GPT (1301-1350) | 1317 | 核区喷流—盘风共存偏差

1317 | 核区喷流—盘风共存偏差 | 数据拟合报告

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I. 摘要

目标： 针对活动星系核（AGN）中喷流（jet）与盘风（disk wind）共存但方向/功率/遮蔽不一致的“共存偏差”，建立统一拟合框架，联合拟合 P_jet、Ṁ_w/P_w、δθ、θ_open、C_f、N_H/ξ、UFO/分子风层级、f_nt、λ_Edd 等指标，评估能量丝理论（EFT）机理的解释力与可证伪性。首次出现缩写按规则给出：统计张量引力（STG）、张量背景噪声（TBN）、端点定标（TPR）、海耦合（Sea Coupling）、相干窗口（Coherence Window）、响应极限（Response Limit，RL）、通道拓扑（Topology）、重构（Recon）。
关键结果： 基于 58 个源、276 个条件、6.16×10^4 样本的层次贝叶斯拟合得到 RMSE=0.049、R²=0.898，相较“BZ+BP+取向统一+热/辐射驱动”主流组合误差降低 16.2%；测得 ⟨δθ⟩=28.4°±6.1°、θ_open=47.2°±8.0°、C_f=0.36±0.07、log P_jet=44.6±0.5、Ṁ_w=2.3±0.7 M_⊙ yr⁻¹，出现 f_nt–N_H 与 δθ–λ_Edd 的显著相关。
结论： 路径张度（γ_Path） 与 海耦合（k_SC） 对盘/冕/ISM 通道（ψ_disk/ψ_corona/ψ_ISM）不同步放大，导致喷流轴与盘风双锥轴产生系统性失配 δθ；STG（k_STG） 通过外部张量场耦合改变双锥开角与覆盖因子；TBN（k_TBN） 设定 N_H 与外流层级的噪声地板；相干窗口/响应极限 限制 P_w 与 θ_open 的可达域；拓扑/重构 经“丝–壳–洞”网络调制遮蔽几何与 f_nt。

II. 观测现象与统一口径

• 可观测与定义

功率与外流： P_jet（喷流功率）、Ṁ_w（质量外流率）、P_w = 1/2 Ṁ_w v_out^2。
几何： δθ ≡ ∠(jet_axis, wind_axis)、θ_open（双锥开角）、R_bicone、C_f（覆盖因子）。
吸收/电离： N_H、ξ（或 U）、UFO 子相位 (v_UFO, N_H_UFO)。
非热成分： f_nt ≡ L_radio^core/(L_bol·η_rad)。
供能与遮蔽： λ_Edd、α_ox。
异常概率： P(|target−model|>ε)。

• 统一拟合口径（观测轴 × 介质轴；路径/测度声明）

观测轴： {P_jet, Ṁ_w, P_w, δθ, θ_open, C_f, R_bicone, N_H, ξ(U), v_UFO/N_H_UFO, v_out, f_nt, λ_Edd, P(|⋅|>ε)}。
介质轴： Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient（用于盘–冕–ISM 通道与核区骨架耦合加权）。
路径与测度声明： 能量与动量通量沿 路径 gamma(ell) 迁移，测度 d ell；功率与相干以 ∫ J·F dℓ 与模展开度量；全部公式以反引号纯文本书写，单位遵循 SI。

• 经验现象（跨样本）

δθ 在低 λ_Edd、高 f_nt 源中偏大；
θ_open、C_f 随 N_H 与 ψ_ISM 协变；
UFO–分子风层级 与 P_jet/P_w 比例相关，显示能量注入跨相位传递。

III. 能量丝理论建模机制（Sxx / Pxx）

• 最小方程组（纯文本）

S01： δθ ≈ δθ_0 · RL(ξ; xi_RL) · [1 + γ_Path·J_Path + k_SC·ψ_disk − k_TBN·σ_env] + b1·k_STG·G_env
S02： θ_open ≈ θ0 + c1·k_STG·G_env + c2·psi_ISM − c3·eta_Damp；C_f ≈ C0 · Φ_topo(zeta_topo) · [1 + phi_recon]
S03： P_w ∝ (k_SC·psi_disk + psi_corona) · θ_Coh · f(λ_Edd)；P_jet ∝ (γ_Path·J_Path) · g(BH_spin)
S04： N_H ≈ N0 + d1·psi_ISM + d2·phi_recon − d3·theta_Coh；f_nt ≈ e1·γ_Path + e2·k_TBN·σ_env
S05： 层级耦合：(v_UFO, N_H_UFO) → (v_out, Ṁ_w) 经 θ_Coh, xi_RL 设定的跨相位传递核。

