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
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
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
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
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
Inverse Compton X-ray Emissions from TeV blazar Mrk421 during a Historical Low-Flux State Observed with NuSTAR
我们报告的检测过量的硬X射线发射TeV BL紫胶对象Mrk 421在历史低通量状态的源在2013年1月。在MJD 56294和MJD 56312之间进行了四次NuSTAR观察，总暴露量为80.9 ksec。在3-40 keV范围内的源通量几乎是恒定的，除了MJD 56307，当平均通量水平增加了三倍。在整个曝光过程中，Mrk 421的X射线光谱由光子指数为3.1的陡峭幂律模型很好地表示，尽管当源处于最暗状态时，在MJD 56302数据中注意到20 keV以上的显著过量。此外，在MJD 56307和MJD 56302的40-79 keV计数图中，在超过4 σ水平下检测到Mrk 421，但在其余两次观察期间未检测到。探测到的过量硬X射线辐射与在源静止期间由费米-LAT约束的耀变体的高能伽马射线连续体的外推平滑地连接。这些研究结果表明，虽然Mrk 421的整体X射线光谱主要是由同步辐射连续谱的最高能量尾部，但20 keV以上的可变过量硬X射线发射（在一周的时间尺度上）与逆康普顿发射分量有关。我们讨论了由此产生的约束的变化和光谱特性的低能量段的电子能量分布在源。
2016-06-12 astro-ph.HE
Blazar Mrk 501 shows rhythmic oscillations in its $γ$-ray emission
起源于blazar内部区域的准周期振荡（QPO）可以为blazar研究中的一些热点问题提供独特的视角，包括盘喷流连接、中心发动机的相对论喷流发射以及快速旋转的超大质量黑洞附近的其他极端条件。然而，在blazar中搜索QPO存在许多障碍，红噪声优势、检测的适度重要性以及仅持续几个周期的周期性调制使得难以估计检测的真实重要性。在这项工作中，我们报告了一个$\sim$ 330天的QPO在费米/LAT观测的blazar Mrk 501跨越近十年。为了建立结果的一致性，我们采用了多种方法进行时间序列分析，并采用了四种广为人知的方法。其中，Lomb-Scargle周期图和加权小波z变换表示基于频域的方法，而历元折叠和z变换的离散自关联函数是基于时域的分析。功率谱响应方法被用来正确地解释blazar光变曲线中固有的红噪声。发现信号的局部和全局显著性均高于可能的伪检测的99%。在没有多少$γ$ -射线QPO持续超过5个周期的情况下，这可能是我们见证子年时间尺度$γ$ -射线QPO持续近7个周期的少数情况之一。与双超大质量黑洞、相对论喷流和吸积盘有关的许多可能的情况都可以用来解释瞬态QPO。
2019-05-28 astro-ph.HE
X-ray Intraday Variability of the TeV Blazar Mrk 421 with {\it Chandra}
我们提出了一个广泛的研究72档案钱德拉光变曲线的高频峰值型耀变体Mrk 421，第一个强大的河外天体被检测到TeV的能量。在2000年至2015年期间，Mrk 421经常显示出0.3-10.0 keV能量范围内的日内变化，通过分数变化幅度量化，范围高达21.3%。这些数据中存在约84%的变化占空比。其中七次观测似乎存在变化时间尺度，其值范围为5.5至30.5 ks。离散关联函数分析表明，软（0.3-2.0 keV）和硬（2.0-10.0 keV）X射线能带之间的正相关性为零时间滞后，这表明非常相似的电子布居负责钱德拉观测到的所有X射线的发射。这种X射线发射的硬度比表明，在Mrk 421的光谱行为中，一般的“越亮越硬”趋势。光谱指数-通量图提供了源的光谱演化的模型独立指示和关于X射线发射机制的信息。给出了与这些观测结果相一致的理论模型的简要讨论。
2018-08-15 astro-ph.HE
X-ray Intraday Variability of Five TeV Blazars with NuSTAR
我们测量了5个TeV高同步辐射耀变体1 ES 0229+200、Mrk 421、Mrk 501、1 ES 1959+650和PKS 2155-304的40条NuSTAR光变曲线。其中四颗耀变体在NuSTAR能量范围为3-79千电子伏时表现出日内变化。使用自动关联函数分析，我们搜索了这些LC中的日内变异性时间尺度，发现Mrk 421的8个LC中有几个在2.5和32.8 ks之间的指示，Mrk 501的1个LC的时间尺度约为8.0 ks，PKS 2155-304的2个LC的时间尺度为29.6 ks和57.4 ks。另外两个耀变体的LC没有显示任何证据表明日内变化时间尺度短于这些观测的长度，然而，对他们来说，数据既稀疏又嘈杂。我们发现，软（3-10千电子伏）和硬（10-79千电子伏）带之间的零滞后的大部分的LC的正相关性，表明它们的排放源自相同的电子人口。我们使用硬度比分析来检查光谱可变性，并注意到一般的“越硬越亮”行为。2012年7月至2013年4月期间观测到的22个Mrk 421 LC表明，该源在较长一段时间内处于静止状态，然后在2013年4月10日至16日期间每天监测时经历了前所未有的双峰爆发。我们简要地讨论模型能够解释这些blazar排放。
