Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background from the Cascades of Very-high Energy Gamma Rays from Blazars
当甚高能量（VHE）光子通过河外背景光（EBL）传播时，它们与软光子相互作用，并引发较低能量光子和电子的电磁级联。在VHE处发射的宇宙学布居的集体强度将在最高能量处通过与EBL的相互作用而衰减，并在较低能量处通过所产生的级联而增强。我们计算了由耀变体产生的VHE光子产生的级联辐射，并研究了级联对耀变体集体强度的影响以及由此产生的对河外γ射线背景的影响。我们发现，级联辐射大大提高了集体强度从耀变体在高能量之前，由于衰减翻转。由此产生的功能的突出性取决于耀变体伽玛射线光度函数，光谱指数分布，和EBL的模型。我们还计算了Blazar，BL Lacertae（BL Lacs）对象和平坦光谱射电类星体（FSRQs）的不同光谱子种群的级联辐射，发现BL Lacs的集体强度比FSRQs的级联辐射大大增强。最后，我们讨论了这种分析和即将到来的费米观测的EBL的性质，耀变体的演化，耀变体光谱和其他伽马射线辐射源的影响。
2010-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Effect of Blazar Spectral Breaks on the Blazar Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background
不同类别的未解决的伽马射线发射器的贡献的光谱形状可以提供洞察他们的相对贡献河外伽马射线背景（EGB）和他们的光谱在GeV能量的性质。假设耀变体的光谱可以描述为破幂律，我们计算了BL Lacertae型天体（BL Lacs）和平谱射电类星体（FSRQs）对EGB贡献的光谱形状。我们适合由此产生的总耀变体光谱形状的费米大面积望远镜测量的EGB，发现最适合的形状再现以及费米EGB的形状为各种中断的情况。我们的结论是，一个方案中，耀变体的贡献是占主导地位的光谱的理由不能被排除在外，即使光谱断裂被证明是常见的费米耀变体。我们还发现，虽然观察到的一个无特征的（不确定性）的幂律EGB频谱费米并不一定意味着一个单一的类贡献未解决的来源与无特征的个人光谱，这样的观察和集体光谱的单独贡献人口确定的比例，他们的贡献。因此，与包括blazar伽马射线光度函数的研究进行比较可能对blazar对EGB的贡献，blazar演化以及blazar伽马射线光谱和发射产生深远的影响。
2011-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Monitoring blazar variability to understand extragalactic jets
本文综述了利用耀变体多波段光变研究河外喷流物理与结构，涵盖互相关、长短时标机制、发射区大小、偏振及周期性等关键课题。
2024-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Imprint of The Extragalactic Background Light in the Gamma-Ray Spectra of Blazars
在宇宙的历史中，恒星和吸积致密物体发出的光被编码在河外背景光（EBL）的强度中。EBL的知识对于理解恒星形成和星系演化的本质是很重要的，但是直接测量EBL受到银河系和其他前景辐射的限制。在这里，我们报告的吸收功能中看到的合并光谱的一个样本的伽玛射线耀变体的红移z $\sim$ 1.6。这一特征是由EBL在光学至UV频率下对伽马射线的衰减引起的，并允许我们测量该频带中的EBL通量密度。
2012-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background from the Cascades of Very-high Energy Gamma Rays
当非常高能量的光子通过河外背景光（EBL）传播时，它们与软光子相互作用，并引发低能量光子和电子的电磁级联。在极高能量（VHE）下发射的宇宙学布居的集体强度将在最高能量处通过与EBL的相互作用而衰减，并在较低能量处通过所产生的级联而增强。我们计算了由耀变体产生的VHE光子产生的级联辐射，并研究了级联对耀变体集体强度的影响以及由此产生的对河外γ射线背景的影响。我们发现，级联辐射大大提高了集体强度从耀变体在高能量之前，由于衰减翻转。由此产生的功能的突出性取决于耀变体伽玛射线光度函数，光谱指数分布，和EBL的模型。我们还计算了blazar，BL Lacertae对象（BL Lacs）和平谱射电类星体（FSRQs）的不同光谱子种群的级联辐射，发现BL Lacs的集体强度比FSRQs的级联辐射大大增强，由于其更硬的光谱。因此，研究blazar贡献的EGRB费米将有深远的影响的性质的EBL，blazar的演化，blazar光谱。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intrinsic VHE Gamma-ray spectra of Blazars as a probe for Extragalactic Background Light
极高能（VHE）$γ$ -能量超过10 $'$ s的射线，从遥远的耀变体发射，被来自河外背景光（EBL）的光子衰减。不幸的是，无论是EBL还是内禀耀变体光谱都不能准确地从一个量导出另一个量。在这项工作中，我们使用一个均匀的单区模型，包括同步辐射，同步辐射自康普顿（SSC）和外部康普顿（EC）的发射机制，估计的本征VHE光谱的耀变体。该模型被应用于三个VHE blazar，即PKS 2155 -304，RGB J 0710 +591和3C 279，同时多波长的数据，从不同的观测。然后将VHE的本征通量的预测值与大气切伦科夫成像望远镜的观测值进行比较，以确定VHE $γ$射线的光学深度。在比较这些光学深度值与由四个不同的EBL模型预测，我们观察到PKS 2155 -304和3C 279在较高的能量，特别是对于EBL模型Finke等人提出的有一些明显的系统偏差。（2010年）。我们认为这种偏差是一个结果的失败外推的耀变体SED VHE能量和/或由于埋在EBL模型的各种假设。
2013-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining Extragalactic Background Light From TeV Blazars
