Correlation of gamma-ray and optical variability of BL~Lacertae during the period of high blazar activity
Crimean Astrophysical Observatory of RAS(俄罗斯科学院克里米亚天文台)
通过研究BL Lacertae的伽马射线与光学变异性相关性,证实其伽马射线辐射源于同步自康普顿机制,发现12天时间延迟的相关峰值源于额外耀发,解释了孤儿耀发的起源。
2026-08-25 astro-ph.HE
Simulations of Stochastic Long-Term Variability in Leptonic Models for External-Compton and Synchrotron Self-Compton Dominated Blazars
在这项工作中,我们调查的性质,多波长变化的耀变体从一个纯粹的数值方法。我们使用一个含时的单带轻子耀变体发射模型,通过在发射区引入随机参数变化来模拟多波长的光变。这些随机参数变化产生的Monte Carlo方法,并具有$α=-2$在其功率谱密度的特征幂律指数。我们包括具有代表性的耀变体测试情况下,平坦的频谱射电类星体和高同步加速器峰值BL Lacertae对象的光谱能量分布的高能量分量占主导地位的外部康普顿和同步加速器自康普顿发射,分别。通过对模拟结果的分析,揭示了这两种blazar星的不同之处,以及驱动这种变化的物理参数。我们表明,变异的功率谱是密切相关的基本随机参数变化的情况下。在多波长交叉关联函数中存在不同祖先变化之间的明显差异。
2021-12-06 astro-ph.HE
A Multiwavelength Study of a Long-Duration VHE Flare from BL Lacertae with VERITAS
CP3-Origins, University of Southern Denmark(南丹麦大学);DePauw University(迪堡大学);Temple University(天普大学);University of Utah(犹他大学);Washington University(华盛顿大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California Polytechnic State University(加州州立理工大学);Santa Cruz Institute for Particle Physics and Department of Physics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校粒子物理研究所及物理系)
该研究利用VERITAS等多台设备对BL Lacertae的长时间甚高能耀斑进行多波长观测,VERITAS观测约9.8小时给出约28σ探测,发现其耀斑活动超一个月,通过宽带光谱建模表明含外部逆康普顿成分的同步自康普顿模型更优。
2026-07-20 astro-ph.HE
NICER, NuSTAR, and Swift follow-up observations of the $γ$-ray flaring blazar BL Lacertae in 2020 August-October
在一段来自BL Lacertae的强烈$γ$射线耀斑活动期间,我们组织了雨燕,中子星内部成分探测器(NICER)和核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的后续观测。在2020年8月11日至10月16日期间,Swift-XRT(X射线望远镜)对该源进行了监测,显示其变化幅度为65,通量在1.0 $\times$ 10 $^{-11}$和65.3 $\times$ 10 $^{-11}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$之间变化。2020年10月6日,Swift-XRT在其历史最大X射线通量期间观察到了该源。一个软时,更明亮的行为已被观察到的XRT,这表明一个日益重要的同步辐射在X射线光谱的一部分,在这个明亮的状态覆盖的XRT。在Swift-XRT和NICER观测中都观察到了软X射线的快速变化,最小变化时间尺度分别为60和240 s,倍增时间尺度分别为274和1008 s,这表明发射区域非常紧凑(1.1 $\times$ 10 $^{14}$和4.0 $\times$ 10 $^{14}$ cm)。在硬X射线,$\sim$ 5.5 ks的最小可变性时间尺度已被NuSTAR观察到。我们报告了2020年10月11日至12日期间BL Lacertae的首次同时NICER和NuSTAR观测。NICER和NuSTAR联合谱符合破幂律,在$\sim$ 2.7 keV处,光子指数在2.10…
2021-11-08 astro-ph.HE
Six-year Optical Monitoring of BL Lacertae Object 1ES 0806+52.4
我们提出了BL Lacertae对象1 ES 0806+52.4的第一个系统的长期多色光学监测的结果。从2005年12月至2011年2月,使用60/90厘米施密特望远镜在多个通带进行了监测。该天体的整体亮度在2005年12月至2008年12月期间下降,之后又恢复。在我们的监测计划结束时,可能发生了一次剧烈的爆发。在长期趋势上重叠的是一些短期的小幅振荡。没有发现该天体的夜内变化,这与2005年以前的历史观测相一致。通过研究颜色行为,我们发现1 ES 0806+52.4的长期变化性具有强烈的蓝时亮色差。c、i和o波段的总振幅分别为1.18、1.12和1.02 mags。振幅有向短波长方向增加的趋势,这可能是造成越亮越蓝的主要原因。在其他耀变体中也发现了这种更亮时更蓝的现象,如S5 0716+714,OJ 287等。从Swift/BAT档案中收集的硬X射线数据与我们的光学数据相关。没有发现肯定的结果,这可能是由于在轻子同步自康普顿(SSC)模型下,硬X射线通量是同步辐射和逆康普顿辐射的组合,但具有不同的时间尺度和节奏。
2014-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discern Misclassified flat-spectrum radio quasars from low-frequency peaked BL Lacertae objects
本研究利用SVM在log Lγ-Γγ框架中区分FSRQs和LBLs,通过多波段数据拟合和光学光谱验证,从LBL样本中识别出25个FSRQ候选体,其中8个得到光学光谱确认。
2025-03-28 astro-ph.HE
The first Fermi multifrequency campaign on BL Lacertae: characterizing the low-activity state of the eponymous blazar
我们报告的观测BL Lacertae在前18个月的费米-LAT科学操作和目前的结果,从2008年8月19日至2008年10月7日的48天的多频协调运动。由于无线电波段(Metsahovi和VLBA),近红外/光学(Tuorla,Steward,OAGH和MDM)和X射线(RXTE和Swift)天文台的协调观测,BL Lac的无线电到伽马射线行为在低活动状态下被揭示。在这次活动中,伽马射线没有变化,亮度水平比1997年EGRET爆发的水平低15倍。在紫外线和X射线中检测到中等和不相关的变异性。发现X射线光谱是凹的,指示光谱能量分布(SED)的低能量分量和高能量分量之间的过渡区域。VLBA观测在射电喷流的最里面部分发现了一个同步加速器光谱自吸收周转,看起来是细长的和不均匀的,并限制了那里的平均磁场小于3 G。在接下来的几个月里,BL Lac出现了伽马射线的变化,并出现了耀斑(2009年4月和2010年1月)。没有证据表明伽马射线与18个月内从地面监测到的光通量之间存在相关性。SED可以由单区或两区同步自康普顿(SSC)模型描述,但混合SSC加外辐射康普顿(ERC)模型似乎更可取的基础上观察到的变化和事实,它提供了一个适合最接近均分。
