On weak redshift dependence of gamma-ray spectra of distant blazars
宇宙射线的视线相互作用为遥远耀变体的硬伽马射线光谱提供了一个自然的解释,人们认为耀变体能够产生伽马射线和宇宙射线。对于红移z> 0.1的源,在宇宙射线与靠近观测者的背景光子相互作用中产生的次级伽马射线可以支配起源于源的初级伽马射线。从一个分量到另一个分量的跃迁伴随着光谱指数的变化,这取决于源的红移。我们提出的理论预测,并表明他们同意从费米大面积望远镜的数据。这一协议,结合大气切伦科夫望远镜的光谱数据,提供了宇宙射线加速活动星系核的证据,并为研究光子背景和星系间磁场开辟了新的机会。
2012-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Role of line-of-sight cosmic ray interactions in forming the spectra of distant blazars in TeV gamma rays and high-energy neutrinos
活动星系核(AGN)可以产生伽马射线和宇宙射线。观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线信号可能主要是由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线。这解释了在遥远的耀变体中观测到的令人惊讶的低衰减,因为平均而言,次级伽马射线的产生距离地球比距离源的距离近得多。因此,在TeV范围内观察到的光谱不依赖于固有的伽马射线光谱,而它取决于宇宙射线源的输出。我们将这一假设应用于一些来源,在每种情况下,我们都获得了很好的拟合,加强了对所观察到的光谱的解释,这是由于二次伽马射线。我们探讨了这种解释的限制银河系外的背景光和活动星系核中的宇宙射线的生产的后果。我们还对中微子信号进行了预测,这有助于探测活动星系核中宇宙射线的加速。
2011-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Optical-IR extragalactic background from gamma-ray absorption studies
来自河外源的甚高能量(VHE)伽马射线,通过伽马-伽马碰撞与弥漫的星系间辐射场相互作用,提供了一种完全独立于直接测量的另一种方式来限制弥漫的背景光。然而,极限取决于我们对伽马射线源的物理知识。在澄清背景光和VHE光谱之间的相互作用,我总结了可获得的限制的程度和有效性,以及未来的改进可以预期。
2012-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Missing cosmic metals revealed by X-ray absorption towards distant sources
到目前为止,所有恒星在宇宙时代产生的重元素(金属)的普查仅限于~50%;其中只有一半仍然在它们的母星系中发现。大多数金属被强大的星系风从星系驱逐到环星系(甚至更遥远的星系间)空间,留下了这些关键化学物质的数量,热性质和分布的不确定性。这些分散的金属可吸收来自遥远光源的软X射线光子。我们发现,它们的综合贡献可以检测的形式增加X射线吸收的距离,为各种高能宇宙源。基于广泛的宇宙学模拟,我们评估所有宇宙金属的$\sim$ 10%存在于星系际介质中。大部分的X射线吸收反而来自沿着视线的一些离散结构。这些延伸的结构,可能是精确定位的星系群,含有百万度,富含金属的气体,比宇宙平均密度高100- 1000倍。另外约10%的宇宙金属可能存在于这个阶段。
2015-01-05 astro-ph.HE
PKS 1502+106: a new and distant gamma-ray blazar in outburst discovered by the Fermi Large Area Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)发现了一个快速的(约5天),高能量来自blazar PKS 1502+106源的(E >100 MeV)伽马射线爆发(OR 103,S3 1502+10,z=1.839)开始于2008年8月5日,随后在接下来的几个月里有明亮和可变的通量。伽马射线定位和识别,以及光谱和时间行为在第一个月的费米全天空调查的结果报告在这里与多波段表征作为第一个费米多频运动的结果之一。这次活动包括Swift ToO(随后在8月7日至22日进行了16天的观测,MJD 54685-54700),VLBA(在MOJAVE计划内),欧文斯谷(OVRO)40米,Effelsberg-100米,Metsahovi-14米,RATAN-600和Kanata-广岛无线电/光学观测。通过对INTEGRAL、XMM-牛顿和斯皮策空间望远镜的观测资料进行分析,得到了这个新的伽马射线耀变体的更完整的图像。
