Environment and properties of emitting electrons in blazar jets: Mrk 421 as a laboratory
本文报道了我们最近对高频BL Lac天体Mrk 421在不同光度状态下的光谱能量分布(SED)的研究。我们使用了一个成熟的chi 2最小化程序,而不是更常用的“眼球”适合模拟所观察到的源通量(从光学到非常高的能量),与同步自康普顿(SSC)发射机制。研究表明,同步辐射功率和峰值频率随源活动的变化而保持不变,磁场随源活动的增加而减小,而电子谱的破缺能和多普勒因子则随源活动的增加而增大。由于较低的磁场和较高的电子密度导致电子-光子散射效率增加,因此康普顿功率增加,总发射也增加。
2011-11-01 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
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
X-ray and gamma-ray variability of Mrk 421
在含时单区同步辐射自康普顿模型的框架下,给出了动量扩散方程中电子谱演化的一般情形,并研究了Mrk 421耀斑的能谱和含时性质.在该模型中,电子通过强磁湍流被加速到超相对论能量并随时间演化,同步辐射光子通过同步辐射和逆康普顿散射产生非热光子。此外,在耀斑前的非热光子产生的相对论电子在稳定状态和耀斑期间产生的电子,其注入率在一定的时间间隔内发生变化。我们将该模型应用于Mrk 421中耀斑的能谱和随时间变化的性质,通过再现爆发前的源谱和改变玻姆扩散(q=1)和硬球近似(q=2)的情况下,分别注入率。我们的结果表明,玻姆扩散的情况下导致硬光子谱,硬球的情况下近似似乎再现的能量谱和耀斑的时间依赖性更好。
2016-08-01 astro-ph.HE
Evidence for an emerging disc wind and collimated outflow during an X-ray flare in the narrow-line Seyfert 1 galaxy Mrk 335
2015年12月对窄线Seyfert 1(NLS 1)Mrk 335的触发140 ks XMM-牛顿观测捕获了自2007年以来最低的X射线通量。NLS 1在观测的前120 ks是相对静止的,在最后20 ks,它的亮度大约是耀斑的5倍。虽然只有部分耀斑被捕获之前,观测终止,数据显示耀斑和静止阶段之间的显着差异。在低通量状态下,Mrk 335展示了一个反射占主导地位的光谱,这是克尔黑洞周围致密日冕的结果。除了快速增亮之外,耀斑还被光谱软化和反射率下降所描述,这与先前的观测结果一致,主张Mrk 335中至少有一部分日冕可能是中止喷流的基础。在耀斑间隔期间的光谱揭示了2-3 σ水平之间的几个残差,这可能归因于高度电离等离子体的吸收线,该等离子体在v~0.12c处向外移动。可能是耀斑期间亮度的增加增强了辐射压力,足以引发可能的风。如果风确实对日冕光度的变化有反应,那么它一定位于80 Rg以内。这个距离的逃逸速度与估计的风速相当。如果得到证实,这是第一个无线电安静活动星系核表现出扩散和准直外流行为一致的例子。
2019-01-23 astro-ph.HE
Multiwavelength study of TeV Blazar Mrk421 during giant flare
据报道,自2009年11月以来,附近的(z=0.031)TeV blazar Mrk 421处于高通量活动状态。目的:利用多波长数据研究Mrk421在其高活性状态下物理参数的可能变化。研究方法:2010年2月13日至19日,我们使用高海拔伽马射线(HAGAR)望远镜阵列在250 GeV以上的能量下观测到了亮态的该源。光学,X射线和伽马射线档案数据也被用来获得的SED和光变曲线。结果:Mrk421在2010年2月17日通过X射线和伽马射线的各种观测发现了其最明亮的耀斑事件之一。在2010年2月13日至19日期间,在250 GeV以上能量的HAGAR观测显示通量水平的增强,在2010年2月17日检测到的最大通量约为7个Crab单位。我们提出的光谱能量分布在此耀斑插曲和调查的相关性的变化,X射线和伽马射线波段。结论:我们的多波长研究表明,在2010年2月16日和17日检测到的耀斑可能是由于喷流中的一个经过的激波引起的。
2012-03-17 astro-ph.HE
Time-dependent neutrino emission from Mrk 421 during flares and predictions for IceCube