2011-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Flaring activity from magnetic reconnection in BL Lacertae
耀斑期间光谱能量分布的演化限制了blazar喷流中粒子加速的模型。典型的耀变体BL Lac提供了一个独特的机会来研究2020-2021年期间延长的强烈耀斑事件期间的光谱变化。在其最亮的$γ$射线状态下,观测到的通量(0.1-300 GeV)高达$2.15\,\times\,10^{-5}\,\rm{ph\,cm^{-2}\,s^{-1}}$,具有亚小时尺度的变化。同步辐射峰延伸到X射线区,显示出一个分钟尺度的耀斑,并伴随着γ射线中反康普顿峰的峰移。在冲击加速度模型中,需要高多普勒因子值$>$ 100来解释观察到的快速变化、状态变化和$γ$射线峰移。另一方面,假设耀斑期间由磁重联产生的微型喷流中的粒子加速,则对所需的体多普勒因子的约束进行了简化。在这样的喷中喷模型中,观测到的光谱向更高能量(朝向TeV制度)的转移和同时的快速变化来自于磁性等离子体团与视线方向的偶然对准。我们推测在重联区位于BLR($\sim0.02\,\rm{pc}$)的边缘$\sim0.6\,\rm{G}$的磁场。该方案进一步支持对数正态分布所产生的合并的等离子体团在重联区的流量。
2023-02-15 astro-ph.HE
Short Timescale Photometric and Polarimetric Behavior of two BL Lacertae Type Objects
Blazar是一种天体物理源,其发射主要由非热过程控制,通常被解释为同步辐射和逆康普顿辐射。虽然总体情况相当稳健,与观测结果一致,但许多方面仍有待探索。偏振监测可以提供有关耀变体物理过程的丰富信息。具有很大不同的物理成分的模型通常可以提供几乎无法区分的总通量预测,但通常具有明显不同的偏振特性。我们探索,与试点研究,通过联合分析的总的快速变化和偏振通量在光学波长的耀变体的发射区域的结构信息的可能性。在3.6m国家伽利略望远镜上,用PAOLO旋光计对两颗耀变体BL Lacertae和PKS 1424+240进行了短时间尺度(从几十秒到几分钟)的光学线性旋光和测光。对这两个源进行了几个小时几乎连续的观测。我们的密集监测使我们能够为BL Lacertae和PKS 1424+240绘制强烈不同的场景,前者的特点是从几小时到几分钟的时间尺度上的强烈变化,后者的总流量几乎恒定。对于偏振通量和位置角,观察到基本上相同的行为。变化的时间尺度被证明是短短的几分钟,虽然只涉及百分之几的变化的流量。偏振变率的时间尺度与总通量变率基本一致。总通量和偏振通量似乎基本上是不相关的。然而,即使在我们相对较短的监测期间,也可以挑出不同的制度。(节略)
2015-04-12 astro-ph.HE
Rapid Variability and Broadband Spectral Modeling in the Flaring Activity of BL Lacertae
Yunnan University(云南大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Yunnan Normal University(云南师范大学);Leshan Normal University(乐山师范学院)
本研究通过多波段观测BL Lacertae的两次耀发,利用费米LAT数据揭示其γ射线快速变异性,采用单区轻子模型解释辐射机制,约束了发射区尺寸等参数,发现“越亮越软”趋势,为研究耀变体辐射提供了新约束。
2026-08-31 astro-ph.HE
BL Lacertae: X-ray spectral evolution and a black-hole mass estimate
本文分析了利用RXTE、朱雀、ASCA、BeppoSAX和Swift观测的活动星系核BL Lacertae的X射线光谱特性。这些观察所涵盖的总时间约为20年。我们表明,这个源经历了X射线光谱跃迁从低硬态(LHS)通过中间态(IS)的高软态(HSS)在这些观测。在RXTE观测期间(1997 - 2001年,{180 ks,共145个数据集}),源分别约占IS,LHS和HSS的75%,20%和仅5。我们还使用了12年(2005 - 2016年)的Swift观测(470个数据集,共800 k),BeppoSAX的(0.3 - 200 keV)数据(1997 - 2000,160 k)和ASCA的(0.3 - 10 keV)数据(1995 - 1999,160 k)。Suzaku(2006年,2013年; 50 ks)的两次观测与长期RXTE和Swift数据集相结合,使我们能够描述BL Lac的所有光谱状态。用体运动康普顿化(BMC)模型对BL Lac的光谱进行了拟合。我们已经建立了光子指数饱和水平,Gamma_{sat} =2.2+/-0.1,在伽马与质量吸积率(Mdot)的相关性。这种伽马-Mdot相关性使我们能够估计出BL Lac中的黑洞(BH)质量为M_{BH} ~ 3 × 10^7 M_sol,距离为300 Mpc。对于BH质量的估算,我们采用了以恒星质量的银河系BH 4U~(1…
2017-04-14 astro-ph.HE
Probing the Transition Between the Synchrotron and Inverse-compton Spectral Components of 1ES 1959+650
1 ES 1959+650是最显著的高峰值BL Lacertae天体之一。在2002年,它展示了TeV的伽马射线耀斑,但在较低能量下的同步加速器组件没有类似的增亮。我们提出了一个多频运动的结果,触发的整数IBIS检测1 ES 1959+650。我们的数据范围从光学到硬X射线能量,从而同时覆盖同步加速器和逆康普顿组件。我们用INTEGRAL、Swift X射线望远镜和紫外光学望远镜观察了这个源,几乎同时用地面光学望远镜观察了这个源。在X射线能量的陡峭的光谱分量是最有可能由于同步辐射,而在软伽马射线能量的硬光谱指数可以解释为开始的耀变体光谱能量分布(SED)的高能量分量。这是第一次清晰地测量到HBL的凹面X射线-软伽马射线光谱。用轻子同步辐射自康普顿模型可以很好地模拟SED。当SED被拟合时,该模型需要q ~ 1.85的非常硬的电子谱指数,这可能表明二阶费米加速的相关性。
2010-10-15 astro-ph.HE
TeV and keV-MeV Excesses as Probes for Hadronic Process in BL Lacertaes
在某些BL Lac的谱能量分布(SED)中观测到了超出单带轻子模型预测的硬TeV $γ$射线分量(TeV过量)。它的起源是不确定的。我们用四个BL Lac(1ES 0229 + 200,1ES 0347 - 121,1ES 1101 - 232和H2356 - 309)重新讨论了这个问题,其中在它们的固有SED中检测到TeV过量。我们用一个单区的细强子模型来表示它们的SED,在这个模型中考虑了它们的喷流中由$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子和质子以及级联电子的辐射。结果表明,GeV γ射线带以下的SED是由同步辐射和初级电子的自康普顿过程引起的,TeV的过量是由p-$γ$过程通过$π^{0}$衰变产生的$γ$射线辐射引起的.通过$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子的级联发射导致SED中的keV-MeV过量,示出为凸起或平台。这个额外的光子场增强了$pγ$过程中TeV光子的产生,导致质子功率降低约一个数量级。然而,导出的幂仍然比爱丁顿极限大3 - 4个数量级,受到当前黑洞吸积物理的挑战。将我们的模型应用于Mrk 421,我们提出,与当前和即将到来的TeV和keV-MeV望远镜的协同观测,其暂定TeV和MeV的过剩可以提供见解的强子过程中的喷气机。
