blazar喷流中光学和VHE gamma-ray高态之间的联系

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。

VERITAS Blazar关键科学项目

The VERITAS Blazar Key Science Project

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目前世界上最灵敏的天体物理甚高能伽马射线探测器。已知大约有25个耀变体发射VHE光子，对耀变体的观测是VERITAS合作的关键科学项目（KSP）之一。这些物体中有50多个已经用阵列观察到，在大多数情况下，VHE暴露最深。这篇文章总结了VERITAS blazar KSP，重点是blazar发现计划中测量的上限。VERITAS blazar探测在这些会议记录的其他地方详细介绍。

Blazars作为费米和切伦科夫望远镜时代探测河外背景光的光束

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。

高红移耀变体的甚高能gamma-ray辐射

Very-high-energy gamma-ray emission from high-redshift blazars

我们研究了从高红移源中可能探测到的极高能（VHE）伽马射线辐射（在100 GeV以上的能带）及其性质。我们报告的VHE γ射线流量的检测与红移z>0.5的耀变体。我们使用费米望远镜的数据在100 GeV以上的能量带，并通过交叉相关的个别VHE伽马射线的到达方向与已知的费米源的位置，确定显着的源。Fermi/LAT望远镜在VHE波段探测到13个高红移源。目前统计的费米信号从这些来源是太低的一个明智的研究抑制VHE通量的影响，通过对生产与河外背景光光子的相互作用。我们发现，用地基伽马射线望远镜探测这些源将是具有挑战性的。然而，包括z=1.11的BL Lacs PKS 0426-380、z=0.61的KUV 00311-1938、z = 0.69的B3 1307+433、z=0.84的PG 1246+586、z=1.065的Ton 116以及z=0.89的平谱射电类星体4C +55.17在内的几个源应该可以被HESS-II探测到，MAGIC-II和CTA。利用拟议的高空切伦科夫望远镜5@5，有可能对宇宙学距离上大量的VHE伽马射线源进行高统计研究。

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。

费米和TeV数据对Blazar距离的指示

Blazars distance indications from Fermi and TeV data

本文提出了一种新的方法，利用GeV和TeV波段的联合观测来约束具有未知红移的耀变体的距离。基本假设是，通过光子-光子相互作用由河外背景光（EBL）吸收TeV光子校正的甚高能量（VHE）光谱仍然应该比费米/LAT观察到的伽马射线光谱的外推更软。从观测到的光谱数据VHE，EBL校正的光谱导出作为红移z的函数，并与幂律拟合。将依赖于红移的VHE斜率与LAT数据的幂律拟合进行比较，可以导出源红移的上限。将该方法应用于所有已知距离的TeV耀变体，导出了描述上限与真实红移之间关系的经验定律。这个定律可以用来估计未知红移耀变体的距离：作为一个例子，PKS 1424+240的距离被推断。

Blazar甚高能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 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。

TeV耀变体及其距离

TeV blazars and their distance

最近，一种新的方法来限制的距离blazar与未知的红移使用组合观测在GeV和TeV制度已经发展，与基本的假设，甚高能量（VHE）光谱的吸收TeV光子的河外背景光（EBL）通过光子-光子相互作用的修正应该仍然比费米/LAT观测到的伽马射线光谱软。所发现的约束条件与实际红移之间存在一个简单的线性关系，该关系已被用来推断耀变体的未知距离。样品将修订与最新的光谱在TeV和GeV波段，方法测试与最近的EBL模型，并最终应用于未知距离的耀变体在VHE检测。