2010-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-variable cosmologically distant gamma-ray emitters as an imprint of propagation of ultra-high-energy protons
通过超高能质子在宇宙微波背景辐射中传播留下的足迹,可以追踪超高能质子的加速点。在几十Mpc的扩展区域中产生的次级电子通过同步辐射主要在母体质子的初始方向上发射它们的能量。它形成了一个不变的和紧凑的(几乎点状)高能伽马射线源。对于宇宙学上遥远的天体,这种效应的重要性增加了;由于严重的能量损失,即使在极弱的星系际磁场的情况下,UHE质子也无法到达我们。此外,在高红移时,由于过去的CMB密度更大、能量更高,从质子到次级粒子的能量转换变得更加有效。这增加了UHE宇宙射线被次级同步加速器伽马辐射追踪的机会。本文讨论了从UHE质子到同步辐射的能量转移效率的能量收支和红移关系。在费米LAT和钱德拉天文台的可探测性的背景下,计算和讨论的角度和光谱分布的伽马和X射线能量带的辐射。
2011-05-10 astro-ph.HE
GeV breaks in blazars as a result of gamma-ray absorption within the broad-line region
费米伽马射线太空望远镜大面积望远镜探测到的最亮耀变体的光谱不能用简单的幂律模型来描述。使用破幂律(破缺能量为几GeV)可以获得更好的描述。我们在这里表明,清晰度和位置的休息,可以很好地再现吸收γ射线通过光子-光子对生产HeII莱曼复合连续和线。这意味着耀变体区位于距离超大质量黑洞一光年内的宽线区(BLR)的最高电离区域内。伽马射线光谱突变的观测为研究极紫外/软X射线中的BLR光子场开辟了一条途径,否则我们无法看到这些光子场。
2010-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Polarization Dependence of Gamma-Gamma Absorption - Implications for Gamma-Ray Bursts and Blazars
本文分析了高能γ射线的不透明度对低能光子γ-γ吸收的依赖性,γ射线和目标光子的偏振。到目前为止,这一过程只被认为是使用偏振平均伽玛-伽玛吸收截面。它表明,在偏振伽马射线发射的情况下,受到源固有的伽马-伽马吸收的偏振目标光子,这可能会导致轻微高估的伽马-伽马不透明度高达~ 10%的情况下,一个完美的有序磁场。因此,对于现实的天体物理的情况下,部分有序的磁场,使用的偏振平均伽马-伽马截面是合理的实际目的,如估计的最小多普勒因子推断的伽马射线暴和耀变体,基于伽玛-伽玛透明度参数,本文量化的非偏振辐射近似引起的小误差。此外,它示出,初始极化的伽马射线的极化依赖的伽马-伽马吸收可以导致超出由伽马-伽马吸收引起的光谱中断的极化的轻微增加,到一个量明显不同于预期的极化的变化,如果相同的光谱中断产生的基础电子分布的中断。这可以作为伽马-伽马吸收是否与诸如伽马射线暴和耀变体等源相关的诊断,其中伽马射线发射可能固有地高度极化。
2014-09-05 astro-ph.HE
The Extragalactic Background Light Absorption Feature in the Blazar Component of the Extragalactic Gamma-ray Background
来自宇宙辐射源的高能光子由于与河外背景光(EBL)的对产生相互作用而衰减。任何高能宇宙粒子群的集体发射都将在最高能量处表现出吸收特征。我们计算这种吸收功能的耀变体的集体发射的耀变体的伽马射线光度函数(GLF)和EBL的各种模型。我们发现,模型的耀变体GLF预测较高的相对贡献的高红移耀变体的耀变体集体光谱的结果在发射,是更容易受到衰减的EBL,因此导致更突出的吸收功能,允许更好地区分EBL模型。因此,我们表明,这样的吸收功能的意见将包含有关的耀变体GLF和EBL的信息,我们讨论的EBL模型和耀变体GLF的测试,将成为可能与即将到来的费米观测。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the Emissivity of Ultrahigh Energy Cosmic Rays in the Distant Universe with the Diffuse Gamma-ray Emission
