A simplified view of blazars: the very high energy gamma-ray vision
我们最近提出了一个简化的方案,其中这些源被归类为平谱射电类星体或BL Lac根据统一计划的处方,并从喷流的多普勒增强辐射,发射从吸积盘,宽线区域,和来自主星系的光的不同组合。这种情况已经通过详细的蒙特卡罗模拟进行了彻底的测试,并再现了现有的无线电,X射线和伽马射线调查的所有主要特征。在本文中,我们考虑的情况下,非常高的能量发射(E > 100 GeV)外推的预期GeV带,这是完全符合费米-LAT调查结果,并作出详细的预测,目前和未来的切伦科夫设施,包括切伦科夫望远镜阵列。我们的结果意味着现在可以在非常高的能量和z ~1处检测到>~ 100个新的耀变体,与最近MAGIC在z=0.944处检测到的S4 0218+35一致。
2014-10-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Have Cherenkov telescopes detected a new light boson?
H.E.S.S.最近的观察和MAGIC强烈表明,宇宙对极高能伽马射线的透明性比以前认为的要高。我们表明,这一事实可以调和与标准blazar发射模型提供的光子振荡成一个非常轻的轴状粒子发生在河外磁场。对这种效应的定量估计确实解释了观测数据,特别是blazar 3C279的光谱。
2010-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Optical Spectroscopy of Blazars for the Cherenkov Telescope Array -- II
迄今为止,在成像大气切伦科夫望远镜探测到的250多个甚高能伽马射线源中,活动星系核约占35%。除了四个邻近的射电星系和两个未知类型的活动星系核外,所有已知的VHE活动星系核都是耀变体。伽玛射线耀变体的宇宙学红移知识是研究其内在发射特性的关键,因为伽玛射线与河外背景光(EBL)之间的相互作用导致光谱软化。因此,红移测定工作是至关重要的,间接地把严格的限制在EBL密度和研究耀变体人口的演变跨越宇宙时间。由于耀变体中强大的相对论喷流,其宿主星系的光谱特征大多被掩盖,需要专门的高信噪比光谱观测。利用欧洲南方天文台新技术望远镜、凯克二号望远镜、沙恩3米望远镜和南部非洲大望远镜对33个伽马射线耀变体光学对应物进行了深中高分辨率光谱学研究。从样本中,来自25个物体的光谱显示光谱特征或无特征,具有高信噪比。其他八个天体的光谱质量较低,没有特征。我们系统地搜索吸收和发射功能,并估计,如果可能的话,在测量的总流量的分数主机星系流量。我们的测量得到了14个确定的光谱红移,范围从0.0838到0.8125,一个暂定的红移,和两个下限:一个在z > 0.382,另一个在z > 0.629。
2022-11-09 astro-ph.HE
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。
2009-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
First Study of Combined Blazar Light Curves with FACT and HAWC
对于研究像耀变体这样的可变源,实现无偏监测至关重要,无论是使用指向模式的专用望远镜还是测量仪器。在TeV能量下,高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台每天监测大约三分之二的天空。它使用水切伦科夫技术,提供了一个良好的占空比独立的天气和季节。第一架G-APD切伦科夫望远镜(FACT)使用成像空气切伦科夫技术以更好的灵敏度监测小样本源。由于其相机具有硅基光电传感器,FACT具有出色的探测器性能和稳定性,并将其观测扩展到强月光的时间,与其他成像空气切伦科夫望远镜相比增加了占空比。由于FACT和HAWC有重叠的能量范围,联合研究可以利用较长的每日覆盖范围,因为天文台的位置偏移了5.3小时。此外,FACT的灵敏度更高,在一小时的时间尺度上增加了更精细的特征分辨率,而HAWC的连续占空比确保了均匀采样的长期覆盖。因此,这两种仪器相辅相成,提供了一个更完整的图片耀变体。在这次演讲中,将展示这两种仪器的光变曲线的首次联合研究,将长期测量与空气和水切伦科夫望远镜之间的日常采样相关联。本文着重研究了明亮耀变体Mrk 421和Mrk 501在过去两年中的各种耀斑活动。
2016-10-20 astro-ph.HE
Redshift measurement of Fermi Blazars for the Cherenkov Telescope Array
耀变体是活动星系核,也是最多的高能和甚高能伽马射线发射体。它们的光发射通常由非热辐射主导,在BL Lac的情况下,是无特征的连续辐射。这使得确定它们的红移变得极其困难。事实上,到目前为止,只有大约50%的伽马射线耀变体有测量到的光谱红移。红移的知识是基本的,因为它允许VHE发射及其与河外背景光(EBL)的相互作用的精确建模。切伦科夫望远镜阵列(CTA)在不久的将来开始运作,将允许探测数百个新的BL Lac。使用第一个费米目录的源以上10 GeV(1FHL),我们进行了模拟表明,至少有一半的1FHL BL Lacs检测CTA将不会有测量的红移。事实上,组织观测活动来测量这些耀变体的红移已经被认为是对CTA活动星系核关键科学项目的必要支持。利用最近成功的X-shooter GTO观测活动,我们因此设计了一个观测活动,以测量尽可能多的这些候选人的红移。与前几次相比,这次活动的主要特点是使用分辨率更高的摄谱仪和8米级望远镜。我们正在开始提交关于这些观察的建议。在本文中,我们将简要描述候选人的选择,这些观测的特点和预期的结果。
