Probing Spectral Evolution and Intrinsic Variability of Mkn\,421: A Multi-Epoch AstroSat Study of X-ray Spectra
本研究利用AstroSat多历元观测对Mkn 421开展时间分辨X射线能谱分析,通过三种粒子分布模型拟合发现枢轴能量恒定,揭示其光变源于谱指数变化而非归一化或磁场等参数改变,主要关联粒子加速或逃逸时标。
2025-01-14 astro-ph.HE
Long-term study of Mkn 421 with the HAGAR Array of Telescopes
背景:拉达克Hanle的HAGAR望远镜阵列在过去的7年里一直定期监测附近的blazar Mkn 421。目的:Blazar在电磁波谱的所有时间尺度上都显示出通量的变化。虽然有大量的文献描述了不同耀变体的短期耀斑,但对长期变化的研究相对较少。我们的目标是研究2009-2015年期间MKN 421辐射的长期时间和光谱变化。研究方法:我们量化的变异性和对数正态性从无线电到VHE波段,并计算使用z变换离散关联函数的各个波段之间的相关性。我们构造了与HAGAR观测季节同期的光谱能量分布(SED),并将其与一个单区同步辐射自康普顿模型进行拟合,以研究光谱的变化。结果:通量被发现是高度可变的所有时间尺度。变化是能量依赖性的,并且在X射线和甚高能量(VHE)波段中最大。Fermi-LAT(伽马)和无线电波段之间,Fermi-LAT和光学之间有很强的相关性,但Fermi-LAT和X射线之间没有相关性。通量分布的对数正态性被清楚地检测到。这是继BL~Lac和PKS~2155 $+$ 304之后的第三颗耀变体。单区SSC模型可以很好地拟合SED,并且通量状态的变化可以主要归因于颗粒分布的变化。在粒子光谱的破裂能$γ_b$和总的热光度之间可以看到很强的相关性。
2016-03-22 astro-ph.HE
A remarkable long-term light curve, and deep, low-state spectroscopy: Swift & XMM-Newton monitoring of the NLS1 galaxy Mkn 335
窄线塞弗特1星系(NLS 1)Mkn 335是值得注意的,因为它多次显示出深,长X射线低态,显示出明显的光谱结构。它已成为深最小X射线态活动星系核的原型之一。在这里,我们报告继续我们正在进行的监测活动与雨燕和检查的基础上,2009年6月的200 KS触发观测与XMM的低状态X射线光谱。自2007年5月以来,斯威夫特一直在持续监测MKN 335,通常是每月一次。这是迄今为止获得的活动星系核(AGN)最长的同时UV/X射线光变曲线之一。即使在数小时的时间尺度上,Mkn 335也表现出强烈的X射线变异性。在紫外线下,它是NLS 1中变化最大的一种。Swift的长期监测使我们能够检查紫外线、X射线和X射线硬度比之间的相关性。我们没有发现显着的相关性或滞后之间的UV和X-射线的变化,但是,我们确实发现不同的趋势的行为的硬度比的变化。硬度比和计数率在低通量状态下相关,但在高通量状态下没有相关性。2007年和2009年XMM观测的X射线低态光谱显示出显着的光谱变化。为了表征数据,我们用一套唯象模型拟合X射线光谱。用部分吸收模型和模糊反射模型可以很好地拟合宽波段CCD光谱。这些更复杂的模型将在接下来的工作中进一步详细探讨。
2012-03-05 astro-ph.HE
Understanding the Very High Energy γ-ray excess in nearby blazars using leptonic model
本文利用同步X射线与VHE谱指数关系研究Mkn 421和Mkn 501的VHE谱硬化,提出Mkn 421需引入带Maxwellian堆积的拐折幂律电子IC辐射,并探讨光介子强子贡献。
2023-08-18 astro-ph.HE
First Results from NuSTAR Observations of Mkn 421
Mkn 421是附近的一个活动星系核,它在所有波长上都被一个非常宽的非热连续体所控制,人们认为它是由一个与视线成小角度的相对论性喷流产生的。它的光谱能量分布在X射线和TeV伽马射线波段达到峰值,其中能量输出主要由喷流中高能电子的冷却所控制。为了研究电子分布及其演变,我们进行了专门的多波长活动,包括最近发射的高灵敏度硬X射线望远镜NuSTAR在2012年12月至2013年5月期间进行的广泛观测。在这里,我们提出了一些初步结果的基础上NuSTAR数据从2013年1月至3月,以及在2012年进行的校准观测。虽然观测覆盖了MKN 421观测到的一些最微弱的硬X射线通量状态,但灵敏度足够高,可以分辨出一天内的光谱变化。我们发现,在这种低状态下,占主导地位的通量变化是平滑的时间尺度上的小时,典型的小时内的变化小于5%。我们没有发现硬X射线光谱中的截止或向高能量分量上升的证据,而是在低通量下,光谱呈现幂律形状,光子指数约为3。发现光谱随着亮度的增加而变硬。