我们的目标是研究河外背景光的上限。本文利用最近在TeV耀变体中观测到的费米谱和甚高能谱，给出了河外背景光的上限。我们使用的假设，VHE固有光子指数不能比费米指数测量的费米LAT。总的来说，EBL上的这些上限与大多数EBL模型给出的上限兼容。然而，TeV耀变体否定了高EBL密度的模型。
2010-06-25 astro-ph.HE
Testing gamma-ray models of blazars in the extragalactic sky
未分辨的伽马射线点源对河外伽马射线背景的全球贡献最近已被测量到低于标准源探测技术所达到的伽马射线通量，并采用观测到的伽马射线计数的统计特性。我们调查和利用光子计数的一点统计（使用超过10年的费米-LAT数据）和未解决的伽马射线背景的角功率谱的最近测量（基于8年的费米-LAT数据）所带来的信息的互补性。我们确定，假设最亮的未解决的对象的源计数分布是由耀变体，他们的伽玛射线光度函数和光谱能量分布下降到通量几乎两个数量级小于检测解决的源的阈值。不同的方法提供了一致的预测伽玛射线光度函数的耀变体，他们表现出显着的互补性。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background and Implications for Dark-Matter Annihilation
河外$γ$射线背景（EGB）的起源已经争论了一段时间。{EGB包括来自已分辨和未分辨的河外源（如耀变体、恒星形成星系和射电星系）的$γ$射线辐射，以及来自真正漫射过程的辐射。}这封信的重点是blazar源类，最多的检测人口，并提出了一个更新的光度函数和光谱能量分布模型与由{ \it费米}大面积望远镜（LAT）进行的blazar观测一致。我们发现耀变体占EGB光子数的50 $^{+12}_{-11}$，%（$>$ 0.1GeV），而{ \it Fermi}-LAT已经分辨了其中的$\sim$ 70，%.耀变体，特别是像BL Lac这样的低光度硬光谱附近的源，负责大多数100\，GeV以上的EGB发射。我们发现，在EGB光谱中观测到的高能截止现象是由于河外背景光对耀变体高能辐射的衰减造成的。最后，我们表明耀变体、恒星形成星系和射电星系可以自然地解释0.1- 820 GeV范围内的背景振幅和光谱形状，只留下了适度的空间给其他贡献。这使我们能够对暗物质湮灭的截面设置竞争性约束。
2015-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars I: Implications of Plasma Instabilities for the Intergalactic Magnetic Field and Extragalactic Gamma-Ray Background
由高能伽马射线（E>100 GeV）引发的逆康普顿级联增强了明亮的河外TeV源的GeV辐射。明亮的TeV耀变体没有这种辐射被用来限制星系际磁场（IGMF），费米对未解决的河外伽马射线背景（EGRB）的严格限制被用来反对大量的高红移天体。然而，这些都是基于这样一个假设，即逆康普顿散射是由高能伽马射线在河外背景光子上湮灭产生的超相对论对的主要能量损失机制。在这里，我们表明，对于足够明亮的TeV源（各向同性等效亮度>10^{42} erg/s）等离子体束不稳定性，特别是“斜”不稳定性，提出了一个合理的机制，这些对的能量可以被耗散局部，加热星系际介质。由于这些不稳定性通常在与逆康普顿冷却速率相比较短的时间尺度上增长，因此它们必然抑制逆康普顿级联。因此，这对限制IGMF的努力造成了严重的限制，因为TeV源中缺乏可辨别的GeV隆起。同样地，它也大大削弱了耀变体演化的费米极限。具体来说，我们构建了TeV耀变体的光度函数从目前观察到的对象，并发现它是很好地描述了类星体的光度函数在z~0.1，转移到较低的光度和数密度，这表明这两类源是由类似的过程进行调节。将这种关系扩展到更高的红移，我们表明，EGRB的大小和形状以上~10 GeV的自然再现与这个特殊的例子，一个快速发展的TeV耀变体光度函数。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on redshifts of blazars from extragalactic background light attenuation using Fermi-LAT data
本文提出仅利用费米-LAT数据，通过河外背景光衰减特征约束303个耀变体的红移上限，并评估未来CTA对其可探测性，发现至少21个源可在20小时内被观测。
2023-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Implications of Plasma Beam Instabilities for the Statistics of the Fermi Hard Gamma-ray Blazars and the Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background
费米在限制伽玛射线明亮耀变体的光度函数和红移演化方面起了重要作用。这包括对河外伽玛射线背景（EGRB）的谱和各向异性的限制，附近费米活动星系核（AGN）的红移分布，以及log（N）-log（S）关系的构造。基于这些，有人认为，伽玛射线亮耀变体的演化必须远远低于其他活动星系核的戏剧性。然而，这种说法的关键是假设逆康普顿级联将超过TeV的发射重新处理到费米能量范围内，大大增强了观察到的极限的强度。在这里，我们证明，在没有这样一个过程，由于，例如，致命的等离子体束不稳定性的存在，抢占级联，人口TeV明亮的耀变体，类似于类星体的演变是一致的人口的硬伽马射线耀变体观察到费米。具体地说，我们表明，一个简单的模型的性质和光度函数是同时能够再现其log（N）-log（S）的关系，本地红移分布，并在没有任何自由参数的EGRB及其各向异性的贡献。尽管硬伽马射线耀变体的人口表现出强烈的红移演化的宇宙学历史的吸积到晕的其他示踪剂中观察到的图片的自然性是可取的，这为不存在逆康普顿级联和存在的束等离子体不稳定性提供了支持。
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The VERITAS Extragalactic non-Blazar Program
VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量（VHE：E > 100 GeV）伽马射线发射。除了对耀变体的研究，VERITAS河外科学计划还制定了一项河外非耀变体源的综合观测计划。活动星系核（AGN）的研究是通过对非耀变体射电星系的大型MWL观测活动进行的。这些MWL活动的成功第一次为负责伽马射线发射的喷流的内部结构提供了见解。超高能宇宙射线的起源和加速问题是通过对星暴星系M 82的观测来解决的，VHE对该星系的探测提供了关于可能的加速机制的重要见解。最后，对球状星团的研究对毫秒脉冲星对γ射线辐射的贡献有重要的限制。介绍了VERITAS河外非耀变体科学计划及其结果。