2015-08-25 astro-ph.HE
Revision of conservative lower bound on the intergalactic magnetic field from Fermi and Cherenkov telescope observations of extreme blazars
École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,亚原子粒子与宇宙学);Laboratory of Astrophysics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne(洛桑联邦理工学院天体物理实验室)
利用费米卫星和切连科夫望远镜观测极端Blazars,更新了星际磁场下界,发现7个源的光谱特征与零磁场矛盾,得出保守下界为2e-17 G。
2026-06-26 astro-ph.HE
Constraints on Extragalactic Background Light from Cherenkov telescopes: status and perspectives for the next 5 years
如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值,那么非常高能量(VHE,E > 30 GeV)的伽马射线通过与来自河外背景光(EBL)的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收,这是能量依赖性和强烈增加的红移,扭曲的VHE能谱从遥远的物体。因此,活动星系核的观测能谱带有EBL的印记。H.E.S.S.对遥远耀变体(z = 0.11 - 0.54)硬光谱的最新探测MAGIC对光学到近红外波段的EBL密度有很强的限制。然而,目前尚无法区分耀变体光谱的内在软化和与低能EBL光子相互作用引起的软化。在本文中,我们给出了一个概述的EBL约束,其局限性和前景的费米伽马射线空间望远镜和成像大气切伦科夫望远镜的共同努力。
2009-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Bright blazar flares with CTA
本文通过基于先进耀变体发射模型和观测约束的真实模拟,评估下一代切伦科夫望远镜阵列 CTA 对明亮耀变体耀发的观测能力,以获取光变曲线和能谱的丰富统计信息。
2023-09-18 astro-ph.HE
A New Light Boson from Cherenkov Telescopes Observations?
H.E.S.S.而随后MAGIC对blazar 3C 279的探测表明,宇宙对极高能量的伽马射线比以前认为的更透明。我们证明,这种情况下,可以调和与标准blazar发射模型提供的光子振荡成一个非常轻的类轴子粒子发生在河外磁场。对这种效应的定量估计确实解释了3C 279的观测光谱。我们的预测可以通过星载费米/LAT探测器以及地面成像大气切伦科夫望远镜H.E.S.S.进行验证,MAGIC、CANGAROO III、VERITAS和广泛的空气簇射阵列ARGO-YBJ和MILAGRO。
2010-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Putting the hadron beam scenario for extreme blazars to the test with the Cherenkov Telescope Array
强子束被用来解释BL Lac天体的一个子类的特殊性质,所谓的极端BL Lac(EHBLs)。这种情况预测了这些源的高能伽马射线谱的一个非常独特的特征,即延伸到$\sim100$ TeV的硬能量尾部。有人提出,这条尾巴的检测可以提供一个明确的方式来区分强子束的情况下,标准的,而不是假设伽马射线发射强烈耗尽在最高的能量($E>30$ TeV),因为与光学-红外宇宙辐射场的相互作用喷流。我们目前正在建设中的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的原型EHBL 1 ES 0229+200的非常高的能量谱的观测,假设两个替代模型的专用模拟。我们证明,考虑到50小时的观测从南部网站的CTA(最敏感的最高能量),在强子束模型的情况下,它是可以检测到的源高达100 TeV。这一点,再加上在标准情况下没有检测到10 TeV以上的源,确保CTA观测可以有效地用于明确确认或排除强子束的情况。
2018-10-17 astro-ph.HE
Optical spectroscopy of Blazars for the Cherenkov Telescope Array
上下文耀变体是数量最多的一类高能(HE; E约50 MeV -100 GeV)和甚高能(VHE; E约100 GeV - 10 TeV)伽马射线发射体。到目前为止,只有大约50%的伽玛射线BL Lac可以测量到光谱红移,主要是因为很难从它们几乎没有特征的连续光谱中测量可靠的红移。红移的知识对于理解耀变体的辐射、人口研究以及间接研究河外背景光和利用耀变体寻找洛伦兹不变性破坏和类轴子粒子都是至关重要的。目标。本文是一系列论文中的第一篇,旨在测量可能被即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)探测到的耀变体样本的红移,CTA是一个地基伽马射线天文台。方法.通过蒙特卡罗模拟,选择了那些在30小时内可能被CTA探测到但仍缺乏红移测量的硬谱γ耀变体,并组织了包括深度成像和光谱观测在内的光学观测活动,以有效地限制它们的红移。我们使用凯克的ESI摄谱仪、SALT望远镜的RSS摄谱仪和ESO NTT的EFOSC 2摄谱仪对19个耀变体进行了深中高分辨率光谱分析。我们系统地搜索光谱特征,并在可能的情况下,我们估计了宿主星系对总流量的贡献。结果我们测量了11个公司的光谱红移值范围从0.1116到0.482。一个暂定的红移,三个红移下限,包括一个在z > 0.449和另一个在z > 0.868。有四个物体被发现有无特征的光谱。