2017-05-08 astro-ph.HE
Exploring Constraints on Axion-like Particles with the Observations for blazar Mrk 501
针对耀变体 Mrk 501，该研究结合轻子与强子发射情景及两类喷流磁场模型，利用 MAGIC 和 Fermi-LAT 能谱约束 ALP 参数，发现强子模型给出更强限制。
2025-07-24 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
Extremely High energy peaked BL Lac nature of the TeV blazar Mrk 501
极高能峰BL Lac（EHBL）天体是一类特殊的耀变体，在X射线和$γ$-射线能量下具有特殊的观测性质。这些来源的观测表明硬X射线和$γ$-射线光谱和多波长光变曲线的快速通量变化的情况下。由于耀变体喷流发射区异常硬的粒子谱，这些观测特征挑战了耀变体的轻子模型，并为探索解释耀变体宽带发射的替代方案提供了强大的动力。目前，在河外宇宙中只有少数TeV耀变体被观测到是EHBL天体。由于它们的硬$γ$-射线谱和长期的光变，对EHBL型耀变体在不同红移的观测有助于探测宇宙磁场和宇宙中的河外背景光。这些天体也为探索粒子加速机制，如磁重联和二阶费米加速提供了天体物理学场所。因此，它已成为重要的是，以确定更多的对象作为EHBL使用的观测文献中。最近对耀变体Mrk 501的研究表明，该源可能表现出EHBL行为。在本文中，我们使用长期观测Mrk 501来探讨它的性质。本文给出了Mrk501的低、高/耀斑活动态的两组数据，并与几个著名的EHBL型耀变体的观测特征进行了比较。
2019-06-11 astro-ph.GA 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
Deterministic and Stochastic Study of the X-ray Emission from the TeV Blazar Mrk~421
本研究利用XMM-Newton卫星17年的50条光变曲线，创新性结合RQA、ARMA和ARIMA等确定性与随机性方法分析TeV blazar Mrk 421的X射线时序，发现其辐射受确定性（小尺度主导）和随机性（跨尺度传播）模式共同驱动，为理解blazar变异机制提供了新见解。
2025-06-27 astro-ph.HE
Long-term spectra of the blazars Mrk 421 and Mrk 501 at TeV energies seen by HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽玛射线天文台调查非常高的能量在300 GeV至$>100$ TeV的能量范围的天空。HAWC在$11σ$上方探测到两个耀变体，Markarian 421（Mrk 421）和Markarian 501（Mrk 501）。观察结果由2015年6月至2018年7月期间采集的数据组成，得出$\sim 1038$暴露天数。在这项工作中，我们报告的时间平均光谱分析这两个源以上0.5 TeV。考虑到由于河外背景光（EBL）造成的通量衰减，Mrk 421的本征光谱可用指数能量截止指数$α=2.26\pm(0.12)_{stat}(_{-0.2}^{+0.17})_{sys}$和能量截止指数$E_c=5.1\pm(1.6)_{stat}(_{-2.5}^{+1.4})_{sys}$ TeV的幂律来描述，而Mrk 501的本征光谱可用指数$α=2.61\pm(0.11)_{stat}(_{-0.07}^{+0.01})_{sys}$的简单幂律来描述。检测到的Mrk 421和Mrk 501信号的最大能量分别为9和12 TeV。这使得这些是迄今为止对多年时间尺度平均光谱的最高能量检测。由于对耀变体γ辐射的观测提供了有关其相对论喷流中发生的物理过程的信息，因此研究这些天体的宽带光谱能量分布（SED）非常重要。为了这个目的，在伽马射线波段的X射线范围内的同期数据，并在无线电的紫外…
2022-02-04 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
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
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
Sub-Day Timescale X-ray Spectral Variability of the TeV Blazars Mrk 421 and 1ES 1959+650
本研究通过AstroSat和Swift-XRT对两个TeV耀变体的X射线光谱进行亚日时间尺度分析，发现光谱指数与通量呈反相关（越亮越硬），并验证了辐射冷却与粒子加速模型能解释观测到的光谱变化模式。