Blazar是IceCube最近发现的高能中微子的主要候选源。Mrk 421是银河系外X射线和$γ$射线天空中最亮的源之一,也是距离地球最近的耀变体之一,是测试耀变体-中微子联系的绝佳来源。在这里,我们在2010年13天的耀斑Mrk 421的光谱能量分布模型与前所未有的多波长覆盖,并计算相应的中微子通量。我们发现,在所有的能带的$>1$ PeV中微子和光子通量之间的相关性。使用典型的IceCube通过μ介子事件样本具有良好的角分辨率和高统计,我们得出的平均事件率超过100 TeV($\sim0.57$ evt/yr),并表明它是可比的,预计从2009年的四个月的静止期。由于耀斑的持续时间很短,需要几年来积累类似的耀斑才能为冰立方产生有意义的信号。为了更好地评估这一点,我们应用中微子和$γ$ -射线通量之间的相关性的6.9年费米-LAT光变曲线的Mrk 421。我们发现,在整个IceCube探测器生存时间内,大于1 PeV的平均事件计数为$3.59\pm0.60$($2.73\pm0.38$)$ν_μ+\barν_μ$,包括(不包括)我们分析中的主要耀斑。在不确定性范围内,这一估计超过了探测一个或多个μ子(反)中微子的$95\%$($90\%$)阈值。同时,最保守的情况下,没有相关的$γ$ -射线和中微子的假设,预测$1.60\pm0.16$ $ν_μ+\barν_μ$事件。我们的结…
2016-04-06 astro-ph.HE
FACT -- Multi-wavelength analysis of more than 30 flares of Mrk 421
Mrk 421是一颗高同步辐射峰值的耀变体,具有明亮和持续的GeV和TeV辐射。我们使用Mrk 421跨越5.5年的多波长光变曲线,其中FACT(TeV)和Fermi LAT(GeV)在伽马射线中,Swift BAT,Swift XRT和MAXI在X射线中,以及光学和无线电数据,并研究驱动发射和变化的物理过程。FACT的观测是连续的,没有触发,所以源被发现在一个广泛的通量状态和30多个耀斑被确定从X射线到TeV。TeV和X射线的光变曲线具有非常相似的耀斑,上升和衰减时间为几天,零滞后,这是电子过程的特征。每个耀斑至少需要两个参数,振幅和截止能量,来解释观测到的变异性。此外,GeV的光变曲线的领导者,并强烈相关的光学和无线电光变曲线,如预期从SSC发射冲击传播在锥形射流。
2019-08-26 astro-ph.HE
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
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
A systematic study of photoionized emission and warm absorption signatures of the NLS1 Mrk 335
本文分析了用\textit{XMM-Newton}上的反射光栅光谱仪(RGS)获得的窄线塞弗特1星系Mrk~335的高分辨率光谱。光谱在低通量和中等通量区间显示出丰富的发射和吸收特征。我们用\textsc{pion\_xs}网格模拟发射谱线,并试图找到发射气体的性质和源通量之间的任何可能的相关性。目前的数据不允许详细跟踪线发射气体对Mrk~335的X射线通量的响应,但是X射线线的通量的变化明显小于X射线连续谱。我们还发现热吸收体的性质与通量的变化无关。从2019年12月的最新\textit{XMM-Newton}观测中,我们发现光电离发射和远距离反射分量对2018年7月以来Mrk~335的通量下降没有响应。然而,在Mrk~335的2018--2019年低状态下可能存在部分覆盖吸收体,使得难以利用这种缺乏响应来约束排放气体的规模。
2021-07-14 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
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
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
Emitting electrons and source activity in Markarian 501
我们研究了BL Lac天体Mrk 501的宽带光谱能量分布(SED)随源活动的变化,从静止到闪耀。通过卡方最小化,我们模拟八个同步SED数据集与一个区域同步自康普顿(SSC)模型,并检查模型参数如何随源活动。Mrk 501的新变率模式很复杂,康普顿成分来自伽马电子散射,有时(大部分)是汤姆逊散射,有时(大部分)是极端的克莱因-西名散射。这可以从康普顿到同步加速器峰值距离根据源状态的变化看出。在静止状态下,潜在的电子光谱是微弱/柔和的,而在闪耀状态下是明亮/坚硬的。与Mrk 421的比较表明,SSC参数的典型值在两个源中是不同的:然而,在两个射流的能量密度是粒子占主导地位的所有状态。