2021-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
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。
2011-10-05 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
Results and prospects on registration of reflected Cherenkov light of EAS from cosmic particles above 10^{15} eV
我们给出了一个概述的SPHERE实验的基础上检测反射的瓦维洛夫-切伦科夫辐射(切伦科夫光)从广泛的空气簇射在能量区域E>10^{15} eV。简要介绍了反射切伦科夫光技术的发展历史,总结了SPHERE-2探测器的观测结果,介绍了实验室样品分析的方法。本文介绍了初级宇宙线全核能谱和质量组成的初步结果。最后对SPHERE实验和反射切伦科夫光技术的发展前景作了展望。
2015-03-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
Investigating Active Galactic Nuclei variability with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS/IN2P3(法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université de Paris(巴黎大学);Institut de Fisica d’Altes Energies (IFAE)(高能物理研究所);The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科学技术研究院);University of Turku(图尔库大学)
CTAO通过高灵敏度观测研究活动星系核喷发,揭示粒子加速和喷流性质的关键机制。
2026-01-09 astro-ph.HE
AGN Population Studies for CTA
继目前的成像大气切伦科夫望远镜取得巨大成功之后,下一代伽马射线望远镜阵列,切伦科夫望远镜阵列(CTA)正在筹备中。CTA的灵敏度和能量范围将比现有仪器高一个数量级。将用CTA获得很高能量(VHE; >30 GeV)源的大样本。在这里,我们讨论了潜在的活动星系核人口研究的CTA时代有关的整体源计数和高红移源的统计。基于我们最新的耀变体伽玛射线光度函数(GLF)模型,我们发现CTA将检测约50和约160耀变体分别与1年和10年的空白场天空调查。CTA还有望根据blazar GLF发现z~1.4的blazar(z=1以上约20个blazar)。此外,我们还研究了高红移费米耀变体的可探测性。通过对费米耀变体的光谱进行幂律外推,我们发现CTA有能力探测z=2.49的费米耀变体。
2011-12-26 astro-ph.HE
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。
2009-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy sky: prospects for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个SNR进行单独研究之外,将这些对象作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数,并增加我们对所涉及机制的理解。我们提出了蒙特卡罗模拟人口的银河系信噪比发射TeV的伽马射线。我们还讨论了如何模拟人口可以面对未来的观测提供了一个新的测试宇宙射线起源的SNR假设。
2017-09-12 astro-ph.HE
Prospects for Detecting X-ray Polarization in Blazar Jets
X射线偏振应该提供新的探测器的磁场几何和加速物理附近的基础blazar喷流,但不久的将来的任务将有有限的灵敏度。因此,我们使用现有的低能量数据和X射线变异性测量的背景下,一个基本的同步康普顿模型来预测的X射线偏振水平和探测成功的概率为个别来源,列出最有吸引力的候选人的IXPE运动。我们发现,正如预期的那样,几个高峰值耀变体,如Mrk 421可以很容易地测量在100千秒曝光。大多数低峰值源应该只能在明亮的耀斑期间被触发的活动访问。令人惊讶的是,一些中间峰值源可以具有非常高的X射线偏振,因此是有吸引力的目标。
2019-08-07 astro-ph.HE
Upper limits from five years of blazar observations with the VERITAS Cherenkov telescopes