2025-04-23 astro-ph.HE
Blazar variability power spectra from radio up to TeV photon energies: Mrk 421 and PKS 2155-304
我们给出了Blazar Mrk，421和PKS，2155 $-$ 304的功率谱密度（PSD）分析结果，使用高质量、密集采样的多个频率的光变曲线，覆盖了17个十年的电磁波谱，以及从几周到十年的变化时间尺度。这些数据是从OVRO、光学和红外线无线电观测站的公开档案中收集的。（B、V、R、I、J、H和K波段），来自{ \it Swift}和{ \it Rossi} X射线定时探测器的X射线，来自{ \it Fermi}的高能和甚高能$γ-$射线和甚高能辐射成像望远镜阵列系统以及高能立体系统。我们的结果是：（1）在无线电、红外和光学频率处的变化性功率谱的幂律形式具有斜率$\sim$ 1.8，指示随机游走型噪声过程;（2）然而，在从X射线到非常高能量的$γ$ -射线的较高频率处的变化性功率谱的幂律形式具有斜率$\sim$ 1.2，指示闪烁噪声型过程;（3）与较低能量相比，X射线、高能量和非常高能量的$γ$ -射线在时间尺度$\lesssim$ 100天上具有显著更大的可变性功率。我们的结果不容易适合一个简单的模型，其中一个单一的紧凑的发射区是占主导地位的耀变体的辐射输出在我们的分析中探测的所有时间尺度。相反，我们认为，频率依赖的形状的变化功率谱指出了一个更复杂的画面，高度不均匀的流出产生非热发射超过一个扩展的，分层的体积。
2020-04-06 astro-ph.HE
X-ray timing and spectral variability properties of blazars S5 0716+714, OJ 287, Mrk 501, and RBS 2070
耀变体的X射线辐射已经被几个空间望远镜广泛研究。在这项工作中，我们探讨了在耀变体S5 0716+714，OJ 287，MKN 501和RBS 2070的X射线可变性的统计特性，使用从XMM-牛顿望远镜在2002-2020年期间的档案观测。进行了几种时间和谱分析方法，包括分数变异性、最小变异性时间尺度、功率谱密度分析和计数分布。此外，我们拟合各种光谱模型的观测以及估计的硬度比。结果表明，在一天内的时间尺度内的源是中等可变的。四个来源中的三个在其计数分布中表现出明显的双峰模式，揭示了两种不同的计数状态，即硬计数状态和软计数状态的可能指示。功率谱密度的斜率指数被发现集中在0.5左右。此外，源的光谱采用单次幂律、破幂律、对数抛物和黑体+对数抛物模型（后者仅适用于OJ 287）进行拟合。我们的结论是，对于大多数的观察对数抛物线模型是最好的拟合。功率谱密度分析揭示了源光变曲线中PSD斜率的可变性质。这一分析的结果可以表明耀变体过程在日内时间尺度上的非平稳性质。观测到的特征可以在当前blazar模型的背景下解释，其中非热发射主要来自千秒差距尺度的相对论喷流。
2022-01-27 astro-ph.HE
Self-consistent modeling of energy-dependent synchrotron polarization in blazars with application to Mrk 421
Centre for Space Research, North-West University（北威特大学空间研究中心）；Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学物理研究所）；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）；Ruhr Astroparticle and Plasma Physics Center (RAPP Center)（鲁尔天体粒子与等离子体物理中心（RAPP中心））；Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute (AIRUB)（波鸿鲁尔大学，物理与天文学院，天文研究所（AIRUB））
本研究通过自洽建模电子时变演化和俯仰角依赖的同步辐射，解释了耀变体X射线与光学偏振差异，并应用于Mrk 421，发现螺旋磁场可解释观测，无需能量分层喷流。
2026-09-23 astro-ph.HE
Correlated Short-Timescale Hard-Soft X-ray Variability of the Blazars Mrk 421 and 1ES 1959+650 using $\textit{AstroSat}$
本研究利用AstroSat对两个TeV耀变体进行多历元X射线观测，发现硬软X射线变化强相关并存在时滞，据此估算出喷流发射区的磁场和加速参数，为粒子加速理论提供约束。
2023-07-14 astro-ph.HE
Interpreting the time variable RM observed in the core region of the TeV blazar Mrk 421