在宇宙学距离上发射的能量大于10 ^19 eV的超高宇宙射线(UHECR)会被宇宙微波和红外背景辐射通过光强过程衰减。如果河外磁场像纳高斯一样强,那么由于扩散,较低能量的河外宇宙射线(~10^18-10^19 eV)在哈勃时间内只能传播小于~Gpc的线性距离。这使得我们无法直接观测到宇宙中的大多数UHECR,因此观测到的UHECR强度仅反映了附近宇宙中数百Mpc范围内的发射率。然而,遥远宇宙中的UHECR通过与宇宙背景光子的相互作用,产生UHE电子和伽马射线,这些电子和伽马射线反过来引发宇宙背景光子的电磁级联。这种次级级联辐射形成了河外扩散GeV-TeV伽马射线辐射的一部分,与原始的UHECR不同,它是可以观测到的。受费米/LAT对河外弥漫伽马射线背景辐射的新测量的启发,我们通过要求它们产生的级联辐射不超过观测水平,获得了遥远宇宙中UHECR发射率的上限。通过与候选UHECR源(如伽玛暴和活动星系核)在高红移下的γ射线发射率的比较,我们发现,所获得的平坦质子谱的上限比伽玛暴中的γ射线发射率大~10^1.5倍,比BL Lac天体中的γ射线发射率小~10倍。在铁核组成的情况下,导出的上限的UHECR发射率是一个因素的3-5倍。进一步得到了宇宙成因中微子通量的鲁棒上限,这是冰立方探测器和下一代探测器JEM-EUSO勉强可以达到的。
2011-07-22 astro-ph.HE
Understanding the spectrum of a distant blazar PKS 1424+240 and its implications
我们计算了一个遥远的耀变体PKS 1424+240的伽玛射线能谱,它位于红移z > 0.6035处,其中观测到的最高能量的初级伽玛射线的光学深度τ> 5。光谱形状与宇宙射线与背景光子的视线相互作用中产生的次级伽马射线的预期吻合得很好。特别地,我们发现在0.6 < z < 1.3的范围内与源红移有可接受的一致性。我们讨论了现有和未来数据对河外背景光(EBL)模型和光源红移的影响。在未来的情况下,在较低的能量时间变化的检测,可以设置更多的限制性限制源红移和EBL模型。
2014-04-16 astro-ph.HE
Breaks in gamma-ray spectra of distant blazars and transparency of the Universe
星系际空间的不透明性将TeV伽马射线的平均自由程限制在几十兆秒差距。然而,来自许多更远来源的TeV光子已经被探测到。在每种特定情况下,这可以解释为目前未知的源中工作的机制导致发射光谱硬化。在这里,我们表明,这种解释是不支持的所有观测源的合奏分析。在具有最低不透明度的红外背景模型的框架中,我们重建了遥远耀变体的发射光谱,并发现向上的光谱突变恰好出现在吸收效应至关重要的能量处。由于这些能量对于位于不同距离的类似源来说非常不同,我们得出的结论是,这些断裂是吸收不正确解释的假象,因此,即使在最保守的模型中,宇宙对伽马射线的不透明度也被高估了。这意味着一些新的物理或天体物理现象应该会影响伽马射线的长距离传播。一部分高能光子在源附近转化为惰性新粒子,并在靠近观察者的地方再转化回来,这种情况与我们的结果并不矛盾。[删节]
2014-06-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing intergalactic radiation fields during cosmic reionization through gamma-ray absorption
我们讨论了在极高红移(z~5-20)星系际辐射场(IRFs)的γ-γ对产生对高能γ射线的吸收,以及探测宇宙再电离时代的前景。对于演化中的IRF,采用了一个包含第二星族和第三星族恒星的半解析模型,该模型与现有的各种高Z观测结果一致,包括类星体光谱测量,WMAP汤姆森深度约束,近红外源计数限制,我们发现,低于Lyman边能量的紫外IRF的强度在几倍于10^{-19} erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1} sr^{-1}的范围内,在z~5处可引起高于~12 GeV的明显衰减,在z>~8-10处可降低到~6-8 GeV。这可以通过费米伽马射线太空望远镜或下一代设施如切伦科夫望远镜阵列、高级伽马射线成像系统或5@5在耀变体或伽马射线暴的光谱中观察到,为早期恒星形成和宇宙再电离提供了宝贵的见解。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Absorption spectroscopy of gamma-ray burst afterglows: probing the GRB line of sight
