Blazar spectral variability as explained by a twisting inhomogeneous jet
Blazar的辐射主要是来自指向我们的相对论性喷流的非热辐射,因此受到多普勒波束的影响。这是负责通量增强和收缩的可变性时间尺度,使大多数耀变体出现的光源,其特征是在所有频率的显著和快速的通量变化。产生其不可预测的可变性的机制是有争议的,包括粒子的注入,加速和冷却,以及可能的冲击波或湍流的干预。发射结或喷流区域的视角变化也被认为可以解释耀斑事件或特定的性质,如日内变化、准周期性或相对于光学变化的无线电通量变化的延迟。然而,这种几何解释并没有被普遍接受,因为基于物理条件变化的替代解释在许多情况下也可以工作。在这里,我们报告的光到无线电监测的耀变体CTA 102的全地球耀变体望远镜合作的结果,并表明,所观察到的长期流量和光谱的变化是最好的解释了一个不均匀的,弯曲的喷流,经历方向的变化。我们建议,磁流体动力学不稳定性或旋转的扭曲射流导致不同的射流区域,以改变它们的方向,因此它们的相对多普勒因子。特别是,最近的极端光学爆发(六个等级)发生时,相应的喷流发射区域获得最小视角。
2017-12-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of the variability of Blazars gamma-ray emission
耀变体喷流的伽马射线发射显示出明显的可变性,这一特征限制了发射区域的大小和速度。我们使用费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜活动的前18个月的数据研究明亮耀变体的伽马射线变化。从耀变体的日光变曲线中,我们首先确定了最小变率时间尺度,给出了源的发射区大小的上限,假设源是相对论运动的球状斑点。这些区域必须小于~10^-3秒差距。另一个有趣的时间尺度是爆发的持续时间。我们的结论是,它们不能对应于由一个单一的斑点沿射流相对论运动产生的辐射,但它们要么是从调制射流提取能量的立激波发射的签名,或者是在较短的时间尺度上发生的一些耀斑的叠加。我们还推导出较低的限制,需要大量的洛伦兹因子,使发射区透明的γ射线通过光子-光子碰撞相互作用。
2011-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Intranight variability of UV emission from powerful blazars
我们报告的第一项研究,以summarize intrinight变化的耀变体类(静止帧)的紫外线发射的角度来看。为此,我们进行了14个平谱射电类星体(FSRQ)位于高红移(1.5 < $z$ < 3.7),在42个会议的中位数持续时间$\sim$ 5.4小时。这些来源分为两个样本区分公布的分数光学偏振:(i)9个低偏振源与$p_{opt} < 3\%$和(ii)5个高偏振源。出乎意料的是,高占空比(DC $\sim$ 30 $\%$)被发现的夜间变化(与振幅$ψ> 3\%$)的低偏振源。该DC比位于中等红移($z$ $\sim$ 0.7)的低偏振FSRQ报告的DC高几倍,因此通常在静止帧蓝光中监测。此外,我们没有发现任何证据增加intrinight可变性的紫外线发射偏振,相反,强烈的相关性发现intrinight可变性的光发射。我们简要地讨论了这一点的背景下,现有的情况下,假设耀变体的非热紫外辐射产生的相对论粒子群不同的辐射到近红外/光学频率。
2021-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Blazar Variability: A Study of Non-stationarity and the Flux-RMS Relation
本文利用AstroSat和XMM-Newton数据对三个耀变体的X射线光变进行分析,发现其PSD跨历元一致,并揭示耀变体存在非平稳性迹象及跨时间尺度的流量-均方根线性关系。
2020-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mid-infrared variability of the neutrino source blazar TXS 0506$+$056
IceCube仪器在2017年9月22日探测到一个高能宇宙中微子事件(IceCube_170922A,IceCube协作2018),该事件与闪烁的$γ$射线耀变体TXS 0506 $+$ 056(例如,Padovani等人,2018年)。我们利用WISE卫星在$3.4$和$4.6μ$ m的单次曝光数据研究了源的中红外变率。TXS 0506 $+$ 056在中微子事件前几天在这两个波段都经历了$\sim 30$ %的增亮。在2010年可以检测到更多的日内红外变化。以前在$γ$射线明亮的射电大声活动星系核中看到的类似行为已经被它们的喷流发射所解释(例如,Jiang等人,2012)。