在这项工作中，我们解释和讨论的时间变量旋转措施（RM）发现，第一次超过1年的时间，在核心区域的耀变体。这些结果是基于一年，多频率（15，24和43 GHz）甚长基线阵列（VLBA）的TeV耀变体Markarian 421（Mrk 421）的监测。我们研究法拉第屏的性质和它的位置相对于射流发射区。鉴于43 GHz的无线电核心通量密度和RM的时间演化表明了类似的趋势，我们探讨了RM和吸积率之间的可能联系。在我们探索的各种场景中，射流鞘是最有希望成为法拉第旋转的主要来源的候选者。在一年的观测期间，RM趋势显示出两个符号反转，这可以在磁塔模型的范围内进行定性解释。我们调用的存在下，两个嵌套的螺旋磁场的相对论性喷流具有相反的螺旋，其相对贡献产生所观察到的RM值。内螺旋场的极向分量（$B_{\rm p}$）朝向观察者的方向，并产生正RM，而外螺旋场的$B_{\rm p}$朝向相反方向，产生负RM。我们假设，外部螺旋场占主导地位的贡献所观察到的RM，而内部螺旋场占主导地位时，在第二个观察时期出现的射流扰动。作为平行于射流轴的固有极化角，需要螺旋磁场的螺距角$ϕ\gtrsim 70^\circ$。其他情况下也被认为是解释所观察到的RM符号反转。
2017-10-27 astro-ph.HE
Monitoring of Bright Blazars with MAGIC in the 2007/2008 Season
由于短的占空比和观测时间的限制，亮TeV（E>100 GeV）耀变体的研究大多局限于耀斑发作或相当短（几天到几周）的多波长运动。与此同时，对这些天体的长期研究对于更全面地了解耀变体现象和限制有关喷流物理学的理论模型至关重要。只有无偏的长期研究是足够的耀斑状态的概率的确定和估计TeV耀斑状态和其他波段或可观测量，如中微子事件之间可能的相关性的统计意义。定期观测还提供了触发多波长ToO观测起源于TeV波段。这些特别需要识别和研究孤儿TeV耀斑，即在其他波段没有对应物的耀斑。在2007/2008年，MAGIC望远镜定期监测了三个TeV耀变体：Mrk 501，Mrk 421和1 ES 1959+650。我们提出了这些观测的初步结果，包括测量的光变曲线和相关性研究VHE伽马射线和X射线和VHE伽马射线和光学R-波段的Mrk 421。
2009-02-26 astro-ph.HE
Monitoring of bright blazars with MAGIC telescope
耀变体是一类活动星系核，其特征是相对论性喷流（喷流）朝向视线方向，是公认的河外TeV $γ$射线发射源。自2006年以来，MAGIC望远镜定期观测到三颗TeV亮耀变体Markarian（Mrk）421、Mrk 501和1 ES 1959+650，单次曝光时间为30至60分钟。MAGIC的灵敏度允许为每个这样的观测建立一个蟹状星云通量的30%的通量水平。在Mrk 421的情况下，在不同的时间尺度和X射线/TeV的排放量之间的高度相关性强通量的变化已被观察到。此外，还显示了2007/8年Mrk 501和1 ES 1959 +650光变曲线的初步测量结果。
2009-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lower Bounds on Intergalactic Magnetic Fields from Simultaneously Observed GeV-TeV Light Curves of the Blazar Mrk 501
我们推导出星系际磁场（IGMF）的上限对回波发射的耀变体Mrk 501，也就是说，延迟GeV的发射次级$e^{-}e^{+}$对通过初级TeV的伽马射线与宇宙红外背景的相互作用。利用VERITAS，MAGIC和{ \it Fermi}-LAT在2009年的多波长活动期间（包括TeV耀斑）同时观测到的GeV-TeV光变曲线，推导出$B \gtrsim 10^{-20} {\rm G}$ IGMF强度的界限，置信度为90%，场相干长度为1 kpc。由于我们的分析是基于坚定的观测数据单独和几乎免费的假设有关的主要TeV通量在未观测到的时期或谱带，我们的对回波通量的评估是保守的，非零IGMF的证据是更强大的相比，以前的研究。
2011-10-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Long-term optical polarization variability and multiwavelength analysis of Blazar Mrk 421
介绍了2008年2月至2016年5月收集的Blazar Mrk 421的8年R波段天文学测量数据的结果，以及2008年5月，2010年3月和2013年4月观察到的耀斑周围从射电到TeV $γ$射线的广泛多波长观测。最重要的结果是在2013年发现的，当时源在4月10日在R波段显示非常高的亮度状态$11.29\pm 0.03$ mag（$93.60\pm 1.53$ mJy），在5月13日显示偏振度（$11.00\pm0.44$）。光学数据的分析表明，偏振变化是由于两个偏振分量的叠加，可能会产生在两个不同的发射区域。在2013年4月最大值之后的7个晚上进行了一项夜间天文偏振变率研究，发现4月14日，15日，16日和19日晚上的通量和偏振变化。此外，通量显示出$Δ\,t=$ 2.34 $\pm$ 0.12小时的最小变化时间尺度，并且偏振度在$Δ\,t\sim$分钟的时间尺度内呈现$\sim$（1 - 2）的变化。此外，对夜间数据的详细分析表明，大尺度磁场的相干长度为$l_B\simeq$ 0.3 pc，与相对论性冲击波传播的距离具有相同的数量级。这一结果表明，夜间偏振变化与磁场的空间变化之间存在联系。对R波段完整数据以及该天体历史光学光变曲线的分析表明，Mrk 421的变化周期为16.26 $\pm$ 1.78年。
