические свойства на растяжение: σв ~ 310 МПа, σ0,2 ~ 210 МПа, δ ~ 4 %

AGN-Induced Cavities in NGC 1399 And NGC 4649

We present an analysis of archival Chandra and VLA observations of the E0 galaxy NGC1399 and the E2 galaxy NGC4649 in which we investigate cavities in the surrounding X-ray emitting medium caused by the central AGN. We calculate the jet power required for the AGN to evacuate these cavities and find values of {approx} 8x10{sup 41} erg s-1 and {approx} 14x10{sup 41} erg s{sup -1} for the lobes of NGC1399 and {approx} 7x10{sup 41} erg s{sup -1} and {approx} 6x1041 erg s{sup -1} for those of NGC4649. We also calculate the k/f values for each cavity, where k is the ratio of the total particle energy to that of electrons radiating in the range of 10 MHz to 10 GHz, and f is the volume filling factor of the plasma in the cavity. We find that the values of k/f for the lobes of NGC1399 are {approx} 93 and {approx} 190, and those of the lobes of NGC4649 are {approx} 15000 and {approx} 12000. We conclude that the assumed spectrum describes the electron distribution in the lobes of NGC1399 reasonably well, and that there are few entrained particles. For NGC4649, either there are many entrained particles or the model spectrum does not accurately describe the population of electrons

ВЛИЯНИЕ ОТЖИГА НА ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И ТВЕРДОСТЬ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ЛИСТОВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ДО 0,5 % Zr

The study covers the influence of multi-stage annealing (up to 650 °C) on the value of electrical resistivity and hardness of low-alloy hot-rolled sheets made of aluminum alloys containing up to 0,5 wt.% of Zr. Experimental samples were produced in conditions close to those implemented in industrial machines for continuous casting and rolling. Testing methods including heat treatment were described. The structure of the cast (initial structure) as well as the structure of deformed experimental samples was analyzed. The graphs of the specific electrical resistivity (ρ) and hardness dependence on the temperature of the last annealing stage were drawn according to the results of the physical and mechanical tests. It was determined by computational and experimental techniques that the ρ value depends mainly on zirconium content in aluminum solid solution. The optimal ratio between zirconium content in alloy and annealing temperature providing the best combination of hardness and electrical resistivity was defined. Проведено исследование влияния многоступенчатого отжига до 650 °С на величину удельного электросопротивления и твердость горячекатанных листов низколегированных алюминиевых сплавов, содержащих до 0,5 мас.% Zr. Экспериментальные образцы получены в условиях, приближенных к реализуемым на промышленных установках непрерывного литья и прокатки. Описаны методики проведения испытаний, в том числе термической обработки. Осуществлен металлографический анализ литой (исходной) структуры, а также структуры экспериментальных образцов, прошедших деформацию. По результатам выполненных физико-механических испытаний построены зависимости удельного электросопротивления (ρ) и твердости от температуры последней ступени отжига. Расчетными и экспериментальными методами установлено, что величина ρ в основном зависит от концентрации циркония в твердом растворе алюминия. Определено оптимальное соотношение между концентрацией циркония в сплаве и температурой отжига, позволяющее получить наилучшее сочетание характеристик твердости и удельного электросопротивления.

Термодинамика влияния легирования на фазообразование при кристаллизации алюмоматричных композитов с экзогенным армированием

A thermodynamic assessment of the effect of alloying elements (Si, Mg, Cu, Ti) on phase formation processes during the production and liquid-phase processing of cast aluminum matrix composite materials with exogenous reinforcement (Al–SiC, Al–B4C) was carried out. It was shown that without suppressing Al–Si–C and Al4C3 carbide formation in the range of carbon concentrations from 0 to 4.5 wt.%, the equilibrium phase composition of Al–SiC composites in the solid state at 423 to 575 °C lies in the (Al) + Si + Al4SiC4 three-phase region, and the Al4SiC4 ternary carbide is replaced by the Al8SiC7 compound at a temperature below 423 °C. SiC and B4C phases in Al–SiC–Cu and Al–B4C–Cu systems are stable in the entire crystallization range and do not interact with aluminum or copper. In the Al–SiC–Mg system, the crystallization of composites containing more than 0.58 wt.% magnesium ends in the (Al) + Al3Mg2 + SiC + Mg2Si four-phase region. In the Al–SiC–Ti system, the end of crystallization is observed in the (Al) + Al3Ti + SiC three-phase region. In the Al–B4C system, once Al4C3 phase formation is suppressed, aluminum borides are formed with a deviation from the concentrations of elements providing 10 vol.% B4C towards boron increase and free carbon is formed with a deviation towards boron decrease. Under equilibrium conditions, Al–B4C–Si system crystallization ends in the (Al) + B4C + AlB12 + Al8SiC7 four-phase region (at a silicon content of up to 0.67 wt.%, and in the (Al) + Si + AlB12 + Al8SiC7 region at a higher silicon content. In the Al–B4C–Ti system, crystallization ends in the (Al) + TiB2 + B4C three-phase region at a titanium content of less than 0.42 wt.%.Проведена термодинамическая оценка влияния легирующих элементов (Si, Mg, Cu, Ti) на процессы фазообразования при получении и жидкофазной переработке литых алюмоматричных композиционных материалов с экзогенным армированием (Al–SiC, Al–B4C). Показано, что без подавления формирования карбидов Al–Si–C и Al4C3 в диапазоне концентраций углерода от 0 до 4,5 мас.% равновесный фазовый состав композитов системы Al–SiC в твердом состоянии при температурах от 423 до 575 °C лежит в 3-фазной области (Al) + Si + Al4SiC4, а ниже 423 °C тройной карбид Al4SiC4 заменяется соединением Al8SiC7. В системах Al–SiC–Cu и Al–B4C–Cu фазы SiC и B4C стабильны во всем интервале кристаллизации и не взаимодействуют с алюминием или медью. В системе Al–SiC–Mg кристаллизация композитов, содержащих более 0,58 масс.% магния, заканчивается в 4-фазной области (Al) + Al3Mg2 + SiC + Mg2Si. В системе Al–SiC–Ti завершение кристаллизации фиксируется в 3-фазной области (Al) + Al3Ti + SiC. В системе Al–B4C после подавления формирования фазы Al4C3 при отклонении от концентраций элементов, обеспечивающих 10 об.% B4C, в сторону увеличения бора образуются бориды алюминия, а в сторону его снижения – свободный углерод. В равновесных условиях при концентрации кремния до 0,67 мас.% кристаллизация системы Al–B4C–Si заканчивается в 4-фазной области (Al) + B4C + AlB12 + Al8SiC7, а при более высоком содержании кремния – в области (Al) + Si + AlB12 + Al8SiC7. В системе Al–B4C–Ti при содержании титана менее 0,42 мас.% кристаллизация завершается в 3-фазной области (Al) + TiB2 + B4C