2018-07-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Milliarcsecond Core Size Dependence of the Radio Variability of Blazars
本文分析OVRO监测的1157个耀变体15 GHz光变,发现毫角秒核越致密,变率幅度越大、时间尺度越短,并揭示跨频率核尺寸及去散射后1 GHz内禀角尺寸与变率的显著相关。
2023-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultraviolet flux and spectral variability study of blazars observed with UVIT/AstroSat
本文利用AstroSat/UVIT对10个耀变体进行日内紫外监测,首次发现9个源存在小时级通量变化,并揭示其紫外辐射由喷流同步辐射主导。
2024-08-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Intra-Day Variability Observations of Two Dozens of Blazars at 4.8 GHz
利用乌鲁木齐25米射电望远镜对20多个射电强活动星系核进行了观测,以寻找日内变率。目标源是耀变体(即平谱射电类星体和BL Lac天体),它们大多选自射电天文活动星系核监测活动的观测清单。分别于2014年2月8日至12日和3月7日至9日在4.8 GHz进行了两次观测。我们报告的数据减少和观察的第一个结果。结果表明,绝大多数blazar星在99.9%的置信水平上具有IDV,其中一些具有很强的IDV。首次发现了blazar 1357 + 769的强IDV。厘米波段的IDV被认为主要是由耀变体辐射通过离太阳几百秒差距的本地星际介质的闪烁引起的。在我们的样本中没有发现IDV强度与红移或银河系纬度之间的显着相关性。IDV时间尺度以及源结构和亮度温度分析将在即将发表的论文中介绍。
2021-08-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating Optical Variability of the Blazar S5 0716+714 On Diverse Time-scales
本研究通过多台望远镜的长期和日内观测,分析了耀变体S5 0716+714的多波段光变特性,量化了光变幅度、准周期及波段相关性,并探讨了光变成因。
2024-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-band variability in the blazar 3C 273 with XMM-Newton
我们使用2000年6月至2012年7月XMM $-$牛顿卫星任务提供的数据,对平谱射电类星体3C 273进行了几乎同时的光学/紫外和X射线变异性研究。在这里,我们专注于多波长通量的变化,在一天内和长时间尺度上的这个非常著名的无线电大声源。我们发现高通量的变化在很长的时间尺度上,在所有波段的观测。光学/紫外光谱的变化幅度是X射线波段的2倍以上。在光学/UV波段中的可变性存在一定的频率依赖性,即可变性幅度随着频率的增加而增加;然而,X射线发射不同意这种趋势,因为可变性幅度从软X射线波段到硬X射线波段减小。在一天内的时间尺度上,3C 273在X射线波段显示出小幅度的变化。在X射线制度的硬度比分析表明,粒子加速机制占主导地位的冷却机制在大多数的12年跨度的这些观测。
2015-06-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapid optical variability in blazar S5 0716+71 during 2010 March
本文报道了2010年3月8 -10日和19-20日期间由阿布山红外天文台CCD观测到的耀变体S50716 +71的快速光学变率。光变曲线是为每晚超过3小时的持续时间构建的,具有非常高的时间分辨率(R波段约45秒)。在2010年3月8日,除了持续约30分钟的快速闪烁外,源在2.88小时内平稳地衰减约0.15等。S5 0716+71在3月9日和10日期间变亮,显示出高活动性,而在3月19日至20日期间相对较暗(R> 14等),但变化不定。在3月9日和10日,强度的快速闪烁调制了长期的夜间(~ 3小时)变化。目前的观测结果表明,耀变体S5 0716+71在不同的时间尺度上表现出夜间和夜间的变化,变化占空比为100%,同时微变也处于显著水平。在夜间到夜间的基础上,源表现出温和的蓝色时,更明亮的性质。冲击与射流中的局部不均匀性的相互作用似乎会导致夜间变化,而微变化可能是由于射流固有的小尺度扰动。