2011-09-27 astro-ph.HE
Radio-loud AGN contribution to the Extragalactic Gamma-Ray Background
河外伽玛射线背景（EGRB）的起源仍然是一个有争议的问题。EGRB可以是真正的扩散或未解决的离散点源的起源。费米和EGRET探测到的大多数已确定的源是耀变体。因此，他们有望成为EGRB的重要贡献者。为了估计它们对EGRB的贡献，需要构造它们的光度函数。在这里，我们使用第一个LAT AGN星表来研究和构造耀变体的演化和光度函数。我们考虑平谱射电类星体的纯光度和纯密度演化模型。我们还描述了方法来估计的贡献，从偏离耀变体EGRB。
2011-12-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Contribution from unresolved discrete sources to the Extragalactic Gamma-Ray Background (EGRB)
河外伽马射线背景（EGRB）的起源仍然是一个悬而未决的问题，即使在它被发现近40年之后。排放可能来自真正的扩散过程，也可能来自未解决的点源。虽然EGRET（高能伽马射线实验望远镜）探测到的271个点源中的大多数都是未知的，但在已识别的源中，耀变体是主要的候选者。因此，未解决的耀变体可能被认为是EGRB的主要贡献者，并且已经进行了许多研究来了解它们的分布，演化和对EGRB的贡献。考虑到伽玛射线辐射主要来自耀变体的喷流，并且喷流辐射随喷流与视线角的增大而迅速减小，EGRET无法探测到许多大倾角的活动星系核（AGN）也就不足为奇了。虽然费米望远镜在前三个月的巡天中只能探测到少数几个大倾角活动星系核，但在不久的将来，它有望探测到许多这样的源。由于非耀变体活动星系核的密度比耀变体高，它们也可能对EGRB有重要贡献。本文讨论了正常星系、星暴星系、耀变体和离轴活动星系核等未分辨离散源对EGRB的贡献。
2009-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Survey of Extragalactic Nuclear Spectral Energies
我们提出的第一个结果，从新的调查河外核光谱能量（SENSE）样本的“耀变体”。样本已经选择了最小的选择效应，因此是理想的探测blazar人口的内在属性。我们报告的证据，在这个无线电选择的样本中的负宇宙学演化，并给出了未来的工作有关的SENSE样本的大纲。
2009-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new model for the Fermi-LAT Extragalactic Gamma-Ray Background
假设γ射线光度函数与射电星系的光度函数成正比，blazar的光谱能量分布由blazar序列给出，计算了blazar（平谱射电类星体和BL-Lac）对Fermi-LAT河外γ射线背景的贡献。我们发现耀变体占费米-LAT EGB总量的45%。然而，在低能量（<10 GeV）和高能量（>50 GeV）时，耀变体的贡献不足以解释观测到的背景光。在E<10 GeV时，河外伽马射线背景可以通过考虑恒星形成星系的额外贡献来完全解释，而在非常高的能量下，由于河外背景光的吸收占主导地位，观察到的背景需要额外的未知成分。
2011-10-31 astro-ph.HE
Probing the extragalactic background light with H.E.S.S
最近，H.E.S.S. S探测到耀变体伽马射线谱中的宇宙背景印记。和费米-LAT，开辟了在宇宙学尺度上研究伽马射线传播的道路。这篇论文讨论了目前对河外背景光（EBL）的限制，增加在TeV能量下检测到的耀变体的收集的努力，以及下一代仪器科学案例的关键部分：伽马射线宇宙学。
2013-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Models of the Contribution of Blazars to the Anisotropy of the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background
我们研究了在河外弥漫伽玛射线背景（DGRB）中测量到的各向异性与DGRB光谱强度之间的关系，以及它们可能来自未解决的blazar种群。使用一个物理演化模型与光度依赖的演化（LDDE）和观测确定的光度依赖的blazar光谱能量分布（SED）的blazar，我们发现，blazar可以解释观测到的各向异性的DGRB一致，其观察到的源计数分布，但反过来限制在显着贡献观测到的DGRB强度。在考虑了DGRB各向异性和源数分布的最佳LDDE模型中，耀变体对1 GeV以上DGRB强度的贡献仅为5.7^{+2.1}-1.0}%（68% CL）。需要一个更高的分数的DGRB强度的贡献blazars过度DGRB各向异性，因此在LDDE+ SED序列模型中的blazars不能同时考虑DGRB强度以及各向异性。我们讨论了LDDE模型的局限性。然而，这些模型不需要许多不合理的和观测不一致的简化假设-包括一个单一的幂律的所有blazar光谱和一个简单的破幂律模型的源计数分布-目前在许多以前的工作。
2012-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Blazars as beamlights to probe the Extragalactic Background Light in the Fermi and Cherenkov telescopes era
河外背景光（EBL）是来自所有曾经形成的恒星的综合光，跨越红外-紫外范围。位于宇宙学距离处的源发射的甚高能量（VHE：E>100 GeV）伽马射线与介入的EBL的相互作用导致电子-正电子对的产生，从而导致所观察到的VHE通量的能量依赖性衰减。这在解释测量的VHE blazar光谱时引入了一个基本的模糊性：既不是固有光谱，也不是EBL，都是单独已知的-只有它们的组合是。本文提出了一种测量电子束激光光子数密度的方法。它依赖于使用光学，X射线，高能（HE：E>100 MeV）伽马射线（来自费米望远镜）和VHE伽马射线（来自切伦科夫望远镜）波段的耀变体的同时观测。对于每个源，该方法涉及用同步加速器自康普顿（SSC）模型最佳拟合从光学到HE伽马射线的光谱能量分布（SED）（只要z<1，后者就基本上不受EBL衰减的影响）。我们将这种最佳拟合模型外推到VHE区域，并假设它们代表了耀变体的内在辐射。对比测量与本征发射导致VHE光子的伽马-伽马不透明度的确定-因此，在假设特定的宇宙学时，我们推导出EBL光子数密度。对于每个给定的源，使用不同的发射状态只会提高所提出的方法的准确性。我们证明了这种方法，使用最近的多频观测的耀变体PKS 2155 -304，并讨论如何类似的意见，可以更准确地探测EBL。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Blazar observations above 100 GeV with VERITAS