2017-07-18 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
Suzaku Wide Band Analysis of the X-ray Variability of TeV Blazar Mrk 421 in 2006
本文介绍了2006年4月28日利用朱雀卫星对TeV耀变体Mrk 421的X射线观测结果。在观测期间，Mrk 421正在经历一次大耀斑，X射线通量是可变的，在大约6小时内从7.8x10 ^{-10} erg/s/cm ^2下降了约50%，然后增加了约35%。由于Suzaku的宽带通和高灵敏度，我们测量了0.4- 60 keV波段的光谱演化，数据段短至~1 ksec。数据显示偏离简单的幂律模型，但也有明显的光谱变化。的时间分辨光谱拟合的同步加速器模型，其中观察到的光谱是由于在均匀磁场辐射的电子的指数截止幂律分布，该模型是优于一个破碎的幂律。作为另一种情况下，我们分离的频谱分为“稳定”和“可变”的组成部分，减去在最低流量期间的频谱从其他数据段。在这种情况下，差异（“可变”）光谱都很好地描述了一个打破幂律模型与光子指数伽玛~ 1.6，打破能量epsilon_{brk} ~ 3 keV的另一个光子指数伽玛~ 2.1以上的突破能量，不同的只是通过归一化，而“稳定”的组成部分的光谱是最好的描述同步加速器模型。我们认为快速变化的分量是由于相对局部的冲击（费米I）的加速，而缓慢变化（“稳定”）的分量是由于位于沿喷流更大的距离，或由于其他加速过程，如随机加速磁湍流（费米II）在更广泛的区域的冲击叠加。
2009-05-08 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
An Explanation for 13 consecutive days activities of Mrk 421
在Mrk 421的活动期内，同步辐射谱能量分布分量的峰位发生了迁移，并伴随着X射线和GeV-TeV $γ$射线带的孤焰。一个几何解释和标准的冲击或随机加速模型的耀变体发射很难再现这些观察到的行为。本文将重联电场引入到粒子输运模型中，对Mrk 421的观测行为进行了线性加速。我们注意到，在X射线和GeV-TeV $γ$ -射线波段，伴随着孤儿耀斑，多波长光谱能量分布特征通过移动峰值频率而演化的强有力证据提供了耀变体喷流中重要的静电加速诊断。选取合适的模型参数，将模拟结果应用于2010年3月Mrk 421的13天耀斑事件，重点研究了峰值频率移动后的多波长光谱能量分布特征的演化。电场强度与磁场强度的比值对同步辐射谱能量分布分量峰值频率的时间演化有重要影响。我们认为，静电加速通过移动峰值频率的多波长光谱能量分布特性的演变是合理的。基于模型结果，我们认为同步辐射光谱能量分布分量的峰值频率可能代表耀变体的一个暂时特征，而不是永久特征。
2020-09-14 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
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
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
Multi-wavelength study of the short term TeV flaring activity from the blazar Mrk 501 observed in June 2014
在这项工作中，我们研究了由FACT和H.E.S. S探测到的高同步辐射峰值blazar Mrk 501的短期耀斑活动。2014年6月23日至24日期间，在2-20 TeV能量范围内的望远镜（MJD 56831.86-56831.94）。我们重新审视这个主要的TeV耀斑的源的背景下，几乎同时多波长观测的伽马射线在MeV-GeV制度与费米LAT，软X射线在0.3-10 keV范围内的Swift-XRT，硬X射线在10-20 keV和15-50 keV波段分别与MAXI和Swift-BAT，紫外光学与Swift-UVOT和15 GHz的无线电与OVRO望远镜。我们对2014年6月15日至30日期间Fermi-LAT、Swift-XRT和Swift-UVOT的数据进行了详细的时间和光谱分析（MJD 56823-56838）。利用Swift-BAT、MAXI和OVRO望远镜的近同步存档数据以及SPOL天文台的V波段光学偏振测量数据，对FACT和H.E.S. S探测到的Mrk 501的TeV巨耀斑进行了研究。望远镜在Mrk 501的TeV耀斑活动中，除了软X射线的变化外，从射电到高能γ射线的多波长辐射没有明显的变化。不同的软X射线发射被发现与γ射线发射在TeV的能量在耀斑活动的源。观察到软X射线光子谱指数与积分通量反相关，表现出更亮时更硬的行为。在上述期间，V波段光偏振的平均值为4.5%，而相…
2018-08-13 astro-ph.HE
Optical polarization properties of February 2010 outburst of the blazar Mrk 421