2011-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Short-Timescale Variability of the Blazar Mrk 421 from AstroSat and Simultaneous Multi-Wavelength Observations
本研究利用多台设备的同步观测数据,分析耀变体Mrk 421的短时间尺度多波段光变特征,估算磁场与电子最大洛伦兹因子,验证了轻子模型及该源X射线的同步辐射起源。
2021-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Optical Flux and Colour Variability of Blazars in the ZTF Survey
我们调查的时间和颜色的变化897耀变体,包括455 BL Lacertae对象(BL Lacs)和442平谱射电类星体(FSRQs),从罗马BZCAT目录中选择,使用多波段光变曲线从Zwicky瞬态设施(ZTF DR6)调查。在2年的时间尺度上评估颜色变化特征,我们发现18.5%(455个中的84个)BL Lacs显示出更强的蓝时亮(BWB)趋势,而9.0%(455个中的41个)显示出更红时亮(RWB)趋势。大多数(70%)的BL Lac显示RWB是宿主星系主导的。在FSRQ子类中,10.2%(442人中的45人)的对象显示出强烈的BWB趋势,17.6%(442人中的78人)显示出强烈的RWB趋势。因此,我们发现,BL Lacs更常见地遵循BWB的趋势比FSRQs。这可以归因于在BL Lac的情况下更占主导地位的喷流发射和来自FSRQs的吸积盘的热发射的贡献。在分析较短时间窗口的颜色行为时,我们发现许多耀变体表现出较短的BWB或RWB性质的部分趋势(有时两者兼而有之)。在耀变体的颜色星等图中观察到的一些这样复杂的颜色行为可能是由喷流占主导地位的状态到盘占主导地位的状态之间的转变引起的,反之亦然。
2021-12-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiwavelength Analysis of the Variability of the Blazar 3C 273
我们提出了多波长光变曲线和偏振数据的平谱射电类星体3C 273超过8年。我们的数据集的波长范围从无线电延伸到伽马射线。我们发现,在整个时间框架的研究,在这个源的光发射是由吸积盘占主导地位。我们还发现,在其他耀变体中观察到的行为相比,3C 273不显示伽马射线光谱指数和伽马射线光度之间的相关性。最后,我们确定了反相关的15 GHz和V波段的光变曲线的时间范围$JD_{245} = 4860 - 5760$,我们推测这是后果的内部部分的吸积盘落入黑洞,然后由喷射的一个组成部分。
2020-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
The complex variability of blazars: Time-scales and periodicity analysis in S4 0954+65
在活动星系核中,耀变体表现出极端的变化特性。我们在这里研究了BL Lac天体S4 0954+65的情况,这些数据是由凌日系外行星调查卫星(TESS)和整个地球Blazar望远镜(WEBT)合作在2019-2020年获得的。TESS在三个观测扇区(每个扇区近一个月)提供的2分钟节奏光学光变曲线使我们能够非常详细地研究快速变化。我们确定了几个特征的短期时间尺度,从几个小时到几天不等。然而,这些并不是持久的,因为它们在不同的TESS部门中是不同的。WEBT进行的长期光度和偏振光学和无线电监测带来了重要的额外信息,揭示了i)在光学方面,长期通量变化几乎是消色差的,而短期通量变化是强烈的彩色; ii)37 GHz的无线电通量变化跟随光学变化,延迟约三周; iii)偏振度和偏振角的变化范围在光学波段比在无线电波段大得多,但平均偏振角是相似的; iv)光学长期变化的特征在于大约一个月的准周期性。我们解释的源行为的旋转不均匀的螺旋射流,其螺距角可以随时间变化。