2013-10-03 astro-ph.HE
Estimating the Jet Power from Broadband SED modeling of Mkn 501 for different particle distributions
本研究利用多波段观测数据拟合高能峰耀变体Mkn 501的宽带光谱,发现不同粒子能量分布下喷流功率差异显著,内禀曲率分布对应的低喷流功率支持喷流由吸积过程供能的观点。
2024-03-10 astro-ph.HE
Simultaneous Multiwavelength observation of Mkn 501 in a low state in 2006
我们目前的TeV blazar MKN 501在2006年7月进行的多波长活动的结果,包括VHE伽马射线波段的MAGIC和X射线波段的朱雀。一个VHE伽马射线信号被清楚地探测到,平均通量超过200 GeV,约为蟹状星云通量的20%,这表明在这个能量范围内源活动的低状态。活动期间未发现显著变化。VHE伽马射线谱可以用简单的幂律描述,从80 GeV到2 TeV,光子指数为2.8+/-0.1,这对应于迄今为止在该能量范围内观察到的最陡峭的光子指数之一。X射线光谱覆盖了从0.6到40 keV的宽范围,并且由破幂定律很好地描述,其中光子指数为2.257+/-0.004和2.420+/-0.012,低于和高于3.24+/-0.13 keV的破能。在破断能以上没有明显的高能截止。虽然在观测范围内的X射线波段观测到通量增加了约50%,但数据表明该源的活动状态始终较低。时间分辨光谱表明,光谱硬化与通量水平的证据。一个均匀的单区同步辐射自康普顿(SSC)模型可以很好地描述从X射线到VHE γ射线波段的SED,其磁场强度B=0.313 G,多普勒聚束因子δ = 20,与过去高态多波长活动的数值相近。基于我们的SSC参数推导出的低状态,我们能够重现SED的高状态,只需改变相应的初级电子谱中的断裂能的电子的洛伦兹因子。这表明,在射流中注入的电子布居的变化是负责所观察到的低-高状态变化的SED。
2009-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Physical properties of the CDFS X-ray sources through fitting spectral energy distributions
星系和/或活动星系核的物理参数可以通过拟合其多波段光谱能量分布(SED)来推导。利用CIGALE程序,对7 Ms Chandra深场南巡天(CDFS)中的791个X射线源(518个活动星系和273个正常星系)进行了多波段(从紫外到红外)SED拟合。我们考虑了活动星系核的贡献,并采用了比以前更精确的红移。因此,更准确的恒星形成率(SFR)和恒星质量(M $_*$)的推导。根据光谱和SED,我们将518个活动星系核分为I型和II型。此外,还从273个正常星系中选出了6个候选活动星系核。主要结果如下:(1)活动星系核的宿主星系比正常星系具有更大的M $_*$,表明活动星系核更喜欢在大质量星系中宿主:(2)活动星系核宿主星系的比恒星形成率(sSFR)不同于正常星系,表明活动星系核反馈在恒星形成活动中可能起重要作用;(3)我们发现,随着内禀X射线亮度的增加,光学遮蔽活动星系核在CDFS中所占的比例减少,这与前人的研究结果一致;(4)I型活动星系核的宿主星系的M $_*$比II型活动星系核的低,这可能表明宿主星系中的尘埃也可能对活动星系核的光学遮蔽有贡献。
2019-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fitting transients with discs (FitTeD): a public light curve and spectral fitting package based on evolving relativistic discs
FitTeD是一个基于演化相对论盘的公开Python包,通过含时广义相对论盘方程计算多波段光变曲线与光谱,支持MCMC拟合以自动化处理瞬变源,并成功应用于潮汐瓦解事件AT2019dsg的建模。
