Blazar S5 0716+714中甚高能γ射线的发现

Blazar RBS 0413高能和甚高能Gamma-Ray辐射的发现

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。

用VERITAS发现和鉴别两颗低银纬gamma-ray耀变体

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。

高功率-高同步辐射峰值耀变体的发现

The discovery of high power - high synchrotron peak blazars

我们研究了11个伽玛射线选择耀变体的近红外、光学、紫外和X射线测光的准同时测量，这些耀变体的红移估计最近已经被提供大于1.2。其中四个天体被证明是高功率耀变体，其同步辐射峰值在~ 3 x 10^15和~ 10^16 Hz之间，因此是一种预测存在但从未见过的类型。这一发现对于我们理解blazar中的物理过程具有重要意义，包括所谓的“blazar序列”，并且也可能有助于通过伽马射线吸收来限制河外背景光，因为即使在10 - 100 GeV的费米LAT波段也强烈检测到两个源。根据我们以前的工作和它们的高功率，这些源很可能是高红移平谱射电类星体，它们的发射线被非热连续谱淹没。

极高能γ射线级联对河外Gamma-ray背景的贡献

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。

Where are the Cascades from Blazar Jets? An Emerging Tension in the $γ$-ray sky

Blazars are among the most powerful accelerators and are expected to produce a bright TeV $γ$-ray flux. However, TeV $γ$-rays are attenuated by interactions with intergalactic radiation before reaching Earth. These interactions produce cascades that transfer TeV power into the GeV band, powering both extended halos around bright sources and a large contribution to the isotropic $γ$-ray background (IGRB). Using conservative blazar models and recent IGRB measurements, we rule out scenarios where blazars effectively transfer their multi-TeV power into GeV $γ$-rays. Three possible solutions includ…

斯威夫特BAT、费米LAT和Blazar序列

Swift BAT, Fermi LAT, and the Blazar Sequence

利用公共的\fermi LAT和\swift BAT观测数据，我们构造了第一个在硬X射线和伽马射线下选择的耀变体样本。研究其光谱性质，我们发现在这两个能量的光谱斜率的光度依赖性。具体地说，通常被归类为FSRQ的发光耀变体在中硬X射线范围内具有{ \it硬}连续体，但在LAT伽马射线范围内具有{ \it软}连续体（光子指数$Γ_X$ \ltsima 2和$Γ_G$ \gtsima 2），而被归类为BL Lac的较低光度耀变体具有相反的行为，即，{ \it软} X射线和{ \it硬}伽马射线连续体（$Γ_X$ \gtsima 2.4和$Γ_G < 2$）。这些趋势得到了详细的蒙特卡罗模拟的证实，明确考虑到这两种仪器的观测偏差。我们的结果支持所谓的“耀变体序列”，这最初是基于耀变体和无线电光度的无线电样本。我们还认为，耀变体的X射线到伽马射线连续体可以提供独立的见解周围的喷气机的物理条件，补充/取代的模糊性的传统分类的基础上的光学性质。

Blazar中GeV的破裂是由于宽线区域内gamma-ray的吸收

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。

作为河外背景光探测器的Blazar的内禀VHE Gamma-ray谱

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。

耀变体的相对论性聚束和gamma-ray亮度

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。

Blazar的高能极化：探测前景

High Energy Polarization of Blazars : Detection Prospects

耀变体喷流的紫外线、可见光和红外线辐射是偏振的。如果这些低能光子被逆康普顿散射，则向上散射的高能光子保留一部分偏振。目前和未来的X射线和伽马射线偏振仪，如INTEGRAL-SPI，POGOLITE，X-Calibur，伽马射线暴偏振仪，GEMS类任务，ASTRO-H和POLARIX有可能首次发现来自blazar喷流的偏振X射线和伽马射线。这种偏振的检测将打开一个定性的新窗口，以高能量blazar排放，偏振度和角度的实际测量将定量测试喷流排放机制的理论。我们研究了这些偏振测量任务的耀变体的检测前景，使用的例子3C 279，PKS 1510-089，和3C 454.3，明亮的源与相对较高程度的低能量偏振。我们的结论是，虽然气球偏振仪将面临挑战，在合理的观测时间内检测耀变体（与X-Calibur提供最有前途的前景），天基任务应该检测到最明亮的耀变体的偏振分数下降到百分之几。典型的耀变体的耀斑活动可以将偏振探测的总数提高近五到六倍，纯粹是因为全面的、全天空的费米-LAT耀变体分布中最亮的通量增加。假设每个源的占空比为20%，检测数量的瞬时增加约为2倍。如果通量和偏振分数的变化与太阳辐射有关，则特定耀变体的可探测性可能会降低。同时使用的变化和偏振趋势可以指导选择耀变体的高能量偏振观测。