位于亚利桑那州南部的VERITAS 12米大气切伦科夫望远镜阵列是世界上最灵敏的甚高能（VHE，E>100 GeV）伽马射线探测器之一。已知有超过50个河外源发射VHE光子，包括耀变体、射电星系和星暴星系。Blazar观测是VERITAS合作的关键科学项目之一。每年有超过400个小时的时间专门用于这个项目，并且已经用阵列观察到了大约100个耀变体，在大多数情况下，VHE曝光最深。这些观测导致了21次探测，包括10次VHE发现，所有这些都支持多波长观测。介绍了VERITAS河外观测计划的最新进展和该合作组织的长期blazar观测战略。
2012-05-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing models of extragalactic $γ$-ray propagation using observations of extreme blazars in GeV and TeV energy ranges
我们简要回顾了当代河外γ射线传播模型。结果表明，河外磁场（EGMF）的强度和结构知之甚少。空隙中的EGMF强度的严格下限为10^{-17}--10 ^{-20} G量级，因此允许由电磁级联产生的二次分量对可观测频谱的实质性贡献。我们表明，这种“电磁级联模型”是支持成像切伦科夫望远镜和费米LAT探测器的数据。
2017-01-24 astro-ph.HE
The Contribution of Blazars to the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background and Their Future Spatial Resolution
我们研究的限制光度依赖的密度演化模型的演化blazar给定的观测光谱的漫射伽玛射线背景（DGRB），blazar源计数分布，和blazar光谱能量分布序列模型，它涉及到观测的blazar光谱，其光度。结果表明，Fermi-LAT观测到的DGRB可以完全由blazar和非blazar活动星系核的γ射线辐射产生，并且我们的blazar演化模型与Fermi-LAT观测到的DGRB谱和blazar通量源数分布函数是一致的。我们的研究结果与以前的工作，使用EGRET光谱数据来预测费米-LAT DGRB是一致的。该模型仅包含三个自由参数，并预测在5年的观测中，来自耀变体的>~95%的通量将被Fermi-LAT分解为点源，DGRB中的通量相应减少约2至3倍（95%置信水平），这对Fermi-LAT对暗物质湮灭光子的灵敏度有影响。
2011-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Connection between gamma-ray and radio activity of blazars from Fermi-LAT and 15 GHz radio monitoring with the OVRO 40-Meter Telescope
利用欧文斯谷射电天文台（OVRO）40米望远镜在15 GHz上观测到了候选伽玛射线耀变体巡天（CGRaBS）中的一个大样本耀变体。利用这些准同步观测，我们研究了费米-LAT探测到的耀变体的伽马射线行为与OVRO 40米望远镜观测到的F-伽马项目的cm波段之间的联系。比较大量源的光变曲线，可以详细研究费米LAT探测到的伽玛射线耀变体的伽玛射线与射电活动之间的关系。我们提出的第一个结果费米LAT和我们的15 GHz的观测之间的相关性。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic beaming and gamma-ray brightness of blazars
我们研究了耀变体的伽玛射线亮度对它们的秒差距尺度射电喷流的内在性质的依赖性以及相对论性聚束的含义。通过将MOJAVE计划的高分辨率VLBA图像与Metsahovi射电天文台的毫米波长流量密度监测数据相结合，我们估计了62个耀变体的喷流多普勒因子、洛伦兹因子和视角。我们研究的趋势，这些量之间的源，费米大面积望远镜（LAT）在其前三个月的科学操作和未检测到的伽马射线。平均而言，LAT探测到的blazar比非LAT探测到的blazar具有更高的多普勒因子，这在一些早期的研究中已经间接地暗示了这一点。我们发现统计上显着的差异γ射线明亮和弱源之间的视角分布。最有趣的是，伽玛射线亮耀变体的同动框架视角分布比伽玛射线弱耀变体窄得多，并且中心大致垂直于喷流轴。在大的同动框架视角下缺乏伽马射线明亮的耀变体可以通过伽马射线的相对论射束来解释，而在小的同动框架视角下明显缺乏伽马射线明亮的耀变体，如果用较大的样本来证实，可能表明伽马射线发射的固有各向异性或洛伦兹因子依赖性。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray variability and correlation properties of blazars observed with Fermi LAT
费米大面积望远镜（Fermi LAT）提供了对耀变体伽马射线发射的长期系统监测观测。Blazar的光变特性及其与其它波段的相关性是评价Blazar模型的重要线索。我们提出的结果，从时间和多波长相关分析，并讨论耀变体类之间的差异。
2011-12-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the extragalactic magnetic field strength from blazar spectra based on 145 months of Fermi-LAT observations