2022-01-20 astro-ph.HE
Jet power extracted from ADAFs and the application to Fermi BL Lacertae objects
本研究基于ADAFs计算喷流功率,发现混合模型可解释多数IBL和HBL的喷流动能,但LBL需其他机制,且高能辐射主要由SSC过程主导。
2023-08-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Method for Locating High Energy Dissipation Region in Blazar
blazar喷流中γ射线的产生场所是一个尚未解决的问题。本文提出了一种在单带辐射模型框架下确定γ射线辐射区域的方法。通过对核位移效应的测量,可以导出喷流射电核的磁场强度($B'$)与这些射电核到中心超大质量黑洞(SMBH)的距离($R$)之间的关系。因此,一旦获得伽马射线发射区中的磁场强度($B'_{\rm diss}$),就可以使用$B'$的关系来导出伽马射线发射区与SMBH的距离($R_{\rm diss}$)。在这里,我们评估的下限$B'_{\rm diss}$使用的标准,光学可变性的时间尺度$t_{\rm var}$应该更长或等于同步辐射冷却的时间尺度的电子,发射光学光子。我们用PSK 1510-089和BL Lacertae的观测结果检验了这个方法,用$t_{\rm var}\sim$计算了PSK 1510-089几小时的$R_{\rm diss}<0.15δ_{\rm D}^{1/3}(1+A)^{2/3}\ $ pc,用$t_{\rm var}\sim$计算了BL Lacertae几分钟的$R_{\rm diss}<0.003δ_{\rm D}^{1/3}(1+A)^{2/3}\ $ pc。这里,$δ_{\rm D} $是多普勒因子,$A$是康普顿优势(即,康普顿与同步加速器峰值亮度的比率)。
2018-05-01 astro-ph.HE
Multiwavelength observations of a TeV-Flare from W Comae
我们报告的结果,从一个密集的多波长运动的中频峰值BL Lacertae对象W COM(z = 0.102)在一个非常高的能量γ射线发射在2008年6月的强烈爆发。VERITAS在2008年6月7日至8日探测到了非常高能量的伽马射线信号,通量F(> 200 GeV)=(5.7 +-0.6 x10 ^-11 cm-2s-1),比VERITAS在2008年3月发现W Com的伽马射线发射时亮约三倍。VERITAS在能量超过200 GeV时首次探测到这一耀斑,随后又进行了高能伽马射线(AGILE,E> 100 MeV)、X射线(Swift和XMM-Newton)和紫外线观测,并通过GASP-WEBT联合会和其他观测站进行了地面光学和无线电监测。在这里,我们描述的多波长数据,并得出光谱能量分布(SED)的来源,从同期的数据采取整个耀斑。
2009-10-20 astro-ph.HE
Location of gamma-ray Flare Emission in the Jet of the BL Lacertae Object OJ287 more than 14pc from the Central Engine
我们结合时间相关的多波段通量和线性偏振观测与亚毫弧秒尺度的偏振图像在λ = 7毫米的BL Lacertae型blazar OJ 287定位的伽玛射线发射在突出的耀斑喷流的源>14pc的中央引擎。通过蒙特卡罗模拟,我们证明了最强的伽马射线和毫米波耀斑之间的高度显着的相关性。两个报告的伽马射线峰值发生在两个主要毫米波爆发的开始附近,每个都与毫米波波长处的线性偏振最大值有关。我们的甚长基线阵列观测表明,这两个毫米波耀斑起源于喷流中两个特征中的第二个,它们之间的距离大于14 pc。高振幅伽玛射线耀斑的峰值和第二喷流特征的偏振最大值的一致性意味着伽玛射线和毫米波耀斑是同空间的,并且发生在距离中央发动机>14 pc的地方。我们还关联两个光学耀斑,伴随着尖锐的偏振峰,与两个伽马射线事件。如果伽马射线是由耀斑中可见光子的同步自康普顿散射产生的,那么多波段的行为就很容易解释。我们认为耀斑是由移动的等离子体团与立激波的相互作用触发的。当来自新冲击的等离子体的同步加速器光子穿过发射区域时,伽马射线和光发射被逆康普顿损失淬灭。毫米波偏振在耀斑开始时很高,但随着这些波长的电子发射穿透偏振度较低的区域而降低。
2010-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
High optical to X-ray polarization ratio reveals Compton scattering in BL Lacertae's jet
对blazar BL Lacertae的多波段偏振观测显示其光学与X射线偏振比极高,排除了高能辐射的强子起源,支持轻子康普顿散射模型,并首次用磁“弹簧”弛豫解释了偏振变率。
2025-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Feasibility of Magnetic Reconnection Powered Blazar Flares from Synchrotron Self-Compton Emission
在活动星系核的耀变体子类中,在分钟时间尺度上观察到了数量级的变化。这些高能耀斑往往是难以解释的冲击加速模型,由于小尺寸的推断发射区,与最近的粒子在细胞(PIC)模拟显示,磁重联是一个有前途的替代机制。在这里,我们提出了一个宏观的发射模型的物理动机的PIC模拟,粒子加速的能量来自于重联磁场。我们跟踪的径向增长和相对速度的重新连接等离子体团,建模粒子加速和辐射损失同步加速器和同步自康普顿(SSC)的排放。为了测试磁重联作为快速blazar耀斑背后机制的可行性,我们同时将我们的模型拟合到从BL Lacertae的2016 TeV耀斑观察到的光变曲线和SED。我们发现,一般情况下,不考虑外部光子,重新连接等离子体团是无法产生康普顿占主导地位的TeV耀斑,因此不能重现的意见,由于生产过剩的同步辐射。此外,有问题的大等离子体团,相当于整个喷流半径的大小,需要发射足够的SSC伽马射线被观察到。然而,我们的等离子体团模型可以重现快速TeV的耀斑光曲线,表明重连能够产生快速,强大的TeV耀斑在观察到的时间尺度。我们的结论是,虽然重联可以产生正确的时间尺度上的SSC耀斑,TeV排放的主要来源不能SSC和所需的等离子体团的大小可能是令人难以置信的大。
2019-06-11 astro-ph.HE
The Blazar Emission Environment: Insight from Soft X-ray Absorption
收集实验洞察相对论粒子种群和发射机制在TeV发射blazar喷流,这是空间上无法分辨的大多数波段,并有很强的光束因素内工作,是一项艰巨的任务。新的观测信息有可能导致在理解加速场地参数方面取得重大进展。然而,在TeV发射耀变体中检测到分子一氧化碳(CO)意味着存在本征气体,这是光离解区域模型和数值模拟中经常发现的一种联系。耀变体内的固有气体的存在可以提供一个目标光子场的康普顿上散射光子的TeV能量的相对论粒子。我们研究了三个TeV的耀变体RGB J0710+591、W Comae和1ES 1959+650中可能存在的本征气体,这三个耀变体使用基于软X射线光谱分析的独立技术对分子CO线光度进行了测量或上限。在0.3和10千电子伏之间的斯威夫特X射线望远镜(XRT)数据中寻找银河系内测量的气体以外的其他气体吸收X射线的证据。在没有来自另一测量的补充信息的情况下,额外的吸收可能被误解为固有弯曲的X射线光谱,因为这两个模型可以频繁地拟合软X射线数据。在打破这种简并之后,我们没有发现任何三个耀变体的固有弯曲光谱的证据。此外,对于RGB J 0710 +591和W Comae,没有明显的本征气体证据,而1ES 1959+650 XRT数据支持存在柱密度为$\sim1\times10^{21}$ cm $^{-2}$的本征气体。