GRB吸收光谱学为高红移宇宙的研究开辟了一个新的窗口,特别是雨燕卫星的发射和余辉的快速精确定位。八米级望远镜可以在几个小时内从伽玛射线暴重新调整,从而能够获得高信噪比和高分辨率的余辉光谱。在本文中,我将简要回顾一下我们通过这项技术所学到的东西,并介绍一些用X-射手摄谱仪获得的第一批结果。
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Time dependent numerical model for the very high energy emissions of distant gamma-ray busrt GRB 201216C
最近,MAGIC合作组织报告了一个遥远的GRB 201216 C的甚高能量(VHE)发射的$\sim 5σ$统计意义。这种遥远的伽玛暴可能被河外背景光(EBL)有效地吸收。来自如此遥远的物体的VHE发射的起源仍然未知。在这里,我们提出了一个数值模型来研究这个遥远的伽玛暴的余辉发射。该模型求解了电子分布随时间演化的连续性方程,宽带观测数据可用前向激波的同步辐射加同步辐射自康普顿(SSC)辐射来解释。在$t \sim 10^3 -10^4 \rm s$处,预测观测到的0.1 TeV的通量可以达到$\sim 10^{-9} -10^{-10}\rm erg ~ cm^{-2} ~ s^{-1}$,即使有很强的EBL吸收,MAGIC望远镜仍然可以观测到如此强的Sub-TeV辐射。利用这个数值模型,模拟中的激波参数与另外两个Sub-TeV GRB(即,GRB 190114 C和GRB 180720 B),这意味着它们具有一些共同点:爆发能量高,爆发周围介质密度低,磁均分因子低。我们把GRB 201216 C看作是一个典型的GRB,并估算了MAGIC望远镜能探测到的GRB的最大红移,即,$z \sim 1.6$。我们还发现,这种遥远的伽玛暴的VHE光子能量只能达到$\sim 0.1 ~\rm TeV$。提高VHE望远镜的低能灵敏度对于探测这些远距离γ暴的Sub-TeV辐射是非常重要的。
2022-04-18 astro-ph.HE
Exploring the multiband emission of TXS 0536+145: the most distant gamma-ray flaring blazar
我们报告的平谱射电类星体TXS 0536+145在红移2.69的多波段监测活动的结果。这个源在2012年3月由费米号上的大面积望远镜在一个非常高的伽马射线活动状态下探测到,成为迄今为止探测到的最高红移的伽马射线耀斑。在耀斑的高峰期,该源的伽马射线亮度达到了6.6 x 10^49 erg/s,这与最明亮的耀变体的亮度相当。这一活动引发了雨燕、甚长基线阵列、欧洲VLBI网络和Medicina单碟望远镜的无线电到X射线监测观测。观察到从无线电到X射线的显著变化,支持使用TXS 0536+145识别伽马射线源。射电和伽马射线的光变曲线都显示出类似的行为,伽马射线导致射电变率的时间滞后约4-6个月。光度的增加与无线电频谱的平坦化有关。在高分辨率秒差距尺度的射电图像中没有发现与耀斑相关的新的超光速成分。在耀斑期间,伽马射线光谱似乎偏离了幂律,显示出在平均活动状态期间不存在的曲率。TXS 0536+145的伽马射线特性与高红移的伽马射线耀变体所显示的一致。
2014-09-01 astro-ph.HE
Gamma-gamma absorption in the $γ$-ray binary system PSR B1259-63/LS 2883
观测到的$γ$射线双星PSR B 1259 -63/LS 2883的TeV光变曲线表明,在近星点处的通量减少,这不能完全用发射机制来解释。然而,这种观测到的减少可以用恒星和盘光子的伽马-伽马吸收来解释。我们计算PSR B1259-63/LS 2883中的伽马-伽马吸收,同时考虑到来自星周盘和恒星的光子,假设$γ$射线起源于脉冲星的位置。由于星周盘光子引起的伽马-伽马吸收导致通量的$\approx14\%$减少,并且在近星点前几天内,$\approx52\%$($>1$ TeV)总体减少,同时伴随着$γ$射线光子指数的硬化。虽然单靠伽马-伽马吸收不足以解释H.E.S.S.的全部复杂性。$γ$ -射线光变曲线,它导致预测通量的显着降低,这与观察到的降低是一致的。此外,我们还计算了γ-γ吸收的上限,假设发射产生于弓形激波的顶点。在2021年近星点通过期间,CTA的未来观测可能能够根据伽马-伽马吸收的程度限制发射的位置,并测量近星点周围光谱的硬化。
2017-03-02 astro-ph.HE
Disentangling Hadronic and Leptonic Cascade Scenarios from the Very-High-Energy Gamma-Ray Emission of Distant Hard-Spectrum Blazars