2012-05-23 astro-ph.HE
X-ray Flux and Spectral Variability of the TeV Blazars Mrk 421 and PKS 2155-304
我们回顾了迄今为止由各种X射线卫星研究的TeV耀变体Mrk 421和PKS 2155-304的X射线通量和光谱变率特性。Mrk 421和PKS 2155-304分别是北半球和南半球最亮的X射线耀变体。耀变体在完整的电磁波谱中显示出不同时间尺度的通量和光谱变化,从几分钟到几小时、几天、几周、几个月甚至几年。不同时间尺度上的通量和光谱变率可以用来约束发光区的大小,估算超大质量黑洞质量,寻找超大质量黑洞附近的主要发光机制,寻找时间序列数据中的准周期振荡以及其它一些耀变体的物理参数。通量和光谱变化也是解释不同观测时期耀变体喷流和盘发射的主要工具。
2020-09-04 astro-ph.HE
A Hot Mess: The Rich and Complex Soft Emitting Regions Surrounding the Reflection Dominated Flaring Central Engine of Mrk 1239
本研究利用多台X射线望远镜的观测与监测数据,分析了Mrk 1239的X射线耀发与能谱特征,提出中性吸收体加反射主导的中心引擎图景,为研究AGN与寄主星系环境的交界面提供了重要样本。
2024-05-14 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
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
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
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
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
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
Flares in the Changing Look AGN Mrk 590. II: Deep X-ray observations reveal a Comptonizing inner accretion flow
本文通过 XMM-Newton、NuSTAR 和 NICER 深度观测耀发态变星 AGN Mrk 590,证明软超量源于温暖光厚康普顿化内吸积流,而非模糊反射,并解释其 X 射线—紫外延迟。
2025-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variations of the physical parameters of the blazar Mrk 421 based on the analysis of the spectral energy distributions
本文报道了在Blazar Mrk 421中观测到的喷流物理参数的变化,并在分析几种谱能量分布(SED)的基础上讨论了喷流中X射线耀斑的起源。的SED建模使用一个区域的同步自康普顿(SSC)模型和它的参数确定使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。在TeV能量的数据的缺乏意味着许多参数不能被唯一地确定,并且是相关的。这些都进行了详细的研究。我们发现,只有当我们对以下四个参数之一施加约束时,才能唯一地确定最优解:磁场(B)、多普勒因子、发射区域的大小和电子能量分布的归一化因子。我们使用了2009年至2014年的31组SED,其中包括UVOT/Swift和Kanata望远镜观测的光学紫外数据,XRT/Swift的X射线数据以及费米大面积望远镜(LAT)的伽马射线数据。我们的SED分析结果表明,在X射线微弱状态下,发射发生在相对较小的区域(~ 10 ^16 cm),具有相对较强的磁场(B~10^-1 G)。X射线亮态显示出与暗态相反的趋势,即大的发射面积(~ 10 ^18 cm),可能位于喷流和弱磁场(B~10^-3 G)的下游。高X射线通量是由于电子最大能量的增加。另一方面,两种发射区域的存在意味着单区域模型不适合再现至少一部分所观察到的SED。
2020-03-18 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
NuSTAR View of TeV Blazar Mrk 501