2013-04-30 astro-ph.HE
X-ray spectral studies of TeV gamma-ray emitting blazars
本文总结了用Swift/XRT观测到的29 TeV $γ$射线耀变体的X射线谱研究,特别是着重于X射线体制允许研究粒子分布函数的低能端和高能端的源。变率研究需要同时覆盖,理想情况下,每个源的不同通量状态采样。这是通过使用X射线观测来实现的,方法是将同步辐射的高能端和康普顿辐射的低能端分开,它们是由相同的电子布居产生的。我们专注于一个样本的29 TeV的伽马射线发射耀变体与最好的信号噪声X射线观测收集与Swift/XRT在0.3-10 keV的能量范围内,在10年的Swift/XRT操作。我们研究了中性氢吸收的X射线谱形状和不同的校正效应,并分解了同步辐射和逆康普顿分量。在5个源(3C 66 A、S5 0716+714、彗星W、4C +21.35和蝎虎BL)的情况下,在X射线波段观察到两个分量的叠加,允许同时对电子分布的两端进行时间分辨研究。对多历元观测资料的分析表明,X射线谱的破缺能量随通量的变化仅为一个很小的因子。通量变化在同步加速器域(电子分布的高能端)中比在康普顿域(电子分布的低能端)中更明显。康普顿域的光谱形状是稳定的,而同步加速器域的通量是可变的。这些变化不能用截止能量的简单变化来描述,这表明电子分布的高能端通常不能仅用冷却来描述。
2016-01-27 astro-ph.HE
X-Ray Polarization Variability of High Spectral Peak BL Lacertaes: Cases of 1ES 1959+650 and PKS 2155-304
研究利用首批 IXPE 观测分析 1ES 1959+650 与 PKS 2155-304 的 X 射线偏振,发现高置信偏振及随时间、能量的显著变化,并据此探讨喷流多区域辐射与粒子加速机制。
2024-02-29 astro-ph.HE
Power for dry BL Lacertae objects
几个BL Lac的本征输出在10^46 erg s^-1左右时趋于平稳,这一点是否有意义?在寻找答案的过程中,我们将AGILE卫星对BL Lac S5 0716+714的伽马射线观测与Mrk 421和Mrk 501的观测进行了比较;前者的显著特征是在0.1-10 GeV能量范围内,强烈的耀斑通量高达2 x 10^-6光子cm^-2 s^-1。这些“干燥”的BL Lac既没有显示出热盘发射的证据,也没有显示出任何吸积或周围气体的发射线的证据;它们的纯非热辐射的光谱分布可以通过同步加速器自康普顿过程有效地表示。通过对源参数进行相应的推导,并利用同步多波长观测进行调整,我们发现S5 0716+714的总喷流功率约为3 x 10^45 erg·s^-1,这使其成为迄今为止在伽马射线中探测到的最亮的干BL Lac之一。我们估计,相关克尔洞的质量约为5 x 10^8 M太阳,这意味着通过布兰德福德-茨纳杰克电动力学机制可以提取的最大功率约为4 x 10^45 erg s^-1,这是对源的重要测量;在伽马射线中观测到的其他干BL Lac仍远低于这一阈值。这些发现和那些即将从费米-LAT将提供一个强大的测试电动力学在周围的洞,这是占主导地位的GR效应。
2009-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral modelling of 1 ES 1218+30.4
我们采用时间相关的同步自康普顿代码建模blazar 1 ES 1218+30.4的同期多波长数据的模型的输入参数被用来推断发射区域的物理参数。一个可接受的适合的数据是通过考虑到恒星的发射组件在光学制度,由于宿主星系。从拟合推断的物理参数是符合粒子加速由于费米机制提供s = 2.1的光谱。从宿主星系的光学性质,我们估计的中央黑洞质量,从而确认喷射功率注入到发射区是在次爱丁顿制度,如预期的BL Lacertae对象。
2009-09-21 astro-ph.HE
A Physical Model for the Revised Blazar Sequence
耀变体序列反映在耀变体的同步加速器组件的峰值亮度与峰值频率的相关性中。这种相关性被认为是存在一个连续序列的基本证据之一,该序列包括低功率BL Lacertae天体到高功率平谱射电类星体。Fossati等人(1998)探索的康普顿domi- nance、康普顿光度与同步辐射光度之比以及同步辐射峰值频率之间的相关性是blazar序列存在的另一个证据。然而,从那时起,它基本上被忽视了。我们使用基于第二个LAT AGN目录(2 LAC)的样本来探索这种相关性,并表明这一点特别重要,因为它与红移无关。我们用一个简单的模型再现了我们样本中的趋势,该模型包括慢冷和快冷机制中的同步加速器和康普顿冷却以及角度依赖效应。
2013-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Interpretation of blazar SEDs based on broad band quasi-simultaneous observations
我们研究了48个LBAS耀变体的准同时光谱能量分布(SED),收集在三个月内的费米LAT明亮AGN样品(LBAS)的数据采集期间,结合费米和斯威夫特数据与无线电近红外光学和硬X/γ射线数据。我们已经使用这些SED的特点的峰值位置和强度的低和高能量的blazar光谱的功能。结果已被用来获得经验关系,估计两个峰值的位置从宽带颜色(即无线电光学,α_ro,和光学X射线,α_ox,光谱斜率)和从伽马射线光谱指数。我们的数据表明,在宽线FSRQ中,同步辐射峰值频率位于10^(12.5)和10^(14.5)Hz之间,在无特征的BL Lacertae天体中,同步辐射峰值频率位于10^(13)和10^(17)Hz之间。我们发现,伽马射线光谱斜率是强烈相关的同步峰值能量和X射线光谱指数,预期在一阶同步逆康普顿方案。然而,简单的均匀,一个区域,同步自康普顿(SSC)模型不能解释我们的大部分SED,特别是在FSRQs和低能量峰值(LBL)BL Lac的情况下。需要涉及外部康普顿辐射或多个SSC组件的更复杂的模型来再现整体SED和观察到的光谱变化。
2009-12-18 astro-ph.HE
A thirteen-year-long broadband view of BL Lac
我们提出了对从BL Lac对象原型BL Lacertae的观测中收集的光学,紫外线,X射线和$γ$射线数据进行广泛分析的结果,这些数据在2008年8月至2021年3月期间进行了近13年的观测。该源的特点是在所有频率上都有强烈的可变发射,通常伴有光谱变化。在$γ$射线带中,已经探测到几个显著的耀斑,最大的一个达到了$F_{\rm γ}(>196.7\: {\rm MeV})=(4.39\pm1.01)\times10^{-6}\:{\rm photon\:cm^{-2}\:s^{-1}}$的通量。在MJD 59128.18(2020年10月6日)最明亮的耀斑期间,该源的X射线光谱变异性的特征是,由于同步加速器峰值移动到$\sim 10^{16}$ Hz,进入HBL域,因此具有较亮时较软的趋势。通过将同步辐射自康普顿和外康普顿分量的轻子模型拟合到511个高质量和准同步宽带光谱能量分布(SED),系统地研究了BL Lacertae的宽变化多波长发射。大多数选定的SED可以在合理参数的单区模型内充分拟合。只有46个软而明亮的X射线谱的SED,当源被观察到在非常高的能量$γ$ -射线带可以解释在一个两区轻子方案。在最亮的X射线耀斑期间观察到的HBL行为被解释为是由于在位于宽线区域之外的第二发射区中的新鲜加速粒子的同步辐射的出现。