发现一颗闪耀通过银河平面的GeV耀变体

Discovery of a GeV blazar shining through the Galactic plane

\emph{Fermi}大面积望远镜（LAT）在银道面附近发现了一个新的伽马射线源，\object{Fermi J0109+6134}，它在2010年2月明亮地爆发。银河系的低纬度（b =-1.2 \degr）表明，该源可能位于银河系内，这激发了快速的多波长跟踪，包括无线电，光学和X射线观测。我们报告的结果分析所有19个月的LAT数据的源，X射线观测与\emph{Swift}和\emph{Chandra X-ray Observatory}。我们使用凯克LRIS观测确定了源红移，z =0.783。最后，我们编制了一个宽带光谱能量分布（SED）从历史和新的观测同期与2010年2月耀斑。红移，SED，光学线宽，X射线吸收，和多波段的变化表明，这个新的GeV源是一个耀变体通过银河系平面。因为有几条光发射线的等效宽度大于5 μ m，所以这颗耀变体属于平谱射电类星体。

1ES 1218+304的VERITAS Gamma-Ray发射的可变性的发现

VERITAS Discovery of Variability in the VHE Gamma-Ray Emission of 1ES 1218+304

1ES 1218+304是一组TeV耀变体之一，它们的红移显示出令人惊讶的硬能谱。VERITAS合作在2009年初对1ES 1218+304进行了密集的观测活动，以更详细地描述这些硬光谱遥远耀变体之一的发射特性。虽然硬光谱TeV耀变体是最有希望的揭开推定的签名EBL吸收，他们也可能有影响的冲击加速的情况下，在相对论射流。我们对1ES 1218+304的观测表明了显著的通量变化。此外，我们提出了一个扩展到多TeV制度的能谱。这些数据的影响$γ$射线发射模型进行了讨论。

Morphological properties of blazar-induced gamma-ray haloes

At TeV energies and above gamma rays can induce electromagnetic cascades, whose charged component is sensitive to intervening intergalactic magnetic fields (IGMFs). When interpreting gamma-ray measurements in the energy range between a few GeV and hundreds of TeV, one has to carefully account for effects due to IGMFs, which depend on their strength and power spectrum. Therefore, gamma-ray-induced electromagnetic cascades can be used as probes of cosmic magnetism, since their arrival distribution as well as spectral and temporal properties can provide unique information about IGMFs, whose origi…

确定费米/LAT耀变体中gamma-ray发射点的位置。II多频相关

Locating the gamma-ray emission site in Fermi/LAT blazars. II Multifrequency correlations

在试图约束和理解的伽马射线的发射机制，我们进行了交叉相关分析的15个耀变体使用毫米，光学和伽马射线的光变曲线。我们使用离散的关联函数，并认为只有在99%的水平显着的相关性。在37和95 GHz之间发现了很强的相关性，大多数源的时间延迟接近零，其余源的时间延迟约为1个月或更长。在光学波段和伽马射线波段之间得到了类似的结果。在这15个来源中，不到50%的来源显示毫米波段与伽马射线波段或毫米波段与光学波段之间有很强的相关性。缺乏统计上显着的相关性的主要原因是在我们的研究中调查的2.5年的时间段内，在毫米波段的大多数源的主要爆发的情况下。这可能表明，只有长期变化或大耀斑之间的相关这些带。在每个波段的源的变异性也检查使用分数均方根变异性。分数均方根变异性随频率的增加而增加，在伽马射线中达到最大值。

用VERITAS在100 GeV以上的Blazar观测

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。

Blazar甚高能Gamma-Ray观测对河外背景光的约束

Constraints on the Extragalactic Background Light from Very High Energy Gamma-Ray Observations of Blazars

河外背景光（EBL）从红外到紫外很难直接测量，但可以用多种方法进行抑制。EBL光子吸收来自遥远耀变体的伽马射线，允许使用大气切伦科夫望远镜（ACT）的耀变体光谱通过假设耀变体源光谱来对EBL设定上限。在这里，我们应用一个简单的技术，类似于Schroedter（2005）开发的一个，最近的甚高能量（VHE）的耀变体的伽玛射线观测，把上限的EBL能量密度。这种技术是独立的EBL模型，并具有良好的定义误差的约束。我们的研究结果是一致的EBL测量和限制，但略有不一致的几个EBL模型。

Blazar Flares as an Origin of High-Energy Cosmic Neutrinos?

We consider implications of high-energy neutrino emission from blazar flares, including the recent event IceCube-170922A and the 2014-2015 neutrino flare that could originate from TXS 0506+056. First, we discuss their contribution to the diffuse neutrino intensity taking into account various observational constraints. Blazars are likely to be subdominant in the diffuse neutrino intensity at sub-PeV energies, and we show that blazar flares like those of TXS 0506+056 could make <1-10 percent of the total neutrino intensity. We also argue that the neutrino output of blazars can be dominated by th…

An Original Mechanism for the Acceleration of Ultra-High-Energy Cosmic Rays

We suggest that ultra-high-energy (UHE) cosmic rays (CRs) may be accelerated in ultra-relativistic flows via a one-shot mechanism, the "espresso" acceleration, in which already-energetic particles are generally boosted by a factor of $\simΓ^2$ in energy, where $Γ$ is the flow Lorentz factor. More precisely, we consider blazar-like jets with $Γ\gtrsim 30$ propagating into a halo of "seed" CRs produced in supernova remnants, which can accelerate UHECRs up to $10^{20}$\,eV. Such a re-acceleration process naturally accounts for the chemical composition measured by the Pierre Auger Collaboration, w…