最近来自\emph{Fermi}大面积望远镜的数据揭示了大约十几个遥远的硬光谱耀变体,它们具有与它们相关的极高能量(VHE; $\gtrsim 100$ GeV)光子,但其中大多数尚未被成像大气切伦科夫望远镜探测到。这些高能伽马射线光谱中的大多数,像其他极端高频峰值BL Lac天体的光谱一样,可以很好地解释为在源处发射的伽马射线或由超高能宇宙射线引起的级联,正如我们专门为KUV 00311 $-$ 1938所展示的那样。我们考虑了计划中的切伦科夫望远镜阵列(CTA)检测VHE源的前景,并展示了它如何通过测量样本中具有$z \lesssim 1$的几个光源的$\sim 500$ GeV以上的积分通量(取决于源红移)来区分这两种情况。超高能宇宙射线起源的强有力证据可以从CTA的VHE观测中获得。根据红移,如果经常引用的KUV 00311-1938($z = 0.61$)的红移是可信的,那么初步的H.E.S.S.数据支持由超高能宇宙射线引起的级联。硬光谱耀变体的精确红移测量对于这项研究至关重要。
2013-06-02 astro-ph.HE
Gamma-Gamma Absorption in Gamma-Ray Burst Environments
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最猛烈的爆炸,主要表现为明亮的伽玛射线短暂闪光。长伽马射线暴最有可能与一颗超大质量恒星的暴死有关。因此,它们被认为起源于最近或正在形成的恒星区域,其中有各种明亮的年轻恒星,例如OB协会。伽马射线暴是由星载伽马射线望远镜在MeV-GeV能量下探测到的,但也可能发射更高能量的伽马射线(甚高能伽马射线:E > 100 GeV),如纳米比亚的高能立体系统(H.E.S.S)等地面切伦科夫望远镜设施所观测到的。VHE伽马射线可以被低能光子通过对产生吸收,而伽玛暴附近的恒星提供了密集的辐射环境,这可能导致这种吸收。我们已经调查了有代表性的伽玛暴环境,并提供了一个估计的不透明度,伽玛射线吸收VHE伽玛射线从伽玛暴。我们发现,对于可能的性质的OB协会周围的伽玛射线暴的祖细胞,伽马-伽马吸收预计可以忽略不计。
2017-04-24 astro-ph.HE
TXS 1433+205: The most distant gamma-ray emitting FR II radio galaxy
喷流轴与观测者视线的方向在解释耀变体和射电星系观测到的现象中起着重要作用。在伽马射线波段,只有少数射电星系被确认,它们都位于附近的宇宙(z<0.5)。在这里,我们报告了与TXS 1433+205相关的4FGL J1435.5+2021,作为一个具有相当高的红移z=0.748的Fanaroff-Riley II型(FR II)射电星系,从而使其成为迄今为止已知的最遥远的伽玛射线探测射电星系。甚大天线阵巡天数据在3千兆赫分辨率的源形态为一个明亮的核心,喷流和两个热点,与总的端到端的投影长度之间的瓣端约170千秒差距。这个神秘天体的光学和射电性质表明它是一个高激发FR II射电星系。TXS 1433+205的多波长行为被发现是类似于其他伽马射线检测FR II源,但在高光度端。我们认为,正在进行的和即将到来的高分辨率无线电调查将导致更多的高红移射电星系的伽玛射线天空中的识别,从而使错位相对论喷流的全面研究。
2022-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
High Energy Gamma-ray Absorption and Cascade Emission in Nearby Starburst Galaxies
最近,费米、H.E.S.S.、和真理。由于星暴星系有很高的恒星形成率,并且在星暴中心区域有大量的尘埃,因此那里的红外辐射很强。伽马射线光子通过电子和正电子对的产生被星际辐射场光子吸收。产生的电子和正电子对通过逆康普顿散射通过级联发射将星际光子散射成非常高能量的伽马射线光子。在本文中,我们评估的贡献,这级联发射的伽马射线谱的M82和NGC 253。虽然由于伽马射线的衰减,很难直接看到能量大于10 TeV的宇宙射线的伽马射线证据,但由此产生的级联发射将是间接证据。通过包括级联组件,我们发现,总通量超过1 TeV的增加~18%和~45%的吸收通量相比,假设最大动能质子能量为45.3 TeV和512 TeV,分别。未来的伽玛射线观测站,如CTA,将能够通过与包括级联效应的理论发射模型进行比较,看到能量大于10 TeV的宇宙线的间接证据。
2010-12-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Role of Plasma Instabilities in the Propagation of Gamma-Rays from Distant Blazars