2024-08-27 astro-ph.HE
Broadband Spectral Fitting of Blazars using XSPEC
耀变体的宽带光谱能量分布(SED)通常被解释为同步辐射和逆康普顿机制产生的辐射,传统上,决定这些辐射过程的源参数,如粒子能量密度、磁场等,是通过简单的视觉再现所观察到的通量。然而,该过程不能提供估计参数的置信范围。在这项工作中,我们提出了一个有效的算法来进行统计拟合的观测到的宽带光谱的耀变体使用不同的排放模型。此外,在这项工作中,我们使用的可观测量作为拟合参数,而不是直接的源参数来控制所得到的SED。这显著改善了收敛时间,并消除了关于初始猜测参数的不确定性。这种方法还具有识别退化参数的附加优点,可以通过包括更多可观察的信息和/或附加约束来去除退化参数。基于该算法开发的计算机代码被实现为标准X射线光谱拟合软件包XSPEC中的用户定义例程。此外,我们证明了该算法的有效性,通过拟合的采样SED的耀变体,3C 279,在其伽马射线耀斑在2014年。
2018-01-02 astro-ph.HE
Limits on spin determination from disc spectral fitting in GX 339-4
我们试图限制黑洞自旋GX 339-4的光谱拟合盘主导的数据使用RXTE光谱从最近的三个爆发。我们使用目前最好的光盘发射模型,包括完整的辐射转移通过光球,而不是假设从每个半径的固有发射有一个(色温校正)黑体光谱。结果强烈地依赖于鲜为人知的双星系统参数,但我们发现对于任何大于6 kpc的距离,a<0.9是严格的上限,假设轨道倾角与内盘的轨道倾角相同。相比之下,根据该天体的磁力线轮廓拟合得出的0.935 +/-0.01(统计)+/-0.01(系统)的更高自旋要求内盘偏离轨道倾角超过20度。虽然其中一些数据集被仪器堆积所扭曲,但相同的自旋/倾斜约束来自于没有堆积的数据,因此这两种测量自旋的技术之间存在真正的冲突。我们认为,光盘光谱拟合更有可能是强大的,因此,仍然有问题要了解的铁线配置文件。
2010-04-12 astro-ph.HE
pulsar_spectra: A pulsar flux density catalogue and spectrum fitting repository
我们介绍了pulsar_spectra软件库,一个开源的脉冲星通量密度目录和自动光谱拟合软件,可以找到最佳的光谱模型并生成出版质量的图。基于Python的软件包括一些功能,使天文学界的用户能够在新发布的光谱测量结果可用时将其添加到目录中。光谱拟合软件是Jankowski等人(2018)中描述的方法的实现,该方法使用稳健的统计方法来确定单个脉冲星光谱的最佳拟合模型。pulsar_spectra的动机是需要一个脉冲星通量密度测量的集中储存库,使天文学界更容易获得已公布的测量结果,并提供一套测量光谱的工具。
2022-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Simultaneous Fitting of the Spectral Energy Density, Energy-dependent Size, and X-ray Spectral Index vs. Radius of The Young Pulsar Wind Nebula PWN G0.9+0.1
我们已经构建和校准了一个球对称的,空间依赖的粒子输运和发射代码的年轻脉冲星风星云(PWNe)。该代码预测了PWN中不同位置处辐射光谱的光谱能量分布(SED),从而产生了表面亮度与半径的关系,并因此产生了作为能量函数的星云大小。它还预测了X射线光谱指数在不同的半径从中央脉冲星,这取决于星云的B-场分布和粒子输运性质。我们将代码应用于PWN G0.9+0.1并同时拟合这三个函数,从而最大化数据的约束能力。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法找到最佳拟合参数伴随的误差。这种方法应该使我们能够更好地探测散装粒子运动的空间行为,$B$场和扩散系数,并打破不同的模型参数之间的简并性。我们的模型将有助于解释未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的结果,这将产生更多的发现加上非常高能量的银河系PWNe的形态细节。
2019-05-17 astro-ph.HE
Spectral fittings of warm coronal radiation with high seed photon temperature: apparent low-temperature and flat soft excess in AGNs