2022-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-wavelength Observations of the Flaring Gamma-ray Blazar 3C 66A in 2008 October
BL Lacertae天体3C 66 A在2008年10月被费米大面积望远镜(LAT)和VERITAS探测到处于耀斑状态。除了这些伽马射线观测,F-伽马、GASP-WEBT、PAIRITEL、MDM、ATOM、Swift和Chandra提供了无线电到X射线的覆盖。可用的光变曲线显示的可变性,特别是,相关的耀斑中观察到的光学和费米-LAT伽马射线带。由此产生的光谱能量分布可以很好地拟合使用标准轻子模型与外部辐射场的逆康普顿散射。然而,它被发现,只有一个外部辐射场的模型可以容纳在光学波长观察到的夜间变化。
2010-11-04 astro-ph.HE
On the Location of the Gamma-ray Emission in the 2008 Outburst in the BL Lacertae Object AO 0235+164 through Observations across the Electromagnetic Spectrum
我们目前的观测主要爆发在厘米,毫米,光学,X射线和伽马射线波长的BL Lacertae对象AO 0235+164。我们分析了多波段变化的通量和线性偏振的时间,以及在甚长基线阵列(VLBA)的图像在7毫米的0.15毫弧秒分辨率的变化。通过概率论和蒙特卡罗模拟证实了不同波段事件的关联具有很高的统计显著性。一系列尖锐的光学线性偏振的峰值,以及一个显着的最大值在7毫米的超光速射流结的偏振,表明快速波动的有序度的磁场。这些结果使我们得出结论,爆发发生在喷流都在准静态的“核心”和超光速结,都秒差距下游的超大质量黑洞。我们解释的爆发作为一个扰动的传播的结果,延长沿视线的光旅行的时间延迟,通过一个常设的准直冲击在核心和传播下来的射流,创造超光速结。多波长光变曲线在长时间尺度(月/年)上一起变化,但在短时间尺度上对应性较差。这一点,以及偏振的变化和爆发的双重位置,同意多区发射模型的预期,其中湍流在调制同步加速器和逆康普顿通量中起着重要作用。
2011-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-Wavelength Variability of BL Lacertae Measured with High Time Resolution
为了定位不同频率的发射点和导致耀变体喷流变化的物理过程,我们在宽波长范围内获得了BL Lacertae的高时间分辨率观测:\emph{Transiting Exoplanet Survey Satellite}(TESS)在6,000 - 10,000赫兹,2分钟的节奏; Neil Gehrels \emph{Swift}卫星在光学,紫外和X射线波段;与核光谱望远镜阵列在硬X射线波段进行合作;与\emph{Fermi}大面积望远镜在$γ$射线能量进行合作;与全球Blazar望远镜进行合作,以测量光通量密度和偏振。所有的光变曲线都是相关的,在从小时到天的时间尺度上具有相似的结构。TESS观测到的光频变化的最短时间尺度是$\sim 0.5$ hr。最常见的时间尺度是$13\pm1$ ~hr,与X射线变化的最小时间尺度14.5 hr相当。多波长变化特性不能仅用发射等离子体多普勒因子的变化来解释。这种极化行为意味着射流中的磁场既有有序分量又有湍流分量。相关分析表明,X射线变化滞后于$γ$射线和光学光变曲线长达$\sim 0.4$天。可变性、交叉频率滞后和偏振特性的时间尺度可以用湍流等离子体来解释,湍流等离子体由射流中的激波激发,随后在强度为$\sim3$ G的磁场中将能量损失为同步辐射和逆康普顿辐射
2020-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Fast Very High Energy $γ$-ray Flare from BL Lacertae during a Period of Multiwavelength activity in June 2015
活动星系核中产生$γ$射线辐射快速变率的机制仍在争论之中。MAGIC望远镜在2015年6月15日从BL Lacertae探测到一个快速的非常高能量(VHE,E $>100$ GeV)$γ$射线耀斑。耀斑的最大通量为$(1.5\pm 0.3)\times 10^{-10}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$,减半时间为$26\pm8$分钟。MAGIC观测是由光学和高能(HE,E $>100$ MeV)$γ$射线带中的高态触发的。在本文中,我们介绍了MAGIC VHE $γ$射线数据以及2015年5月1日至7月31日期间来自无线电,光学,X射线和HE $γ$射线的多波长数据。良好的采样多波长数据使我们能够详细研究的变化,并比较它的其他时代时,快速VHE $γ$ -射线耀斑已被检测到从这个来源。有趣的是,我们发现,在无线电,光学,X射线和HE $γ$ -射线的行为是非常相似的其他两个观察到的VHE $γ$ -射线耀斑。特别是,在这次耀斑期间,还显示出光学偏振角的旋转和43 GHz核心处的活动。这些重复的模式表明这三个事件之间的联系。我们还测试建模的光谱能量分布,从光变曲线和VLBA观测的约束的基础上,两个不同的几何设置的两个区域逆康普顿模型。此外,我们模拟的$γ$射线数据与恒星喷流相互作用模型。我们发现,所有测试的排放模型是兼容的快速VHE $γ$射线耀斑,但都有一些张力与多波…
2019-01-07 astro-ph.HE
OJ~287: a new BH mass estimate of the secondary
本文介绍了利用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台上的X射线望远镜(XRT)对BL Lacertae源OJ~287的爆发活动进行的研究。我们证明了我们使用Swift/XRT数据分析X射线耀斑活动的结果可以细化OJ~287次级的关键特征(其性质和质量)。我们发现,所有光谱状态下的能谱都可以使用XSPEC Bulk Motion Comptonization(BMC)模型进行拟合。结果发现BMC模型的X射线光子指数Gamma与质量吸积率dot相关。我们建立了Gamma随着点从低硬状态Gamma~ 1.5到高软状态Gamma~2.8单调增加,最后饱和。该指数的行为类似于在一些黑洞(BH)候选者,我们表明,它的饱和是一个BH的存在的观测证据。基于这一相关性,我们采用了一种定标方法,利用研究得很好的X射线BH双星XTE~1550- 564、H~1743- 322、4U~1630- 47、GRS~1915+105以及河外BH ESO~243- 49和M101~ULX-1,确定了OJ~287中的次级BH质量约为1.25 × 10^8太阳质量,作为参考来源。利用功率谱分析,我们还推断了康普顿云的大小为L_{CC} ~ 10^{13} cm。利用这个L_{CC}值,我们证实了OJ~287中次级黑洞的BH质量是10^8太阳质量的量级,这是我们利用伽马相关指数(标度法)相对于质量吸积速率推导出来的。
2023-02-13 astro-ph.HE
A model-driven search for extreme BL Lacs among LAT BCU