在2007年至2012年开始全面科学运行期间,VERITAS切伦科夫望远镜阵列观测到130多个耀变体;其中26个被探测为甚高能(VHE; E>100 GeV)γ射线源。在这项工作中,我们提出了114个未检测到的对象的样本的分析结果。这些观测构成了约570小时的总生存时间。该样本包括几个未识别的费米-大面积望远镜(LAT)源(位于银河系高纬度)以及VERITAS观测视场内包含的第二个费米-LAT目录中的所有源。我们还进行了光谱测量,以估计这些耀变体中的一些没有光谱距离估计的红移。我们提出了新的光谱从Kast仪器的Shane望远镜在利克天文台的18耀变体包括在这项工作中,这使得成功的测量或约束的红移的四个。对于我们样本中的每一个耀变体,我们提供了VERITAS能带中的通量上限。我们还研究了显著性分布的性质,并给出了数据集的堆叠分析结果,显示了4 σ过剩。
2016-03-08 astro-ph.HE
Optical spectroscopy of blazars for the Cherenkov Telescope Array Observatory- IV
Universidad de Chile(智利大学);Université Paris Cité, CNRS, CEA, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会、粒子物理与宇宙学研究所);University of Namibia(纳米比亚大学);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);Laboratoire Univers et Théories, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité, CNRS(巴黎天文台宇宙与理论实验室、巴黎文理研究大学、巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心)
本文通过光学光谱观测确定29个BL Lac的红移,其中12个获得可靠红移,部分对象光谱无特征。
2025-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospects for Galactic transient sources detection with the Cherenkov Telescope Array
几种类型的银河系源,如磁星,微类星体,新星或脉冲星风星云耀斑,显示在X射线波段的瞬态发射。其中一些源还显示出MeV-GeV能量的发射。然而,这些银河瞬变都没有被任何成像空气切伦科夫望远镜(IACT)在甚高能量(VHE; E $>$ 100 GeV)范围内探测到。银河系瞬变任务组是切伦科夫望远镜阵列(CTA)联盟瞬变工作组的一部分。该工作组调查了探测这些源的VHE对应物的前景,以及它们在机会目标(ToO)观测之后的研究。在这方面的贡献,我们将展示一些探索CTA的能力,以检测和观察银河系瞬变的结果,我们假设不同的阵列配置和观测策略。
2021-08-09 astro-ph.HE
Upper Limits From Five Years of VERITAS Blazar Observations
切伦科夫望远镜的VERITAS阵列从2007年到2012年被用来观测~130个耀变体。其中25个被探测为甚高能(VHE; E > 100 GeV)源。我们在这里提出的65 VERITAS未检测到的耀变体的分析结果,包括其VHE通量的上限。整个数据集和较小的子集(定义为函数的红移和耀变体类)的堆叠分析的结果,并进行了讨论。
2013-07-30 astro-ph.HE
VHE Blazar Discoveries with VERITAS
VERITAS 12米大气切伦科夫望远镜阵列被用于一个集中观测VHE(E > 100 GeV)伽马射线发射耀变体的密集观测方案。自2007年VERITAS开始全面运行以来,对约90个目标进行了超过1000小时的观测,致力于VHE blazar发现工作和多波长(MWL)观测活动的及时跟进。这些数据导致了10个耀变体(6个HBL和4个IBL)的VHE发射的发现。这些VHE发现的总结。
2011-09-30 astro-ph.HE
Pulsar Prospects for the Cherenkov Telescope Array
在过去的几年里,费米-LAT望远镜已经发现了100多个能量超过100 MeV的伽马射线天体,使已知的伽马射线天体数量增加了一个数量级。与此同时,成像切伦科夫望远镜,如MAGIC和VERITAS,首次探测到来自蟹状星云脉冲星的VHE脉冲伽马射线。这样的探测表明,蟹状星云VHE光谱在至少400 GeV以下遵循幂律,这对大多数理论模型提出了挑战,并为未来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)从地面探测更多的蟹状星云提供了广泛的可能性。在这篇文章中,我们研究了CTA探测费米夸克的能力。为此,我们外推他们的光谱与“蟹状”的幂律尾巴在VHE范围内,建议由最新的魔术和VERITAS的结果。
2012-11-12 astro-ph.HE
Search for Galactic dark matter substructures with Cherenkov telescopes
弱相互作用的大质量暗物质(DM)粒子预计会自我湮灭或衰变,在这些过程中产生高能光子。这为用γ射线望远镜间接探测DM提供了可能性。为了探测DM的次级产物,准确了解潜在天体物理目标中DM的密度分布是至关重要的。在这方面的贡献,在银河系DM晕与现在和未来的成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的探测subhalos的前景进行了研究。利用N体模拟结果计算了暗晕中湮没DM产生的γ射线的源数分布和角功率谱。为了研究DM密度分布模型的系统不确定性,在16个基准模型中改变了描述来自晕底的γ射线产额的参数。我们的结论是,银河subhalos的湮灭DM可能太微弱,是一个有前途的目标IACT观测,即使与前瞻性的切伦科夫望远镜阵列(CTA)。