TeV活动星系核的多频模拟

TeV Active Galactic Nuclei: Multifrequency Modeling

近年来，新一代成像大气切伦科夫望远镜成功探测到越来越多的活动星系核（AGN）（主要属于耀变体）的甚高能（VHE; E>100 GeV）γ射线辐射。在这些最近的结果中，我们将主要集中在这项工作中的两个最近的发现与H.E.S.S.实验：2006年7月观测到的耀变体PKS 2155-304的极度活跃状态，以及来自射电星系Cen A的VHE伽马射线的发现。一方面，在PKS 2155-304中观测到的非常快的变化对TeV耀变体的现有辐射标准模型提出了挑战。另一方面，Cen A作为VHE伽马射线源的发现，与之前对M 87的探测一起，牢固地确立了射电星系作为VHE辐射源的新类别。

Blazar喷流43 GHz核心附近站点Gamma-ray发射的快速变化

Rapid Variability of Gamma-ray Emission from Sites near the 43 GHz Cores of Blazar Jets

综合的VLBI和多波段监测表明，一个单一的超光速结可以在不同的位置引起多个伽马射线耀斑。然而，当一个给定的耀斑（可能是观测到的大多数耀斑）从观测中推断出位于43 GHz核心附近时，通常非常快速的变化时间尺度对理论模型是一个挑战，距离中央引擎秒差距。以BL Lac天体AO 0235+164为例，给出了一些相关的观测结果.我们提出了一个湍流细胞模型，导致发射区的频率依赖的填充因子。该模型的这一特点可以为解决blazar辐射的时间尺度难题和其他特征提供一个解决方案。

用Fermi和TeV组合数据约束blazar距离：经验方法

Constraining blazar distances with combined Fermi and TeV data: an empirical approach

讨论了在GeV和TeV波段利用组合观测约束红移未知的耀变体距离的方法。我们假设，VHE光谱通过与河外背景光的相互作用的吸收校正不可能比费米/LAT带的光谱更硬。从观测到的VHE光谱数据开始，我们推导出EBL校正光谱作为红移z的函数，并将其与幂律拟合，以与LAT数据的幂律拟合进行比较。我们将该方法应用于所有已知距离的LAT探测到的TeV耀变体，并推导出一个描述上限和真实红移之间关系的经验定律，该定律可用于估计未知红移耀变体的距离。使用不同的EBL模型会导致导出的上限发生系统性变化。最后，我们利用这个关系推断了未知红移blazar PKS 1424+240的距离。

Blazar样本中内部喷流的位置角变化

Position angle changes of inner-jets in a sample of blazars

我们对MOJAVE数据库中的一个blazar样本的15 GHz VLBA核进行了高斯模型拟合，分析了模型拟合参数的相关性，并研究了不同来源的变化特性。我们发现，费米LAT检测到的blazar平均有更高的位置角变化的核心比LAT未检测到的blazar，和LAT检测的在很大程度上与更多的变量核心的通量密度。

Testing CIBER cosmic infrared background measurements and axionlike particles with observations of TeV blazars

The first measurements from the CIBER experiment of extragalactic background light (EBL) in near-infrared (NIR) band exhibit a higher intensity than those inferred through $γ$-ray observations. Recent theoretical-EBL intensities are typically consistent with the very high energy (VHE) $γ$-ray observations. Yet, it is possible that the excess NIR radiation is a new component of EBL and not in tension with the TeV spectra of distant blazars, since the hypothetical axion-like particle (ALP) may lead to a reduced opacity of the Universe for VHE $γ$-rays. In order to probe whether the excess compon…

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。

来自VLBI观测的耀变体喷流的物理性质

Physical properties of blazar jets from VLBI observations

在活动星系核中心超大质量黑洞附近形成的相对论喷流，显示出将它们与吸积盘和宽线区域的物理条件联系起来的充分证据。喷流是造成大部分非热连续辐射（特别是在强烈的耀斑期间）的原因，这使得了解它们的物理学成为研究耀变体的一个重要方面，耀变体的特征是由极其紧凑的区域产生的深刻的耀斑活动。甚长基线干涉测量法（VLBI）提供的毫角秒尺度的射电辐射成像和偏振测量为研究相对论喷流中的超致密区域以及将它们与活动星系核中耀变体活动的主要表现联系起来提供了一系列可能性。同时监测光学/高能量的变化和演变的秒差距尺度的无线电结构产生可以说是最详细的图片之间的关系的加速和传播的相对论流和非热连续产生耀变体。这些影响进行审查和讨论的背景下，获得准确的和自洽的模型中心地区的耀变体。