近年来,对遥远耀变体的GeV波段观测已被用于限制河外背景光(EBL)和河外磁场(EGMF)。为了支持这种说法,我们必须假设耀变体伽马射线引发的电磁级联的轻子分量被足够强的EGMF偏转,从而抑制了费米窗口中的信号。除了磁场,这种级联的发展可能受到等离子体不稳定性的影响,由于与星系际介质(IGM)的电离成分的相互作用。在本文中,我们通过一个蒙特卡罗模拟,其中这两种效果分别考虑到电磁级联模型,我们从合并的费米-HESS数据集得出这些情况下的约束。在1 ES 0229+200观测的特定情况下,我们表明,这两种解释的GeV通量抑制与现有的数据是兼容的,特别是通过假设磁场的$B \gtrsim 10^{-16}\,\rm{G}$或IGM温度的$T \lesssim 5 \times 10^{4}\,\rm{K}$沿视线。未来对高红移($z\lesssim 1$)TeV天体光谱的观测将有助于区分磁场和等离子体对IGM电磁级联的影响。
2013-11-26 astro-ph.HE
VERITAS Long-Term Observations of Hard Spectrum Blazars
VERITAS合作已经批准了对几个遥远的硬光谱耀变体的长期观测。我们提出了VERITAS长期观测1ES 1218 +304,1ES 0229 +200和1ES 0414 +009的第一个结果。对遥远的硬谱耀变体的伽马射线观测已经成为对宇宙弥漫的河外背景光(EBL)的一种有效的间接探测,这是由于伽马射线通过对产生相互作用$γ_{TeV}γ_{EBL}\rightarrow e^{+}e^{-}$的消光,预计在遥远的伽马射线源中会产生吸收特征。这里提出的源发射的光谱很好地符合幂律。
2013-07-26 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
Gamma-Gamma Absorption in the Broad Line Region Radiation Fields of Gamma-Ray Blazars
本文研究了平坦谱射电类星体(FSRQs)宽线区(BLR)辐射场的γ-γ吸收随γ辐射区位置的变化规律。这是做自洽的参数推断的光谱能量分布(SED)的形状在一个单区轻子EC-BLR模型的情况。在计算γ-γ不透明度和BLR辐射能量密度的归一化时,我们考虑了所有的几何效应。作为具体的例子,我们研究了FSRQs 3C 279和PKS 1510-089,保持BLR辐射能量密度在发射区域的位置固定在从SED推断的值。我们证实了以前的研究结果,由于$γγ$吸收在BLR辐射场的光学深度超过统一的3C 279和PKS 1510-089的伽马射线发射区域内的BLR的内边界的位置。它随着与中央发动机的距离单调减小,并且对于BLR内的位置下降到单位以下。对于BLR之外的位置,产生GeV伽马射线所需的BLR辐射能量密度迅速增加,超出了观测限制,从而使EC-BLR机制不可信。因此,为了避免BLR辐射场的显著伽马-伽马吸收,伽马射线发射区域因此必须位于BLR的外边界附近。
2016-03-09 astro-ph.HE
GRB 140206A: the most distant polarized Gamma-Ray Burst
伽马射线暴(GRB)的瞬发伽玛射线辐射的性质至今还远未完全阐明。线偏振的测量是一个强有力的工具,可以用来把进一步的约束的内容和相对论性的伽玛暴流出的磁化,以及在工作中的辐射过程。到目前为止,只有少数偏振测量可用于伽玛暴的即时发射。在这里,我们提出的即时发射的GRB 140206 A,获得与INTEGRAL/IBIS,斯威夫特/BAT,费米/GBM的分析。使用INTEGRAL/IBIS作为康普顿偏振计,我们能够将该GRB的第二峰的线偏振水平限制为在90% c.l.大于28%。我们还介绍了在国家伽利略望远镜(TNG)获得的GRB余辉光谱,这使我们能够测量这个GRB的距离,z=2.739。这个距离值加上IBIS获得的偏振测量值,使我们能够推导出迄今为止最深和最可靠的极限(xi <1x 10 -16),通过宇宙源上的真空双折射效应测量洛伦兹不变性破坏的可能性。
2014-08-18 astro-ph.HE
Transient gamma rays from the 2021 outburst of the recurrent nova RS Ophiuchi: the effect of gamma-ray absorption
本文研究了蛇夫座RS新星TeV伽马射线信号延迟峰值的原因,通过建立粒子加速模型并结合辐射传输方程,发现伽马射线吸收效应能自然解释该延迟,强调了多波段观测对理解新星粒子加速物理的重要性。
2025-04-02 astro-ph.HE