2015-08-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Highlights from the VERITAS Blazar Program
VERITAS是一个由四个12米成像切伦科夫望远镜组成的阵列,对能量范围从85 GeV到30 TeV的伽马射线敏感。VERITAS将大约40%的总观测时间用于耀变体。我们目前的VERITAS blazar发现和长期监测计划的最新亮点。这些观测导致了25个blazar探测,包括10个VHE发现。VERITAS相机最近进行了升级,降低了能量阈值并提高了灵敏度。这次升级帮助建立了四个新的blazar探测器,并在2012年夏天完成升级后获得了数据。
2013-08-01 astro-ph.HE
Joint analysis of TeV blazar light curves with FACT and HAWC
通过耀变体探测耀变体的高能发射过程,关键依赖于长期的监测。我们提出了前所未有的光变曲线,从公正的观测非常高的能量通量的耀变体Mrk 421和Mrk 501的基础上,从第一G-APD切伦科夫望远镜(FACT)和高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台的数据的联合分析。由于5.3小时的地理位置偏移,每天最多12小时的观测补充覆盖范围使我们能够比单仪器分析更详细地跟踪小时到天的时间尺度上的变化。补充功能,例如由于FACT的能量阈值较低而具有更高的灵敏度,以及HAWC全年更定期的覆盖范围,为个人分析提供了有价值的交叉检查和扩展。Mrk 421和Mrk 501的日通量比较显示,除了少数显著的例外情况外,它们的变化基本上是相关的。测量之间的这些偏差可以通过几个小时内的快速变化来解释,并将详细讨论。
2017-08-17 astro-ph.HE
FACT - Long-term Monitoring of Bright TeV-Blazars
自2011年10月以来,第一台G-APD切伦科夫望远镜(FACT)在加那利群岛的拉帕尔马成功运行。除了在切伦科夫望远镜中使用G-APD的原理证明外,该项目的主要目标是专门长期监测一小部分明亮的TeV耀变体。G-APD的独特性质允许在强月光下进行稳定的观测。因此,在blazar变异幅度预计最大的时间尺度上提供了优越的采样密度,例如2012年6月观测到的Mrk 501的壮观变化。在调试期间,FACT在过去的1.5年里监测了像Mrk 421和Mrk 501这样的明亮耀变体。初步结果包括2012年6月的Mrk 501耀斑。
2013-11-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
{\it Fermi}-LAT Stacking Analysis Technique: An Application to Extreme Blazars and Prospects for their CTA Detection
利用{ \it Fermi}-LAT观测数据,提出了一种似然剖面叠加方法,以研究{ \it Fermi}-LAT未探测天体物理布居的$γ$射线特征.该流水线应用于$γ$射线未分辨的极端耀变体样本,即,源的最高同步峰值频率($ν_{\rm Syn}^{\rm peak}\geqslant 10^{17}$ Hz),我们报告的累积$γ$射线检测超过32 $σ$的信心为2自由度。比较生成的堆叠$γ$射线光谱与即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的灵敏度极限,我们发现,{ \it费米}-LAT未检测到的人口这样的极端耀变体,平均而言,可能仍然远低于CTA的检测阈值,由于其模糊和河外背景光(EBL)的吸收。然而,$γ$射线探测到的属于同一类的耀变体是CTA观测的有希望的候选者。这些源的EBL校正的堆叠光谱不显示任何软化高达1 TeV。这一发现表明,极端耀变体的逆康普顿峰位于1 TeV以上,从而表明一个硬的内在TeV谱。我们的分析还预测,在100 GeV,至少有$\sim$ 10\%的弥漫河外$γ$射线背景起源于$γ$射线未检测到的极端耀变体。这些结果突出了有效的开发堆叠技术,探索未知领域的$γ$射线未检测到的天体物理对象。
2019-08-07 astro-ph.HE
Signatures of relativistic protons in CTA blazar spectra
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将在大能量范围内提供前所未有的分辨率的甚高能(VHE; >~30 GeV)伽马射线光谱。很可能,至少对于明亮的光源,光谱特征将被揭示,而这是当前一代切伦科夫望远镜无法区分的。我们正在研究CTA检测TeV明亮BL Lac天体光谱特征的能力,这些天体可以揭示这些来源中相对论质子群的发射。这样的探测对于解决长期存在的河外宇宙射线的起源问题至关重要。作为第一步,预期的VHE发射强子的情况下,可能会出现在更常见的假设轻子场景为一个给定的源的光谱特征进行比较。我们还评估了不同的阵列配置对这些功能的可检测性的影响。
2013-07-11 astro-ph.HE
Highlights of the VERITAS Blazar Observation Program
位于亚利桑那州南部的VERITAS 12米大气切伦科夫望远镜阵列于2007年开始全面运作,它是世界上最灵敏的天体物理VHE(E > 100 GeV)伽马射线探测器之一。已知有41颗耀变体发射VHE光子,对耀变体的观测是VERITAS合作的关键科学项目(KSPs)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。这些观测结果导致了20个探测,包括10个新的VHE blazar。重点介绍了VERITAS blazar观测计划,以及合作的长期blazar观测战略。