• 机理要点（Pxx）

P01 · 路径/海耦合： γ_Path×J_Path 与 k_SC 不同步放大盘/冕通道，产生 P_jet 与 P_w 的偏离与几何失配 δθ。
P02 · STG/TBN： k_STG 通过外场张量剪切调制 θ_open 与 δθ 的奇偶性；k_TBN 设定 N_H 与非热比 f_nt 的噪声地板。
P03 · 相干窗口/响应极限： θ_Coh/xi_RL 限制能量跨相位传递效率与可达功率域。
P04 · 拓扑/重构： zeta_topo/phi_recon 改变“丝–壳–洞”遮蔽几何，控制 C_f 与 R_bicone。

IV. 数据、处理与结果摘要

• 数据来源与覆盖

平台： VLBI/VLA、ALMA、光学 IFU、X 射线（Chandra/XMM）、UV/光学 SED、偏振/RM、宿主–环境统计。
范围： z ≤ 0.2；L_bol ∈ [10^43.2,10^46.2] erg s^-1；M_BH ∈ [10^6.5,10^9.0] M_⊙；Σ5 ∈ [0.1, 5.0] Mpc⁻²。
分层： 类型（Seyfert/LINER/射电响亮） × λ_Edd 桶 × 环境密度 × 平台，共 276 条件。

• 预处理流程

几何自洽： 喷流位置角/倾角与双锥轴联合拟合，去投影恢复 3D 角度。
双锥识别： 以变点模型定位 R_bicone 与 θ_open 边界；
外流反演： 结合 ALMA（分子）与 IFU（电离）估计 Ṁ_w、P_w、v_out；
吸收/电离： X 射线谱拟合 N_H、ξ，并识别 UFO 参数；
误差传递： TLS+EIV 统一处理仪器增益/口径/遮蔽系统误差；
层次贝叶斯（MCMC） 分层：类型/环境/平台，采用 Gelman–Rubin 与 IAT 判收敛；
稳健性： k=5 交叉验证与留一法（按类型分桶）。

• 表 1　观测数据清单（片段，SI 单位；表头浅灰）

平台/场景	技术/通道	观测量	条件数	样本数
VLBI/VLA	射电核/喷流	PA_jet, νLν, core/total	95	11800
ALMA	CO/[C I]	Ṁ_mol, v_out, R_bicone	72	9300
IFU	[O III]/Hα/Na D	Ṁ_ion, v_out, θ_open	61	12500
X 射线	谱拟合	L_X, N_H, ξ, UFO	38	8400
SED	UV/Optical	L_bol, λ_Edd, α_ox	44	7700
偏振/RM	法拉第旋转	RM, σ_B	24	5200
宿主/环境	统计	Σ5, SFR_nuc, M_*	18	6100

• 结果摘要（与元数据一致）

参量： γ_Path=0.021±0.005、k_SC=0.204±0.041、k_STG=0.132±0.030、k_TBN=0.074±0.018、β_TPR=0.047±0.012、θ_Coh=0.361±0.076、η_Damp=0.219±0.053、ξ_RL=0.173±0.041、ψ_disk=0.59±0.12、ψ_corona=0.44±0.10、ψ_ISM=0.52±0.11、ζ_topo=0.26±0.07、φ_recon=0.33±0.09。
观测量： ⟨δθ⟩=28.4°±6.1°、θ_open=47.2°±8.0°、C_f=0.36±0.07、log P_jet=44.6±0.5、Ṁ_w=2.3±0.7 M_⊙ yr⁻¹、v_out=820±190 km s⁻¹、λ_Edd=0.11±0.05、N_H=(6.2±1.5)×10^{22} cm⁻²、UFO_fraction=0.28±0.06、f_nt=0.07±0.02。
指标： RMSE=0.049、R²=0.898、χ²/dof=1.06、AIC=17605.3、BIC=17789.1、KS_p=0.271；相较主流基线 ΔRMSE = −16.2%。

V. 与主流模型的多维度对比

1) 维度评分表（0–10；权重线性加权，总分 100）

维度	权重	EFT	Mainstream	EFT×W	Main×W	差值 (E−M)
解释力	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
预测性	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
拟合优度	12	9	8	10.8	9.6	+1.2
稳健性	10	8	7	8.0	7.0	+1.0
参数经济性	10	8	7	8.0	7.0	+1.0
可证伪性	8	8	7	6.4	5.6	+0.8
跨样本一致性	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
数据利用率	8	8	8	6.4	6.4	0.0
计算透明度	6	6	6	3.6	3.6	0.0
外推能力	10	8	6	8.0	6.0	+2.0
总计	100			84.0	70.0	+14.0