活动星系核(AGN)中甚高能光子(VHE,E $>$ 100 GeV)的发射与超相对论粒子的产生密切相关。在AGN中,极端BL Lacertae的子类特别令人感兴趣,因为它们挑战了这些宇宙粒子加速器如何运行的最新模型。通过交叉匹配两个伽马射线目录(这是,4FGL-DR 2和2BIGB),我们确定了23个高同步加速器峰值(HSP)耀变体候选者与光度或光谱红移,良好的多波长覆盖,可能是由VHE仪器检测。我们对费米大面积望远镜的数据进行了新的分析,包括河外背景光衰减的影响,并通过收集来自光学,无线电和X射线档案观测的多波长数据来补充这些结果。它们的宽带光谱能量分布的解释与外部康普顿组件的同步自康普顿模型,并与原型极端HSP blazar的属性进行了比较。最后,我们测试他们的探测能力与成像大气切伦科夫望远镜(IACTs),并提出了一种新的方法来选择这些极端的目标,这些地面望远镜。
2021-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Temporal and Spectral Variability of OJ 287 before the April--June 2020 Outburst
我们介绍了BL Lacertae对象OJ 287在光学,紫外线和X射线波段的时间和光谱研究结果,以及Swift卫星在2019年9月至2020年3月期间进行的观测。在此期间,源显示出中等的可变性,其特征是在短时间尺度上所有波长的可变幅度为$\sim$ 22- 31%,除了硬X射线带,其可变幅度仅为$\sim$ 8%。我们观察到,该源的X射线通量显着占主导地位的软光子低于$2$ keV。在光学/UV和软X射线发射之间检测到$\sim$ 45天的软滞后,而硬X射线和较低能带之间没有相关性,表明存在两种发射成分或电子群。虽然两个组件有助于X射线发射,大多数的0.3- 10 keV的光谱很好地符合吸收幂律模型,概述了同步加速器的优势,逆康普顿(IC)机制。X射线光谱遵循一个弱的“更亮时更软”的趋势。
2020-08-21 astro-ph.HE
X-ray Polarization of BL Lacertae in Outburst
本文利用IXPE等望远镜观测了BL Lacertae爆发期的X射线偏振,发现在同步辐射贡献最高时偏振度达21.7%,初步推断观测期内同步自康普顿辐射主导强子辐射过程。
2023-07-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Luminous and high-frequency peaked blazars: the origin of the $γ$-ray emission from PKS 1424+240
目前这一代切伦科夫望远镜,加上费米-LAT,极大地增加了我们对$γ$射线耀变体的了解。其中,高频率峰值的BL Lacertae天体(HBL)PKS 1424 +240(z $\simeq$ 0.6)是最远的甚高能量(VHE; E $\geq$ 100 GeV)$γ$射线光子的持久发射体。现有的辐射模型可以满意地再现典型的blazar辐射,假设主要的辐射过程是同步自康普顿(SSC)在HBL和外部逆康普顿(EIC)在LBLs和FSRQs。强子模型也能够正确地再现的$γ$ -射线发射的耀变体,虽然他们在一般情况下不赞成明亮的类星体和快速flares.The耀变体PKS 1424 +240是一个罕见的例子,一个发光的HBL,我们的目标是确定这是最有可能负责其$γ$ -射线发射的发射过程。这将更普遍地影响我们对耀变体发射模型的理解,以及它们与源的光度和峰值频率的关系。我们研究了不同的blazar辐射模型适用于SED的PKS 1424 +240。在轻子模型中,我们研究了单带SSC模型、双带SSC模型和EIC模型。然后,我们研究了一个耀变体强子模型,最后的情况下,$γ$射线的排放与级联的视线产生的宇宙射线从源。通过对单区SSC模型参数空间的系统研究,我们得出结论:这种情况与PKS 1424 +240的$γ$射线观测结果不一致。两区SSC方案以及EIC解决方案可以缓解此问题。对于后者,外部光子场被…
2017-07-25 astro-ph.HE
Constraints on the Intergalactic Magnetic Field with Gamma-Ray Observations of Blazars
遥远的BL Lacertae天体发出$γ$射线,这些射线与河外背景光(EBL)相互作用,产生电子-正电子对,并减少地基成像大气切伦科夫望远镜(IACT)在甚高能量(VHE)下测量的通量。这些对可以康普顿散射宇宙微波背景,产生一个$γ$-射线签名在略低的能量可观察到的\fermi\大面积望远镜(LAT)。该信号强烈依赖于星系际磁场(IGMF)强度($B$)及其相干长度($L_B$)。我们使用IACT光谱从文献中的5 VHE检测BL Lac对象,并将其与LAT光谱这些源来约束这些IGMF参数。低$B$值可通过叶栅通量不能超过LAT所观测到的通量的约束来排除。$B$的高值可以从EBL-去吸收的IACT光谱不能大于外推到VHE带的LAT光谱的约束中排除,除非级联光谱贡献了LAT通量的相当大的部分。我们排除了所有试验中使用不同EBL模型和数据选择时在$>5σ$处的低$B$值($L_B\ge1$\Mpc的$B< 10^{-19}$ G),但使用$>1$ GeV谱和最低EBL模型时除外。我们无法限制$B$的高值。
2015-10-08 astro-ph.HE
Hadronic-Origin orphan TeV flare from the 1ES 1959+650
1ES 1959+650是一颗高峰值的BL蝎虎座天体。在2002年6月4日,它展示了一个没有任何低能对应物的TeV强耀斑,首次提供了一个来自耀变体的孤儿耀斑的例子。这个孤儿耀斑的观测结果与轻子模型的预测有着惊人的分歧,从而挑战了传统的同步加速器自康普顿(SSC)对TeV辐射的解释。在这里,我们建议,在耀变体喷流SSC光子的低能尾巴作为费米加速的高能质子的能量的目标。100 TeV,在喷流中通过δ共振的中性π介子衰变产生TeV光子。我们的模型很好地解释了观测到的TeV通量从这个孤儿耀斑,我们也估计了高能中微子通量从这个耀斑事件。
2013-05-21 astro-ph.HE hep-ph
Semi-Analytic Model for Intergalactic Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
由河外源(如耀变体)发射的初级伽马射线将在星系际空间产生电磁级联。这些级联通过电子-正电子对的产生和宇宙背景辐射的逆康普顿散射进行,主要是宇宙微波背景(CMB)和河外背景光(EBL)场。河外磁场(EGMF)的存在可能会使电子-正电子对的轨道发生偏转,并散射级联光子,可能会在源周围产生晕圈,同时抑制探测器收集的级联通量。我们开发了一个半解析模型的级联过程,并将其应用于结合GeV-TeV的数据,从费米大面积望远镜(LAT)和地面切伦科夫望远镜的高频峰值Bl Lacertae对象(HBLs),比较观测结果与模型预测使用一个强大的统计框架。下限与不同的置信水平的EGMF来自这个过程中的场强进行了讨论,在各种假设下的源寿命。
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio-Gamma-Ray Properties and High-Energy Implications for Fermi Blazars
Guangzhou University(广州大学);Università di Padova(帕多瓦大学);Astronomy Science and Technology Research Laboratory of Department of Education of Guangdong Province(广东省教育厅天文科学与技术重点实验室);Greater Bay Brand Center of the National Astronomical Data Center(国家天文数据中心大湾区品牌中心)
本研究基于1687个费米Blazars样本,探究射电与伽马射线辐射关联,明确不同子类的相关性及磁场约束,揭示高能辐射机制。
2026-08-04 astro-ph.HE
Gamma-ray Flaring Emission in Blazar OJ287 Located in the Jet >14 pc from the Black Hole
我们将BL Lacertae型blazar OJ 287的Fermi-LAT光变曲线与时间相关的多波段通量和线性偏振观测以及λ = 7 mm的亚毫角秒尺度偏振图像相结合,以定位距中央发动机> 14 pc的源喷流中突出耀斑中的伽马射线发射。我们通过蒙特卡罗模拟证明了最强伽马射线和毫米波耀斑之间的高度显著相关性。两个报告的伽马射线峰值发生在两个主要毫米波爆发的开始附近,每个都与毫米波波长处的线性偏振最大值有关。我们非常长的基线阵列观测表明,这两个毫米波耀斑起源于喷流中两个特征中的第二个,它们之间的距离大于14 pc。高振幅伽玛射线耀斑的峰值和第二喷流特征的偏振最大值的一致性意味着伽玛射线和毫米波耀斑是同空间的,并且发生在距离中央引擎> 14 pc的地方。我们还关联两个光学耀斑,伴随着尖锐的偏振峰,与两个伽马射线事件。如果伽马射线是由耀斑光子的同步自康普顿散射产生的,那么多波段的行为就很容易解释。我们认为耀斑是由移动的等离子体团与立激波的相互作用触发的。
2011-10-28 astro-ph.HE
Discovery of Very High Energy Gamma Rays from 1ES 1440+122
BL Lacertae天体1 ES 1440+122由VERITAS成像大气切伦科夫望远镜阵列在85 GeV至30 TeV的能量范围内观测。这些观测在2008年5月至2010年6月之间进行,总共53小时,结果发现了来自耀变体的$γ$射线发射,其红移$z$ =0.163。1 ES 1440+122的检测结果具有统计学显著性,比背景高5.5个标准差,200 GeV以上的积分通量为(2.8 $\pm0.7_{\mathrm{stat}}\pm0.8_{\mathrm{sys}}$)$\times$ 10 $^{-12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$(蟹状星云通量的1.2%)。测量的光谱是很好地描述了从0.2 TeV到1.3 TeV的幂律与光子指数为3.1 $\pm$ 0.4 $_{\mathrm{stat}}$ $\pm$ 0.2 $_{\mathrm{sys}}$。费米大面积望远镜(0.3- 300 GeV)和Swift X射线望远镜(0.2- 10 keV)的准同时多波长数据也被用来模拟发射区的性质。一个同步自康普顿模型产生一个很好的代表性的多波长数据。加入一个外康普顿或强子成分也能充分描述数据。
2016-08-09 astro-ph.HE
Determining the origin of the X-ray emission in blazars through multiwavelength polarization
针对黑洞喷流高能辐射起源的争议问题,研究利用多波段偏振观测与先进偏振谱能量分布模型,分析耀变体BL Lacertae的两次X射线偏振数据,证实相对论电子逆康普顿散射主导其X射线辐射。
2025-06-12 astro-ph.HE
X-Ray Spectral Variability of the TeV HBL Blazar PG 1553+113 with XMM-Newton
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿亚巴塔观测科学研究所);Department of Applied Physics/Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University(马哈特玛·乔蒂巴普尔·罗希尔坎德大学应用物理/物理系);Department of Physics, The College of New Jersey(新泽西学院物理系);Department of Physics and Electronics, Christ University(基督大学物理与电子学系)
利用XMM-Newton数据研究TeV光子发射的高能峰BL Lacertae对象PG 1553+113的X射线能谱变化,发现14个谱拟合良好,15个用简单幂律模型描述,部分显示反康普顿成分,同步辐射峰能量范围为4.59-48.61 eV。
2026-04-30 astro-ph.HE
Hard X-ray properties of NuSTAR blazars
上下文研究耀变体的硬X射线发射特性是理解耀变体源的中心引擎和相关喷流过程的关键。特别是,同时光谱和定时分析的一天内硬X射线观测为我们提供了一种手段,窥视到紧凑的最里面的耀变体地区,我们目前的仪器无法访问。目标。工作的主要目的是将观测到的耀变体中的硬X射线变率特性与它们的通量和光谱状态相关联,从而基于它们之间的相关性,提取关于发射区域和发生在中心发动机附近的过程的细节。方法.我们对13颗耀变体的31个NuSTAR观测数据进行了计时、光谱和互相关分析。我们使用单一的幂律,破缺的幂律和对数抛物线模型的源的光谱形状进行了研究。我们还利用z变换的离散关联函数研究了软发射和硬发射之间的相关性。结果我们发现,大多数源的硬X射线辐射都能很好地用对数抛物线模型来描述,不同的blazar亚类的光谱斜率与blazar序列一致。我们注意到,在这个意义上说,高通量和/或通量状态往往是更难的频谱内的源子类的通量和频谱斜率之间的密切联系。在BL Lacertae对象,假设粒子加速扩散冲击和同步加速器冷却的主导过程中所观察到的通量变化,我们约束的发射区域的磁场是几个高斯,而在平谱射电类星体,使用外部康普顿模型,我们估计的能量较低的注入电子的一端是几个洛伦兹因子。
2018-08-14 astro-ph.HE
Optical Emission and Particle Acceleration in a Quasi-Stationary Component in the Jet of OJ~287
分析了BL Lacertae天体OJ~287中相对论性喷流的线偏振特性,这些特性是由43 GHz的多历元甚长基线阵(VLBA)图像和光学波段的监测观测所揭示的。光学偏振的电矢量位置角(EVPA)与43 GHz处的光学偏振的电矢量位置角(EVPA)相匹配,所述光学偏振的电矢量位置角(EVPA)位于通常在紧凑毫米波“核心”中的位置处,或者在其他时期处,与核心下游的明亮的准静态发射特征$\sim0.2$ ~毫弧秒($\sim$ 0.9~pc投影在天空上)重合。这意味着具有足够高的能量以发射光学同步加速器和$γ$射线逆康普顿辐射的电子在核心和下游特征处都被加速,后者位于距离中央发动机$\geq10$ ~pc处。在固定功能的极化矢量是几乎平行的射流轴,预期的锥形站立冲击能够加速电子到GeV的能量。
2018-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of an Orphan X-ray Flare from a Blazar Candidate EP240709a with Einstein Probe
本研究使用Einstein Probe探测到来自Blazar候选体EP240709a的罕见孤儿X射线耀斑,其通量较2020年低态增加至少28倍,并通过轻子同步自康普顿模型进行光谱拟合,展示了EP在X射线巡天中发现AGN奇特活动的能力。
2024-12-24 astro-ph.HE
Active galactic nuclei at gamma-ray energies