2011-09-30 astro-ph.HE
Blazars Jets and prospects for TeV-PeV neutrinos & gamma-rays through cosmic-ray interactions
本研究以四个蝎虎座BL型天体为对象,通过单区模型分析耀变体喷流内高能质子与环境光子的相互作用,评估CTAO的探测能力,指出这类源可能是有效宇宙射线发射体,需后续多信使观测研究约束。
2025-01-15 astro-ph.HE
Identifying TeV Source Candidates among Fermi-LAT Unclassified Blazars
Blazar,特别是高同步辐射峰值的活动星系核的子类是目前这一代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的主要目标之一,并将在切伦科夫望远镜阵列(CTA)时代对非常高能量的$γ$射线科学具有重要意义。IACT的观测视场相对较小($\sim$几度),受观测条件的限制;因此,必须选择最有希望的目标,以增加探测次数。本文的目的是寻找未分类的耀变体中已知的$γ$ -射线源从费米大面积望远镜(LAT)的第三个源目录,可能是可检测的IACTs或CTA。我们使用人工神经网络算法和更新的费米LAT数据分析。我们发现了80个$γ$ -射线源候选者,并为最高的置信度的候选者,我们计算其潜在的可探测性与IACT和CTA的基础上,其能谱的外推。对我们的候选源的后续观察可以显着增加当前TeV源群体样本,并最终确认我们的算法选择TeV源的效率。
2019-09-24 astro-ph.HE
Prospects for a Multi-TeV Gamma-ray Sky Survey with the LHAASO Water Cherenkov Detector Array
水切伦科夫探测器阵列(WCDA)是大型高空空气簇射阵列天文台(LHAASO)的主要组成部分,LHAASO是目前正在建设的具有前所未有灵敏度的新一代宇宙射线实验。WCDA旨在研究TeV $γ$射线。为了评估用WCDA寻找TeV $γ$射线源的前景,本文提出了一种全天空方法对WCDA对TeVCat(脚注:http://tevcat.uchicago.edu)的TeV $γ$射线源的一年灵敏度的预测。出128 TeVCat源可观察到的WCDA的天顶角$45^\circ$,我们估计,42将可检测到一年的观测中位能量为1 TeV。其中大部分是银河系源,河外源是活动星系核。
2020-02-12 astro-ph.HE hep-ex
Hunting extreme BL Lacertae blazars with Fermi-LAT
耀变体中甚高能光子(VHE,E>100 GeV$)的发射与超相对论粒子的产生以及这些伽马射线源作为宇宙粒子加速器的作用密切相关。这项工作的重点是从2BIGB目录的高同步辐射峰值源,这是在4FGL-DR 2目录中的不确定类型的blazar候选人被归类为22个伽马射线对象的选择。我们研究这些来源的重新分析的第一个10年的伽马射线数据与费米大面积望远镜,包括河外背景光的衰减。他们的宽带光谱能量分布也进行了评估,在无线电,光学和X射线波段的多波长档案数据,在一个区域的同步自康普顿模型,在需要时添加一个外部康普顿组件。在此分析中,我们确定了17个新的极端高同步加速器峰值(EHSP)候选者,并将其物理参数与原型EHSP耀变体进行比较。最后,由此产生的模型被用来评估他们的探测能力,目前和未来一代的地基成像大气切伦科夫望远镜。我们在当前和下一代切伦科夫望远镜的范围内发现了两个VHE候选者:J0847.0-2336和J1714.0-2029。
2022-03-03 astro-ph.HE
Search for decaying eV-mass axion-like particles using gamma-ray signal from blazars
质量在eV范围内的衰变类轴子粒子(ALP)可能占据银河系和其他星系的暗物质晕,在河外背景光(EBL)光谱中产生特征性的“凸点”特征。这一特征在遥远的河外源的伽马射线光谱上留下了印记。我们推导出的ALP耦合到光子的光谱分析的基础上,非常高的能量伽玛射线大声耀变体的约束。我们结合费米/LAT和切伦科夫望远镜的伽马射线光谱测量,并拟合一个模型,在该模型中,通过对ALP衰变产生的光子的产生来修改固有源光谱。我们通过这种效应来限制伽马射线通量抑制的幅度。我们发现,结合费米/LAT和VERITAS数据集的源1 ES 1218+304目前提供了最严格的约束ALP-双光子耦合,这是互补的约束所施加的非观测的额外的能量损失的水平分支星,高分辨率光谱观测的星系团的光学望远镜和搜索ALP信号的欧洲核子研究中心太阳轴子望远镜。我们的分析有利于在EBL谱中存在一个凸起,这可能是由质量范围为2-3 eV的ALP和$\sim 10^{-10}$ GeV $^{-1}$的轴子光子耦合产生的。我们讨论了验证这一提示的可能性与更深的切伦科夫望远镜观测大量的耀变体与当前一代仪器和切伦科夫望远镜阵列。
2019-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Highlights of the VERITAS Blazar Program