本文报道了TeV $γ-$射线发射耀变体Markarian(或Mrk)501的全部七个{ \it核光谱望远镜阵列(NuSTAR)}观测的通量和光谱变率研究结果。我们发现了强有力的证据,在3-79千电子伏的X射线光变曲线(LC)的Mrk 501在这7个观测的4天内的变化。我们研究了光谱的变化,使用模型独立的硬度比分析,并发现了一个一般的“硬时亮”的行为在两个观察。我们还研究了TeV耀变体Mrk 501的3-79 keV X射线谱的性质,发现7个谱中有5个可以用弯曲的对数抛物线模型很好地描述,其光子指数(10 keV)为$α\sim$ 2.12-2.32,曲率为$β\sim$ 0.15-0.28。另外两个光谱可以用光子指数为2.70和2.75的简单幂律模型更好地表示。我们简要地讨论可用的物理模型来解释我们的结果。
2020-07-29 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
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
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
A change in the optical polarization associated with a gamma-ray flare in the blazar 3C 279
人们普遍认为,在许多活动星系中,在所有可到达的能带上检测到的强而可变的辐射来自于指向我们视线附近的相对论性多普勒增强喷流。然而,发射区的大小以及该区域相对于中心超大质量黑洞的位置知之甚少,估计范围从光小时到一光年或更长。在这里,我们报告的一个伽玛射线耀斑的光学偏振角的戏剧性变化的巧合。这为光学和伽马射线发射区域的共空间性提供了证据,并表明高度有序的射流磁场。这些结果还要求发射区具有非轴对称结构,这意味着喷流中的发射物质具有弯曲的轨迹,耗散区位于距离黑洞相当远的地方,大约在10^5的引力半径处。
2010-04-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Swift observations of the very intense flaring activity of Mrk 421 during 2006: I. Phenomenological picture of electron acceleration and predictions for the MeV/GeV emission
我们目前的结果,从2006年4月至2006年7月,当它达到了最大的X射线通量记录,直到2006年的所有斯威夫特观测Mrk 421的深谱分析。峰值通量在2.0-10.0 keV波段约为85毫克拉布,光谱能量分布(SED)的峰值能量(Ep)通常位于大于10 keV的能量处。我们对Swift观测进行了光谱分析,调查了与SSC模型参数现象学相关的加速和能量特征方面的光谱参数趋势,预测了它们在伽马射线波段的影响,特别是费米伽马射线空间望远镜LAT波段的光谱形状。我们确认X射线谱是很好地描述了一个对数抛物线分布接近Ep,与SED(Sp)的峰值通量与Ep相关,和Ep与曲率参数(b)的反相关。在能量最大的耀斑期间,紫外-软X射线光谱形状要求电子分布光谱指数s约为2.3。目前的分析表明,来自Mrk 421的UV到X射线发射很可能是由实际上弯曲的电子群产生的,具有低能量幂律尾。观测到的谱曲率与随机加速或能量依赖的加速概率机制是一致的,而幂律斜率形式的XRT-UVOT数据是非常接近的伽玛暴X射线余辉推断,并与普遍的一阶相对论冲击加速模型。这种情况表明,磁湍流可能发挥双重作用:空间扩散相关的一级过程和动量扩散相关的二级过程。
2009-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The environment and distribution of emitting electrons as a function of source activity in Markarian 421
对于高频峰值BL Lac对象Mrk 421,我们研究的光谱能量分布(SED)的变化作为源活动的函数,从静态到活动。我们使用一个完全自动化的卡方最小化程序,而不是“眼球”的过程中更常用的文献中,九个SED数据集与一个区域同步自康普顿(SSC)模型和研究模型参数如何随源活动。后一个问题现在终于可以解决了,因为同时宽带SED(从光学到VHE光子能量)终于变得可用。我们的研究结果表明,在Mrk 421的磁场减少与源活动,而电子谱的断裂能和多普勒因子增加-其他SSC参数原来是不相关的源活动。在SSC的框架中,这些结果被解释在一个图片中,同步功率和峰值频率保持恒定与不同的源活动,通过降低磁场和增加的电子数密度低于断裂能量的组合:由于这导致增加的电子-光子散射效率,所产生的康普顿功率增加,所以总(=同步加康普顿)发射。
2011-03-07 astro-ph.HE
Multi-epoch X-ray observations of the Seyfert 1.2 galaxy Mrk 79: bulk motion of the illuminating X-ray source
本文分析了Seyfert 1.2星系Mrk 79(UGC 3973)的多历元X射线谱(0.3-25 keV),时间跨度近8年,宽频带通量为3倍。这些数据是用XMM-Newton或Suzaku在七个时期获得的。与同期RXTE监测的比较表明,Mrk 79的所有通量状态的数据表示。光谱拟合在一个自洽的方式采用幂律和电离反射来描述宽带连续。修改的光谱由一个遥远的光电离介质,主要是在发射,也包括在内。假设内盘位于最内侧的稳定圆轨道,我们的模糊反射模型给出了a = 0.7+/-0.1的自旋。每个光谱中的反射分量比简单反射模型预测的要弱。然而,如果照明X射线发射是由盘上方以温和相对论速度运动的耀斑产生的,那么反射会减少。在黑洞附近,由于强引力而产生的光弯曲会影响到照明和反射通量的观测; Mrk 79的变化并不表明光弯曲在这个源中很重要。
2010-09-15 astro-ph.HE
Rapid Variability of Mrk 421 During Extreme Flaring as Seen Through the Eyes of XMM-Newton
本文利用 XMM-Newton 对 Mrk 421 极端 X 射线耀发的 25 小时准连续观测,分析光谱与时滞,发现最短 300 s 的快速变化,并支持等离子体团主导磁重联模型。
2024-02-29 astro-ph.HE
Correlations between $γ$-ray luminosity and magnetization of the jet as well as relativistic electron injection power:cases for Mrk 421, 3C 454.3 and 3C 279
利用单区轻子喷流模型拟合多个历元的高质量同步多波长光谱能量分布,研究了三颗著名的耀变体Mrk 421、3C 454.3和3C 279的喷流性质.在喷流模型中,通过求解电子注入、逃逸、绝热和辐射能量损失的动力学方程,计算了发射电子的能量分布。为了系统地探索多维参数空间,我们采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)拟合技术。我们在这里推导的发射区的性质与以前的研究一致,例如,以颗粒为主的低磁化射流。新的发现是:$γ$射线亮度与电子注入功率之间存在紧密的相关关系,而$γ$射线亮度与喷流磁化参数之间存在反相关关系。结果表明,在不同类型的耀变体喷流中可能存在着相同的能量耗散机制(如激波),而$γ$射线耀斑的起源与粒子加速过程有关。
2021-02-15 astro-ph.HE
Phase-drifting with emitting plasma temperature in the quasi-periodic pulsations of an X-class solar flare
Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨工业大学(深圳));University of Warwick(华威大学);Universidad Bernardo O’Higgins(贝尔纳多·奥希金斯大学);Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学)
通过多波段观测X级耀斑中约5分钟的准周期脉动,发现其相位随等离子体温度系统漂移,表明周期性磁重联调制非热电子,加热冷却过程导致温度依赖的相位延迟。
2026-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray Spectral Properties of Four Classical TeV Blazars using Simultaneous Observations from NICER and NuSTAR
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿耶波达观测科学研究所)
该研究利用NICER和NuSTAR卫星同步数据,对四个经典TeV耀变体的X射线光谱特性展开研究,分析了13个光谱,发现部分光谱拟合不佳,通过流量状态研究得出6个光谱有盘的贡献,且Mrk 421部分光谱有高斯特征。
2026-07-09 astro-ph.HE
Deciphering the Multi-Wavelength Flares of the Most Distant Very High-Energy (>100 GeV) Gamma-ray Emitting Blazar
本文通过多波段观测与单区轻子模型分析遥远FSRQ OP 313的耀发活动,揭示其伽马射线发射区位于宽线区外、尘埃环面内,并发现辐射功率远小于喷流总功率。
2025-02-04 astro-ph.HE
Multi-band implications of external-IC flares
在耀变体中经常观察到分钟尺度的非常快的变化。假设这些耀斑出现在喷流内的甚高能量(VHE)辐射的主导发射区,挑战了目前的加速和辐射模型。在这项工作中,我们使用的空间分辨和时间相关的同步自康普顿(SSC)模型,其中包括完整的时间依赖的费米-I加速度。我们使用MJD 54952期间\textit{Mrk501}的(明显的)孤立$γ$射线耀斑,并根据观测数据测试各种耀斑场景。我们发现一个快速变化的外辐射场可以最好地再现高能光变曲线。然而,强逆康普顿(IC)冷却对其他谱带的影响和X射线观测将参数限制在相当极端的范围内。然后,其他情况下将需要参数,甚至更极端或更强的物理约束的上升和下降的变化的来源,这可能是矛盾的约束来自黑洞的能层的大小。
2014-04-29 astro-ph.HE
ANTARES search for high-energy neutrinos from TeV-emitting blazars, Markarian 421 and 501, in coincidence with HAWC gamma-ray flares
本文报道了对Markarian 421和Markarian 501中高能中微子目标搜索的最新分析。它们是TeV波段中最接近和最明亮的两个河外源。与其他类型的活动星系核相比,BL Lac的特征是快速和大幅度的通量变化。这种射电巨响的活动星系核是观测到的高能宇宙射线的候选源。由于它们的喷流与我们的视线平行,强子与周围介质的相互作用可以产生伴随的中微子和伽马射线通量。最近从TXS 0506+056方向探测到的高能中微子激发了从具有增强伽马射线活动的耀变体中寻找高能中微子的研究。这两个目标耀变体受到位于墨西哥的HAWC TeV伽马射线天文台的长期监测活动。本文提供了最新的检索结果,并将先前提供的结果扩展到更长的时间段,涵盖了2014年11月至2017年12月期间收集的ANTARES数据。每个源的伽马射线光变曲线被用来寻找时间相关的中微子,可能产生于强子过程。
2019-11-08 astro-ph.HE
Turbulent spectra of the brightest gamma-ray flares of blazars
我们研究了费米大天区望远镜探测到的耀变体最亮的伽玛射线耀斑的光谱特性。我们搜索的存在下的光谱中断和测量的光谱曲率典型的时间尺度上的几天。我们发现显着的光谱断裂在不到一半的分析耀斑,但他们的参数没有显示任何可辨别的闪烁,特别是没有任何迹象表明在任何固定的源帧光子能量的伽马射线吸收。更有趣的是,我们发现所研究的耀变体的特点是显着的光谱变化。短持续时间的伽马射线耀斑通常具有强烈的光谱曲率,光谱峰值位于100 MeV以上。由于这些光谱的变化,尽管观察到良好的光子统计,它们必须反映在发射粒子的能量分布的时间波动。我们认为,在长时间尺度上整合的耀变体的高度规则的伽马射线光谱出现从许多短寿命的不规则组件与相对窄的光谱的叠加。这意味着发射粒子在强湍流环境中被加速。
2015-02-23 astro-ph.HE
Time-Dependent Models for Blazar Emissions with the Second-Order Fermi Acceleration
湍流驱动的二阶费米加速(Fermi-II)可能是耀变体喷流中电子加速的原因。我们测试这个模型与时间相关的模拟。由费米-Ⅱ过程预测的硬电子谱与1ES 1101 - 232的硬光子谱一致。对于其他耀变体,显示较软的光谱,费米-II模型需要径向演化的电子注入率和/或扩散系数的流出。这样的演化可以产生弯曲的电子谱,它可以再现Mrk 421从射电到X射线的同步辐射谱,而Mrk 421在GeV能量范围内的光子谱很难用同步辐射自康普顿模型拟合。然而,如果我们引入一个光度为$4.9 \times 10^{38}~\mbox{erg}~\mbox{s}^{-1}$的外部射电光子场,则通过逆康普顿散射成功地产生了GeV光子。扩散系数或注入速率的时间变化引起耀斑发射。观测到的X射线和TeV耀斑的同步性意味着耀斑源区的磁场减小。
2013-11-23 astro-ph.HE