活动星系核可以是MeV-GeV-TeV伽马射线的丰富的河外发射器,这一现象与宿主星系中心超大质量黑洞提供动力的相对论喷流的存在有关。大多数发射伽马射线的活动星系核,已知有1500多个GeV能量,60多个TeV能量,被称为“耀变体”。标准blazar范式的特征是从一个旋转和吸积的超大质量黑洞附近喷射出的相对论磁化等离子体射流,靠近观察者的方向。两类耀变体从观测中被区分开来:平谱射电类星体(FSRQ)的特征是强烈的外部辐射场,宽光线的发射和尘埃环。BL Lac类(来自其成员之一BL Lacertae的名称)对应于较弱的对流主导流,其伽马射线光谱由同步光子的逆康普顿效应主导。这一范例已经非常成功地模拟了耀变体的宽带光谱能量分布。然而,许多基本问题仍然存在,包括强子过程的作用和快速变化的BL Lac对象,其同步加速器光谱峰值在紫外线或X射线频率。费米大天区望远镜和切伦科夫地面望远镜的观测结果显示,一类发射伽马射线的射电星系被认为是耀变体的错位对应物。Blazar及其错位的对射星构成了能量大于100 MeV的河外γ射线背景(EGB)的绝大部分,被认为是超高能宇宙射线的来源。未来的“切伦科夫望远镜阵列”将与费米大面积望远镜以及空间和地面上的各种望远镜协同工作,谱写耀变体物理学的新篇章。
2016-02-21 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of Markarian 421: the Missing Piece of its Spectral Energy Distribution
我们报告的伽马射线活动的高同步加速器峰值BL Lacertae对象Mrk 421在第一个1.5年的费米操作,从2008年8月5日至2010年3月12日。我们发现,0.3 GeV以上的大面积望远镜(LAT)伽马射线谱可以很好地用幂律函数描述,其光子指数Gamma=1.78 +/- 0.02,平均光子通量F(>0.3 GeV)=(7.23 +/- 0.16)x 10^{-8} ph cm^{-2} s^{-1}。在这段时间内,在7天的时间间隔内评估了0.3 GeV以上的费米-LAT光谱,显示出光子通量的显著变化(从最小到最大通量高达~3倍),但光谱变化温和。RXTE/ASM和Swift/BAT测量的X射线频率的变化幅度远大于Fermi-LAT测量的伽马射线,并且这两个能量范围没有显着相关性。我们还介绍了Mrk 421上为期4.5个月的多频活动的第一批结果,其中包括VLBA,Swift,RXTE,MAGIC,F-GAMMA,GASP-WEBT以及其他合作和工具,这些合作和工具在整个活动期间(2009年1月19日至2009年6月1日)提供了对源的出色时间和能量覆盖。在此期间,Mrk 421在所有波段都显示出低活性。广泛的多仪器(无线电到TeV)数据集提供了一个前所未有的,完整的看静态频谱能量分布(SED)为这个来源。宽带SED是用轻子模型(单区同步加速器自康普顿)和强子模型(同步加速器质子…
2011-06-07 astro-ph.HE
Multi-color optical monitoring of ten blazars from 2005 to 2011
从2005年到2011年,我们对10颗耀变体样本进行了多色光学监测。样品含有3个LBL、2个IBL、4个HBL和1个FSRQ。我们的监测重点是长期的变化和样本包括9 BL Lac对象和一个平谱射电类星体。总共收集了14799个数据点。这是一个最大的光学数据库的样本10耀变体。除OT 546外,所有物体均显示出显著的变异性。由于每一个夜晚的采样率都很低,因此只有BL Lacertae在2006年11月6日被观察到有日间变化。大多数BL Lac天体表现出更亮时更蓝的色差,而平谱射电类星体3C 454.3则表现出更亮时更红的趋势。大多数BL Lac的BWB颜色行为至少可以部分地由在这些对象中观察到的随频率增加而增加的变化幅度的事实来解释。LBL的平均光谱指数约为1.5,正如同步加速器自康普顿(SSC)损失占主导地位的模型所预期的那样。HBL的光辐射很可能被宿主星系的热辐射所污染。相关性分析没有发现在不同波长处的变化之间存在任何时间延迟。
2018-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A wiggling filamentary jet at the origin of the blazar multi-wavelength behaviour
本研究探讨扭曲喷流模型对BL Lacertae多波段行为的解释能力,通过分析多波段数据推断其喷流发射区域的摆动运动,提出双螺旋弯曲旋转丝状结构场景,为耀变体长期variability提供几何解释。
2024-10-29 astro-ph.HE
Characterizing the origins of gamma-ray variability of the jetted active galactic nuclei observed with the Fermi-LAT
Qujing Normal University(曲靖师范学院);Nanjing University(南京大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Anqing Normal University(安庆师范大学);Kunming University(昆明学院)
本文通过利用存档费米-拉特光变曲线并应用阻尼随机游走模型,分析了大量喷流活动星系核的γ射线变化,发现γ射线发射区域可能位于BLR之外,与尘埃环有关,并揭示了γ射线变化与射流活动之间的潜在关系。
2026-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray emission region located in the parsec scale jet of OJ287
本文报道了距中心超大质量黑洞> 14 pc的BL Lacertae天体OJ 287耀斑中γ射线发射区的位置。我们采用的数据从多光谱范围(总通量和线性偏振)监测程序结合超高分辨率7毫米VLBA图像序列。最亮的伽玛射线和毫米耀斑之间的相关性被发现是统计上显着的。我们在这里报告的费米-LAT探测到的两个γ射线峰发生在两个异常明亮的毫米耀斑的上升阶段,伴随着尖锐的线性偏振峰。VLBA图像显示,这些总流量和偏振度为mm的耀斑发生在距喷流最内侧> 14 pc的喷流区。较亮的γ射线耀斑与其对应的毫米波线偏振峰的时间重合证明γ射线和毫米波爆发都发生在距离中心黑洞> 14 pc处。在这两个耀斑的峰值时刻,我们发现了两个尖锐的光学耀斑。这被解释为伽马射线耀斑是由运动的结与射流中静止的锥形激波相互作用触发的耀斑中的光子的同步自康普顿散射产生的。
2011-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Three-Year Multi-Wavelength Study of the Very High Energy Gamma-ray Blazar 1ES 0229+200
1 ES 0229+200是一个相对遥远(z = 0.1396)、硬光谱(伽马~ 2.5)、非常高能量(E > 100 GeV)的伽玛射线耀变体。对这个活动星系核的极高能量测量已被用来限制河外背景光和星系际磁场的强度。介绍了VERITAS围绕甚高能量观测对该天体进行的多波长研究。在三年的时间里,这项研究获得了11.7个标准差的探测值和平均积分通量F(E>300 GeV)=(23.3 +- 2.8_stat +- 5.8_sys)x 10^-9光子·m^-2·s^-1,即蟹状星云通量的1.7%(假设蟹状星云的光谱是由H.E.S.S测量的)。分析了Swift和RXTE的支持性观察结果。Swift观测与先前发表的费米观测和甚高能量测量相结合,产生一个整体的光谱能量分布,然后假设一个区域同步自康普顿发射建模。TeV通量保持恒定的卡方概率为1.6%。这一点,当考虑结合测量的变化,在X射线波段,和许多TeV耀变体的表现,表明使用耀变体,如1 ES 0229+200的星系际磁场研究可能不是简单的和挑战的模型,属性硬TeV光谱沿视线的二次伽马射线生产。
2013-12-23 astro-ph.HE