位于亚利桑那州南部的VERITAS 12米大气切伦科夫望远镜阵列于2007年开始全面运作,是世界上最灵敏的天体物理VHE(E>100 GeV)伽马射线探测器之一。已知大约有50个耀变体发射VHE光子,对耀变体的观测是VERITAS合作的主要重点。近2000小时已经投入到这个计划和~130耀变体已经观察到的阵列,在大多数情况下,有史以来最深的VHE曝光。这些观测导致了21次探测,包括10次VHE发现。最近的亮点VERITAS blazar观测计划,和合作的长期blazar观测战略,提出。
2012-10-12 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
Gamma Rays From Blazars
blazar是一种高能量的引擎,它为我们提供了研究粒子加速、相对论等离子体过程、磁场动力学、黑洞物理的天然实验室。关键的信息是由高能(特别是费米/LAT)和极高能(切伦科夫望远镜)的观测提供的。我给出了一个简短的说明该领域的现状,特别强调的理论挑战连接到观察到的超快的变化事件和发射的平谱射电类星体在非常高的能量带。
2016-09-14 astro-ph.HE
Towards a Luminosity Function of TeV Gamma-ray Blazars
超过70个耀变体被确定为TeV伽马射线发射源,其中包括大约60个BL Lac天体和7个平谱射电类星体。这些物体在空间中的分布可以用光度函数来描述,该函数给出了它们的共同运动空间密度作为它们的光度的函数。我们研究了一种源选择方法,用于确定TeV的伽玛射线耀变体的光度函数使用VERITAS,一个地面伽玛射线天文台组成的一个阵列的四个大气切伦科夫望远镜位于亚利桑那州南部的观测。
2019-08-26 astro-ph.HE
An Artificial Intelligence based approach for constraining the redshift of blazars using $γ$--ray observation
本文讨论了一种基于人工智能的方法,利用\emph{Fermi}大天区望远镜(LAT)和地基大气切伦科夫望远镜(ACT)分别在GeV和\emph{sub} TeV能区观测到的$γ$ -射线组合来约束blazar的红移。GeV和TeV能带的光谱测量表明耀变体的$γ$ -射线光谱中存在红移相关的光谱突变。我们利用耀变体的这一观测特征来限制它们的红移。利用\emph{Fermi}星表(3FGL和1FHL)和TeV星表中已知红移的耀变体的观测光谱信息,训练了一个人工神经网络(ANN)算法。用\emph{Levenberg - Marquardt}算法对人工神经网络的训练进行了优化,分别以35个观测良好的blazar的$γ$-射线光谱指数和红移作为输入和输出参数。训练后,我们只使用观测到的光谱指数在GeV和亚TeV制度的10 blazar作为输入来预测它们的红移。人工神经网络预测的红移与已知的红移的比较表明,这两个值是一致的$\sim$ 18 $\%$的不确定性。本文提出的方法将有助于在未来的约束或预测的耀变体的红移仅使用观测的$γ$ -射线光谱信息从\emph{Fermi} -LAT和当前一代IACT以及从下一代切伦科夫望远镜阵列(CTA)与改进的源统计。
2019-11-25 astro-ph.HE hep-ex
Study of the long-term Very High Energy emission of the blazars 1ES 1215+3031 and VER J0521+211 with the HAWC gamma-ray observatory
针对耀变体甚高能平均活动表征不足的问题,利用HAWC天文台对两个耀变体开展2090天准连续观测,实现不同显著性的探测,构建多波段能谱并拟合轻子模型。
2023-10-03 astro-ph.HE
Blazars as Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Sources: Implications for TeV Gamma-Ray Observations
BL Lac天体和Fanaroff-Riley I射电星系的光谱通常用单带轻子同步自康普顿(SSC)模型来解释。相关多波长数据的光谱建模给出了共动磁场强度,批量流出洛伦兹因子和发射区域的大小。假设SSC模型是有效的,希拉斯条件表明,只有在极少数情况下,这样的源才能将质子加速到远高于10^19 eV,因此,如果由这种类型的射电大声活动星系核(AGN)提供能量,大于10^20 eV的超高能宇宙射线(UHECR)很可能是重离子。核的生存被证明是可能的TeV BL Lacs和错位的同行与弱光强子发射。强子产生的另一个特征是星系际UHECR诱导的级联辐射,这是对一些极端的非变耀变体(如1 ES 0229+200或1 ES 1101-232)的TeV光谱的另一种解释。我们研究这种级联信号,考虑到结构化的河外磁场的影响,其中源应嵌入。我们证明了宇宙射线偏转对伽马射线通量的重要性,并表明所需的绝对宇宙射线光度大于从UHECR观测推断的平均UHECR光度,甚至可以与超大质量黑洞的爱丁顿光度相媲美。未来使用切伦科夫望远镜阵列和高海拔水切伦科夫探测器阵列进行的TeV伽马射线观测可以通过观测来自相对低红移源(如1 ES 0229+200)的>25 TeV光子和来自更遥远的射电噪声AGN的> TeV光子来测试UHECR加速。
2012-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detecting extended gamma-ray emission with the next generation Cherenkov telescopes