星系团和大尺度结构的丝状体外的河外磁场（EGMF）的性质基本上是未知的。EGMF可以通过对遥远的耀变体（红移$z > 0.1$）的$γ$射线观测来探测. TeV的$γ$射线从这些来源强烈地吸收河外背景光的光子;二次电子和正电子产生级联$γ$射线与EGMF参数依赖于可观察的流量。我们使用145个月的费米-LAT观测的耀变体1 ES 1218+304，1 ES 1101-232，和1 ES 0347-121，和成像大气切伦科夫望远镜观测相同的来源的EGMF强度的限制。我们进行了一系列的完整的直接蒙特卡罗模拟的星系际电磁级联与ELMAG 3.01代码和构建一个模型的观测仪器的点扩散函数的EGMF强度的范围内的可观测光谱。我们比较观察到的光谱与模型的各种值的EGMF强度$B$和计算排除统计意义的$B$的每个值。我们发现，EGMF强度$B \le 10^{-17}$ G的值被排除在一个高水平的统计显著性$Z > 4 σ$的所有四个选项的内在频谱形状考虑（幂律，幂律指数截止，对数抛物线，对数抛物线指数截止）。不排除$B = 10^{-16}$ G的值;它仍然是EGMF强度的可行选项。这些结果是在稳定源的情况下得到的。
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Measuring the extragalactic background light from very high energy gamma-ray observations of blazars
河外背景光包含着恒星和星系演化的重要信息。由于电子对的产生过程，它在来自宇宙学距离的源的非常高能量的$γ$射线谱上留下了印记。在这项工作中，我们提出{ \em测量} EBL直接提取集体衰减效应在一些$γ$ -射线源在不同的红移。用马尔可夫链蒙特卡罗拟合方法，同时导出了$γ$射线源的EBL强度和内禀光谱参数。在拟合中没有假设EBL的先验形状。用这种方法，我们可以第一次导出EBL模型的谱形状独立。我们的结果显示了预期的功能预测目前EBL模型，从而支持EBL起源的理解。
2012-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Extensive near infrared monitoring of millimeter-wave / gamma-ray bright blazars
我们建立了一个毫米波和γ射线亮活动星系核的样本匹配WMAP目录与EGRET目录，最高能量光子和费米亮源列表。我们已经在近红外线监测了80多个这样的物体，获得了2000多个JHKs数据点，这些数据点与费米数据直接可比。我们提出了相关的近红外和伽马射线活动的已知耀变体和最近确定的来源的例子。
2010-01-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Searching for the most distant blazars with the Fermi Gamma-ray Space Telescope
我们研究了利用费米伽玛射线空间望远镜（Fermi）发现具有很高红移（z>3-6）的耀变体的前景，采用耀变体种群的演化伽玛射线光度函数（GLF）模型。我们以前的GLF模型是作为一个基础，它的特点是亮度依赖的密度演化暗示从X射线数据的活动星系核，以及blazar序列范式的光谱能量分布，本文利用斯隆数字巡天（SDSS）的类星体光度函数，对该模型的高红移演化进行了扩充，其被很好地约束到z~5。我们发现Fermi在其5年的巡天中可能会在整个天空中发现几个z~6的耀变体。我们进一步讨论如何高红移blazar候选人可能有效地选择在未来的费米数据。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variability along the Blazar-Sequence - Hints for extragalactic Cosmic Rays?
利用自洽的含时轻强子混合辐射模型，研究了Blazar序列中几个Blazar（Mkn 501，1 ES 2344+51.4，PKS 2155-30.4，1 ES 1218+30.4，3C454.3）的光谱能量分布和变率。列表中的BL Lac天体成功地用纯轻子辐射过程（本质上是同步加速器自康普顿辐射）建模，而平谱射电类星体则需要高度相对论性的强子存在于喷流中。利用可变性，以及与我们的模型，以区分自康普顿和强子伽马辐射利用其不同的签名在光变曲线。因此，z > 0.5的活动星系核是河外宇宙射线源的最佳候选者，因为高峰值BL Lac天体似乎不会将质子加速到热能量以上。此外，在物体建模过程中发现的参数与例如超光速运动或典型变化时间尺度的观测非常一致。
2011-09-09 astro-ph.HE
The MAGIC extragalactic sky
MAGIC望远镜拥有17米直径的镜子，是目前最大的单碟成像空气切伦科夫望远镜。它位于拉帕尔马的加那利岛，海拔2200米，自2004年以来一直在运营。可获得的能量范围是在非常高的能量（VHE，E>100 GeV）的伽马射线域，大约40%的占空比用于观测河外源。由于能量阈值最低（25 GeV），它可以观测最深的宇宙，因此非常适合河外观测。MAGIC的河外观测策略是多种多样的：长时间监测已知的TeV耀变体，耀变体在耀斑状态下的详细研究，最有前途的目标上的多波长运动，以及寻找新的VHE伽马射线发射体。在这次演讲中，将回顾河外天体观测的亮点。
2009-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars II: Rewriting the Thermal History of the Intergalactic Medium
宇宙对河外极高能伽马射线（VHEGRs，E>100 GeV）是不透明的，因为它们在河外背景光上湮灭并成对产生。由此产生的超相对论对被假定为通过CMB光子的逆康普顿散射而损失能量。在Broderick等人（2011年，这三篇论文系列的第一篇）中，我们认为超相对论对束中强大的等离子体不稳定性会局部耗散TeV产生的对的动能，加热星系际介质（IGM）。在这里，我们探讨这种加热后的IGM的热历史的影响。我们整理所观察到的河外VHEGR源，以确定一个本地VHEGR加热率和纠正的VHEGR观测使用费米观测的高和中间峰值BL湖的指向性。由于本地河外VHEGR流量占主导地位的TeV耀变体，我们绑TeV耀变体的光度密度的类星体的光度密度，并产生一个VHEGR加热率作为红移的函数。这种加热在z<~4时是相对均匀的，在较高的红移处（z~6处的阶数单位），空间变化增加。这种新的加热过程在低红移处占主导地位，TeV耀变体加热的加入定性和定量地改变了IGM的结构和历史。TeV耀变体产生均匀的体积加热率，足以使平均密度IGM的温度增加近一个数量级，并且在低密度时增加更多，自然产生由Ly-alpha森林的观测推断的倒置状态方程，这一特征难以与标准再电离模型相协调。最后，我们结束了讨论的可能性，检测这种热的低密度IGM，但发现这种测量是目前不可行的。（节略）