本研究通过蒙特卡洛模拟和光谱拟合发现,暖冕种子光子温度过高会导致活动星系核软X射线超出呈现视在低温和平坦特征,因此拟合时需将kT_s作为有上限的自由参数并考虑准确几何。
2024-05-24 astro-ph.HE
A novel "spectral-ratio model fitting" to resolve complicated AGN X-ray spectral variations
提出“光谱比模型拟合”方法解析AGN X射线光谱变化,发现IRAS 13224-3809中团块吸收体与UFO同源,支持“热内层与团块外层风模型”。
2022-10-21 astro-ph.HE
Fitting dark matter mass with the radio continuum spectral data of the Ophiuchus cluster
最近的γ射线和反质子分析表明,质量为$m=48-67$ GeV的暗物质通过$b\bar{b}$通道湮灭可以同时解释AMS-02测量到的银河系中心GeV γ射线过剩和反质子过剩。本文通过区分暗物质湮灭和正常扩散宇宙射线的贡献,证明质量为$m=40-50$ GeV的暗物质通过具有热遗迹湮灭截面的$b\bar{b}$通道湮灭,能最好地解释蛇夫座星系团中央射电晕的射电连续谱。这个质量范围,湮灭截面,和湮灭通道是完全一致的暗物质的解释GeV的伽马射线过剩和反质子过剩。
2019-08-10 astro-ph.HE
SPEX: High-Resolution Spectral Modeling and Fitting for X-ray Astronomy
本文介绍了用于X射线谱建模和拟合的dac软件包。自1970年以来,我们的小组已经开发了X射线应用的光谱模型、原子数据和代码。自20世纪90年代以来,这些在公共DAC包中得到了进一步发展。在过去的几十年里,XMM-牛顿和钱德拉上的高分辨率光栅光谱仪使X射线光谱学发生了革命性的变化。目前,Hitomi任务上的新的高分辨率探测器,以及未来的任务,如XRISM和Athena,将在光谱分辨率方面迈出又一大步。这对我们提出了挑战,要大幅增加原子数据库,同时保持模型计算时间较短。在本文中,我们总结了我们的努力,准备下一代X射线天文台的DAC包。
2019-12-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Rapid Spectral Parameter Prediction for Black Hole X-Ray Binaries using Physicalised Autoencoders
本文提出一种半监督物理化自编码器,用于黑洞X射线双星光谱参数预测与重建,在保持精度的同时将拟合速度提升最高2700倍。
2024-04-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Maximum likelihood spectral fitting and its application to EBL constraints
河外背景光(EBL)是宇宙背景光中强度第二高的光(第一高的是宇宙微波背景),它包含了从红外到紫外的红移光辐射,在所有的时代都有发射,这使得它在宇宙学上有很大的意义。虽然直接测量的EBL阻碍了前景污染,VHE排放从遥远的来源的观测可以用来获得间接测量的EBL。在这项工作中,一个最大似然拟合的能量谱的blazars观察VERITAS,一个阵列的地面成像大气切伦科夫望远镜敏感的甚高能量(VHE; E>100 GeV)的伽马射线。使用EBL形状和强度的理论模型,EBL归一化被视为自由参数,允许获得依赖于模型的约束。这种最大似然分析的细节和初步模型依赖的EBL的约束,提出。
2019-08-30 astro-ph.HE
Simultaneously unveiling the EBL and intrinsic spectral parameters of gamma-ray sources with Hamiltonian Monte Carlo
提出贝叶斯MCMC方法联合拟合多个源,同时推断EBL和内禀谱参数,应用于CTA合成样本及65个AGN谱,获得中红外EBL稳健约束,并识别Mkn 501耀发数据对长波约束的关键作用。
2024-01-17 astro-ph.HE
Is Spectral Width a Reliable Measure of GRB Emission Physics?
