Flaring of Blazars from an Analytical, Time-dependent Model for Combined Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Radiative Losses of Multiple Ultrarelativistic Electron Populations
我们提出了一个完全解析的，依赖于时间的轻子一区模型，它描述了一个简化的辐射过程的多个相互作用的超相对论性电子种群，占闪耀的GeV耀变体。在这个模型中，几个单能的，超相对论性的电子布居连续地和瞬时地注入到发射区，即，磁化等离子体团沿耀变体喷流传播，并受到线性的，与时间无关的同步辐射损失，这是由恒定的磁场，和非线性的，与时间相关的同步自康普顿辐射损失在汤姆逊极限。从物理的角度来看，考虑一个一般的多注入场景比常见的blazar模型中调用的通常的单注入场景更现实，因为blazar喷流可能会延伸数十千秒差距，因此，最有可能从中间云中拾取几个粒子群。我们解析计算的电子数密度求解动力学方程，采用拉普拉斯变换和匹配的渐近展开的方法。此外，我们明确地计算了光学薄的同步辐射强度，同步辐射自康普顿强度在汤姆逊极限，以及相关的总注量。为了模拟注入的有限持续时间和辐射传输，我们模拟耀斑的序列，这些瞬时注射，适当地分布在整个发射区域。最后，我们提出了一个参数研究的总同步加速器和同步加速器自康普顿注量谱能量分布为一个通用的三注入的情况下，不同的磁场强度，多普勒因子，并在现实的参数域的第一次注入的初始电子能量，表明我们的模型可以重现观测数据中看到的典型的宽带行为。
2017-09-20 astro-ph.HE
The synchrotron-self-Compton spectrum of relativistic blast waves at large Y
最近的分析多波长光变曲线的伽马射线暴余辉点的磁湍流值远低于规范的$\sim1\,$ \%的均分，在协议的理论预期的微湍流产生的冲击前兆，然后衰减下游的冲击前通过碰撞阻尼。作为直接结果，康普顿参数$Y$在爆炸中可以取大值。在存在衰减的微湍流和/或作为逆康普顿冷却的Klein-Nishina抑制的结果，$Y$参数携带对电子洛伦兹因子的非平凡依赖性，其修改同步加速器和逆康普顿分量的光谱形状。本文提供了详细的计算，这种同步自康普顿谱在这个大$Y$制度，占衰减微湍流的可能性。它计算预期的时间和频谱指数$α$和$β$通常定义的$F_ν\,\propto\,t_{\rm obs}^{-α}ν^{-β}$在各种频谱域。本文还预测了非常高的能量的光子通量，特别是，它表明，大$Y$制度将意味着探测率的伽马射线暴在$>10\,$ GeV比目前预期的几倍。
2015-08-31 astro-ph.HE
Synchrotron and inverse-Compton emission from radio galaxies with non-uniform magnetic field and electron distributions
我研究了射电星系扩展结构中的非均匀磁场对观测到的同步辐射和逆康普顿辐射的影响。假设一个各向同性的领域，与一个给定的功率谱和高斯分布的笛卡尔分量的磁场强度，我推导出一个简单的积分，可以用来计算从任何电子人口的同步辐射率。在幂律谱的情况下，我表明，它是可能的，以估计从一个区域的同步辐射率与这样一个领域，并从通常假设的安排，其中$B$是恒定的到处都是，虽然完全纠缠，这种差异是小的，但它增加，如果电子能量密度的规模与字段之间的差异。在这样的场中，老化的电子光谱会产生一个特征性的弯曲同步加速器光谱，该光谱与经典的贾菲-佩罗拉光谱显着不同，我讨论了这可能对标准光谱年龄拟合产生的一些影响。最后，我表明，逆康普顿散射的宇宙微波背景是只有适度的影响，这样的场结构，与效果变得更加重要，如果电子遵循的字段。如果磁场不均匀但各向同性，则文献中来自同步加速器和逆康普顿模型的磁场估计将给出平均磁场能量密度的合理估计。
2013-06-07 astro-ph.HE
The Polarization Behavior of Relativistic Synchrotron Self-Compton Jets
我们描述了一个几何模型的同步辐射和同步辐射自康普顿（SSC）辐射的耀变体喷流，涉及多个发射区与湍流磁场和完全自洽种子光子混合SSC。包括射流发散，粒子冷却和相对论PA旋转（RPAR）的观察者框架的影响，我们发现，多区域模型恢复简单的预测SSC偏振，但描述了新的依赖于射流观看几何形状和区域多重性。增加区域数会降低同步加速器和SSC偏振，但具有不同的缩放。在高能量下同步加速器极化分数$Π_{\rm Sync}$的上升由基本相对论考虑保证，并且由射流不均匀性加强。有限的光传播时间效应可以在远低于$ν_{\rm Sync}$峰的能量下抑制同步加速器偏振。一般来说，$Π_{\rm Sync}$和$Π_{\rm SSC}$与$Π_{\rm SSC}/Π_{\rm Sync}\approx 0.3$相关，但个人的认识可能与这一趋势相去甚远。这项研究使我们能够估计整个SED的$Π$，从而在X射线波段进行预测，这有助于计划{ \it IXPE}和其他即将到来的X射线偏振任务的观测。
2019-09-23 astro-ph.HE
Modeling Synchrotron Self-Compton and Klein-Nishina Effects in Gamma-Ray Burst Afterglows
我们提出了一个自洽的方式来模拟同步辐射自康普顿（SSC）效应在伽马射线暴余辉，近似克莱因西那抑制散射和不。我们提供了我们的结果的解析近似，使它可以被纳入余辉建模代码\texttt{boxfit}，这是目前基于纯同步辐射。我们讨论的光谱形状和演变的变化，由于SSC的影响，并评论这些变化如何影响宽带模型的物理参数。我们表明，SSC效应可以有一个深刻的影响的形状的X射线光变曲线使用模拟，包括这些效果。这导致当考虑仅同步加速器拟合时，不能同时在X射线和无线电频带中很好地拟合数据，并且不能恢复正确的物理参数，其中一些拟合参数偏离模拟输入参数的数量级。这可能会对基于先前宽带建模工作的物理参数分布产生重大影响。
2020-07-08 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton as a likely mechanism of photons beyond the synchrotron limit in GRB 190114C
GRB 190114 C是一个长而明亮的爆发，被几颗卫星和地面望远镜从无线电波长到GeV伽马射线检测到。在GeV的伽马射线中，费米LAT在触发时间后的前一百秒内探测到48个超过1 GeV的光子，而MAGIC望远镜在超过一千秒的时间内观察到超过300 GeV的甚高能量（VHE）发射。先前对多波长观测的分析表明，尽管这些与同步加速器前向激波模型一致，该模型从分层的星风演变为均匀的类ISM介质，但在同步加速器框架中几乎无法解释几个GeV以上的光子。在同步辐射前向激波模型的基础上，推导了分层和均匀介质中同步辐射自康普顿（SSC）模型的光变曲线和光谱。特别是，我们研究了分层到均匀余辉转变期间这些光曲线的演变。使用GRB 190114 C报告的最佳拟合参数，我们解释超出同步辐射限制的SSC框架中的光子和模型的光谱能量分布。我们的结论是，低红移的GRB描述下的一组有利的参数，发现在早期余辉的GRB 190114 C可以检测到在数百个GeV，余辉过渡也将允许VHE发射可以观察到更长的时间。
2019-09-02 astro-ph.HE
Klein-Nishina Effects on Optically Thin Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Spectrum
当Klein-Nishina（KN）效应很重要且对产生和外辐射场可以忽略时，我们给出了光学薄同步辐射和同步辐射自康普顿（SSC）谱的解析近似。这一理论对于天体物理源辐射的分析处理是有用的，如伽马射线暴（GRB），活动星系核和脉冲星风星云，其中KN效应可能是重要的。我们考虑一个连续注入的相对论性电子与幂律能量分布以上的一些典型的注入能量的源。我们发现，同步加速器SSC光谱可以描述一个破缺的幂律，并提供解析估计的断裂频率和幂律指数。在一般情况下，我们表明，KN横截面上的上散射电子的能量的依赖性的结果在硬化的能量分布的快速冷却的电子，因此在硬化所观察到的同步辐射光谱。结果表明，当忽略KN效应时，快冷电子在典型注入能量以下的同步辐射谱可以与$F_ν\propto ν^0$一样硬，而不是经典的$ν^{-1/2}$.同步加速器能量输出可以由具有高于典型注入能量的能量的电子主导。我们自洽地求解了冷却频率，发现同步加速器和SSC冷却之间的过渡会导致冷却频率以及同步加速器和SSC光谱的不连续变化。我们证明了我们的研究结果的理论应用，将它们应用到即时和余辉辐射模型的伽玛暴。
2009-09-23 astro-ph.HE
A Universal Energy Relation between synchrotron and Synchrotron Self-Compton radiation in GRBs and Blazars
本文通过单区轻子模型拟合多波段能谱，发现blazars与GRBs的同步辐射与SSC光度紧密相关，揭示两者共享相似辐射机制，为VHE GRBs研究提供新见解。
2024-12-25 astro-ph.HE
Synchrotron-Self-Compton radiation from magnetically-dominated turbulent plasmas in relativistic jets
由旋转黑洞发射的相对论性喷流是非热辐射的强大发射器。通过电磁应力提取旋转能量产生磁主导的射流，其可能变成湍流。基于第一性原理的磁主导等离子体湍流研究表明，大多数被加速的粒子具有小的俯仰角，即粒子速度几乎与局部磁场一致。我们研究了各向异性粒子在快速冷却状态下的同步自康普顿辐射。小的俯仰角降低了同步加速器冷却速率，并促进了逆康普顿（IC）冷却的作用，这可能发生在两个不同的制度。在汤姆逊体系中，同步加速器和IC组件都具有软光谱，$νF_ν\proptoν^{1/2}$。在Klein-Nishina机制中，同步辐射在宽频率范围内具有硬光谱，通常为$νF_ν\proptoν$。我们的研究结果对BL Lac和伽马射线暴（GRB）的模拟具有一定的意义。BL Lac产生软同步加速器和IC光谱，正如预期的那样，当克莱因-西名效应很小时。所观察到的同步加速器和IC的光度通常是相当的，这表明与俯仰角$θ\gtrsim0.1$的适度的各向异性。当$θ\ll0.1$产生时，可能会产生罕见的孤儿γ射线耀斑。硬光谱的伽玛暴可能是一致的同步辐射时，发射粒子的IC冷却的克莱因-西科制度，如预期的俯仰角$θ\sim0.1$。Blazar和GRB光谱可以用具有类似的电子等离子体磁化参数$σ_{\rm e}\sim10^4$的湍流射流来解释，对于电子-质子等离子体，$σ_{\rm e}\sim10^4$对应于整体磁化$σ…
2021-06-11 astro-ph.HE
Synchro-curvature radiation of charged particles in the strong curved magnetic fields
一般认为，相对论粒子在弯曲磁场中的辐射要么是同步辐射，要么是曲率辐射。在本文中，我们表明，在强弯曲磁场的相对论电子的能量的一个显着的分数可以辐射走的中间，所谓的同步曲率制度。由于轨道曲率的持续变化，辐射随粒子旋转频率而变化。虽然这种效应在同步辐射和曲率辐射中可以忽略，但这种变化在同步曲率辐射的形成中起着关键作用。利用哈密顿形式，我们发现粒子轨迹具有螺旋线缠绕在漂移轨迹上的形式。这使我们能够解析计算在弯曲磁场中磁韧致辐射的一般情况下瞬发辐射的强度和能量分布。我们表明，过渡到同步辐射和曲率辐射制度的限制是由漂移速度和垂直于漂移轨迹的粒子速度的分量之间的关系。详细的数值计算，其中考虑到粒子的能量损失，确认的主要结论的基础上简化的分析处理的问题，并允许我们定量分析不同的辐射制度之间的过渡范围广泛的初始俯仰角。我们认为，在实现特定配置的电场和磁场的情况下，脉冲星磁层的伽马射线辐射可以由辐射在同步曲率制度的组成部分。
2015-01-19 astro-ph.HE
General relativistic polarized radiative transfer with inverse Compton scatterings
我们提出了{ \tt radpol} -一个数值方案，用于集成多频偏振辐射转移方程沿射线在弯曲时空中传播。该方案包括辐射过程，如同步辐射，吸收，法拉第旋转和转换，并首次，相对论康普顿散射包括光偏振的影响。该方案是完全协变的，并且适用于对无线电- $γ$ -射线发射及其极化进行建模，相对论喷流和吸积流到黑洞和其他奇异物体上，这些物体在替代度规理论中描述，并以半解析或与时间相关的磁流体动力学模拟建模。我们进行了一些测试，以验证实施的数值算法，处理光偏振弯曲时空。我们展示了应用该计划来模拟宽带发射光谱从相对论热，几何厚冠状流入周围的超大质量黑洞的磁盘模型实现在广义相对论磁流体动力学模拟。
2019-11-25 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Emission from the Crab and Other Pulsars
本文给出了一颗旋转脉冲星同步自康普顿辐射的模拟结果。辐射粒子被假定为加速的初级电子和在极冠附近级联产生的电子-正电子对的光谱。它们使用3D无力磁场几何形状在槽隙中遵循轨迹，通过无线电光子的共振回旋吸收获得俯仰角，在高海拔处辐射和散射同步辐射，并超出光柱。在散射中模拟了同步辐射光子密度的全角度依赖性，所有过程都在惯性观测者坐标系中处理。用这个模型模拟了蟹状星云和船帆座星云以及两颗高能毫秒级双星B1821-24和B1937+21的光谱。蟹状星云脉冲星辐射的模拟可以再现观测到的光学到硬X射线辐射的通量水平和形状，假设一对多重数为$M_+ = 3 \times 10^5$，以及由MAGIC和VERITAS探测到的50 GeV以上的极高能量辐射，同步加速器和SSC分量都反映了对光谱的形状。船帆座B1821 $-$ 24和B1937+21的模拟结果，从$M_+$到$10^5$，都没有产生能被现有望远镜探测到的SSC对发射，这表明只有类蟹状星云才产生显著的SSC成分。这对同步辐射与观测到的毫秒双星的X射线光谱相匹配，预测的1 - 10 MeV的峰值可以用计划中的康普顿望远镜探测到。
2015-08-25 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton emission from external shocks as the origin of the sub-TeV emission in GRB 180720B and GRB 190114C
最近，据报道，在GRB~ 190114 C和GRB~ 180720 B中分别在爆发后100-1000 s和10 h检测到100 GeV以上的极高能光子。我们的模型可用的宽带数据的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）的余辉冲击的辐射。我们发现GRB~ 180720 B的亚TeV辐射可以解释为余辉激波在等密度环爆介质中膨胀的SSC辐射。GRB~ 190114 C的SSC辐射在$\sim100$ s处占GeV同步辐射的优势，这可以解释此时GeV辐射的硬谱。外推到亚TeV能量的SSC分量的通量可以解释MAGIC望远镜对GRB~ 190114 C的高意义探测。模型中的参数值（如环爆密度和冲击微物理参数）对这两个伽玛暴来说并不罕见，这意味着从这两个伽玛暴中检测到的亚TeV光子应该归因于它们的大爆发能量和低红移。
2019-09-06 astro-ph.HE
Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV--TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve
采用单区含时程序对伽马射线暴（GRB）余辉辐射进行了数值模拟。一致地计算了减速冲击壳层的时间演化以及电子和光子的能量分布。考虑到相对论传播的冲击壳和发射表面的曲率的光子光谱和光变曲线的观察者获得。我们发现，余辉的开始时间是显着早于以前的分析估计。辐射情况下的激波传播和光变曲线的解析公式也与我们的结果不同。我们的结果表明，即使发射机制是从同步辐射切换到同步辐射自康普顿，γ射线光变曲线可以是一个光滑的幂律，这与观测到的光变曲线和在GRB 130427 A中的32 GeV光子的后期检测一致。讨论了由解析公式得到的模型参数的不确定性，特别是与谱指数和衰变指数之间的闭合关系有关。
2017-07-15 astro-ph.HE
Compton Scattering of Self-Absorbed Synchrotron Emission
同步辐射自康普顿（SSC）散射是伽马射线暴（GRB）和活动星系核（AGN）等许多天体源的重要辐射机制。本文给出了同步辐射中强、弱自吸收康普顿散射的解析近似。研究了特征同步辐射光谱突变（$ν_{\rm a}$、$ν_{\rm m}$和$ν_{\rm c}$）的所有可能的阶数。在弱自吸收区，即，在$ν_{\rm a} < ν_c$中，电子能量分布不被自吸收过程改变。SSC分量的形状大致类似于同步加速器的形状，但具有以下特征：SSC通量随频率线性增加，直到对应于自吸收频率$ν_{\rm a}$的SSC断裂频率;并且在SSC光谱的高频范围内存在对数项使得其比幂律近似更难。在强吸收区，即$ν_{\rm a} > ν_{\rm c}$中，由于同步辐射吸收，低能电子的加热导致电子堆积，并形成除了破坏幂律分量之外的热分量。这导致同步加速器和SSC光谱分量的双分量（热+非热）光谱。对于$ν_{\rm c} < ν_{\rm a} < ν_{\rm m}$，如果为$ν_a > \sqrt{ν_m ν_c}$（$ν_a < \sqrt{ν_m ν_c}$），则光谱为热（非热）主导。与弱吸收区类似，SSC光谱分量比简单的破缺幂律近似更宽。我们导出了强吸收（电子堆积）的临界条件，并讨论了风介质中伽玛暴反向冲击辐射的情况，这调用了$ν_{\rm a} > {\rm max} (ν_{\rm m}, ν_{\r…
2013-08-05 astro-ph.HE
Modelling synchrotron and synchrotron self-Compton emission of gamma-ray burst afterglows from radio to very-high energies
减速冲击波产生的同步辐射是伽马射线暴（GRB）产生的射电到X射线余辉辐射的一个被广泛接受的模型。费米大面积望远镜（LAT）探测到的GeV伽马射线发射，其持续时间超过了即时伽马射线发射阶段，也与余辉发射的广泛特征相兼容。我们重新审视了减速冲击波的同步辐射自康普顿（SSC）发射模型，以拟合来自三个明亮GRB的多波长数据，即GRB~ 190114 C，GRB~ 130427 A和GRB~090510。我们约束余辉模型参数使用同时拟合的光谱能量分布在不同的时间和光曲线在不同的频率，这些爆发。我们发现，对于短GRB~090510，一个恒定密度的星际介质是有利的，而对于长GRB~ 130427 A和GRB~ 190114 C，一个风型的环境是有利的。MAGIC探测到的GRB~ 190114 C的亚TeV分量是我们模拟的SSC辐射。此外，我们还发现汤姆逊区的SSC辐射能够很好地拟合GRB~ 190114 C的光谱和光变曲线。对于其他两个GRB，缺乏亚TeV的检测，SSC的排放量也在汤姆森政权建模。对于我们所使用的模型参数，与河外背景光中红移相关的$γγ$衰减相比，爆炸波中的$γγ$衰减在亚TeV范围内可以忽略不计。
2021-05-07 astro-ph.HE
Gamma-ray polarization of synchrotron-self-Compton process from a highly relativistic jet
在某些伽马射线暴（GRB）的瞬发相观测到的高极化现象引起了人们对其发射机制的广泛研究。本文研究了高相对论性相对论性喷流的同步自康普顿（SSC）过程的偏振特性。从中央发动机喷出的以磁为主的、载有重子的喷流具有很大的洛伦兹因子。速度略有不同的壳层相互碰撞并产生冲击。冲击使电子加速到幂律分布，同时放大了磁场。电子在磁场中运动并产生同步加速光子。同步加速器光子遭受康普顿散射（CS）过程，然后被稍微离轴的观察者检测到。本文从理论上推导了在激波面内磁场和垂直于激波面磁场两种磁场配置下SSC过程中光子偏振的解析公式。我们发现，由SSC过程中诱导的光子可以高度偏振，与最大偏振$Π\sim 24\%$在能带$[0.5,5]$ MeV。偏振取决于视角，峰值在垂直于磁场的平面内。在$[0.05,0.5]$ MeV的能带中，大多数$γ$射线偏振计都是活跃的，偏振大约是汤姆逊极限的两倍，达到$Π\sim 20\%$。这意味着Klein-Nishina效应在文献中经常被忽视，应该仔细考虑。
2014-10-10 astro-ph.HE
Particle acceleration and synchrotron self-Compton emission in blazar jets I : an application to the quiescent emission
关于静止时期粒子加速和逃逸的细节，还有一些重要的问题没有得到解答。因此，在blazar静止光谱模型中采用的粒子分布具有许多不受约束的形状。为了解决这个问题，我们引入了一个解析的粒子输运模型来再现blazar的静态宽带光谱能量分布。在这个模型中，精确的电子分布是从一个广义的输运方程，其中包含的条款描述一阶和二阶\emph{Fermi}加速，逃逸粒子由于平流和空间扩散，能量损失由于同步辐射和逆康普顿散射的假设软光子场。我们认为平流是耀变体喷流中一种重要的逃逸机制。我们发现，在我们的模型中，平流过程往往硬化粒子分布，这增强了所产生的同步辐射和同步辐射自康普顿谱的高能成分从喷流。我们的模型能够粗略地再现观测到的光谱的极端BL Lac对象1ES 0414+009与合理的假设的物理参数。
2019-02-21 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Emission by Relativistic Electrons under Stochastic Acceleration: Application to Mrk 421 and Mrk 501