来自耀变体的甚高能量(VHE $>$ 100 GeV)伽马射线在与河外背景光(EBL)和宇宙微波背景相互作用时可以产生成对的伽马射线,从而产生电磁级联。取决于星系际磁场(IGMF)强度,该级联可能导致源(晕圈)周围的光子的扩展的各向同性发射,或者导致发射光束的加宽。这些影响的检测可能会导致重要的约束IGMF强度和EBL密度,在宇宙学模型中的重要相关的数量。使用Monte Carlo程序,我们模拟了不同值的IGMF强度的电磁级联,来自类似于1ES 0229 +200的源,一个在红移$z=0.14$,这是一个理想的距离可能观察到的效果与硬本征光谱的耀变体。我们研究了一个通用的未来切伦科夫望远镜的灵敏度,有效面积和角分辨率的简化模型的可能响应。最后,结合这些仪器的特性,我们计算了光子的角分布,并开发了一种方法来测试在不久的将来检测效果的统计可行性。
2015-09-03 astro-ph.HE
Radio Galaxies with the Cherenkov Telescope Array
失准活动星系核(MAGN),即,无线电波般的活动星系核,其喷流并不直接指向我们,代表了费米太空望远镜发现的一类新的GeV辐射源。虽然它们只占高能源的一小部分,但MAGN是非常有趣的物体,为研究耀变体的高能过程提供了不同的视角。这项工作的目的是评估新一代切伦科夫望远镜阵列(CTA)对MAGN类的影响,并提出可能的观测策略来优化其检测。
2017-02-20 astro-ph.HE
Prospects for annihilating dark matter from M31 and M33 observations with the Cherenkov Telescope Array
本文研究CTA对M31和M33中WIMP暗物质湮灭信号的探测灵敏度,表明100小时观测可将现有HAWC限制提高约一个量级,并有望探测到M31核球的延展发射。
2023-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Measuring the Positron Excess with the Cherenkov Telescope Array
在$\sim$ 10 GeV以上的宇宙射线中,正电子的过剩自从被发现以来一直是一个谜。对这种过剩的可能解释已经被提出,包括局部超新星遗迹的加速或暗物质粒子的湮灭。为了区分这些情况,必须在更高的能量下测量正电子分数。进行这种测量的一种技术是使用地月光谱仪:观察地球磁场对正电子和电子月球阴影的偏转。以前的切伦科夫大气成像望远镜已经尝试过这种测量,但没有成功。切伦科夫望远镜阵列(CTA)将具有前所未有的灵敏度和背景抑制能力,这可能使这项测量首次成功。此外,在CTA的某些望远镜中使用硅光电倍增器的可能性可大大增加在月球附近进行观测的可行性。估计CTA的能力,以测量正电子分数使用模拟观测的月球阴影。
2015-09-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for Gamma-Ray Bursts detection by the Cherenkov Telescope Array
费米-大面积望远镜(LAT)合作提出的第一个伽马射线暴(GRB)目录包括28个GRB,自费米任务发射以来的前三年内检测到超过100 MeV。然而,由于一种新的探测算法和一种新的LAT事件重建(所谓的“Pass 8”)的发展,预计在六年的数据收集期间将发现100多个伽马射线暴。“我们的目标是根据这些新的LAT发现,在CTA时代提供GRB警报的修订前景。我们最初集中在大尺寸望远镜(LST)的伽玛射线暴探测的可能性。此外,我们调查的贡献,中等大小的望远镜(MSTs),这是至关重要的搜索较大的地区短后触发时标。重点介绍了瞬发和余辉阶段不同光谱成分的研究,以及河外背景光的极限。详细研究了重定向部分或整个数组的不同策略。
2015-09-04 astro-ph.HE
Disentangling Hadronic and Leptonic Cascade Scenarios from the Very-High-Energy Gamma-Ray Emission of Distant Hard-Spectrum Blazars
最近来自\emph{Fermi}大面积望远镜的数据揭示了大约十几个遥远的硬光谱耀变体,它们具有与它们相关的极高能量(VHE; $\gtrsim 100$ GeV)光子,但其中大多数尚未被成像大气切伦科夫望远镜探测到。这些高能伽马射线光谱中的大多数,像其他极端高频峰值BL Lac天体的光谱一样,可以很好地解释为在源处发射的伽马射线或由超高能宇宙射线引起的级联,正如我们专门为KUV 00311 $-$ 1938所展示的那样。我们考虑了计划中的切伦科夫望远镜阵列(CTA)检测VHE源的前景,并展示了它如何通过测量样本中具有$z \lesssim 1$的几个光源的$\sim 500$ GeV以上的积分通量(取决于源红移)来区分这两种情况。超高能宇宙射线起源的强有力证据可以从CTA的VHE观测中获得。根据红移,如果经常引用的KUV 00311-1938($z = 0.61$)的红移是可信的,那么初步的H.E.S.S.数据支持由超高能宇宙射线引起的级联。硬光谱耀变体的精确红移测量对于这项研究至关重要。
2013-06-02 astro-ph.HE
Prospects for joint reconstruction of imaging air Cherenkov Telescope array and extensive air shower array
本文提出结合LHAASO的缪子探测器与八台IACT进行联合重建,利用缪子探测器的高背景抑制能力,在10 TeV以上将灵敏度提升25%-60%,尤其利于延展源观测。
2024-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
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