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic background light models and GeV-TeV observation of blazars
在这项工作中，我们使用两种不同的方法来确定TeV的伽玛射线的不透明度所造成的河外背景光（EBL）通过电子-电子+生产由于光子-光子相互作用。第一种方法，依赖模型的方法，使用各种EBL模型来估计作为TeV光子的红移和能量的函数的不透明度。第二种方法，模型独立的方法，依赖于使用同时观测的耀变体在MeV-GeV的能量范围从费米-LAT和TeV波段从地面伽玛射线望远镜。我们强调的假设，外推的LAT光谱的耀变体的TeV能量是一个很好的估计或上限的源的固有TeV光谱。我们将这种方法应用于几个耀变体在不同红移的同时观测，以展示六个突出的EBL模型的比较研究。由模型无关的方法预测的TeV光子的不透明度系统大于从模型相关的方法估计的。因此，耀变体的伽马射线观测可以用来设定一个严格的上限，在宇宙的不透明度TeV光子在给定的红移。
2020-04-04 astro-ph.HE
Constraints on the Intergalactic Magnetic Field from Gamma-Ray Observations of Blazars
来自遥远耀变体的伽马射线与河外背景光相互作用，产生电子-正电子对，并减少地面大气切伦科夫伽马射线望远镜测量的伽马射线通量。这些对可以康普顿散射宇宙微波背景，产生费米大面积望远镜（LAT）可观察到的伽马射线信号。这个特征也依赖于星系间磁场（IGMF），因为它可以使这些对偏离我们的视线，从而减少伽马射线的发射。我们提出了初步的限制IGMF使用费米-LAT和切伦科夫望远镜观测，排除了非常大和非常小的值的IGMF强度。
2013-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
The brightest gamma-ray flares of blazars
我提出了一个系统的研究耀变体的伽玛射线耀斑。为此，我提出了一个非常简单和实用的定义耀斑作为一段时间，与给定的流量峰值，在此期间的流量是峰值流量的一半以上。我选择了40个最亮的伽玛射线耀斑费米/LAT在其任务的前4年观察到的样本。该样本主要由4颗耀变体组成：3C 454.3、PKS 1510-089、PKS 1222+216和3C 273。对于每个耀斑，我计算光变曲线和光子指数的变化。对于整个样品，研究了峰值通量、峰值亮度、持续时间、时间不对称性、平均光子指数和光子指数散射的分布。我认为：1）3C 454.3产生的耀斑比其他blazar产生的耀斑更长，具有更复杂的光变曲线; 2）短于1.5天的耀斑在源框架中往往是时间不对称的，通量峰值在耀斑中点之前。这些差异很大程度上归因于3C 454.3与其他耀变体相比具有较小的视角。此外，耀变体喷流中的伽马射线发射区可能是结构化的，并由几个域组成。我发现耀变体的伽马射线光谱变化没有规律性。
2012-12-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospects for Very High Energy Blazar Survey by the Next Generation Cherenkov Telescopes
利用最新的耀变体光度函数及其演化模型，研究了新一代甚高能γ射线望远镜（如先进γ射线成像系统（AGIS）和切伦科夫望远镜阵列（CTA））对耀变体的观测前景。该模型与观测到的耀变体的流量和红移分布以及河外γ射线背景具有很好的一致性。我们扩展和改进的模板的光谱能量分布（SED）的基础上blazar SED序列范例，使其可靠的VHE波段（100 GeV以上），通过与现有的VHE blazar数据进行比较。假设计划的CTA灵敏度，使用约100小时的总调查时间的盲测可以检测到约3个VHE blazar，对于更宽/更浅的调查，预期数量更大。我们还讨论了费米耀变体的后续研究。介绍了VHE耀变体在费米通量和红移平面上的可探测性，这将对未来的巡天计划有帮助。讨论了利用耀变体最亮光谱的吸收特征和红移分布的截止点来抑制河外背景光的前景和策略。我们将能够得到有用的约束EBL的VHE耀变体在不同的红移范围为0.3-1 TeV对应的z=0.10-0.36。
2010-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variability of gamma-ray emission from blazars on the black hole timescales
利用Fermi/LAT望远镜观测的数据研究了GeV波段耀变体的光变特性。我们发现，耀变体表现出可变的规模下降到最小的时间尺度可分辨的费米，这是一个函数的峰值光子计数率在LAT。这意味着大多数耀变体的真实最小变率时标通常比LAT所能分辨的要短。我们发现，对于几个耀变体，这些最小的变化时间尺度达到那些与耀变体的中央引擎，超大质量黑洞。与此同时，没有一个耀变体的时间尺度比黑洞视界光穿越时间和/或围绕最后一个稳定的圆形轨道的旋转周期短。基于这一事实，我们认为伽玛射线信号的时间特性可以由超大质量黑洞附近的过程决定。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of High-Energy and Very High-Energy Gamma-Ray Emission from the Blazar RBS 0413
本文报道了利用费米大天区望远镜（LAT）和VERITAS观测到的来自耀变体RBS 0413的高能（HE; E> 0.1 GeV）和甚高能（VHE; E > 100 GeV）γ射线辐射。光谱能量分布（SED），包括同期的X射线和光学观测，提出。将同步辐射自康普顿模型、外康普顿模型和轻强子模型应用于同步辐射系统，并对结果进行了讨论。
2011-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery and identification of two gamma-ray blazars at low galactic latitude with VERITAS
我们报告了VERITAS发现的两个E > 200 GeV的伽马射线源：RX J0648.7+1516和VER J0521+211。这两个源都位于低银河纬度（|b| < 10度），以前被归类为未知类型的活动星系核。伽玛射线辐射的发现和表征，以及后续的光谱学研究，使得RX J0648.7+1516和VER J0521+211被确认为BL Lac型耀变体。在RX J0648.7+1516的情况下，导出了z = 0.179的光谱红移。