在本文中，我们探讨了2010年2月发现的耀变体Mrk 421的多波长爆发期间的光学偏振行为。我们使用的光学偏振测量的波长范围500-700 nm的SPOL观测可在2010年1月1日和2010年3月31日（MJD 55197-55286），包括从源检测到的多波长耀斑活动的时间约2010年2月16日至17日（MJD 55243-55244）。我们还使用近同时的光学和无线电通量测量SPOL在V和R波段和OVRO分别在15 GHz。我们发现，在光学和无线电波段的排放不显示任何显着的变化，在源活动不像在X射线和$γ$ -射线能量在爆发。的光学和无线电通量的测量被发现是一致的长期静态发射的源。此外，在X射线和$γ$ -射线爆发期间，波长范围500-700 nm内的线偏振降低到1.6 $\%$的最小值，该最小值显著低于$\sim$ 4.2 $\%$的长期平均值。偏振角在114 $^\circ$ -163 $^\circ$之间变化，在此期间优选的平均值为$\sim$ 137 $^\circ$。我们估计的偏振度的喷气机考虑到在R波段的主机星系污染的内在，并比较这与理论同步极化估计的相对论性电子在发射区充满了有序和混乱的磁场的幂律分布。在此期间的不同时期的估计的内禀线偏振被发现是一致的理论同步极化产生的相对论电子的幂律谱指数$\sim$ 2.2。
2019-05-13 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
Statistical analysis on XMM-Newton X-ray flares of Mrk 421: distributions of peak flux and flaring time duration
blazar喷流的能量耗散机制尚不清楚。Blazar的耀斑可以提供这个问题的见解。本文报道Mrk 421的XMM-牛顿X射线耀斑的统计结果。我们分析了Mrk 421的所有公开的XMM-牛顿X射线观测，并构造了光变曲线。通过对光变曲线的拟合，得到了耀斑的峰值通量（$F_{\rm p}$）和耀斑持续时间（$T_{\rm fl}$）等参数。发现$F_{\rm p}$和$T_{\rm fl}$的分布都服从幂律形式，且具有相同的指数$α_{\rm F}=α_{\rm T}\approx1$。统计特性与一维空间中具有能量耗散的自组织临界性（SOC）系统的预测一致。这类似于太阳耀斑，但具有不同的空间维度的能量耗散域。这表明Mrk 421的X射线耀斑可能是由磁重联机制驱动的。此外，在分析中，我们发现$\sim1000\ $的时间尺度上的变异性频繁出现。这种快速变化表明发射区中的磁场为$\geq 2.1δ_{\rm D}^{-1/3}$ G（$δ_{\rm D}$是多普勒因子）。
2018-08-18 astro-ph.HE
NICER Perspective on TeV Blazar Mrk~421: X-ray Variability and Particle Acceleration
Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra（乌罗兹瓦格拉大学扬努什·吉尔天体物理研究所）；Doctoral School of Exact and Technical Sciences, University of Zielona Góra（乌罗兹瓦格拉大学精确与技术科学博士学院）；CAS Key Laboratory for Research in Galaxies and Cosmology, Department of Astronomy, University of Science and Technology of China（中国科学院大学天文系星系与宇宙学研究重点实验室）；School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）
基于 NICER 的 45 次 X 射线观测，研究了 TeV 耀变体 Mrk~421 的 X 射线变异性，发现对数抛物线模型最佳描述光谱，并揭示了硬度比、光子指数与曲率参数的相关性，支持能量依赖的粒子加速机制。
2026-06-07 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
An eclipsing binary black hole candidate system in the blazar Mrk 421
从Blazar Mrk~421的多波长光变曲线中去除爆发，构造了该系统的无爆发时间序列。一个独立于模型的功率谱光变曲线分析，在光学，硬X射线和伽马射线的这种爆发状态，也是完整的光变曲线，显示了明确的证据，周期约310天的所有波长的研究。随后的一个完整的极大似然分析拟合日食模型确认了310 \pm 1天的周期。在源的无爆发状态下的信号的功率谱不遵循闪烁噪声行为，因此，产生它的系统不是自组织的。这一点以及在无爆发状态下更好地定义周期性的事实强烈表明，它不是由与中央引擎相关的任何内部物理过程产生的。这种周期性的最简单的物理机制是由一个轨道运行的超大质量黑洞伴星遮蔽中心引擎所产生的动力学效应。有趣的是，最佳日食模型推断亮度增强（136.4 \pm 20）%，这表明日食导致了引力透镜增亮。与这种解释相一致，日食只发生在轨道周期的（9.7 \pm 0.2）%。
2016-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for Axion-Like Particles with the Blazar Observations of MAGIC and Fermi-LAT
利用大型大气伽玛成像切伦科夫望远镜（MAGIC）和费米大天区望远镜（Fermi-LAT）高精度测量了耀变体Markarian 421（Mrk 421）和PG 1553+113的$γ$射线谱，研究了类轴子光子振荡效应.我们调查的约束ALP参数空间使用Mrk 421和PG 1553+113的15和5个阶段的观察，分别。我们发现，与所有15个阶段的组合分析提高了Mrk 421观测的限制。由Mrk 421观测设定的组合限制排除了ALP参数区域，其中对于$\sim 8\times 10^{-9}\, {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 2\times 10^{-7}\rm \, eV$的ALP质量为95% $\rm C.L.$，具有$g_{aγ} \gtrsim 2 \times 10^{-11} \, \rm GeV^{-1}$的ALP-光子耦合。我们还发现，ALP假设可以略微改善某些参数区域中对PG 1553+113结果的拟合，并且在这种情况下不设定限制。
2022-01-07 astro-ph.HE hep-ph
Search for Blazar Flux-Correlated TeV Neutrinos in IceCube 40-String Data
我们提出了一个有针对性的搜索耀变体通量相关的高能量（$\varepsilon_ν> 1$ TeV）中微子从六个明亮的北方耀变体，使用公共数据库的北半球中微子在“IC40”40弦操作的冰立方中微子天文台（2008年4月至2009年5月）。我们的六个目标耀变体是VERITAS TeV伽马射线天文台长期监测活动的主题。我们使用公开可用的VERITAS光变曲线来确定过量和燃烧排放的周期。这些预定义的时间间隔作为我们的“活动的时间窗口”，在寻找多余的中微子，相对于泊松波动的近各向同性的大气中微子背景，占主导地位，在这些能量。在定义了优化搜索的参数后，我们用蒙特卡罗模拟确认了预期的泊松行为，然后在实际数据中测试多余的中微子。我们进行两次搜索：一个是与IC40运行期间发生的Mrk 421明亮耀斑相关的多余中微子，另一个是与其他五个耀变体（Mrk 501，1ES 0805+524，1ES 1218+304，3C66A和W Comae）最明亮的发射周期相关的多余中微子，所有这些都比Mrk 421耀斑要暗得多。我们发现没有显着过剩的中微子从预选耀变体方向在选定的时间窗口。我们得出90%的置信度上限的预期通量相关的中微子从每次搜索的数量。这些限制与以前的点源搜索和费米GeV通量相关搜索是一致的。我们的上限足够接近物理上有趣的制度，我们预计未来的分析使用已经收集的数据将约束模型或产生发现的第一个耀变体相关…
2016-10-11 astro-ph.HE
MAGIC and Multi-Wavelength Observations of Mrk 180 and 1ES 2344+514 in 2008
同时多波长（MW）的运动是最有前途的方法来调查仍然未被揭示的性质的耀变体，活动星系核是可变的所有时间尺度从无线电到TeV的能量。2008年，MAGIC合作组织了两次关于高频峰值blazar Mrk 180和1 ES 2344+514的MW活动。从无线电到TeV伽马射线，RATAN-600，Metsähovi，Effelsberg，VLBA（仅1 ES 2344+514），IRAM，KVA，Swift，AGILE，Fermi-LAT和MAGIC-I都参与了这些活动。Mrk 180是在2006年被MAGIC发现的，能量为TeV，而1 ES 2344+514是多年来已知的TeV发射体。由于它们的发射相当微弱，特别是在TeV能量下，这些活动代表了相当具有挑战性的观测。事实上，Mrk 180迄今为止尚未在MW活动中进行过研究，而对于1 ES 2344+514，迄今为止文献中仅报道了一次包括TeV测量的活动。在这篇文章中，我们将提出详细的MW光变曲线的两个来源，并描述复合宽范围的光谱能量分布的理论模型。
2011-09-30 astro-ph.HE
Spectral analysis of the blazars Markarian 421 and Markarian 501 with the HAWC Gamma-Ray Observatory
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台在$\sim300$至100 TeV的能量范围内测量非常高的能量天空，并在2015年6月至2017年12月的837天内探测到两个高同步加速器峰值BL Lacertae天体，Markarian 421和Markarian 501。在这项工作中，我们提出了详细的时间平均谱分析。利用河外背景光模型，研究了1TeV以上两个耀变体的内禀光谱特性的差异，初步结果表明，Mrk 421的内禀光谱符合幂律方程，能量截止函数为指数，光子指数为$α_{421}=2.22\pm0.10$，能量截止函数为$Ec_{421}=5.24\pm1.02$ TeV，而对于Mrk 501，本征谱由具有谱指数$α_{501}=2.40\pm0.06$的幂律很好地描述，而不需要能量截止。
2019-09-03 astro-ph.HE
X-ray Intra-day Variability of the TeV Blazar Mrk 421 with Suzaku
我们目前的X射线通量和光谱分析的三个点朱雀观测TeV高同步辐射峰值blazar Mrk 421采取整个完整的操作期间。2008年5月5日的观测结果是，在364.6千秒（即，101.3小时），这是迄今为止在X射线能量0.8 - 60 keV下对该源或任何耀变体进行的最长和最均匀采样的连续观测。我们发现，在所有的光变曲线中，所有的软带和硬带都有大幅度的日内变化。对软硬带光变曲线的离散修正函数分析表明，软硬带的辐射是同空间的，并且是由同一轻子群发射的。硬度比图表明，与较软的带相比，较硬的带中的源更易变。该源是硬时，更明亮，以下的高同步峰值耀变体的一般行为。所有三条光变曲线的功率谱密度均以红噪声为主，具有一定范围的功率谱斜率。如果假设发射源离中心超大质量黑洞非常近，则可以粗略估计其质量为~ 4 * 10^{8} M_{\odot};但如果变化是由于那里产生的扰动平流进入喷流，从而多普勒增强，则更高的质量与最快的变化相一致。我们简要地讨论了可能的物理机制，最有可能负责所观察到的通量和光谱变化。
2019-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Photon Intensity of Extragalactic Background Light with the HAWC Observatory for the Blazar Mrk 421
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）；Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文系）；Temple University（天普大学）
利用HAWC天文台长期监测数据，通过分析Mrk 421高发射态下的能谱截断，给出河外背景光光子强度的上限，并发现截断源于源内。
2026-05-21 astro-ph.HE
Lower Bounds on Magnetic Fields in Intergalactic Voids from Long-Term GeV-TeV Light Curves of the Blazar Mrk 421
从TeV γ射线与宇宙红外背景的γγ相互作用中产生的次级e^-e^+辐射的延迟GeV对回波通量的约束条件出发，导出了银河系与耀变体Mrk 421之间区域星系际磁场（IGMF）振幅B的下限。斯隆数字巡天绘制的星系分布图显示，这一区域主要是一个巨大的星系间空洞。我们利用的数据，从长期的，同时GeV-TeV的观测费米大面积望远镜和ARGO-YBJ实验延长超过850天。对于一个假设的B值，我们评估TeV数据中预期的每日GeV对回波通量，选择超过费米2-σ灵敏度的日期，计算每个日期的费米数据排除该通量的概率，然后使用逆正态方法组合概率。因此，只要等离子体不稳定性对电子对的冷却并不重要，那么在4- σ能级上，当场相干长度为1 kpc时，我们排除了B < 10^{-20.5} G的可能性。这比我们以前从Mrk 501的观测中获得的2-σ界限要重要得多，这是由于ARGO-YBJ的更广泛的数据以及改进的统计分析。与大多数其他IGMF界限的研究相比，我们在这里提出的非零IGMF的证据是更强大的，因为它不依赖于未经证实的假设在未观测期间的主要TeV排放。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray intraday variability of the TeV blazar Mrk 421 with {\it XMM-Newton}
本研究利用XMM-Newton长达17年的X射线观测，分析TeV耀变体Mrk 421的日内流量与谱变化，通过多种统计方法揭示其变化特性，为喷流粒子加速和发射过程提供约束。
2022-06-05 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
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
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
Confronting observations of VHE gamma-ray blazar flares with reconnection models
已经提出了几种模型来解释在耀变体中观察到的快速伽马射线变化，但其起源仍然存在争议。一种情况是磁重联，这是一个可以有效地将磁能转换为在重联层中加速的相对论粒子能量的过程。在我们的研究中，我们将最先进的粒子模拟结果与极高能（VHE，E > 100 GeV）伽马射线的耀变体观测结果进行了比较。我们的目标是测试我们的模型预测的快速伽马射线的变化与数据和约束的参数空间的模型，如磁场强度的未连接的等离子体和重联层的方向在blazar喷流。为了进行第一次比较，我们使用了2013年MAGIC和VERITAS望远镜观测到的Mrk 421的VHE伽马射线光变曲线。模拟的VHE光变曲线是使用Mrk 421的可观测参数生成的，如喷流功率，体洛伦兹因子和喷流视角，并作为真实数据进行采样。我们的研究结果为未来与下一代切伦科夫望远镜的模型到数据比较铺平了道路，这将有助于进一步限制不同的可变性模型。
2021-09-17 astro-ph.HE