Формирование структуры и технологичность сплава Al—Zn—Mg—Ca—Fe—Zr—Sc при получении горячекатаного листа и сварного соединения

Process conditions are suggested for manufacturing wrought semi-finished products (2 and 1 mm sheets) from the Al-4.5%Zn-2.5%Mg-2.5%Ca-0.5%Fe-0.2%Zr-0.1%Sc experimental alloy including thermomechanical processing at t = 400450 °С and reduction ratios up to 98 %, as well as softening annealing of the sheet metal at t = 350400 °C for 1—2 hours. It was found that the as-cast structure consists of eutectic phases (Al, Zn)4Ca, Al10CaFe2 5 to 25 gm in size, and a Al2Mg5Zn5 nonequilibrium T-phase located along the boundaries of dendritic cells (Al). Zirconium and scandium form a solid solution with aluminum as a result of solidification. After hot rolling, the structure of 2 mm sheets consists of lineage-oriented discrete intermetallic particles and their conglomerates up to 40 gm in size in the (Al) matrix. The structure of 1 mm sheets features by greater fineness and structure uniformity. The fine structure of deformed semi-finished products was analyzed using transmission electron microscopy (TEM), and this analysis showed that nanoparticles in the Al3(Zr, Sc) phase of the L12 structural type are maximum 20 nm in cross-section. The following level of mechanical properties was achieved in wrought semi-finished products: ultimate strength σв ~ 310330 MPa, yield strength σ0,2 ~ 250280 MPa with relative elongation δ ~ 4.57.0 %. The possibility of TIG welding using standard AMg5 wire as a filler material was studied. It was shown that the new alloy demonstrated no tendency to form hot cracks. According to the results of X-ray tomography, the percentage of porosity in the weld was 1.27 vol.%. The prevalent pore diameter did not exceed 0.2 mm. In general, the resulting structural and qualitative parameters of weld joints contribute to obtaining a strength of 75 % of the strength index of the initial wrought semi-finished products (sheets) achieved by stabilizing annealing at t = 350 °С for 3 hours.Предложены технологические режимы получения деформированных полуфабрикатов (листов толщиной 2 и 1 мм) из экспериментального сплава Al—4,5%Zn—2,5%Mg—2,5%Ca—0,5%Fe—0,2%Zr—0,1%Sc, включающие термомеханическую обработку при температурах t = 400450 °С и степенях деформации до 98 %, а также смягчающий отжиг при t = 350400 °С в течение 1—2 ч для листового проката. Установлено, что литая структура состоит из эвтектических фаз (Al, Zn)4Ca, Al10CaFe2, размером от 5 до 25 мкм, а также неравновесной Т-фазы Al2Mg3Zn3, расположенных по границам дендритных ячеек (Al). Цирконий и скандий образуют с алюминием твердый раствор в результате кристаллизации. После горячей прокатки структура 2 мм-листов состоит из строчечно направленных изолированных интерметалидных частиц и их конгломератов размером до 40 мкм в матрице из (Al). Структура 1 мм-листов характеризуется большей дисперсностью и равномерностью строения. Анализ тонкой структуры деформированных полуфабрикатов с использованием просвечивающий электронной микроскопии показал, что размер наночастиц фазы Al3(Zr, Sc) структурного типа L12 не превышает в сечении 20 нм. В деформированных полуфабрикатах достигнут следующий уровень механических свойств: предел прочности σв ~ 310330 МПа, предел текучести σ0,2 ~ 250280 МПа при относительном удлинении δ ~ 4,57,0 %. Проведены исследования по возможности применения аргонодуговой сварки с использованием в качестве присадочного материала стандартной проволоки СвАМг5. Показано, что новый сплав не проявил склонности к образованию горячих трещин. По результатам рентгеновской томографии величина пористости в сварном шве составила 1,27 об.%. Преобладающий диаметр пор не превышал 0,2 мм. В целом достигнутые структурные и качественные параметры сварных соединений способствуют получению прочности, составляющей 75 % от показателя прочности исходных деформированных полуфабрикатов (листов), что достигается стабилизирующим отжигом при t = 350 °С в течение 3 ч