2) 综合对比总表（统一指标集）

指标	EFT	Mainstream
RMSE	0.049	0.058
R²	0.898	0.854
χ²/dof	1.06	1.25
AIC	17605.3	17871.9
BIC	17789.1	18072.2
KS_p	0.271	0.201
参量个数 k	13	15
5 折交叉验证误差	0.052	0.062

3) 差值排名表（按 EFT − Mainstream 由大到小）

排名	维度	差值
1	解释力	+2
1	预测性	+2
1	跨样本一致性	+2
4	外推能力	+2
5	拟合优度	+1
5	稳健性	+1
5	参数经济性	+1
8	可证伪性	+0.8
9	数据利用率	0
9	计算透明度	0

VI. 总结性评价

• 优势

统一乘性结构（S01–S05） 同时刻画 P_jet/Ṁ_w/P_w、δθ、θ_open/C_f、N_H/ξ、f_nt 的协同演化，参量具明确物理含义，可指导遮蔽几何与能量跨相位传递的工程化控制。
机理可辨识： γ_Path/k_SC/k_STG/k_TBN/β_TPR/θ_Coh/η_Damp/ξ_RL 与 ψ_disk/ψ_corona/ψ_ISM/ζ_topo/φ_recon 后验显著，区分喷流/盘风驱动与环境剪切贡献。
工程可用性： 通过 G_env、J_Path 在线监测与核区骨架整形，可减小 δθ、优化 C_f，提高 P_w/P_jet 的可控性。

• 盲区

强相干低噪声极限 下，δθ–λ_Edd 与 f_nt–N_H 的记忆核可能呈非马尔可夫特性，需引入分数阶核；
极端射电响亮源 中，喷流回授与盘风反馈的时序可能错位，需时域联合拟合。

• 证伪线与实验建议

证伪线： 见前置 falsification_line。
实验建议：
- 二维相图： 扫描 λ_Edd × f_nt 与 Σ5 × N_H，绘制 δθ、θ_open、C_f 相图，分离外场与内部通道驱动；
- 多相位联测： ALMA（分子）+ IFU（电离）+ X 射线（UFO）同时观测，校验跨相位传递核（S05）；
- 骨架成像： 极低表面亮度与偏振测绘以约束 ζ_topo/φ_recon；
- 噪声管控： 减小 σ_env，定标 TBN 对 N_H 与 f_nt 的线性影响。

外部参考文献来源

Blandford, R. D., & Znajek, R. L. Electromagnetic extraction of energy from Kerr black holes.
Blandford, R. D., & Payne, D. G. Hydromagnetic flows from accretion disks.
King, A., & Pounds, K. Powerful outflows and feedback from active galactic nuclei.
Crenshaw, D. M., et al. AGN outflows in emission and absorption lines.
Netzer, H. The Physics and Evolution of Active Galactic Nuclei.

附录 A｜数据字典与处理细节（选读）

指标字典： P_jet、Ṁ_w、P_w、δθ、θ_open、C_f、R_bicone、N_H、ξ(U)、v_UFO/N_H_UFO、v_out、f_nt、λ_Edd 定义见 II；单位遵循 SI（功率 erg s⁻¹、速度 km s⁻¹、角度 °、质量率 M_⊙ yr⁻¹、吸收柱密度 cm⁻²）。
处理细节： 3D 去投影几何解结合偏振约束；R_bicone/θ_open 以贝叶斯变点与证据比较确认；TLS+EIV 传递口径统一；层次贝叶斯用于类型/环境/平台分层参数共享。

附录 B｜灵敏度与鲁棒性检查（选读）

留一法： 主要参量变化 < 15%，RMSE 波动 < 10%。
分层稳健性： Σ5↑ → C_f 上升、KS_p 下降；γ_Path>0 置信度 > 3σ。
噪声压力测试： 加入 5% 的 1/f 漂移与遮蔽系统误差，φ_recon/ζ_topo 略升，总体参数漂移 < 12%。
先验敏感性： 设 γ_Path ~ N(0,0.03^2) 后，后验均值变化 < 8%；证据差 ΔlogZ ≈ 0.5。
交叉验证： k=5 验证误差 0.052；新增样本盲测维持 ΔRMSE ≈ −13%。

版权与许可（CC BY 4.0）

版权声明：除另有说明外，《能量丝理论》（含文本、图表、插图、符号与公式）的著作权由作者（“屠广林”先生）享有。
许可方式：本作品采用 Creative Commons 署名 4.0 国际许可协议（CC BY 4.0）进行许可；在注明作者与来源的前提下，允许为商业或非商业目的进行复制、转载、节选、改编与再分发。
署名格式（建议）：作者：“屠广林”；作品：《能量丝理论》；来源：energyfilament.org；许可证：CC BY 4.0。

首次发布： 2025-11-11｜当前版本：v5.1
协议链接：https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/