2021-04-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The SMARTS Multi-epoch Optical Spectroscopy Atlas (SAMOSA): Using Emission Line Variability to Probe the Location of the Blazar Gamma-emitting Region
我们提出了2008 - 2013年使用中小孔径研究望远镜系统(SMARTS)的七个南方费米监测的耀变体的多时期光学光谱,以及来自Steward天文台的补充光谱和偏振数据。我们发现,发射线的变化比连续谱小得多,7个耀变体中有4个在5年内没有检测到发射线的变化。这与光致电离主要是由一个吸积盘,使我们能够使用线作为一个探测盘活动。通过比较光发射线通量与费米$γ$光通量和偏振光通量,我们研究了相对论性喷流的变化是否与吸积流有关。总的来说,我们没有看到这种依赖性,这表明喷流的变化可能是由内部过程,如湍流或冲击加速,而不是一个可变的吸积率。然而,有三个源显示出统计上显著的发射线耀斑,在时间上接近非常大的费米$γ$射线耀斑。虽然我们没有足够的发射线数据来定量评估它们与$γ$射线通量的相关性,但似乎在某些情况下,喷流可能会为宽线区域提供额外的光致电离通量,这意味着至少对于这些大耀斑来说,宽线区域内会产生一些伽马射线。
2015-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Variability and Random Walk Noise Properties of Four Blazars
我们提出了一个长期的射电光变曲线的时间序列分析的四个耀变体:3C 279,3C 345,3C 446,和BL Lacertae的结果。我们利用密歇根大学射电天文台(UMRAO)的监测计划,提供密集采样的光变曲线跨越32年的时间在三个频段位于4.8,8和14.5 GHz的数据库。我们的源显示出大部分平坦或倒置(光谱指数-0.5 < alpha < 0)的光谱,与光学厚发射一致。所有的光变曲线在所有的时间尺度上都表现出强烈的变化。通过分析不同波段光变曲线之间的时间滞后,我们发现可以根据Valtaoja等人(1992)的分类区分高峰值耀斑和低峰值耀斑。所观察到的光变曲线的周期图(时间功率谱)与随机游走幂律噪声一致,没有任何(准)周期性变化的迹象。所有四个被研究的源都是无线电波长的随机行走噪声发射源,这一事实表明,这种行为是耀变体的一个普遍属性。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Fourier Analysis of Blazar Variability
耀变体在多个时间尺度和多个辐射波段上显示出强烈的变化。它们的可变性通常由功率谱密度(PSD)和作为傅立叶频率的函数绘制的时间滞后来表征。我们开发了一个新的理论模型的基础上分析的电子输运(连续性)方程,在傅立叶域进行。的连续性方程包括电子冷却和逃逸,和推导的发射性能包括光的旅行时间的影响与辐射斑点在相对论性喷流。该模型成功地再现了所观察到的PSD的一般形状,并预测特定的PSD和时间滞后行为与同步加速器,同步加速器自康普顿(SSC),和外部康普顿(EC)发射组件的变化,从亚毫米到伽马射线。我们讨论的应用程序BL蝎虎天体和平谱射电类星体(FSRQs),有迹象表明,一些预测的功能已经被观察到。我们还发现,FSRQs应该有更陡的PSD幂律指数比BL Lac对象在傅立叶频率< 10^{-4} Hz,在定性协议与以前报道的观测费米大面积望远镜。
2014-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio and optical intra-day variability observations of five blazars
2015年12月18- 21日,利用德国Effelsberg射电望远镜和亚洲、欧洲、美洲的多台光学望远镜,对5颗耀变体(3C 66 A、S50716 +714、OJ 287、B 0925 +504和BL Lacertae)进行了射电和光学波段日内变率(IDV)观测。经过校准后,获得了来自5GHz无线电波段和光学R波段的光变曲线,尽管数据在大约四天的采样周期内没有平滑地采样。我们尝试性地分析了变化的幅度和时间尺度,以及任何可能的周期性。耀变体的射电(除了3C 66 A和BL Lacertae只有边缘变化)和光学波段在日内和日间时间尺度上变化显著,源B 0925 +504表现出强的准周期射电变率。没有显着的无线电和光学波段的变化之间的相关性出现在五个来源,我们归因于无线电IDV被占主导地位的星际闪烁,而光学变化来自源本身。然而,无线电和光学波段的变化似乎是弱相关的一些来源,应调查的基础上,从未来的观测采样数据。
2017-04-29 astro-ph.GA