我们研究的适用性的随机电子加速到两个高同步辐射峰值耀变体，Mrk 421和Mrk 501，假设同步辐射自康普顿发射的伽马射线。我们的模型考虑了一个以相对论速度移动的发射区域，在这个区域中，非热电子被加速，并与它们发射的光子一起达到稳态能谱。数值求解了电子和光子的动力学方程，给出了磁流体动力学（MHD）扰动的驻波数谱，这是负责电子加速和逃逸。我们的简单公式似乎再现了两个良好采样的，长期平均的光子光谱。为了将模型拟合到从无线电到X射线波段的发射分量，我们需要比柯尔莫哥洛夫谱更陡的波谱指数和有效的粒子逃逸。虽然该模型提供了一个自然的解释的高能量截止的电子能量分布，导出的物理参数提出了一个问题的能量预算，如果与Alfv{é}n速度的MHD波被假定为加速剂。
2015-02-11 astro-ph.HE
Analytic Modeling of Synchrotron-Self-Compton Spectra: Application to GRB 190114C
对早期伽马射线暴（GRB）余辉的TeV辐射的观测揭示了长期以来对低能同步加速器逆康普顿（IC）上散射的探索。然而，事实证明，长期以来希望能够轻松解释同步加速器自康普顿（SSC）光谱并没有实现。TeV发射处于Klein-Nishina（KN）制度，并且简单的Thomson制度SSC光谱被修改，使场景复杂化。我们在这里描述一种方法来获得一个解析近似所观察到的光谱，并推断在发射区域的条件。该方法是通用的，可用于任何此类来源。作为一个测试案例，我们将其应用到GRB 190114 C的观测。我们发现，使用解析SSC谱拟合模型参数的过程存在一些通用问题。然而，与此同时，它方便地提供了一个有用的洞察形成频谱的条件。一旦我们对标准KN近似引入修正，最佳拟合解与详细数值模拟中发现的解一致。在数值分析中，我们找到了一个家庭的解决方案，提供了一个很好的近似的数据，并大致满足$B\propto Γ^{-3}$之间的磁场和散装洛伦兹因子，我们提供了一个试探性的解释为什么会出现这样的家庭。
2022-02-23 astro-ph.HE
A semi-analytic afterglow with thermal electrons and synchrotron self-Compton emission
我们扩展了以前的工作伽马射线暴（GRB）余辉涉及热热电子在一个冲击加速尾巴的基础。使用基于第一性原理模拟的物理激发的电子分布，我们计算了从无线电到TeV伽马射线的宽带发射。首次研究了电子热分布对同步辐射自康普顿（SSC）辐射的影响。热电子的存在导致了整个可观测余辉的时间和光谱结构，这与假设电子的纯幂律分布的模型有实质性的不同。我们表明，早期的TeV发射增强了一个数量级以上，我们的基准参数，与随时间变化的光谱指数，不会发生一个纯粹的电力定律的电子。我们进一步表明，X射线的“封闭关系”采取一个非常不同的，也依赖于时间的形式时，热电子的存在，由X射线余辉跟踪出的形状是一个定性的匹配传统的衰变阶段的观察。
2021-09-16 astro-ph.HE
Very High Energy Active Galactic Nuclei Synchrotron self-Compton Modeling Tour
目前的甚高能（VHE; E> 100 GeV）实验极大地增加了探测到的河外源的数量。我们提出了一个同步辐射自康普顿建模之旅的活动星系核目前已建立的VHE发射器到目前为止，并调查可能的内在和派生参数之间的相关性。
2009-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器，双康普顿，韧致辐射，低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布，并使用辐射数能量动量守恒方程，以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现，双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$（引力半径）在一百倍的爱丁顿吸积率，并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度，而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是，当吸积率下降到爱丁顿时，光学上薄的日冕发展，其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明，双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘，磁化电晕，和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
GRB Spectra in the complex of synchrotron and Compton processes
在稳态条件下，通过求解连续性方程，研究了同步辐射和康普顿过程复合辐射下的电子能谱。在快冷和慢冷两个阶段，GRB谱都是破幂律的。在此基础上，给出了四个不同相态的能带函数的谱指数。在复辐射框架下，对物理参数的详细研究表明，逆激波光球模型和强耦合正激波模型都能回答$α\sim -1$问题。讨论了GRB 080916 C中可能存在的临界到快速冷却的相变。研究了GRB 100724B、GRB 100826A和GRB 130606B在不同脉冲下的时间分辨谱。我们发现在几乎所有的脉冲中，通量与峰值能量成正比。根据光谱折射率的旋转确定不同脉冲的相位。我们发现GRB 100826 A的谱指数与峰值能量之间存在很强的相关性，这可以用快速冷却阶段的康普顿效应来解释。然而，复杂的情况下，预测一个陡峭的指数注入电子，这挑战了伽玛暴的加速机制。
2015-01-21 astro-ph.HE
The Feasibility of Magnetic Reconnection Powered Blazar Flares from Synchrotron Self-Compton Emission
在活动星系核的耀变体子类中，在分钟时间尺度上观察到了数量级的变化。这些高能耀斑往往是难以解释的冲击加速模型，由于小尺寸的推断发射区，与最近的粒子在细胞（PIC）模拟显示，磁重联是一个有前途的替代机制。在这里，我们提出了一个宏观的发射模型的物理动机的PIC模拟，粒子加速的能量来自于重联磁场。我们跟踪的径向增长和相对速度的重新连接等离子体团，建模粒子加速和辐射损失同步加速器和同步自康普顿（SSC）的排放。为了测试磁重联作为快速blazar耀斑背后机制的可行性，我们同时将我们的模型拟合到从BL Lacertae的2016 TeV耀斑观察到的光变曲线和SED。我们发现，一般情况下，不考虑外部光子，重新连接等离子体团是无法产生康普顿占主导地位的TeV耀斑，因此不能重现的意见，由于生产过剩的同步辐射。此外，有问题的大等离子体团，相当于整个喷流半径的大小，需要发射足够的SSC伽马射线被观察到。然而，我们的等离子体团模型可以重现快速TeV的耀斑光曲线，表明重连能够产生快速，强大的TeV耀斑在观察到的时间尺度。我们的结论是，虽然重联可以产生正确的时间尺度上的SSC耀斑，TeV排放的主要来源不能SSC和所需的等离子体团的大小可能是令人难以置信的大。
2019-06-11 astro-ph.HE
Immediate Afterglow Physical Characteristics and Broadband Spectra Evidence Synchrotron self-Compton Emission as the Reason for VHE Production in TeV GRB 190114C
本文通过分析GRB 190114C的瞬时余辉宽带光谱，计算了辐射区物理特征并在前向激波模型下进行光变与光谱拟合，发现能谱双峰结构由同步辐射和逆康普顿成分组成，证实同步自康普顿辐射是产生甚高能光子的机制。
2023-10-23 astro-ph.HE
The formation of hard VHE spectra from GRB afterglow via Two-Zone Synchrotron Self-Compton Emission
针对 GRB 190819A 余辉的 VHE 能谱与单区同步自康普顿模型预测不符的问题，提出双区域模型，通过强弱磁场区域间的光子冷却机制形成硬电子分布，成功解释了 X 射线和 VHE 观测数据。
2023-01-20 astro-ph.HE
Some properties of synchrotron radio and inverse-Compton gamma-ray images of supernova remnants
分析了均匀星际介质和星际磁场中超新星遗迹的同步辐射图，考虑了注入效率对激波质量的不同“敏感性”。还合成了逆康普顿过程的甚高能γ射线图。在这些不同的波长波段的图像的属性进行了比较，特别强调在双边SNR的明亮的肢体的位置。最近的高血压SN 1006的观测表明，无线电和IC伽马射线分支重合，并且我们发现，如果：i）注入是各向同性的，但是电子的最大能量的变化相当快，以补偿磁场的差异; ii）注入（准平行的或准垂直的）的磁性依赖性，并且电子的最大能量足够强，以支配磁场变化，则可能发生这种情况。在后一种情况下，注入的结晶度依赖性和最大能量不应相反。我们认为，肢体的位置本身，甚至它们在无线电，X射线和伽马射线中的巧合，正如H.E.S.S.在SN 1006中，不能确定电子注入效率、ISMF的压缩/放大和电子最大能量对双折射角的依赖性。
2009-01-27 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Model of TeV Afterglows in Gamma-Ray Bursts
Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学射电天文学与天体物理研究所）；Department of Natural Sciences, The Open University of Israel（以色列开放大学自然科学系）；Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO), The Open University of Israel（以色列开放大学天体物理学研究中心）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）
本文提出了一种半分析性框架，用于研究伽马射线暴TeV余辉的同步辐射自康普顿模型，通过考虑绝热冷却、膨胀、光子逃逸和克莱因-尼希纳效应，得出冲击波动能和外部介质密度分布的参数。
2025-11-28 astro-ph.HE
Constraining the parameter space of the one-zone synchrotron-self-Compton model for GeV-TeV detected BL Lac objects
单区同步辐射自康普顿（SSC）模型的目的是描述BL Lac天体的光谱能量分布（SED），通过同步辐射由单个均匀发射区域中的电子和正电子的非热群体，部分上散射到伽马射线的粒子本身。该模型通常被认为是退化的，因为自由参数的数量大于可观测量的数量。因此，通常通过为SSC模型参数选择一组值来对SED进行建模，这些值提供了对数据的良好描述，而无需研究整个参数空间。我们在这里提出了一个新的数值算法，使我们能够找到完整的解决方案，使用来自GeV和TeV的能量带的检测信息。该算法由三个独立的步骤组成：我们首先准备一个模拟SED网格，并从每个SED中提取可观测值;然后将每个可观测值作为SSC参数的函数进行参数化;最后针对给定的一组可观测值求解系统。我们迭代求解系统，以考虑可观测值的不确定性，产生一系列的解决方案。我们提出了我们的算法的第一个应用程序的典型的高频峰值BL紫胶对象1 RXS J101015.9-311909，提供SSC参数的约束，并讨论了我们的理解的耀变体发射区的结果。
2013-05-20 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt Emission Variability in Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Lightcurves
伽马射线暴的瞬发辐射被认为起源于在高度相对论外流中加速的电子。由中央引擎喷射出的壳层之间的碰撞引起的“内部冲击”是电子加速的主要候选者。虽然同步辐射通常被用来解释内激波模型中的瞬发γ射线发射，同步辐射自康普顿（SSC）也被认为是辐射机制的一个可能的候选者。在这种情况下，人们会期望在低能量下的同步辐射分量，裸眼GRB 080319 B被认为是这样的例子。鉴于GRB 080319 B的γ光变曲线比光学GRB的γ光变曲线变化更大，本文研究了同步辐射和SSC分量之间的相对变化。我们开发了一个“自上而下”的形式主义，通过使用观测量来推断物理参数，并随后研究的同步辐射和SSC组成部分的伽玛暴的时间结构。我们补充的形式主义与“自下而上”的方法，其中同步加速器和SSC光变曲线计算通过蒙特卡罗模拟的内部冲击模型。这两种方法都得出同样的结论。同步光变曲线的微小变化在SSC光变曲线中只能适度放大。因此，SSC模型不能充分解释GRB 080319 B的伽马射线发射特性。
2012-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray polarization induced by cold electrons via Compton processes
偏振测量是探讨伽马射线暴（GRB）瞬发机制的重要手段。同步辐射光子可以通过康普顿散射过程被外流中的冷电子散射。观察到的偏振取决于光子能量和视角。对于典型的体洛伦兹因子$Γ\sim 200$，具有能量$E>10$ MeV的光子倾向于具有比具有能量$E<1$ MeV的光子更小的偏振。在正确的视角，即$θ\sim Γ^{-1}$，偏振达到其最大值，并且偏振角相对于初始偏振方向改变$90^{\circ}$。因此，同步辐射加康普顿散射模型可以很自然地解释GRB 100826 A偏振角的$90^{\circ}$变化。
2014-11-18 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
费米大面积望远镜（Fermi-LAT）合作报告了第二个伽马射线暴目录（2FLGC），其中包括光子能量超过10 GeV的29个暴的子集。虽然标准的同步加速器前向激波模型已经成功地解释了伽马射线暴（GRB）余辉观测，高能光子高于10 GeV的这些瞬态事件很难在这种情况下描述。本文给出了同步辐射自康普顿（SSC）余辉模型在绝热和辐射情况下以及中心发动机向爆炸波注入连续能量时的闭合关系（CR），研究了2FLGC中所报道的爆发的光谱和时间指数的演化。我们考虑了SSC余辉模型在星风和星际介质中的演化，以及作为辐射参数、能量注入指数和$1<p<2$和$ 2\leq p$电子光谱指数的函数的CR。我们选择所有的伽玛暴，已被建模与一个简单的或一个破碎的幂律在2FLGC。我们发现，SSC模型的CR可以满足在同步加速器场景中无法解释的大部分爆发，即使那些需要中间密度分布的爆发（例如，GRB 130427 A）或用于放大磁场的总能量的非典型部分（$\varepsilon_B$）。在SSC模型中，当冷却谱中断对应于GRB余辉典型值的费米-LAT带时，该参数的值范围为（$\varepsilon_B\approx 10^{-5} - 10^{-4}$）。分析表明，ISM是首选的场景没有能量注入和恒星风介质的能量注入的情况下。
2022-06-23 astro-ph.HE
Testing one-zone synchrotron-self-Compton models with spectral energy distributions of Mrk 421
我们测试一个区域的同步自康普顿（SSC）模型与高品质的多波长光谱能量分布（SED）的数据Mrk 421。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术来拟合Mrk 421的12天尺度的SED与一区SSC模型。拟合了对数抛物线、幂律对数抛物线和破幂律三种电子能量分布。我们发现，一区SSC模型与PLLP EED提供了成功的适合所有的十二个SED。然而，一区SSC模型与LP和BPL EEDs未能提供可接受的适合最高能量的X射线数据或GeV数据在几个国家。因此，我们的结论是，一区SSC模型在解释的SED的Mrk 421，PLLP EED是首选的LP和BPL EED在2010年3月的耀斑Mrk 421。在PLLP EED模型中，我们导出了磁场$B'\sim0.01$ \ G，多普勒因子$δ_{\rm D}\sim$ 30- 50，以及EED的曲率参数$r\sim1$-$10$。探讨了模型参数的演化规律。我们的结果的物理意义进行了讨论。
2016-09-14 astro-ph.HE
Modeling blazar broadband emission with convolutional neural networks -- I. Synchrotron self-Compton model
本研究提出用卷积神经网络高效建模耀变体多波段光谱能量分布的方法，可大幅降低计算量实现实时拟合，已成功拟合两个耀变体并将拓展模型并公开工具。
2023-11-06 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton in a radiative-adiabatic fireball scenario: Modelling the multiwavelength observations in some Fermi/LAT bursts
本研究针对标准GRB余辉模型无法解释部分高能光子的问题，提出考虑不同电子能谱的辐射-绝热SSC解析模型，通过9个Fermi/LAT暴样本多波段观测建模约束相关物理参数。
2024-09-18 astro-ph.HE
Particle acceleration signatures in the time-dependent one-zone synchrotron self-Compton model of blazar flares
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Centre for Space Research, North-West University（西北大学空间研究中心）
研究耀斑中粒子加速特征，通过单区同步辐射自康普顿模型分析多波段光变特性。
2026-02-05 astro-ph.HE
Synchrotron Self-inverse Compton Radiation From Reverse-shock on GRB120326A
本文介绍了在$z=1.798$上对一个典型的长持续时间GRB 120326 A的多波长观测，包括亚毫米波阵列（SMA）的快速观测，以及X射线和光学的综合监测。SMA观测提供了迄今为止在230 GHz的7个亚毫米余辉中最快的探测。使用Swift和Suzaku进行的快速光谱分析得出了$E^{\rm src}_{\rm peak}=107.8^{+15.3}_{-15.3}$ keV的光谱峰值能量和$E_{\rm iso}$的等效各向同性能量为$3.18^{+0.40}_{-0.32}\times 10^{52}$ erg。在光学上的时间演化和光谱特性与标准的前向激波-喷流准直同步加速器（$6^{\circ}.69\pm0^{\circ}.16$）一致。使用二维相对论流体动力学喷流模拟的前向冲击波建模还确定了合理的爆发爆炸和光学余辉的同步辐射参数。X射线光变曲线显示没有明显的射流破裂，X射线和光学之间的时间衰减指数关系（$α{\rm o}-α_{X}=-1.45\pm0.10$）表明X射线和光学中不同的辐射过程。从反向激波引入同步加速器自逆康普顿辐射是一种可能的解决方案，并且在亚毫米级的余辉的检测和缓慢衰减支持这是一个合理的想法。所观察到的时间演化和光谱特性以及前向激波模型参数，使确定合理的函数来描述余辉特性。由于一半的事件在X射线和光学方面与当前事件具有相似的特性，GRB 120326…
2014-05-16 astro-ph.HE
Numerical study of synchrotron and inverse-Compton radiation from gamma-ray burst afterglows with decaying microturbulence
伽玛射线暴余辉的多波长观测，以及一些高性能的粒子模拟，暗示了磁场可能在激波阵面后面衰减。在这项工作中，我们开发了一个数值代码来计算加速电子分布的演变，他们的同步和逆康普顿（IC）谱和相应的光变曲线（LC）的假设下，衰减的微湍流（DM）下游的冲击，$ε_B(t_p')\propto t_p'^{α_t}$与$t_p'$的流体适当的时间，因为注入。我们发现：（1）DM模型中的同步辐射谱与均匀湍流（HT）模型中的同步辐射谱相似，但磁场强度很低。但是，由于DM显著改变了冲击后电子能量分布，它们在IC谱分量上的差异相对更明显。(2)如果磁场衰减得更快，则快速冷却的电子更少，并且IC光谱分量变得更弱。(3)DM模型中的LC比HT模型中的LC衰减更陡，并且DM模型中的谱演化和LC与HT模型相似，其中磁场能量分数随着观察者时间$ε_B(t) \propto t^{5α_t /8}$而减小。(4)DM模型在TeV能量范围内可以自然地产生显著的IC光谱分量，但是由于Klein-Nishina抑制，IC功率不能远大于同步加速器功率。应用DM模型描述了GRB 190114 C的余辉数据，得到了磁场衰减指数$α_t\sim -0.4$和电子能谱指数$p\sim2.4$。未来TeV的观测，从伽玛射线暴余辉的IC发射将进一步有助于探索鲜为人知的相对论性冲击的微观物理。
2023-02-16 astro-ph.HE
Multiple synchrotron self-Compton modeling of gamma-ray flares in 3C 279
在耀变体中经常观察到的光-射电爆发和伽马射线耀斑之间的相关性表明，高能发射区应该与射电结同空间，距离中央引擎几个秒差距。这将阻止来自吸积盘和宽线区域的种子光子的康普顿散射在高能量下的重要贡献，宽线区域通常用于模拟低频峰值耀变体的光谱能量分布。虽然纯同步加速器自康普顿模型到目前为止还无法解释像3C 279这样的平谱射电类星体观测到的伽马射线发射，但包含多重逆康普顿散射效应可能会解决这个明显的悖论。在这里，我们提出了第一次的物理，自洽SSC建模的一系列冲击波的射流的3C 279。结果表明，在Klein-Nishina极限下，多重逆康普顿散射的高能辐射的解析描述可以很好地解释3C 279在耀斑态下观测到的γ射线谱。
2011-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic Turbulence with Strong Synchrotron and Synchrotron-Self-Compton Cooling
高能天体物理学中的许多相对论等离子体环境，包括脉冲星风星云、黑洞上的热吸积流、活动星系核中的相对论喷流和伽马射线暴以及巨型射电瓣，都是自然湍流的。这些环境中的等离子体通常非常热，以至于同步加速器和逆康普顿（IC）辐射冷却变得非常重要。在本文中，我们调查的一般热力学和辐射性质（因此观测外观）的光学薄相对论热等离子体驱动磁流体（MHD）湍流搅拌和辐射冷却。我们发现，如果系统达到一个统计平衡的湍流加热是平衡的辐射冷却，有效的电子温度往往达到一个通用的值$θ= kT_e/m_e c^2 \sim 1/\sqrt{τ_T}$，其中$τ_T=n_eσ_T L \ll 1$是系统的汤姆逊光学深度，基本上独立的湍流驱动或磁场的强度。这是因为MHD湍流耗散和同步加速器冷却都与磁能密度成正比。我们还发现，同步自康普顿（SSC）冷却，也许是一些高阶IC组件自动可比同步加速器在这个政权。整个宽带辐射光谱由几个不同的组成部分（同步加速器，SSC等），在光子能量上很好地分离（通过因子$\sim τ_T^{-1}$）并且在功率上大致相等。IC峰的数量由Klein-Nishina效应检查，并在数学上取决于$τ_T$和磁场。我们还研究了由于同步自吸收的限制，探索应用蟹状PWN和耀变体喷气机，并讨论了辐射磁重联的联系。
2019-07-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton from Reverse shock and Fermi-LAT GRBs
该研究推导反向激波在厚壳、薄壳及不同介质中的 SSC 闭合关系，并结合 2FLGC 数据说明薄壳与恒密度介质更优，且早期 GeV 辐射可源于 SSC。
2025-09-27 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton in Afterglow stratified medium and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文推导SSC正激波余辉在0≤k≤2.5分层介质中的闭合关系，纳入绝热/辐射及能量注入条件，解释了Fermi-LAT高能GRB样本。
2023-08-08 astro-ph.HE
A one-parameter two-zone leptonic model for the blazar sequence
INAF – Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所 - 布里拉天文台）；Department of Physics, National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学物理系）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）
该研究提出一个双区电子模型，通过调节吸积率解释耀变人序列的光谱特征和观测现象。
2025-12-16 astro-ph.HE
A synchrotron self-Compton model for the VHE gamma-ray emission from Cen A
H.E.S.S.实验已经报道了从著名的射电星系Cen A中探测到非常高能量（VHE：E>100 GeV）的伽马射线发射。根据这一发现，我们改进了以前的多斑点同步自康普顿（SSC）模型应用于多波长发射从这个源使用新的H.E.S.S.数据Lenain等人的论文中提出的对Cen A的VHE γ射线发射水平的预测与最近的数据非常吻合。进一步的VHE观测Cen A可能会发现变异性，这将使我们的内部喷流模型更加舒适。下一代成像大气切伦科夫望远镜将有助于揭示在Cen A复杂结构中可能存在的VHE发射源。
2009-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Inverse Compton Scattering Origin of X-ray Flares from Sgr A*
来自Sgr A* 的X射线和近红外发射主要是由耀斑控制的，而静态分量在无线电和亚毫米波长处占主导地位。Sgr A* 的静态发射的光谱能量分布在亚毫米波长处达到峰值，并且被建模为来自吸积流中的电子的热群体的同步辐射，电子温度范围高达$\sim 5-20$ \，MeV。在这里，我们调查的X射线耀斑发射的机制，通过Sgr A* 的静态和耀斑组件的相互作用产生的。X射线耀斑辐射被解释为逆康普顿辐射、自同步康普顿辐射或同步辐射。我们提出的同时X射线和近红外观测结果表明，X射线峰值耀斑发射滞后于近红外耀斑发射的时间延迟范围从几分钟到几十分钟。我们的逆康普顿散射模型的地方约束的电子密度和温度分布的吸积流和耀斑产生的位置。在这个模型的背景下，强烈的X射线对应的近红外耀斑产生的内部磁盘应该没有显着的时间延迟，而近红外耀斑在外部磁盘应该显示一个扩大和延迟的X射线耀斑。
2012-03-09 astro-ph.HE
Kinetic simulations of relativistic magnetic reconnection with synchrotron and inverse Compton cooling
第一个结果是从动力学数值模拟的相对论性无碰撞磁重联对等离子体，包括辐射反应从同步加速器和逆康普顿（IC）的过程，非热的高能量天体物理源，特别是耀变体的动机。这些模拟是从被称为“ABC场”的配置开始的，该配置由于聚结不稳定性而演变，并在其线性相位中产生薄电流层。全球辐射效率，不稳定性增长率，随时间变化的辐射光谱，光变曲线，变异统计和当前层的结构进行了研究，为广泛的初始参数。我们发现，IC的辐射签名一般是类似的同步辐射签名。IC与同步加速器光谱分量的亮度比（康普顿优势）可以相对于其标称值修改一个以上的数量级。对于很短的冷却长度，我们发现的证据，修改的温度分布在当前层，没有系统的压缩等离子体密度，和非常一致的配置文件的E. B。我们分解的配置文件的E.B与使用的Vlasov动量方程，表明辐射反应的贡献在厚度尺度上的温度分布一致。
2018-05-28 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Discriminating and Constraining the Synchrotron and Inverse Compton Radiations from Primordial Black Hole and Dark Matter at the Galactic Centre Region
原始黑洞（PBH）的蒸发（通过霍金辐射）可以在银河系中心（GC）区产生电子/正电子（$e^-/e^+$），在中心区磁场的影响下，产生同步辐射。这些$e^-/e^+$还可以由于与环境光子的散射而引起逆康普顿辐射。在这项工作中，三种不同的PBH质量分布，即单色，幂律和对数正态分布被认为是计算这样的辐射通量。另一方面，银河系中心区域的暗物质的湮灭或衰变也可以产生$e^-/e^+$作为最终产物，它可以再次在银河系磁场中发射同步辐射，也会引起逆康普顿散射。在这项工作中，这些辐射通量从PBH蒸发和从暗物质的起源和它们的可探测性进行了比较研究，在各种正在进行的和其他望远镜，以及在即将到来的望远镜，如SKA。此外，从这些实验预测中获得对模型参数的约束。计算了这些辐射通量随离银心距离的变化，发现这种变化可以作为探测PBH质量或暗物质质量的有用探针。
2022-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of non-uniform interstellar magnetic field on synchrotron X-ray and inverse-Compton gamma-ray morphology of SNRs
对X射线和γ射线波段信噪比的观测有望为我们理解银河系宇宙射线的性质提供重要信息。对不同能带信噪比图像的分析需要同步辐射和逆康普顿辐射理论模型的支持。我们开发了一个数值程序（REMLIGHT），通过MHD模拟，综合了非均匀星际介质（ISM）和/或非均匀星际磁场（ISMF）中SNR扩展的同步辐射、X射线和IC γ射线辐射。作为第一个应用程序，该代码被用来研究非均匀ISMF的SNR形态在非热X射线和伽马射线波段的影响。我们进行三维MHD模拟球形SNR冲击扩展通过磁化ISM与环境磁场强度的梯度。该模型包括上游磁场放大的近似处理和由于加速的宇宙射线的反作用而引起的激波修正效应。从模拟中，我们综合了同步辐射，X射线和IC伽马射线发射与REMLIGHT，相对论电子的加速和注入的细节作出不同的假设。环境磁场强度的梯度在无线电、X射线和伽马射线波段中诱导不对称形态，如果梯度具有垂直于视线的分量，则不依赖于电子注入的模型。残余形态的不对称程度取决于电子注入和加速的细节，并且在射电、X射线和伽马射线波段中是不同的。非热X射线形态对梯度最敏感，显示出最高程度的不对称性。IC伽马射线发射对非均匀ISMF的敏感性较弱，SNR形态的不对称程度在该频带中最低。
2010-11-08 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton Reverse Shock in Energy-Injection and Radiative Scenarios
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（基础科学研究所宇宙理论物理中心）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台科学部）；The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（高等研究院（SOKENDAI））
该研究推导了不同场景下反向激波的SSC闭合关系，发现其辐射可解释GRB余辉的初始阶段，且光变曲线拟合结果支持能量注入及恒密度环境的场景。
2026-08-28 astro-ph.HE
Application of neural networks to synchro-Compton blazar emission models
本研究利用神经网络（含门控循环单元）替代昂贵的ATHE$\ u$A代码计算耀变体同步自康普顿SED，显著加速贝叶斯拟合，并通过模拟与观测数据验证，为未来扩展应用奠定基础。
2023-11-10 astro-ph.HE
Curvature of the spectral energy distribution, Compton dominance and synchrotron peak frequency in jetted AGNs
我们收集了一个大的样本与一个可靠的红移检测的费米卫星经过10年的数据（4 FGL-DR 2），包括耀变体，$γ$射线窄线塞弗特1星系（$γ$ NLS 1），和射电星系。用二次多项式拟合了这些费米源的光谱能量分布，得到了光谱曲率、同步辐射峰值频率和峰值亮度等重要参数。在此基础上，我们讨论了费米耀变体序列和粒子加速机制。我们的主要结果如下：（i）通过研究喷注活动星系核的同步辐射峰值频率与峰值频率光度、喷注动力学功率和$γ$射线光度之间的关系，我们发现费米耀变体序列呈“L”形。(ii)康普顿优势、黑洞自旋和喷流活动星系核的同步辐射峰值频率之间存在显著的反相关。这些结果支持$γ$ NLS 1和射电星系属于费米耀变体序列。(iii)在前人工作的基础上，可以用统计或随机加速机制来解释同步辐射峰值频率与同步辐射曲率之间的关系。对于不同的子类，相关斜率是不同的，这意味着不同子类的费米源具有不同的加速机制。(iv)FSRQs和$γ$ NLS 1的黑洞的中位自旋比BL Lac和射电星系高。
2023-02-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inverse Compton Scattering Spectra of Gamma-Ray Burst Prompt Emission
虽然伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的物理起源仍有争议，但加速电子的同步辐射是一种很有前途的机制。人们认为，电子被超相对论冲击或磁重联连续加速。同时，这些电子将通过几个过程（主要是绝热膨胀，同步辐射和逆康普顿散射（ICS））冷却，这些过程调节电子的分布。一个额外的高能量谱分量预计将诱导ICS。然而，γ-γ湮灭效应可能会消除高能光子，并阻止观察者区分额外的成分。我们进行数值计算，考虑到这些影响，并讨论是否可以观察到额外的ICS组件。通过探索伽玛暴喷出物相关量的合理参数空间，我们给出了电子分布和相应的同步辐射和ICS的光谱。结果表明，只有在体积洛伦兹因子较大的喷出物中才能观察到这种额外的成分。大的洛伦兹因子意味着绝热膨胀是电子冷却过程中的主导过程，这使得低能电子分布谱比较困难。因此，ICS分量更有可能被检测到的伽玛暴，具有硬低能光子谱。
2019-04-22 astro-ph.HE
GRB 080916C: on the radiation origin of the prompt emission from KeV/MeV to GeV
对GRB 080916 C的高能γ射线辐射的费米观测表明，它的能谱与能带函数一致，能量范围从MeV到几十GeV。假设一个单一的发射机制占主导地位，在整个能量范围内，我们表明，这一频谱是一致的同步辐射起源的冲击加速电子。简单的电子逆康普顿模型和强子模型被发现是不太可行的。在同步加速器的情况下，同步自康普顿散射很可能是在克莱因-Nishina制度，因此产生的高能量发射是次优势，即使磁场能量密度低于相对论电子。Klein-Nishina逆康普顿冷却也可能影响低能电子数分布，从而导致低于峰值能量的低能同步光子谱$n(ν)\proptoν^{-1}$。在电子同步辐射解释的框架下，我们约束了激波的微物理参数，并推导出上游磁场的下限。在GRB 080916 C的源坐标系中，如果相对论外流的大部分洛伦兹因子不明显大于数千，则同步辐射的探测延伸到约70 GeV，这有利于玻姆扩散激波加速。
2009-04-18 astro-ph.HE