Detection of very-high-energy gamma rays from the most distant and gravitationally lensed blazar QSO B0218+357 using the MAGIC telescope system
类星体B 0218 +357是一颗耀变体,其宇宙学红移为z=0.944。它被一个红移z=0.68的螺旋星系引力透镜化。耀变体和它的透镜在射电到X射线波段中得到了很好的研究,费米-LAT探测到了几次能量超过100 MeV的耀变体爆发。强引力透镜被用来解释射电和GeV光变曲线中出现的相隔10-12天的两个分量。2014年7月,费米-LAT观测到另一次爆发,触发了MAGIC望远镜在100 GeV以上能量的后续观测。这些观测是在被透镜的强引力场延迟的分量的预期到达时间进行的,结果确实探测到了类星体B 0218 +357。使用相结合的费米-LAT和MAGIC数据集,我们报告的变化,这个独特的耀变体,最遥远的所有目前已知的非常高的能源。
2015-08-19 astro-ph.HE
Absorption features in gamma-ray spectra of BL Lac objects
耀变体中γ射线的产生场所与其与活动星系核周围光子场的相互作用密切相关。在这项工作中,我们讨论了一种间接的方法,可能有助于揭示存在的环境结构在BL Lac通过分析其伽马射线光谱。伽马射线穿过距离黑洞不同距离的结构时,通过伽马-伽马对产生与相应的光子场相互作用,在其光谱能量分布中产生吸收特征。伽马射线光子与假定的宽线区域的相互作用可能会减少伽马射线通量,只有当它的产生地点非常接近中央引擎时。另一方面,如果喷射光子与由pc尺度窄线区域产生的光学UV种子光子相互作用,则随后的伽马-伽马过程可能导致数百GeV的吸收特征。光谱达到TeV能量的源,如HBLs和EHBLs(极端耀变体),可能是研究这一主题的特殊探针。在这方面,我们讨论了最近的观察来源,可能会显示出这样的吸收功能在其伽马射线光谱的证据。最后,我们讨论了BL Lacs光谱中的亚TeV吸收特性如何影响其宽带建模,并最终代表了一个强大的诊断工具来约束伽马射线生产现场和射流环境。
2023-02-21 astro-ph.HE
The effect of the broad-line region with geometrical structures on gamma-ray absorption in blazars
宽线区(BLR)是耀变体的重要组成部分,特别是对于平谱射电类星体(FSRQ)。由BLR产生的软光子将显著地影响在相对论性喷流中产生的伽马射线光子的透明度。本文研究了BLR的几何结构对γ射线吸收的影响。我们发现,γ射线光学深度强烈依赖于BLR的几何结构。对于“平坦”结构的BLR,即使γ射线光子的发射区位于BLR腔体内,具有特定能量的γ射线光子也可以透明地逃逸。
2013-08-20 astro-ph.HE
Absorption of high-energy gamma rays in Cygnus X-3
微类星体天鹅座X-3是由伽马射线太空望远镜AGILE和费米探测到的。伽马射线发射是短暂的,随轨道周期调制,似乎与主要的射电耀斑有关,即与相对论性喷流有关。GeV的伽马射线通量可以通过周围X射线的内部吸收而大大衰减。在这项研究中,我们定量地研究了天鹅座X-3的对生产的影响,并限制了伽马射线源的位置。天鹅座X-3在X射线中表现出复杂的时间和光谱模式。在伽马射线耀斑期间,X射线辐射可以近似为明亮的盘状黑体成分和在硬X射线中延伸的非热尾,可能与盘上方的日冕有关。本文用数值方法计算了标准吸积盘上方伽马射线的精确光学厚度。电晕的发射和吸收也进行了研究。GeV的伽马射线被吸积盘内部发射的软X射线显著吸收。吸收模式复杂且各向异性。伴星风中汤姆逊散射导致的X射线各向同性倾向于增加伽马射线的不透明度。来自日冕的伽马射线被来自圆盘的光子强烈吸收,无法解释观测到的高能发射,除非日冕被不切实际地延伸。在GeV辐射中缺乏吸收特征表明,高能伽马射线应该位于距离致密物体至少10^8-10^10 cm的位置。伽马射线的发射不太可能来自日冕。
2011-03-20 astro-ph.HE
On the Polarized Absorption Lines in Gamma-ray Burst Optical Afterglows
伽马射线暴(GRB)光学余辉的分光偏振测量包含了连续谱线和吸收谱线的偏振信息。基于塞曼效应,强磁场中的吸收线被极化并分裂成三重态。本文求解了吸收线的偏振辐射转移方程,得到了吸收线的线偏振度随光学深度的变化关系。为了有效地测量吸收线的线性偏振度,需要至少为$10^3$ G的磁场强度。产生偏振吸收线的金属元素应该足够丰富,并且具有大的振荡强度或爱因斯坦吸收系数。我们鼓励偏振测量和吸收线的高色散观测,以检测早期伽玛射线暴光学余辉中的三重态结构。