2011-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for strong extragalactic magnetic fields from Fermi observations of TeV blazars
星系中的磁场是通过放大性质未知的种子磁场而产生的。种子场可能以其初始形式存在于星系际介质中，但从未被探测到。由于在星系际介质中观测不到太电子伏γ射线引发的电磁级联的GeV γ射线辐射，本文给出了星系际磁场强度的一个下界$B\ge 3\times 10^{-16}$ ~高斯。如果磁场相关长度$λ_B$远小于百万秒差距，则该界限改进为$λ_B^{-1/2}$。这个下限限制了宇宙磁场起源的模型。
2010-06-17 astro-ph.HE
Connecting radio variability to the characteristics of gamma-ray blazars
我们目前的结果，从四年的每周两次15 GHz的无线电监测约1500耀变体与欧文斯谷射电天文台40米望远镜。利用内禀调制指数测量射电变率的幅度，发现射电选择的γ射线强耀变体的射电变率比γ射线宁静耀变体的射电变率强，具有$>\!6σ$显著性。我们的扩展数据集还包括至少21个月的数据，所有活动星系核与'干净'协会在费米大面积望远镜第一活动星系核目录，1LAC。有了这些额外的数据，我们研究的伽玛射线选择耀变体样品的无线电变化特性。在这个样本中，我们没有发现任何证据表明射电变率幅度和光学分类之间存在联系。相比之下，对于我们的无线电选择的样本，我们发现BL Lac对象子群体比平坦频谱射电类星体（FSRQ）子群体更易变。射电变率被发现与同步峰值频率，低，中同步峰值耀变体变化小于高同步峰值的。我们发现了明亮的FSRQs之间的红移和射电变率之间的显着负相关的证据。
2013-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
RoboPol: Connection between optical polarization plane rotations and gamma-ray flares in blazars
我们使用我们的3年偏振监测计划的结果，以调查先前建议的连接在耀变体和他们的伽玛射线耀斑在GeV波段的光发射的偏振面的旋转。分析了{ \em RoboPol}探测到的24个源的40个旋转事件的均匀集合以及{ \em Fermi}-LAT提供的伽马射线数据。我们确认偏振面旋转确实与耀变体中最近的伽马射线耀斑有关，并且这些事件之间的时间滞后与零一致。自转的振幅与γ射线耀斑的振幅成正比。这可能是由于耀变体中的相对论性增强（多普勒因子较高）导致的，耀变体表现出较小的偏振面旋转幅度。此外，自转和耀斑的时间尺度是边缘相关的。
2017-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
GeV breaks in blazars as a result of gamma-ray absorption within the broad-line region
费米伽马射线太空望远镜大面积望远镜探测到的最亮耀变体的光谱不能用简单的幂律模型来描述。使用破幂律（破缺能量为几GeV）可以获得更好的描述。我们在这里表明，清晰度和位置的休息，可以很好地再现吸收γ射线通过光子-光子对生产HeII莱曼复合连续和线。这意味着耀变体区位于距离超大质量黑洞一光年内的宽线区（BLR）的最高电离区域内。伽马射线光谱突变的观测为研究极紫外/软X射线中的BLR光子场开辟了一条途径，否则我们无法看到这些光子场。
2010-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The TeV Blazar Measurement of the Extragalactic Background Light
在太空中传播的伽马射线很可能会被周围的河外背景光（EBL）所产生的电子-正电子对所熄灭。EBL的光谱是由来自宇宙历史上所有星系的星光（以及经过尘埃再加工的星光）产生的。用\textit{Fermi}观测了40 - 400 GeV γ射线的衰减，并用来测量能量为1 eV-10 eV的EBL谱，使$z\sim 1$红移。几个TeV开拓者的测量结果与衰减一致，归因于红移$z\sim 0.1$的EBL。在这里，我们同时分析了一组TeV的开拓者在$z\sim 0.1$测量光学深度为100 GeV - 10 TeV的伽马射线，与EBL的能量为0.05 eV - 5 eV的相互作用。使用一套模型的EBL，我们表明，由TeV耀变体衰减表示的光学深度是在较低的伽马射线能量和较高的红移与测量的光学深度\textit{Fermi}很好的协议。
2013-12-05 astro-ph.HE
Discerning the location of the gamma-ray emission region in blazars from multi-messenger observations
活动星系核中的相对论性喷流，特别是耀变体中的相对论性喷流，是迄今为止已知的能量最高、最强大的天体之一。它们的相对论性质使它们能够在从无线电波长到伽马射线的所有光谱范围内大量发射，并且在从几小时到几年的时间尺度上变化极大。自伽玛射线天文学诞生以来，确定伽玛射线发射源一直是有关发射过程知识的基本问题。费米伽马射线太空望远镜和其他设施在大多数可用光谱范围内（包括尽可能的毫米干涉成像和偏振测量）进行的深度和密集的时间采样监测计划开始为耀变体的情况提供光线。在简要回顾了问题的现状之后，我们总结了我们的两个最新结果-从波士顿大学Blazar监测计划汇编的综合监测数据中获得的-在这些blazar的喷流中定位BL Lac天体AO 0235+164和OJ 287的GeV耀斑发射，距离中央AGN发动机>12秒差距。
2012-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Source Count Distribution of Fermi LAT Gamma-Ray Blazars Using Novel Nonparametric Methods
本研究利用Fermi-LAT 14年源目录和非参数方法推导河外耀变体的内禀源计数分布，发现通量分布呈破幂律形式，并量化了耀变体及其子类对河外伽马射线背景的显著贡献。
2024-08-27 astro-ph.HE hep-ph
Cascade Model of an Anomaly in Blazar Spectra at Very High Energy
众所周知，γ射线吸收对河外背景光（EBL）的影响在某些耀变体的光谱中表现得很弱。结果表明，电磁级联产生的二次分量可能会大大降低这种异常的统计意义。观测结果表明河外γ射线源谱中存在级联成分，从而支持了所提出的模型。
2015-01-01 astro-ph.HE
Observable spectral and angular distributions of $γ$-rays from extragalactic ultrahigh energy cosmic ray accelerators: the case of extreme TeV blazars
来自河外宇宙射线源的超高能质子和原子核引发了星系间的电磁级联，导致在GeV-TeV能量域中可观测到的$γ$射线通量。这种强子性质的级联$γ$射线的总光谱比通常预期的耀变体的光谱要硬得多。一些被称为“极端TeV耀变体”的源的光谱可以很好地用这个“星系际强子级联模型”（IHCM）来描述。我们计算了可观测到的点状谱的形状，以及观测到的$γ$射线的角分布，首次考虑到初级质子偏转的影响，在细丝和星系团的河外磁场假设Dolag等人（2005）的模型。我们目前的宽度估计的可观察到的$γ$射线角分布来自简单的几何考虑。我们还采用了混合代码来计算可观测的光谱和角分布的$γ$射线。在多TeV能量下可观察到的点状光谱比在所有可观察角度值上平均的光谱要软得多。在IHCM的框架内，极端TeV耀变体的可观测光谱中存在高能截止，这将大大促进未来对新物理过程的研究，这些过程将增强宇宙中$γ$射线的明显透明度（例如，$γ\rightarrow ALP$振荡）。可观测角分布的宽度大于或相当于下一代$γ$射线望远镜的点扩散函数的范围。
2021-05-21 astro-ph.HE
Spectral analysis of Fermi-LAT blazars above 50 GeV
本文分析了费米大天区望远镜（LAT）在z~2范围内探测到的128个河外源在极高能（VHEs，E>50 GeV）下的内禀（未被河外背景光（EBL）衰减）幂律谱指数。内在指数分布的中位数为2.20（观察到的分布为2.54）。我们还分析了观察到的光谱突变（即，VHE和高能HE之间的差异，100 MeV<E<300 GeV，谱指数）。LAT现在提供了一个大样本的源检测VHE和HE具有可比的曝光，使我们能够测试模型的河外伽玛射线光子传播。我们发现我们的数据与包括Blazar固有曲率和EBL衰减在内的模拟兼容。也没有证据表明驱动高频同步加速器峰值（HSP）耀变体光子发射的物理学随红移而演化。这使得HSP blazar成为EBL的优秀探测器。
2015-11-05 astro-ph.HE
Beginning a journey across the universe: the discovery of extragalactic neutrino factories
中微子是宇宙中最难以捉摸的粒子，几乎可以不受阻碍地穿越宇宙。尽管收集了大量的数据，但一个长期存在且未解决的问题仍然是高能中微子与产生它们的天体物理来源之间的联系。在中微子的候选来源中，有耀变体，这是一类由超大质量黑洞提供动力的河外来源，这些黑洞提供指向地球的高度相对论喷流。先前的研究似乎存在争议，一些努力声称高能中微子事件和单个耀变体之间存在暂时的联系，而其他人则对这种关系提出质疑。在这项工作中，我们表明耀变体与高能天体物理中微子的关联是毫无疑问的，其置信度达到了前所未有的水平，即概率为6 x 10^{-7}。我们的统计分析提供了观测证据，耀变体是天体物理中微子工厂，因此，河外宇宙射线加速器。
2022-07-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The VERITAS Extragalactic Science Program
VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量（VHE：E > 100 GeV）伽马射线发射。活动星系核（AGN）的研究是通过VERITAS blazar关键科学项目进行的，但也通过大型MWL射电星系观测活动进行。VERITAS AGN研究计划的成功为喷流内部结构提供了新的见解，并开始了对耀变体的更详细分类。此外，费米和VERITAS在blazar观测上的协同作用对通过伽马射线观测的河外背景光（EBL）以及对几个活动星系核子类的编目产生了重要的限制。VERITAS还发现了第一个河外非AGN伽马射线源。VERITAS和Fermi发现的来自星暴星系M 82的伽马射线辐射为宇宙射线加速的可能机制提供了重要线索。
2011-11-01 astro-ph.HE
Source-count Distribution of Gamma-Ray Blazars
经过十年的运行和一个特殊的数据集，费米大面积望远镜使我们能够揭开$\rm 100\,MeV$上方河外$γ$射线天空的详细组成。在本文中，我们推导出河外源的内禀源计数分布（logN-logS）（即，blazars）在$|b|>20^{\circ}$通过效率校正方法。通过这种方法，我们能够测量$\sim10^{-10}$ ${\rm \, ph \,\, cm^{-2} \, s^{-1}}$的光子通量和$\sim10^{-12}$ ${\rm \, erg \,\, cm^{-2} \, s^{-1}}$的能量通量的分布。在这两种情况下，logN-logS在低通量时变得更平坦。此外，我们表明，这个logN-logS是耀变体人口的代表（假设大多数的非关联源耀变体），并允许我们约束其演变相当有效。在最近提出的演化模型中，我们发现纯密度演化（PDE）模型最好地描述了耀变体的演化特性，它们的综合排放占总河外\gm射线背景的$\sim 50^{+10}_{-5}\%$。
2020-06-08 astro-ph.HE
Optical spectroscopic observations of blazars and gamma-ray blazar candidates in the Sloan Digital Sky Survey Data Release Nine
我们提出了一个分析的光谱可在斯隆数字巡天数据发布9（SDSS DR 9）的耀变体中列出的ROMA-BZCAT和γ射线耀变体候选人根据其红外颜色选择。首先，我们采用基于蒙特卡罗模拟的统计方法来寻找ROMA-BZCAT目录中列出的耀变体的光学对应物。然后，我们将SDSS光谱目录与我们选择的耀变体和伽马射线耀变体候选者的样本进行交叉匹配，寻找那些具有光谱的样本，以分类我们的耀变体源，并尽可能确认它们的红移。我们的主要目标是确定ROMA-BZCAT中列出的不确定耀变体的分类和发现新的γ射线耀变体。对于ROMA-BZCAT源，我们调查了84个耀变体的样本，确认了其中20个耀变体的分类，并获得了18个新的红移估计。对于γ射线耀变体，作为未关联的费米源的潜在对应物或具有不确定的性质，我们建立了8个耀变体的性质，分析了27个源，并确认了14个分类。
2015-03-12 astro-ph.HE