从耀变体的多波长观测探测宇宙γ射线视界

Detection of the cosmic γ-ray horizon from multiwavelength observations of blazars

首次在统计学上发现了与河外背景光（EBL）模型无关的宇宙γ射线视界（CGRH）。CGRH是宇宙学中的一个基本量。它给出了由于EBL产生光子-光子对而导致的宇宙对甚高能量（VHE）γ射线光子的不透明度的估计。迄今为止，CGRH的唯一估计是来自EBL模型的预测和宇宙学耀变体和γ射线爆发的γ射线观测的下限。在这里，我们提出了均匀的同步/同步自康普顿（SSC）模型的光谱能量分布的15个耀变体的基础上（几乎）同时观测无线电最高能量的γ射线与费米卫星。这些同步加速器/SSC模型预测未衰减的VHE通量，这是比较成像大气切伦科夫望远镜的观测。该比较提供了EBL的光学深度的估计，其允许通过独立于EBL模型的极大似然分析来推导CGRH。我们发现，所观察到的CGRH是兼容的EBL与目前的知识。

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。

监测耀变体光变以理解河外喷流

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。

Investigating the origin of X-ray jets: A case study of four hybrid morphology MOJAVE blazars

We have carried out Chandra, HST, and VLA observations of four MOJAVE blazars that have been previously classified as 'hybrid' (FR I/II) blazars in terms of radio morphology but not total radio power. The motivation of this study is to determine the X-ray emission mechanism in jets, these being different in FR I and FR II jets. We detected X-ray jet emission with sufficient SNR in two blazars viz. PKS 0215+015 and TXS 0730+504. We carried out spectral energy distribution (SED) modeling of the broad-band emission from the jet regions in these sources and found that a single synchrotron emission…

耀变体喷流的同步加速器和逆康普顿辐射- III。康普顿主导耀变体

Synchrotron and inverse-Compton emission from blazar jets - III. Compton-dominant blazars

本文发展了Potter & Cotter的扩展喷流模型，模拟了六个康普顿占优的耀变体的同时多波长光谱。我们包括一个加速抛物线基地过渡到一个缓慢减速的锥形射流与几何设置的观测M87和模拟和理论相一致。我们研究了几种喷流模型，发现射电频谱中的光学厚到薄的同步辐射突变要求喷流首先在沿喷流的大距离处（10^5史瓦西半径）达到均分，这与在M87喷流中观察到的从抛物线到圆锥的转变相一致。我们证实了这一结果分析和计算所考虑的模型的预期频率核心移位关系。我们发现，抛物线射流过渡到弹道锥形射流，开始在均分，并成为更多的粒子占主导地位，在更大的距离，适合的多波长数据的六个耀变体，而绝热均分锥形部分需要非常大的体积洛伦兹因子再现康普顿优势的耀变体。我们发现，所有这些blazar需要高功率，高体积洛伦兹因子喷流观察到的视线接近，我们期望从blazar序列和一致的结果从纸II。在我们的拟合中的逆康普顿发射是由于逆康普顿散射的高红移CMB光子在沿喷流的大距离，由于高体积洛伦兹因子的喷流。我们假设一个新的解释blazar序列的基础上的半径的过渡区的射流（在那里的射流是最明亮的同步辐射）缩放线性与黑洞质量。

耀变体的γ射线和河外背景光

Gamma-rays from Blazars and the Extragalactic Background Light

最近对耀变体的高能（HE，0.1-100 GeV）和甚高能（VHE，>0.1 TeV）观测提供了对弥漫的河外背景光（EBL）的强度和光谱的重要限制，揭示了其主要来源。然而，仍有一些问题尚未解决，特别是在中红外和远红外波段以及多TeV能量的blazar辐射。本文综述了伽玛射线电子束层研究的观测和理论进展，以及未来最有前途的改进，主要是从多TeV范围内的光谱。

利用VERITAS观测耀斑的机会靶

Target of opportunity observations of flaring blazars with VERITAS

VERITAS是一个由四个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列，观测极高能范围（VHE，E>100 GeV）的伽马射线源。大部分已知的伽马射线源都来自河外，属于耀变体：活动星系核，相对论喷流指向视线方向。耀变体的伽马射线辐射通常是可变的。VERITAS观测计划的一部分专门用于对耀斑的后续触发，由其他波长的观测开始。我们将提出这些目标的机会观测的基础上，光学和GeV（费米-LAT）的警报与VERITAS在过去的2个赛季，并讨论了结果在多波长的上下文中。

耀变体喷流中的“斑点”

"Blobs" in blazar jets

高度相对论性的电子被限制在以适度相对论性速度运动的斑点中的概念经常被引用来解释高能blazar观测。在这个模型中的重要参数，如块体洛伦兹因子（$Γ$），随机洛伦兹因子的电子（$γ$）和斑点的大小通常是观测约束，但它不清楚如何以及为什么高能电子被保持在一起作为一个斑点。在这里，我们提出了一些初步的想法的基础上的宇宙射线电子自约束的情况下，可能会导致一个连贯的图片。

来自活跃和死亡TeV耀变体的度尺度GeV "喷流"

Degree-scale GeV "jets" from active and dead TeV blazars

我们发现，图像的TeV耀变体在GeV的能量带应该包含，随着点样源，度尺度的喷气式扩展。这些GeV的扩展是由TeV伽马射线与河外背景光相互作用引发的电磁级联以及级联电子/正电子在河外磁场（EGMF）中偏转的结果。利用蒙特卡罗模拟，我们研究了TeV耀变体的GeV波段模拟图像的度标度扩展的光谱和时间特性。我们表明，这种度尺度扩展的亮度分布可以用来推断在过去的1E7年，即在一个时间尺度相当于父活动星系核的寿命的主TeV伽马射线源的光变曲线。这意味着度尺度的喷流类GeV的排放不仅可以在已知的活跃TeV blazar附近检测到，而且可以从“TeV blazar残余物”中检测到，这些残余物的中央发动机在一千万年前关闭。由于GeV "喷流"的亮度分布取决于EGMF的强度和结构，它们的观测提供了关于EGMF的额外信息。

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…

用LBT/LUCI1 + ARGOS分辨遥远Blazar的宿主星系

Resolving the Host Galaxy of a Distant Blazar with LBT/LUCI1 + ARGOS

BL Lac天体在甚高能量（VHE）状态下发射是窥视河外背景光（EBL）特性的独特工具。然而，由于它们的光谱中通常没有特征，因此确定它们的红移已被证明具有挑战性。在这项工作中，我们利用新的高级瑞利引导地面层自适应光学系统（ARGOS）在大型双目望远镜提供的高超的空间分辨率来检测主机星系HESS J1943+213，VHE发射BL Lac闪耀通过银河系。在ARGOS调试期间收集的深H波段图像使我们能够分离核发射的贡献，并以前所未有的细节揭示宿主星系的性质。宿主星系符合Sérsic轮廓，指数为n~2，总星等为H~16.15 mag，假设BL Lac宿主星系为标准烛光星系，则红移为z~0.21。在EBL的当前模型的框架中，该值与由于EBL上高能光子的散射而观察到的VHE光谱的变暗一致。

耀变体喷流中的引力子-光子转换作为高频引力波的探针

Graviton-photon conversion in blazar jets as a probe of high-frequency gravitational waves

研究耀变体喷流中引力子-光子转换，利用Mrk 501三种模型计算转换率并约束随机引力波，在10^8至10^15 Hz频段获得更严格限制。