通过对实验模型的谱拟合,提出了一种新的γ射线暴辐射谱的谱宽和谱尖度来推断γ射线暴辐射的物理性质。遵循传统的“死亡线”,光谱宽度已被用来排除同步辐射在大多数伽玛暴。通过重新检查以前报告的宽度措施,调查这一索赔。然后,一个样本的峰值通量伽玛射线暴光谱与一个理想化的,物理的同步辐射模型。结果表明,即使在宽度测度不允许的情况下,该模型也能很好地拟合许多光谱,因此,该结果提倡用拟合物理模型作为检验该模型的唯一工具。最后,一个平滑的破幂律拟合这些光谱,允许光谱曲率在拟合过程中变化,以了解为什么以前的宽度测量预测光谱不佳。据发现,以前的宽度措施的失败是由于从展开的光谱推断的物理参数的组合,以及在数据中的多个宽度的存在超出了带函数可以建模。
2019-08-12 astro-ph.HE
Studying the variability of the X-ray spectral parameters of high-redshift GRBs' afterglows
雨燕卫星已经用X射线数据观测到了一千多个伽马射线暴。几乎三分之一的星系也有红移测量。在这里,我们开始研究的X射线光谱拟合的数据考虑的低能量部分,其中N(H)吸收发生。基于可用的更准确的输入数据,我们检查了以前的拟合的鲁棒性,并测试了起始参数的变化有多敏感。我们研究了几次爆发过程中内禀氢柱密度的变化。未发现N(H)柱密度的显著变异性。
2019-09-04 astro-ph.HE
X-ray spectral fitting with Monte Carlo Dropout Neural Networks
本文提出利用蒙特卡洛Dropout神经网络进行X射线光谱拟合,在保证与贝叶斯推断相当的后验分布和拟合精度的同时,显著降低陷入局部极小值的风险,并将计算速度提升约一个数量级。
2025-03-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Simulation-Based Inference with Neural Posterior Estimation applied to X-ray spectral fitting: Demonstration of working principles down to the Poisson regime
本文将基于神经后验估计的仿真推断(SBI-NPE)应用于X射线谱拟合,证明其在高斯和泊松机制下均能达到与标准方法一致的结果,且推断更快、对局部极小值更稳健,并可通过主成分降维进一步加速。
2024-02-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Quantitative modelling of type Ia supernovae spectral time series: Constraining the explosion physics
本文提出自动化框架riddler,用神经网络模拟辐射转移并结合嵌套抽样同时拟合SNe Ia多期光谱,以约束爆炸物理,并揭示权重方案和先验对结果的显著影响。
2024-05-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulation-based inference with neural posterior estimation applied to X-ray spectral fitting II -- High-resolution spectroscopy with the X-ray Integral Field Unit
本研究将基于模拟的推断(SBI)应用于X射线积分场单元(X-IFU)的高分辨率光谱拟合,通过压缩汇总统计量高效获得校准良好的后验分布,显著加速并优于传统精确方法。
2025-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM