Flaring activity of Mrk 421 in 2012 and 2013: orphan flare and multiwavelength analysis
第一次于2012年7月16日开始(MJD 56124),第二次于2013年4月9日开始(MJD 56391)。多波长数据分析表明,2012年观测到的$γ$射线耀斑在硬X射线波段没有探测到。这种结果通常被解释为“孤立”耀斑。2013年,多波长光变曲线的分析表明,在光学R波段检测到两个非常明亮的状态。第一次在2013年4月9日(R =11.74 $\pm$ 0.04),第二次在5月12日(R =11.62 $\pm$ 0.04)。此外,在软X射线和硬X射线中检测到高活性状态。离散关联函数分析表明,这最后一个耀斑的GeV的$γ$射线和光学/硬X射线发射之间的强相关性。这些结果进行了讨论,更充分的标准方案,可以解释这个耀变体显示的多波长变化。
2015-08-06 astro-ph.HE
Gamma-Ray Flares from Mrk421 in 2008 observed with the ARGO-YBJ experiment
在2008年,耀变体Mrk 421进入了一个非常活跃的阶段,是天空中最明亮的TeV能量源之一,显示出强烈和频繁的耀斑。我们利用位于羊八井(4300 m a.s.l.,中国西藏中国)。观察到的信号不是恒定的,并且与X射线测量相关。在源的活跃期间,平均发射大约是蟹状星云水平的两倍,对于E $_γ$ >1 TeV,积分通量为(4.9 $\pm 2.0$)x 10 $^{-11}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$。本文集中在2008年6月,Mrk421耀斑活动已被研究,从光学到100 MeV的伽马射线,只有部分高达TeV的能量,因为月光阻碍了切伦科夫望远镜的观察后,6月8日。我们的数据完成了这些观测,在6月11日至13日检测到强度约为7个蟹状单位的第二次耀斑,统计学显著性为4.2个标准差。观测到的通量与同步加速器自康普顿模型框架中的预测一致,其中耀斑是由射流中轻子的快速加速引起的。
2009-07-15 astro-ph.HE
A Blazar-Like Radio Flare in Mrk 231
宽吸收线类星体(BALQSO)Mrk 231从13.9 GHz到17.6 GHz的无线电监测检测到一个强烈的平谱耀斑。虽然BALQSO是典型的弱射电源,但17.6 GHz的通量密度在约150天内翻了一番,从约135 mJy增加到约270 mJy。它表明,过去的上升时间在类星体静止框架和耀斑的相对大小是典型的一些较强的耀斑在耀变体与喷射离散组件秒差距尺度。在先前的22 GHz监测活动中发现了类似耀斑的衰减。我们的结论是,这些耀斑并不罕见,并表明可能喷出一个新的无线电组件,可以解决从核心的甚长基线干涉。这意味着Mrk 231似乎是一个类星体,其中产生BAL风的物理机制与一个羽翼未丰的耀变体的出现处于紧张状态。
2013-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multiwavelength study of TeV Blazar Mrk421 during giant flare and observations of TeV AGNs with HAGAR
耀变体的极高能量$γ$射线辐射机制和发射区的磁场、大小等关键参数至今仍不清楚。为了了解耀变体的上述性质,我们利用高空伽玛射线望远镜(HAGAR)观测了5个TeV $γ$射线耀变体(Mrk 421,Mrk 501,1 ES 2344 +514,1 ES 1218 +304和3C 454.3)和1个射电星系(M87)。HAGAR是位于印度Hanle的一个由七个望远镜组成的阵列,用于探测由$γ$射线引发的广泛空气簇射引起的切伦科夫光。2010年2月17日,Mrk 421被观察到经历了最明亮的耀斑事件之一,并通过X射线和$γ$射线的各种实验检测到。在2010年2月13日至19日期间,在250 GeV以上的能量中,HAGAR对该源的观测显示出通量水平的增强,在2010年2月17日检测到6-7个螃蟹单位的通量。我们提出的光谱能量分布的源在此耀斑插曲。此外,还讨论了从HAGAR数据中提取$γ$射线信号的分析过程,并给出了对所有活动星系核的初步结果。
2011-10-31 astro-ph.HE
Multi-wavelength study of Mrk 421 during a TeV flare
耀变体Mrk 421显示出在TeV能量范围内频繁的短耀斑。由于这些事件的快速性质,我们往往无法获得足够的同时在几个能带的通量变化的信息。为了克服这种缺乏多波长(MWL)覆盖的问题,特别是在耀斑爆发前和爆发后,我们已经建立了一个与FACT望远镜(TeV能量)和Neil Gehrels Swift天文台(X射线)的监测计划。在2019年6月9日,Mrk 421显示了一个TeV的爆发,其通量水平超过蟹状星云在TeV能量下通量的两倍。我们获得了X射线的同步数据,并通过XMM-牛顿和INTEGRAL进行了额外的观测。这是第一次,我们可以研究一个TeV的blazar在爆发利用高灵敏度的X射线数据从XMM牛顿和积分相结合。我们的数据集得到了Effelsberg在GHz频率下的定点射电观测的补充。我们提出了我们的第一个结果,包括γ射线和X射线光变曲线,与XMM-牛顿获得的X射线数据的定时分析,以及耀斑之前,期间和之后的射电光谱。
2021-08-04 astro-ph.HE
Lifting the curtain: The Seyfert galaxy Mrk 335 emerges from deep low-state in a sequence of rapid flare events
窄线塞弗特1星系Mrk 335是X射线最亮的活动星系核之一,但自2007年以来,它已经系统地褪色。在这里,我们报告了Swift发现的一系列明亮而快速的X射线耀斑事件,这些事件揭示了Mrk 335从其超深的多年低状态中出现。结果基于我们对Swift的多年专门监测。与其他明亮的活动星系核不同,在几天到几个月的时间尺度上,光学紫外线通常与Mrk 335中的X射线不相关。这一事实要么意味着两种发射成分之间没有直接联系;要么意味着观察到的X射线受到我们的l.o.s.(无尘)吸收的显著影响。然而,UV和光学在99.99%的置信水平下密切相关。UV领先光学Δ t = 1.5+/-1.5 d。斯威夫特X射线光谱显示,在爆发的所有亮度状态下,都强烈偏离单一的幂律,这表明正在发生显著的吸收或再加工。Mrk 335在中等X射线水平上显示出一种更软更亮的变化模式,这在我们自2007年以来的Swift数据中已经看到(基于总共590次观测)。这种模式在最高和最低计数率时会崩溃。我们将2020年Mrk 335的增亮解释为沿着我们视线的部分覆盖吸收体的柱密度和覆盖因子的减少,其形式为cluerous吸积盘风,揭示了来自盘和/或日冕区域的Mrk 335的固有发射的增加部分,而光学发射线区域接收到的光谱能量分布变化较小。这也解释了为什么Mrk 335从来没有改变过它的光学塞弗特类型(不是“改变外观”),尽管它的X射线…
2020-11-10 astro-ph.HE
The Exceptional Flare of Mrk 501 in 2014: Combined Observations with H.E.S.S. and FACT
BL Lac型天体Mrk 501是在2014年用升级后的H.E.S.S.在非常高的能量(E > 100 GeV)下观测到的。(High能量立体系统)相2阵列。与单独使用四台小型望远镜获得的数据相比,中央28米望远镜收集的数据允许更宽的能量范围延伸到更低的能量。一个强耀斑事件的通量水平相当于1997年的历史最大值已被检测到的结果,从FACT协作警报触发的机会观测目标。第一架G-APD切伦科夫望远镜(FACT)正在持续监测TeV能量的明亮耀变体,提供重要的耀斑前和耀斑后信息。H.E.S.S.和事实进行比较。这些同期观测允许更好地表征源排放。在多波长背景下,由于FACT观测的密集采样,VHE和较低能量之间的更精确的相关性研究是可能的。H.E.S.S.在耀斑期间,允许推导出强约束的尺度上的洛伦兹不变性违反通过非检测EBL不透明度的修改和飞行时间的研究。
2016-11-12 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from Mrk 421 and Mrk 501 with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES是北半球最大的高能中微子望远镜。这篇文章介绍了一项搜索的结果,基于ANTARES在2014年11月至2016年4月之间收集的17个月的数据,寻找与来自Markarian 421和Markarian 501的TeV $γ$射线耀斑重合的高能中微子发射,这两个明亮的BL Lac河外源通量高度可变,由HAWC天文台探测到。该分析是基于未分组似然比最大化方法。每个源的$γ$射线光变曲线(LC)被用来寻找时间相关的中微子,这将产生于pp或p- $γ$相互作用。不同的耀斑选择标准的发现中微子流量的影响进行了讨论。除了一般谱$E^{-2}$和$E^{-2.5}$外,还对从观测到的$γ$射线谱导出的可能中微子谱进行了检验.
2018-09-15 astro-ph.HE
Detailed Multifrequency Study of a Rapid VHE Flare of Mrk501 in May 2009
我们目前的观测伽玛射线耀变体Markarian 501之间的4月17日和2009年5月5日,惠普尔10米望远镜,VERITAS,费米大面积望远镜(LAT),斯威夫特和RXTE的一部分,为期4.5个月的多波长活动。该报告将重点介绍5月1日Whipple和VERITAS探测到的强甚高能(VHE)伽马射线活动,当时测量的通量(E > 400 GeV)达到蟹状星云通量的5倍,与光学偏振增加5倍和偏振角旋转15度相一致。我们还表明,在这3周期间,最大的流量和光谱变化被认为是在宽带光谱能量分布的最高能量。
2011-10-12 astro-ph.HE
On the TeV gamma-ray and X-ray correlations exhibited in high-energy peaked BL Lacs: Mrk 501 and 1ES 1959+650
耀变体的光谱能量分布通常通过标准的单区同步辐射自康普顿(SSC)模型来理解,其中X射线和TeV γ射线通量之间存在很强的相关性。最近,对于Mrk 421的相关性得到了确认,并在SSC模型中进行了解释,认为在电子光谱指数独立于通量状态的假设下,对大通量值的相关性的描述大大限制了磁场的值。在这项工作中,我们扩展了对Mrk 421的分析,对另外两个高能峰值BL Lac:Mrk 501和1ES 1959+650。
2019-09-03 astro-ph.HE
A time dependent approach to model X-ray and $γ$--ray light curves of Mrk 421 observed during the flare in February 2010
2010年2月,从高同步加速器峰值耀变体Mrk 421(z=0.031)中检测到了强X射线和$γ$ -射线耀斑。为了了解耀斑活动的物理机制,我们研究了2010年2月10日至23日期间(MJD 55237-55250)X射线和$γ$ -射线能带的源的变化。我们使用由\emph{MAXI}、\emph{Swift}和$γ$收集的几乎同时的X射线数据--由\emph{Fermi} -LAT和\emph{TACTIC}收集的射线数据以及由斯图尔特天文台的\emph{SPOL}收集的光学V波段观测。我们观察到,在耀斑期间的一天平均流量从源的变化的特点是快速上升和缓慢衰减。TeV $γ$ -射线通量与X射线通量有很强的相关性,表明前者是同步辐射自康普顿辐射过程的产物。为了模拟所观察到的X射线和$γ$ -射线光变曲线,我们数值求解动力学方程描述在发射区的粒子分布的演变。从假定的加速区域到发射区域的粒子分布的注入被假定为时间相关的幂律。利用发射区粒子分布的同步加速器和同步加速器自康普顿发射成功地再现了X射线和$γ$射线耀斑。我们的研究表明,Mrk 421的耀斑活动可能是与底层非热粒子分布增加相关的有效加速过程的结果。
2017-01-06 astro-ph.HE
An emergence of new polarized emission region in blazar Mrk 421 associated with X-ray flare
我们报告了2010 - 2011年对Blazar Mrk~421的长期多波长监测。该辐射源在2010年出现了极端的X射线耀斑。我们的研究小组使用Kanata望远镜进行了光学偏振跟踪观测。2010年,X射线波段的变化很大,而光学和紫外线通量逐渐减少。极化特性在2010年也表现出独特的变化,表明存在系统的极化和磁场对齐的一个新的极化发射区域的出现。相比之下,与2010年相比,2011年X射线波段的变异性较小,光学和紫外波段的变异性较大。为了探索这些差异的原因,通过简单的同步辐射自康普顿模型进行了光谱拟合分析;结果显示,这些时期之间的光谱演化存在不同的行为,表明2010年和2011年之间存在不同的变化机制。在2010年,辐射可能是能量注入到具有对齐磁场的发射区域的结果。相比之下,在2011年,不同发射区的叠加可能导致了观测到的偏振程度较低。这也意味着在2011年注入了未被加速到超相对论速度的高能电子。
2015-02-22 astro-ph.HE
Probing an X-ray flare pattern in Mrk 421 induced by multiple stationary shocks: a solution to the bulk Lorentz factor crisis
在高频率峰值BL Lac(HBLs)中观测到的多个射电VLBI定常纽结可以解释为沿喷流加速粒子的多个平行化激波。这种方法可以解决所谓的“散装洛伦兹因子危机”的来源与高洛伦兹因子,推导出最大的伽玛-伽玛不透明度和快速的变化,以及明显不一致的慢/定的无线电结。它还表明,一个独特的模式的非热发射变率应出现在每一个强耀斑。利用尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台Swift-XRT上的X射线望远镜对HBL Mrk 421进行了13年的观测,我们探索了这样一种内在的变化模式。然后通过与许多类似的模拟光变曲线进行比较,统计估计其意义。一个建议的变化模式被确定,与位于最上游的15.3 GHz无线电结在0.38 MAS从核心的主要耀斑发射区一致。随后在光变曲线中出现的通量过剩,与以恒定的视速度45 c穿过所有下游射电节点的扰动相一致。所观察到的变化模式的意义,而不是随机过程中发现以上3个标准差,打开了一个有前途的路径,在其他耀变体和其他能带的进一步调查。除了突出的作用,固定无线电结的高能量粒子加速器在射流中,所开发的方法允许估计的表观速度和大小的射流扰动,而不需要直接观察任何运动的射流。
2019-04-15 astro-ph.HE
Connecting steady emission and Very High Energy flaring states in blazars: the case of Mrk 421
在文献中已经进行了各种尝试,在描述的起源和耀斑事件背后的辐射发射模型的物理机制,但多波长(MWL)的光变曲线的详细性质仍然难以再现。我们已经开发了一个多功能的辐射代码,基于粒子加速,逃逸和辐射冷却的时间依赖性治疗,使我们能够测试不同的情况下,连接连续的低状态发射自洽与燃烧状态。我们认为耀斑弱扰动的静态和应用这种描述2010年2月MWL耀斑Mrk 421,最明亮的甚高能量(VHE)耀斑检测到这个原型耀变体,专注于解释与最小数量的自由参数。得到了一个一般性的判据,该判据在我们的假设下不利于连接低态和高态的单区模型。一个两区模型相结合的物理连接的加速和发射区产生一个令人满意的解释可用的随时间变化的MWL光变曲线和光谱的Mrk 421,虽然某些细节仍然难以重现。最后提出的复杂的静态和燃烧VHE发射区域的两个区域的情况涉及费米-I和费米-II加速机制,分别在静态和燃烧发射的起源。
2021-05-26 astro-ph.HE
Unprecedented temporal evolution of the broad-band emission of the BL Lac Mrk 501
TeV BL Lac天体Markarian 501是2009年进行的为期4.5个月的多仪器活动的主题,该活动提供了从无线电到甚高能量伽马射线(>100 GeV,VHE)的出色时间和能量覆盖。在战役期间,Mrk 501大部分时间处于低爆状态,但在VHE有两个具有非常不同特征的耀斑。虽然第二次耀斑似乎与X射线通量的适度增加有关,但第一次耀斑很可能伴随着同步加速器碰撞向更高能量的转移。此外,第一耀斑发生在偏振光通量的突变期间,并且在此之前是电场矢量位置角的旋转。这是第一次在高频峰值BL Lac天体中观察到这种行为,而在低频峰值BL Lac天体BL Lacertae和平谱射电类星体PKS 1510-089中也观察到了类似的事件,因此表明类似的物理过程发生在不同的耀变体中。
2013-07-31 astro-ph.HE
Multi-wavelength study of Mrk 421 TeV flare observed with \emph{TACTIC} telescope in February 2010
我们提出的结果,从多波长的研究强烈的耀斑活动,从高频率峰值BL Lac对象Mrk 421。该源在2010年2月16日被观测到处于耀斑状态,能量超过1.5 TeV的$TACTIC$。从\emph{Fermi}-LAT的高能(MeV-GeV)$γ$ -射线观测、\emph{Swift}和\emph{MAXI}卫星的X射线观测、SPOL在\emph{Steward Observatory}的光学V波段观测和OVRO 40米望远镜的15 GHz射电观测中获得了几乎同时的多波长数据。我们对2010年2月10- 23日Mrk 421的$TACTIC$、\emph{Fermi} -LAT和\emph{Swift} -XRT观测进行了详细的光谱和时间分析(MJD 55237-55250)。通过研究从射电到$TeV$能量范围内的日光变曲线的性质,研究了该源的耀斑活动,并给出了各能量带的相关性和变率分析。$TACTIC$在2010年2月16日探测到的$TeV$耀斑与低能带的活动有很好的相关性。$TACTIC$在当晚测量的能量范围为1.5-11 TeV的源的微分能谱由谱指数为$Γ= 2.6\pm0.3$的幂律($dN/dE \propto E^{-Γ}$)描述。考虑到低能河外背景光子通过对产生吸收$TeV$光子后,本征$TeV$光谱显示出幂律指数$2.3\pm0.3$。最后用一个简单的同步辐射和同步辐射…
2014-07-09 astro-ph.HE
Flaring from the supermassive black hole in Mrk 335 studied with Swift and NuSTAR
用雨燕卫星监测窄线塞弗特1星系Markarian 335(Mrk 335)发现了一个X射线耀斑,始于2014年8月29日。在峰值时,0.5- 5 keV的计数率从低通量状态增加了10倍。NuSTAR触发了一个机会观测目标,捕捉到了2014年9月20日耀斑的下降。我们提出了一个联合分析斯威夫特和NuSTAR观测,以了解这种耀斑的原因。X射线光谱显示,与以前的低通量观测相比,直接观测到的连续通量增加,连续光谱软化到光子指数2.49(-0.07,+0.08)。X射线光谱仍然很好地描述了相对论模糊的反射连续从吸积盘的发射率剖面表明,它是由一个紧凑的X射线源,延伸到最多5.2rg的光盘。测量到非常低的反射率0.41(-0.15,+0.15),这对于这样一个紧凑的日冕是出乎意料的。因此,X射线耀斑被解释为产生于X射线发射日冕的垂直准直和喷射,以温和的相对论速度,导致连续辐射远离圆盘。随着耀斑的消退,这种喷流状结构的底部坍塌成一个紧凑的X射线源,提供了照亮圆盘的大部分辐射,同时仍然可以从更远处的高能粒子中检测到连续辐射,保持低反射率。
2015-10-26 astro-ph.HE
Gamma-ray light curves for the BL Lac Mrk 421 using HAWC data derived with a new approach
HAWC伽马射线观测站位于墨西哥普埃布拉的Sierra Negra火山,海拔4,100米。HAWC是一个由300个水切伦科夫探测器组成的宽视场阵列,自2015年3月以来一直在持续测量天空的2sr。在超过3年的时间里收集到的大量数据样本使HAWC成为一种理想的仪器,可以对耀变体的甚高能(VHE)发射进行无偏监测。这对于Mrk 421来说尤其重要,Mrk 421是伽马射线/X射线分类中最接近和最明亮的耀变体之一,被归类为高同步加速器峰值BL Lac类。在这项工作中,我们提出的光变曲线Mrk 421和蟹状星云获得的前17个月的数据和一个新的分析框架。我们将结果与文献[1]中报道的光变曲线进行了比较。新框架的主要优点是能够导出任意时间尺度的通量。我们表明,无论是以前的和现在的方法,得到一致的结果
2019-08-26 astro-ph.HE
Blazar Anti-Sequence of Spectral Variation within individual Blazars: Cases for Mrk 501 and 3C 279
用轻子模型拟合宽带谱能量分布,导出了Mrk 501和3C 279的喷注性质。Mrk 501和3C 279的γ_b分别为10^4-10^6和200~600。Mrk 501的磁场强度(B)通常比3C 279低一个数量级,但它们的多普勒因子(delta)相当。在这两个源中观测到了与耀变体序列相反的峰值亮度与峰值频率相关的光谱变化特征。结果表明:(1)Mrk 501的两个凸点的峰值亮度在观测坐标系和同动坐标系中都依赖于γ b,但与B和δ无关;(2)3C 279的亮度变化主要受外康普顿(EC)峰的影响,其峰值亮度与γ b和δ相关,而与B反相关.这些结果表明,γ_b可能决定Mrk 501的光谱变化,δ和B可能决定3C 279的光谱变化。3C 279中γ b的窄分布以及γ b与B的相关性可能是由于EC过程的冷却和强磁场的作用。根据我们的讨论,我们认为这种光谱变化特征可能是由于日冕的不稳定性引起的,而不是象耀变体那样是由于吸积率的变化引起的。
2013-02-14 astro-ph.HE
Emitting electrons spectra and acceleration processes in the jet of Mrk 421: from low state to giant flare state
在单区同步辐射自康普顿(SSC)模型框架下,通过拟合不同激活态下的谱能量分布(SED),研究了Mrk 421喷流中的电子能量分布(EEDs)和加速过程.在假设两种可能的EED形成在不同的加速模型:冲击加速幂律指数截止(PLC)EED和随机湍流加速对数抛物线(LP)EED,我们拟合观测到的Mrk 421在低耀斑和巨耀斑状态的SEDs使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,以更有效的方式约束模型参数.计算结果表明:(1)PLC模型和LP模型对低态的SED都有较好的拟合,但只有在PLC处于低态的情况下才能合理地解释模型参数从低态到耀斑的变化;(2)对于耀斑状态下的SED,LP模型比PLC模型具有更好的拟合性,在GeV-TeV波段观测到的日内/夜间变化只能用LP模型来处理。这一巨大耀斑的产生可能是由于低态激波加速电子的随机湍流再加速。因此,我们可以得出结论,在低状态下,冲击加速占主导地位,而在耀斑状态下,随机湍流加速占主导地位。此外,我们的结果表明,外推的TeV光谱从最佳拟合的SEDs从光学通过GeV与两个EED是不同的。当这种外推的TeV光谱用于约束河外背景光(EBL)模型时,应谨慎考虑。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray/gamma-ray flux correlations in the BL Lacs Mrk 421 and 501 using HAWC data
HAWC伽马射线观测站位于墨西哥普埃布拉的Sierra Negra火山,海拔4,100米。HAWC是一个由300个切伦科夫水探测器组成的宽视场阵列,自2015年3月以来一直在持续测量天空的~ 2sr。收集的大量数据样本允许HAWC对BL Lac Mrk 421进行无偏监测。这是已知的最接近和最明亮的河外高同步辐射峰值BL Lac,在伽马射线/ X射线波段,并由费米卫星上的大面积望远镜(LAT)和雨燕卫星的BAT和XRT仪器广泛监测。在这项工作中,我们使用25个月的HAWC数据与Swift-XRT数据来表征两个波长之间的潜在相关性。这一分析表明,HAWC和Swift-XRT数据的相关性甚至强于准同时观测的预期。
2017-08-30 astro-ph.HE
Gamma ray flares from Mrk421 in 2008 observed with the ARGO-YBJ detector
2008年,耀变体Markarian 421进入了非常活跃的阶段,是天空中TeV能量最亮的光源之一,经常出现耀斑现象。利用位于羊八井(海拔4300 m,中国西藏),我们监测的源在γ射线能量E > 0.3 TeV的全年。观测到的通量是可变的,最强的耀斑在3月和6月,与X射线增强的活动。虽然在特定的事件中,TeV的通量可能比蟹状星云的通量大好几倍,但从第41天到第180天的平均辐射几乎是蟹状星云的两倍,当能量E > 1 TeV时,积分通量为(3.6 +-0.6)10^-11光子cm^-2 s^-1,之后有所下降。本文着重分析了6月上半月发生的耀斑。这一时期已经从光学到100 MeV的伽马射线进行了深入的研究,部分达到TeV的能量,因为月光阻碍了切伦科夫望远镜在发射最强烈部分的观测。我们的数据完成了这些观测,在6月11日至13日检测到一个统计显著性为3.8标准差的信号,对应于一个伽马射线通量,大约是蟹状星云1 TeV以上的6倍。重建的差分光谱,校正星系际吸收,可以表示为一个指数α = -2.1延伸到几个TeV的幂律。光谱斜率是完全一致的,与以前的观测报告的通量和光谱指数之间的相关性,这表明这种属性是保持在不同的时代和特征的源排放过程。
2010-02-25 astro-ph.HE
Rapid variability at very high energies in Mrk 501
高能立体观测系统(H.E.S.S.)观测到BL Lac天体Mrk 501的一个主要耀斑状态。2014年6月通量水平高于一个螃蟹单位记录和快速的变化,在非常高的能量($\sim$ 2-20 TeV)被发现。耀斑所提供的高统计数据使我们能够探测分钟时间尺度变化的存在,并研究其统计特性,专门在TeV的能量,由于约2 TeV的高能量阈值。倍增时间的几分钟,估计通量大于2 TeV。统计测试的光变曲线显示有趣的时间结构的变化,包括偏离正常的通量分布类似于那些发现在PKS 2155-304耀斑的2006年7月,在近一个数量级更高的阈值能量。如此高能量的快速变化对耀变体喷流的物理机制产生了强烈的约束。
2015-09-16 astro-ph.HE
Study of short term enhanced TeV $γ$- ray emission from Mrk 421 observed with TACTIC on December 28, 2014
在这项工作中,我们报告了2014年12月28日晚(MJD 57019)用TACTIC望远镜探测到来自高同步加速器峰值blazar Mrk 421的增强TeV伽马射线发射。在本研究中,我们使用了2014年12月25日至31日(MJD 57016 - 57022)期间对Mrk 421进行为期一周的TACTIC观测的数据。仅2014年12月28日的TACTIC观测(MJD 57019)就导致从Mrk 421探测到86 +-17个伽马射线类事件,其统计学显著性为5.17 σ,寿命约为2.2小时,高于0.85 TeV的能量阈值。TeV光子的高统计(高于三个蟹状单位)使我们能够在更短的时间尺度上研究来自源的甚高能量(VHE)伽马射线发射。Mrk421在上述耀斑活动中的TeV γ射线辐射的最小变率时标约为0.72天。我们还分析了Fermi-LAT的同期数据,以研究在源的高活动状态期间的高能(HE)伽马射线发射。在TACTIC探测到TeV耀斑活动后,观测到HE γ射线发射增加。我们还使用其他近同时存档数据可从斯威夫特BAT在硬X射线和SPOL在斯图尔特天文台在光学V和R波段的多波长发射的Mrk 421在TeV能量的高活性状态下观察到的特征。2014年12月28日观测到的TeV伽马射线发射(MJD 57019)被发现比同期低能带的发射更强。利用TACTIC望远镜对高活度态Mrk 421的TeV γ射…
2018-08-08 astro-ph.HE
4.5-year simultaneous multi-wavelength observation of Mrk 421 in the ARGO-YBJ and Fermi overlap era
Mrk 421是活动星系核中最活跃的耀变体之一,是研究活动星系核喷流内部物理过程的最佳候选天体。在这里,我们报告了从2008年8月到2013年2月的4.5年间对Mrk 421进行的广泛的多波长观测。通过几个不同波长的实验同时监测该源:TeV $γ$射线中的ARGO-YBJ,GeV $γ$射线中的$Fermi$ -LAT,硬X射线中的$Swift$ -BAT,软X射线中的$RXTE$ -ASM、$MAXI$和$Swift$ -XRT,紫外线中的$Swift$ -UVOT,以及射频中的OVRO。特别是,由于ARGO-YBJ和$Fermi$的数据,从100 MeV到10 TeV的整个能量范围都被覆盖,没有任何间隙。根据观测到的光变曲线,选取了10个状态(包括7个大耀斑、2个静止相和1个爆发)。首次系统地分析了Mrk 421在不同状态下的多波长光谱演化。在爆发阶段和七个耀斑发作期间,观察到X射线的峰值能量从sub-keV增加到几个keV。TeV的$γ$射线通量增加到0.9 $-$,是蟹状星云通量的7.2倍。GeV的$γ$ -射线的行为被发现不同的耀斑,一个功能,导致我们根据GeV的流量变化分为三组耀斑。最后,用一个简单的单区同步辐射自康普顿模型可以合理地描述所观测到的0.3keV以上不同态的辐射谱。负责不同状态的基本物理机制可能与加速过程或周围介质的变化有关。
2015-10-07 astro-ph.HE
Particle Acceleration And Emission Processes In Mrk 421
利用同步辐射自康普顿(SSC)模型研究了2008年6月6-15日Mrk 421的X射线和$γ$射线耀斑,发现X射线和$γ$射线波段之间存在明显的相关性,而光学波段和X射线波段之间没有明显的相关性.我们认为,从Mrk 421的发射可能来自两个不同的组件。一个是来自外区的稳定分量,主要来自光学带,在光学带中电子被一阶费米加速机制加速。我们使用稳定的电子谱产生同步自康普顿辐射。另一个是来自内部区域的可变分量,其中电子被随机加速过程加速。我们使用时间相关的SSC模型来产生可变分量的发射。我们认为耀斑是由于在随机加速过程中电子能谱的硬化,导致X射线和$γ$射线谱的硬化。此外,我们还发现在两个喷流区中,电子和磁场的能量密度接近均分。
2013-09-11 astro-ph.HE
Gamma-ray light curve and VLBI polarization connection in Mrk 421
我们提出费米LAT和多频率,多历元VLBA数据TeV耀变体Mrk421。我们在2011年进行的一次长时间、密集的多频率活动中收集了这些数据。我们研究了伽玛射线的光变曲线,光子指数的演变和它们的连接到无线电数据的次秒差距尺度上,包括总强度,偏振通量密度,偏振角,光谱指数,和旋转测量的核心和喷流区域。VLBA的数据在15和24 GHz的12个历元和43 GHz的23个历元,从而提供了最好的时间和空间覆盖的无线电波段以往任何时候都实现了TeV耀变体。我们提供了显着的约束射流多普勒因子,存在自行,磁场配置,和一个有趣的无线电数据和伽马射线光变曲线之间的联系:总强度和偏振的核心发射达到峰值同时主伽马射线峰值,其次是旋转的偏振角在低频率。与不透明度有关的长波偏振摆动也在今年晚些时候被探测到,可能与伽马射线光变曲线中的次级峰值有关,对伽马射线区的物理特性造成了限制。
2015-03-16 astro-ph.HE
The Large Flares of Mrk 421 in 2006: signature of electron acceleration and energetic budget of the jet
我们提出的所有斯威夫特观测Mrk 421 2006年4月至2006年7月,当它达到最高的X射线通量记录,直到2006年底的深谱分析的结果。我们用其他历史X射线观测完成了这个数据集。我们使用完整的数据集来研究光谱参数之间的相关性。在谱能量分布(SED)的峰值能量(Ep)和谱曲率参数(b)之间的关系中,我们发现了随机加速的特征。我们发现,在SED(Sp)和Ep的峰值通量之间的相关性的能量预算的射流的签名。此外,使用同步的Swift UVOT/XRT/BAT数据,我们证明,在最强的耀斑期间,来自Mrk 421的UV到X射线发射需要弯曲的电子分布发展出低能幂律尾。观测到的光谱曲率及其与Ep的关系与随机加速或能量依赖的加速概率机制一致,而XRT-UVOT数据的幂律斜率接近于从伽玛暴X射线余辉推断的斜率,并与通用的一阶相对论激波加速模型一致。这种情况意味着磁湍流可能发挥双重作用:空间扩散相关的一阶过程和动量扩散相关的二阶过程。
2010-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Flux Distribution of Gamma-Ray Emission in Blazars: The Example of Mrk 501
通量分布是理解活动星系核变率过程的重要工具。我们现在有大量的观测证据表明,在高能光变曲线中存在对数正态分量,并且已经提出了不同的模型来解释这些数据。在这里,我们收集了一些关于这个主题的最新进展,使用著名的blazar Mrk 501作为来自不同能量范围和不同时间尺度的通量分布的复杂和有趣方面的例子。我们所指的观测数据是费米-LAT多年来以互补方式收集的数据,以及第一个G-APD切伦科夫望远镜(FACT)望远镜和H.E.S.S.与2014年6月的明亮耀斑相对应。
2018-12-15 astro-ph.HE
Hadronic flares and associated neutrinos for Markarian 421
Markarian 421(Mrk 421)是已知最亮、最快和最接近BL Lac天体之一。它的甚高能(VHE)谱已经成功地用轻子和强子模型进行了模拟,但关于它的VHE发射起源还没有得出结论性的结果。在这里,我们调查的可能性,一小部分的VHE耀斑的Mrk 421是由于强子过程,并计算预期的中微子通量相关。我们介绍了所获得的中微子通量在蒙特卡罗模拟看到的期望Km $^{3}$切伦科夫中微子望远镜。
2015-05-12 astro-ph.HE
Photohadronic Modelling of the 2010 Gamma-ray Flare from Mrk 421
耀变体是活动星系核(AGN)的一个子类,具有朝向观测者的小视角的相对论性喷流。最近的结果基于强子的情况下,激发了持续的讨论耀变体如何可以产生高能量中微子在耀斑状态,哪种情况下可以成功地描述所观察到的伽马射线行为。Markarian 421是河外伽马射线天空中最接近和最明亮的天体之一,并在2010年3月的14天内显示出耀斑活动。在这项工作中,我们描述的\textit{Fermi} -LAT数据的源集中在MeV范围(100 MeV - 1 GeV)进行分析,并研究的可能性,来自质子和MeV SSC目标光子之间的$pγ$相互作用,以适应非常高的能量(VHE)的伽马射线发射的贡献。使用赤池信息标准(AIC)检验将拟合结果与两个轻子模型(单区和双区)进行了比较,该检验评估了模型的简单性以及拟合优度。在所有的情况下,光强子模型作为一个更好的拟合描述相比,一区轻子模型,并在大多数情况下,相对于两区模型。我们的结果表明,光强子贡献的耀变体的γ射线通量的一个lepto-hadronic起源的潜力。未来的伽马射线观测超过几十TeV和低于100 MeV的能量将是至关重要的测试和区分模型。
2021-01-05 astro-ph.HE
Optically thick, nonlocal, inhomogeneous, stationary jet model for high-energy radiation from blazars: Application to Mrk 421
越来越多的观测证据表明,射电噪声大的活动星系核中的极高能量伽马射线产生于超大质量黑洞(SMBH)的直接附近,靠近相对论性喷流的底部。在某些耀变体中,喷流轴与观测者视线之间的夹角小于喷流的角度范围。因此,在SMBH附近产生的伽马射线在到达观测者之前必须在扩展喷流的非热辐射中传播。这种伽马射线辐射可以被扩展的喷流辐射强烈吸收,产生第二代电子-正电子对,主要通过同步加速器过程失去能量。我们表明,这种先进的非均匀喷流模型可以解释的BL Lac对象Mrk 421在非耀斑状态的多波长光谱合理的参数的射流和SMBH。此外,我们认为,同步辐射发射的次级电子-正电子对,这似乎是由于吸收的伽马射线,产生的SMBH内的喷流辐射,是一致的凹硬X射线发射观察到的Mrk 421。
2022-11-07 astro-ph.HE
The Relativistic Jet-Accretion Flow-Wind Connection in Mrk\,231
对宽吸收线类星体Mrk 231在17.6GHz的长期射电监测发现,2015年发生了一次强烈的耀斑.这引发了从8.4 GHz到43 GHz的四个时期的甚长基线阵列(VLBA)观测,以及在15周内使用NuSTAR和XMM进行的三个时期的X射线观测。VLBA观测发现了两个抛射分量。第一次喷射的视速度的保守下限是通过假设它是在耀斑开始时喷射出来的$v_{\rm{app}}>3.15$ c得到的。偶然的远紫外线哈勃太空望远镜的观测结合我们的长期无线电监测似乎表明,相对论性喷射事件抑制了在远紫外线光谱能量分布峰值附近波长处发射的通量,类似于在射电大声类星体中观察到的情况。强喷流的产生似乎也抑制了弱喷流状态下的高电离宽吸收线风。我们发现一个统计上显着的增加($\sim 25\%$)的3-12千电子伏的流量在射电耀斑相对于一个静止的无线电状态。这是由超快($\sim 0.06$ c)X射线吸收光电离风解释的,这种光电离风只在低射电状态(类似于银河系黑洞)才被显著探测到。Mrk~231变得越来越大声了。我们发现,假定的秒差距尺度射电瓣的亮度在9年内翻了一番。此外,大耀斑更频繁,每隔$\sim 2$年发生3次大耀斑。
2017-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A combined radio and GeV gamma-ray view of the 2012 and 2013 flares of Mrk 421
在2012年,马卡良421在射频下经历了有史以来在这个耀变体中观测到的最大的耀斑。在本研究中,我们开始探索这一独特的事件,并将其与2013年的一次不太极端的事件进行比较。我们使用欧文斯谷射电天文台40米望远镜获得的15 GHz无线电数据,毫米波天文学研究组合阵列的95 GHz毫米数据,以及费米伽马射线太空望远镜的GeV伽马射线数据。在2012年和2013年的耀斑期间,射电光变曲线在形状和峰值通量密度方面都有非常不同的外观。假设无线电和伽马射线耀斑是物理连接的,我们试图通过使用最简单的理论框架来模拟2012年和2013年活动期间最突出的子耀斑。我们首先拟合一个单区同步自康普顿(SSC)模型,以不太极端的2013年耀斑和估计参数描述的发射区域。然后,我们使用相同的框架对2012年的主要伽马射线和射电耀斑进行建模。2012年的伽马射线耀斑显示了两个不同的尖峰,具有相似的振幅,因此我们依次研究了将射电耀斑与每个尖峰相关联的场景。在第一种情况下,我们不能用一个简单的SSC模型来解释尖锐的射电耀斑,但我们可以通过向多普勒波束因子添加合理的时间变化来适应这一点。在第二种情况下,不需要变化的多普勒因子,但SSC模型参数需要微调。这两种可能性都表明,如果剧烈的射电耀斑与先前的伽马射线耀斑有物理联系,那么只有在非常特定的参数选择下才能再现。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Suzaku X-Ray Study of the Particle Acceleration Processes in the Relativistic Jet of Blazar Mrk 421
我们报告的结果,一个364千秒的观测BL LAC对象Mrk 421与X射线天文台朱雀。本文中的分析使用的磁通量和硬度比在广泛的能量范围从0.5千电子伏到30千电子伏。在观测过程中,0.5 keV - 30 keV的通量下降了$\sim$ 2倍,并伴随着几个大耀斑发生在几个小时的时间尺度。我们发现,拟合一个破碎的功率模型的光谱从孤立的时期在观察过程中描述的数据。不同的耀斑表现出不同的光谱和硬度比演化。累积的观测证据表明,Mrk 421喷流中的粒子加速机制产生的电子能量分布具有中等范围的谱指数和最大能量。我们认为,在耀斑的短时间尺度X射线光谱的变化可以主要归因于加速过程中的内在变化,占主导地位的其他影响,如多普勒波束因子的波动,或辐射冷却或加速区以外。
2010-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
MAXI investigation into the longterm X-ray variability from the very-high-energy gamma-ray blazar Mrk 421
利用全天空X射线图像监测仪(MAXI)上的气体狭缝相机对典型的甚高能γ耀变体Mrk 421进行了3年多的观测,研究了其X射线的长期变化。将3 - 10 keV范围内的MAXI光变曲线转换为频率范围$f = 1 \times 10^{-8}$ - $2 \times 10^{-6}$ Hz内的周期图。周期图上的文物,从观察到的光变曲线中的数据差距,产生了广泛的模拟变化与功率谱密度(PSD)的幂律。通过比较观察到的和模拟的周期图,PSD指数被评估为$α= 1.60 \pm 0.25$。该指数小于1998年ASCA对该天体观测中在较高频率范围($f > 1 \times 10^{-5}$ Hz),即$α= 2.14 \pm 0.06$中获得的指数。MAXI数据对$f_{\rm b} = 5 \times 10^{-6}$ Hz处的PSD中断施加了下限,与ASCA数据建议的$f_{\rm b} = 9.5 \times 10^{-6}$ Hz中断一致。用MAXI计算的Mrk 421的低频PSD指数完全落在附近Seyfert星系($α= 1$-$2$)的典型值范围内。这些结果的物理意义进行了简要讨论。
2014-10-28 astro-ph.HE
Gamma-ray and Optical Oscillations of 0716+714, MRK 421, and BL Lac
我们研究了三个明亮的BL Lac天体0716+714,MRK 421,BL Lac的2008-2016 $γ$射线和光学光变曲线,它们表现出很大的结构变化。我们使用完全贝叶斯方法搜索周期性。在所调查的三个源中,有两个没有发现显著的周期性变化,在BL Lac的情况下,我们检测到约680天的周期性。尽管与此相关的信号是适度的,但伽马和光学波段中的周期的重合指示了物理相关性。结合前人的研究结果,在10颗明亮的$γ$射线耀变体中,有4颗的$γ$射线和光学周期可能都在一年左右。与类星体光学档案的周期性搜索结果相比,耀变体中准周期性的存在可能要频繁得多。这表明了一种有趣的可能性,即它们可观测的基本条件与观测者方向上的相对论性喷流有关,但总体情况仍然不确定。
2017-01-29 astro-ph.HE
Violent Hard X-ray Variability of Mrk 421 Observed by NuSTAR in 2013 April
经过充分研究的耀变体Markarian 421(Mrk 421,$z$ =0.031)在2013年4月爆发时是密集的多波长活动的主题。所记录的X射线和极高能量(VHE,E $>$ 100 GeV)$γ$射线通量是从该天体测量到的最高值。在活动高峰期,由硬X射线聚焦望远镜{ \it核光谱望远镜阵列}({ \it NuSTAR})和{ \it Swift} X射线望远镜(XRT)进行监测。在这项工作中,我们提出了一个详细的变化分析{ \it NuSTAR}和{ \it Swift}-XRT观测Mrk 421在这个耀斑事件。我们获得了最短的通量倍增时间14.01 $\pm$ 5.03分钟,这是最短的硬X射线(3 $-$ 79千电子伏)的变化记录从Mrk 421和黑洞的事件视界的光交叉时间的顺序。在大多数{ \it NuSTAR}观测中发现了叠加在缓慢变化耀斑上的极快变率事件的模式。我们认为,这些奇特的变化模式可以解释由快速移动的紧凑的发射区内的射流的磁能耗散和重联。基于快速变化,我们推导出$B \ge 0.73 δ_1^{-2/3} \, ν_{19}^{1/3}$ ~G的磁场强度的下限,其中$δ_1$是单位为10的多普勒因子,$ν_{19}$是单位为$10^{19}$ ~Hz的特征X射线同步辐射频率。
2015-08-26 astro-ph.HE
Relentless multi-wavelength variability of Mrk 421 and Mrk 501
Mrk 421和Mrk 501是两颗近距离、明亮且研究充分的高同步辐射峰值耀变体,它们具有明亮且持续的GeV和TeV辐射。我们使用的最长和dennial数据集的无偏观测这两个来源,在TeV和GeV的能量在五年内获得的FACT和费米-LAT。为了表征的可变性,并获得约束的排放机制,我们增加了数据集与同期的多波长观测从无线电到X射线。我们关联的光变曲线,确定个人耀斑TeV的能量和X射线,并寻找带间的连接,这是预计从冲击波传播内的喷气。对于Mrk 421,我们发现X射线和TeV能量与接近于零的滞后很好地相关,支持SSC发射场景。TeV之间的时间,X射线耀斑在Mrk 421是一致的预期期间的情况下,透镜-Thirring旋进的吸积盘。Mrk 501在长期周期上的变化也与SSC一致,X射线和TeV能量之间存在亚日滞后。两个耀变体的分数变化显示了两个凹凸结构的最高的变化,在X射线和TeV波段。
2021-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term Monitoring on Mrk 501 for Its VHE gamma Emission and a Flare in October 2011
Mrk 501是X射线和极高能$γ$射线波段最亮的活动耀变体之一,对活动星系核喷流的物理研究具有重要意义。自2007年11月以来,ARGO-YBJ实验一直在监测它的$γ$射线超过0.3 TeV。从2011年10月开始,观测到自2005年以来最大的耀斑,持续到2012年4月左右。本文对此进行了详细的分析。在2011年10月17日至11月22日最明亮的$γ$射线耀斑期间,ARGO-YBJ在Mrk 501方向上探测到超过6 $σ$的事件率,对应于超过1 TeV的PDMATHAMM射线通量从其稳定发射增加了6.6 $\pm$ 2.2倍。特别地,探测到高于8 TeV的$γ$射线通量,其显著性优于4 $σ$。基于随时间变化的同步自康普顿(SSC)过程,宽带能谱被解释为电子能量分布的发射,该能量分布由单个幂律函数参数化,在其高能端具有指数截止。稳态发射的平均光谱能量分布很好地描述了这个简单的单区SSC模型。然而,探测到的$γ$ -射线超过8 TeV的耀斑期间挑战这个模型,由于硬度的光谱。X射线和$γ$ -射线之间的相关性也进行了研究。
2012-09-04 astro-ph.HE
Bright X-ray flares from the BL Lac object Mrk 421, detected with MAXI in 2010 January and February
2010年1月和2月,通过MAXI GSC的7个月监测,发现了来自blazar Mrk 421的强X射线耀斑。在1月和2月的耀斑中,测量到的最大2 - 10 keV通量分别为120 +- 10 mCrab和164 +- 17 mCrab,后者是该天体报告的最高通量。MAXI和Swift BAT数据的比较表明,凸X射线光谱的近似光子指数约为2。这个光谱与MAXI在同步加速器峰值频率附近观察到的图像一致。在这些耀斑期间,源表现出光谱变化,与以前的观测略有不同,其中流量和硬度之间的正相关性被广泛报道。通过将1月耀斑中的减半衰变时间尺度$t_{\rm d} \sim 2.5 \times 10^{4}$ s与同步加速器冷却时间相等,磁场被评估为B = 0.045 G $(δ/10)^{-1/3}$,其中$δ$是喷流聚束因子。假设发射区域的光交叉时间短于倍增上升时间$t_{\rm r} \lesssim 2 \times 10^{4}$ s,则区域尺寸粗略估计为$ R < 6 \times 10^{15}$ cm $(δ/10)$。这些数值与先前报告的数值一致。对于二月的耀斑,上升时间$t_{\rm r} < 1.3 \times 10^{5}$ s给出了一个宽松的上限大小为$ R < 4 \times 10^{16}$ cm $(δ/10)$,尽管较长的衰减时间$t_{\rm d} \si…
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Estimation of the TeV gamma-ray duty cycle of Mrk 421 with the Milagro observatory
Markarian 421(Mrk 421)是已知最明亮和最近的耀变体之一(z=0.031)(de Vaucouleurs et al 1991)。它也是变化最快的TeV $γ$射线源之一,耀斑活动的时间尺度短至几十分钟。Mrk 421在不同频率下的活性可能反映了所涉及的辐射机制。Tluczykont等人(2007年)通过使用几个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的数据计算在TeV能量下处于耀斑状态的时间分数(TeV占空比)来估计Mrk 421的TeV活动。由于IACT观测偏向于高通量状态,他们高估了Mrk 421的TeV占空比。在这里,我们提出了一种替代方法来计算TeV占空比的Mrk 421,利用连续监测源的米拉格罗实验,水切伦科夫探测器敏感的初级$γ$ -射线之间的100 GeV和100 TeV。我们提出了我们的估计TeV占空比,并研究其鲁棒性。
2014-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Study of TeV Variability and Duty Cycle of Mrk 421 from 3 Years of Observations with the Milagro Observatory
在耀变体Markarian 421(Mrk 421)上观测到了TeV耀斑活动,其时间尺度短至几十分钟,并且还观测到了一个孤立的TeV耀斑。Mrk 421的TeV辐射被认为是由轻子同步自康普顿(SSC)辐射产生的。在这种情况下,X射线和TeV通量之间的相关性是预期的,TeV孤儿耀斑很难解释和活动(测量占空比)的源在TeV能量预计将等于或小于在X射线中观察到的,如果只考虑SSC。为了估计Mrk 421的TeV占空比,并确定其在不同时间尺度上的变化极限,我们用米拉格罗天文台连续观测了Mrk 421。Milagro在2005年9月21日至2008年3月15日期间检测到Mrk 421,统计学显著性为7.1标准差。观察到的光谱与VERITAS先前的观察结果一致。我们估计的占空比Mrk 421的能量超过1 TeV的基线通量的不同假设和不同的耀斑选择,我们比较我们的结果与Resconi等人2009年估计的X射线占空比。讨论了结果的稳健性。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Daily monitoring of TeV gamma-ray emission from Mrk 421, Mrk 501, and the Crab Nebula with HAWC
我们提出的结果,从日常监测的伽马射线的能量范围$\sim0.5$到$\sim100$ TeV的前17个月的数据从高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台。与其他TeV天文台相比,其2球面度的宽视场和$>95$ %的占空比是独特的功能,使我们能够观察每个恒星日在HAWC上过境的每个源长达$\sim6$小时。这种定期采样产生了前所未有的光变曲线,来自独立于季节或天气条件的无偏测量。对于蟹状星云作为参考源,我们发现没有变化的TeV带。我们的主要重点是TeV耀变体Markarian(Mrk)421和Mrk 501的研究。Mrk 421的光谱拟合产生幂律指数$Γ=2.21 \pm0.14_{\mathrm{stat}}\pm0.20_{\mathrm{sys}}$和指数截止$E_0=5.4 \pm 1.1_{\mathrm{stat}}\pm 1.0_{\mathrm{sys}}$ TeV。对于Mrk 501,我们发现了一个指数$Γ=1.60\pm 0.30_{\mathrm{stat}} \pm 0.20_{\mathrm{sys}}$和指数截止$E_0=5.7\pm 1.6_{\mathrm{stat}} \pm 1.0_{\mathrm{sys}}$ TeV。这两个来源的光变曲线显示出明显的变化和贝叶斯分析,以确定通量状态之间的变化。从Mrk 421观测到的最高每次凌日通量超过蟹状星云通量约…
2017-05-17 astro-ph.HE
Estimation of the TeV gamma-ray duty cycle of Mrk 421 with Milagro
耀变体Markarian 421(Mrk 421)是河外X射线/TeV天空中最亮的源之一。它也是变化最快的TeV $γ$射线源之一,在几十分钟的时间尺度上显示出耀斑活动。为了了解这个源的活动水平,Tluczykont等人(2007)计算了Mrk 421在TeV能量下通量超过1 Crab的耀斑状态所花费的时间分数(即,TeV -占空比)。在这里,我们提出了一种替代方法来计算TeV占空比的Mrk 421利用连续监测源的米拉格罗天文台。米拉格罗是一个水切伦科夫探测器,对能量在100 GeV到100 TeV之间敏感。我们提出了我们的估计TeV占空比,并研究其鲁棒性。
2014-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
4.5 years multi-wavelength observations of Mrk 421 during the ARGO-YBJ and Fermi common operation time
我们报告了从2008年8月到2013年2月,在ARGO-YBJ和Fermi共同运行的4.5年期间,对Blazar Markarian 421(Mrk 421)进行了广泛的多波长观测,涵盖了射电到伽马射线。特别是,由于ARGO-YBJ和费米数据,从100 MeV到10 TeV的整个能量范围都被覆盖,没有任何间隙。在观测期间,Mrk 421在所有波段都表现出低和高活性状态。分析了不同波段通量变化之间的相关性。七个大耀斑,包括五个X射线耀斑和两个GeV的伽马射线耀斑与可变的持续时间(3-58天),和一个X射线爆发阶段被确定,并用于调查的光谱能量分布相对于相对静止阶段的变化。在爆发阶段和七个耀斑发作期间,观察到X射线的峰值能量从sub-keV增加到几个keV。TeV的伽马射线通量增加到蟹状星云通量的0.9-7.2倍。GeV的伽马射线的行为被发现不同的耀斑,一个功能,导致我们根据GeV通量变化的耀斑分为三组。最后,采用单区同步辐射自康普顿模型来描述发射光谱。三组中的两组可以令人满意地描述使用注入的电子与幂律谱指数约2.2,预期从相对论扩散冲击加速,而剩下的一组需要更硬的注入光谱。负责不同群体的基本物理机制可能与加速过程或环境属性有关。
2015-11-21 astro-ph.HE
Search for an extended VHE gamma-ray emission from Mrk 421 and Mrk 501 with the MAGIC Telescope
内容:部分来自河外源的极高能量$γ$射线辐射通过河外背景光子的对产生过程被吸收。河外磁场改变了这些级联对的轨迹,反过来,通过逆康普顿散射将宇宙背景光子转换为伽马射线能量。这些次级光子可以在明亮的VHE源周围形成扩展的光晕。目的:我们使用MAGIC望远镜数据搜索明亮的blazar Mrk 421和Mrk 501周围的扩展发射。研究方法:如果存在扩展发射,则源周围的重建伽马射线到达方向的角分布比点状源更宽。在分析Mrk 421和Mrk 501数十小时的观测数据时,我们使用了一种新开发的方法,可以提供更好的角分辨率。该方法是基于多维决策树的使用。将测得的角分布形状与从点状源预期的角分布形状进行比较,可以检测或限制源周围可能的扩展发射。我们还研究了不同类型的系统误差对点源重建的伽马射线到达方向分布形状的影响。结果:我们提出了上限的扩展排放计算的两个源的各种源扩展和排放概况。我们讨论了河外磁场强度的可能限制。在能量阈值300 GeV以上,得到了蟹状星云Mrk~421(Mrk~501)附近扩展辐射的上限值,其辐射通量小于蟹状星云辐射通量的5%(小于4%)。利用这些结果,我们讨论了几倍于$10^{-15}$ ~G的河外磁场强度的可能限制。
2010-07-16 astro-ph.HE
Black hole astrophysics with HAWC, the High Altitude Water Cherenkov gamma-ray observatory
HAWC伽马射线天文台是一个宽视场和高占空比的$γ$射线探测器,研究0.1 - 100 TeV的能量范围。它探测到了近宇宙中的超大质量黑洞,并正在寻求探测与黑洞有关的物体,如伽马射线暴、银河双星系统、原始黑洞和引力波合并。本文介绍了BL Lac天体Mrk 421和Mrk 501的日光变曲线,以及与黑洞有关的天体的研究汇编。
2017-03-22 astro-ph.HE
Flares in the changing look AGN Mrk 590. I: The UV response to X-ray outbursts suggests a more complex reprocessing geometry than a standard disk
Mrk 590是一个已知的外观变化的活动星系核,它在2012年几乎关闭,然后在2017年部分重新点燃,进入重复燃烧状态,这对活动星系核来说是不寻常的。自2013年以来,我们的\emph{Swift}观测使我们能够解释吸积产生的排放及其在变化的AGN中心引擎中的再处理。的X射线和紫外线的变化幅度高于通常观察到的“稳态”AGN在类似的中等吸积率,相反,变异性是类似的高度吸积AGN。异常强烈的X射线与紫外线的相关性表明,紫外线发射区是由X射线爆发直接照射的。我们发现的证据表明,X射线是由两个紫外线组件,在$\sim$ 3天和一个微弱的额外的再处理器在近零滞后占主导地位。然而,我们排除了一个显着的贡献,从弥漫宽线区连续,已知的贡献真正的活动星系核。一个接近零的滞后预计一个标准的“灯柱”磁盘后处理模型与驱动连续源附近的黑洞。整体的紫外响应主要是由$\sim$ 3天滞后的组成部分表明一个复杂的后处理几何形状,与大多数的紫外连续不产生在一个光盘,也发现在最近的研究NGC 5548和NGC 4151。尽管如此,观察到的耀斑显示特征的时间尺度为$\sim$ 100休息帧天,符合预期的热时间尺度在一个吸积盘。
2023-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral analysis of Markarian 421 and Markarian 501 with HAWC
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台监测伽马射线天空的能量范围从100 GeV到100 TeV,并在1.5年的观测中发现了两个非常高能量(VHE)的耀变体:Markarian 421(Mrk 421)和Markarian 501(Mrk 501)。在这项工作中,我们提出了频谱分析以上1 TeV的两个源使用极大似然方法和人工神经网络作为能量估计。主要目标是使用Gilmore等人(2012)和Franceschini等人(2008)的EBL模型将Mrk 421和Mrk 501的光谱曲率限制在$\sim$ 5 TeV。
2017-08-15 astro-ph.HE
Time-Dependent Electron Acceleration in Blazar Transients: X-Ray Time Lags and Spectral Formation
耀变体喷流的电磁辐射经常表现出很强的可变性,从射电到$γ$射线频率。在少数情况下,这种变异性是用傅立叶时间滞后来表征的,例如用BeppoSAX在Mrk~421的X射线中探测到的时间滞后。缺乏一个理论框架来解释的数据,促使我们开发一个新的模型的形成的X射线光谱和时间滞后的blazar喷流的基础上的输运方程,包括条款描述随机费米加速,同步加速器损失,冲击加速,绝热膨胀和空间扩散。我们导出了电子分布的傅里叶变换的精确解,并用它来计算同步辐射光谱的傅里叶变换和相关的X射线时间滞后。同样的理论框架也被用来计算峰值耀斑X射线光谱,假设一个稳态的电子分布期间达到的耀斑的峰值。通过比较Mrk~421的理论预测与观测数据,对模型参数进行了约束。由此产生的综合模型产量,第一次,一个完整的第一性原理的物理解释所观察到的时间滞后的形成和峰值耀斑X射线光谱的形状。它也产生直接估计的冲击强度和随机MHD波加速分量在Mrk~421喷流。
2016-03-23 astro-ph.HE
Long-term multi-band photometric monitoring of Mrk 501
利用2012年12月至2018年4月对附近明亮的(z=0.034)耀变体Markarian 501(Mrk 501)进行的射电-TeV观测,研究了其相对论性喷流的发射机制。我们研究了八种不同仪器获得的光变曲线的多波长变化和相关性,包括第一G-APD切伦科夫望远镜(FACT),在TeV能量的极高能(VHE)伽马射线中观察Mrk 501。我们确定了单独的TeV和X射线耀斑,并发现这两个波段的变化之间存在一个亚日滞后。同步TeV和X射线的变化几乎为零滞后是一致的同步自康普顿(SSC)的排放,TeV光子通过逆康普顿散射产生。TeV耀斑之间的特征时间间隔为5-25天,这与它们是由Lense-Thirring进动驱动的一致。
2021-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Nature of gamma-ray Loud Narrow Line Seyfert I Galaxies PKS 1502+036 and PKS 2004-447
费米伽马射线空间望远镜上的大视场望远镜(LAT)在5个射电强窄线塞弗特1(NLSy 1)星系中发现了可变的伽马射线辐射。这清楚地表明,这些NLSy 1星系确实有相对论喷流,类似于其他两种发射伽马射线的活动星系核(AGN),即耀变体和射电星系。我们在这里提出我们的多波段分析的两个伽玛射线发射NLSy 1星系,即PKS 1502+036(z = 0.409)和PKS 2004-447(z = 0.240)使用档案数据的结果。我们生成这些源的多波段长期光变曲线,建立它们的光谱能量分布(SED),并使用单带轻子模型对其进行建模。它们更类似于活动星系核的平谱射电类星体(FSRQ)类的SED。然后,我们比较了这两个源的SED与其他两个费米探测AGN沿传统的blazar序列,即BL Lac Mrk 421(z = 0.03)和FSRQ 3C 454.3(z = 0.86)。发现PKS 1502+036和PKS 2004-447的SED均介于Mrk 421和3C 454.3的SED之间。在伽玛射线光谱指数v/s伽玛射线光度平面中,这两个NLSy 1星系占据了不同的位置,其中,它们的光度在Mrk 421和3C 454.3之间,但陡峭的伽玛射线光谱类似于3C 454.3。它们的康普顿优势以及它们的X射线光谱斜率也位于Mrk 421和3C 454.3之间。我们认为PKS 1502+036和PKS 200…
2013-03-14 astro-ph.HE
Time dependent modeling of electron acceleration and cooling during blazar flares
我们提出了一个新的时间依赖轻子代码,我们开发的模型在blazar耀斑的变化多波长(MWL)的排放。在我们的建模中,我们假设耀变体发射起源于位于射流中的等离子体斑点,并且相对论电子被注入斑点中,并且可能经历随机(费米II)或冲击(费米I)加速。我们数值求解动力学方程的电子演化的斑点,考虑到粒子注入,逃逸,加速和辐射冷却。为了计算斑点发射的光谱能量分布(SED),我们假设同步加速器自康普顿(SSC)方案,还包括同步加速器自吸收和伽马-伽马吸收过程。我们的代码计算的电子光谱和相关的宽带SED的演变。作为第一个应用程序,我们试图连接从耀变体Mrk 421的连续,稳态发射与耀斑在2010年2月观察到,使用最小数量的自由参数在两个区域的情况下,在一个湍流区域周围的发射区。Mrk 421是一颗高同步加速器峰值(HSP)BL Lac,也是甚高能(VHE)伽马射线带中最明亮的河外伽马射线源之一。它也是最接近地球的TeV耀变体(红移z=0.031)。
2020-03-17 astro-ph.HE