2021-06-06 astro-ph.HE
Probing cluster environments of blazars through gamma-gamma absorption
大多数耀变体都被认为存在于巨大的椭圆星系中,但它们的星系团环境还没有被彻底研究过。星团环境可能包含由附近星系和/或星团内恒星产生的低能光子辐射场,这些辐射场产生弥散的星团内光。这些辐射场可以吸收非常高能量的伽马射线($E\gtrsim100$ GeV; VHE)并且触发对级联,其中通过在周围辐射场上的逆康普顿散射进一步产生具有较低能量的后续伽马射线,在观察到的光谱形状中留下特征印记。耀变体光谱形状的变化反映了其周围介质的性质。然而,我们发现,无论是集群内的光,也不是一个单独的附近星系的辐射场可以导致大量的伽马-伽马吸收。只有在多个$\gtrsim5$发光的邻近星系的情况下,才有可能发生大量的伽马-伽马吸收。这种情况在局域宇宙中是找不到的,但在更大的红移($z\gtrsim2$)下是可能的。由于VHE伽马射线从这样的距离预计将被强烈吸收的河外背景光,我们认为可能的签名的伽马射线诱导对级联计算预期的GeV通量似乎低于费米灵敏度,即使是$\sim10$附近的星系。
2014-10-31 astro-ph.HE
Results from MAGIC Observations of Extragalactic Relativistic Sources
主要大气伽马射线成像切伦科夫(MAGIC)实验是位于拉帕尔马加那利岛的两个17米望远镜阵列,自2009年以来以立体模式观察甚高能量(VHE)伽马射线天空。MAGIC的特点是其低能量阈值约为50 GeV,这使该系统在研究遥远的河外源方面具有独特的潜力,这些源的伽马射线发射由于河外背景光(EBL)的吸收而显着衰减。对来自河外源的GeV-TeV范围内的非热伽马射线的观测是其相对论性质的特征,因此对于我们理解这些物体的物理性质至关重要。自从立体观测开始以来,MAGIC已经观测到了大量不同类型的活动星系核(AGN),包括几个耀变体和遥远的类星体。在本文中,我们将回顾这些观测的一些最重要的结果。
2011-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展,包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外,我们还讨论了银河系中的瞬变源,如过去的伽马射线暴和超新星爆炸,对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE
Gamma-ray flare and absorption in Crab Nebula: Lovely TeV-PeV astrophysics
我们光谱适合GeV的伽玛射线耀斑最近观察到的蟹状星云考虑一个小的斑点洛伦兹推向我们。指出TeV-PeV区的逆康普顿耀斑比同步辐射增强了一个洛伦兹因子平方\sim <$^2,它已经排除了<$\gtrsim 200,并将被未来的TeV-PeV观测站CTA,Tibet AS + MD和LHAASO探测到。我们还表明,从蟹状星云发出的PeV光子被吸收的宇宙微波背景辐射通过电子-正电子对创建。
2012-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
EBL Inhomogeneity and Hard-Spectrum Gamma-Ray Sources
一些遥远的耀变体的硬极高能(VHE; $E > 100$ GeV)$γ$射线光谱被解释为宇宙的$γγ$不透明度降低的证据,这是由于VHE $γ$射线与河外背景光(EBL)的相互作用,与我们目前对EBL密度和宇宙学演化的预期相比。对这一问题提出的解决办法之一是EBL的不均匀性。在本文中,我们研究了这种不均匀性对EBL的能量密度(然后也成为各向异性)和由此产生的$γγ$不透明度的影响。具体来说,我们调查的影响,宇宙空洞沿视线到遥远的耀变体。我们发现,这样的空隙对$γγ$不透明度的影响,对于任何现实的空隙大小,只有$\lesssim 1$ %的顺序和远小于预期的$γγ$不透明度与视线星系密度不足,由于宇宙空隙的一个简单的线性缩放。
2017-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constrains on the physics of the prompt emission from a distant and energetic gamma-ray burst GRB 220101A
$\rm γ$射线暴(GRB)的发射区域约束性较差。的耗散网站的大小的不确定性跨越4个数量级($\rm 10^{12}-10^{17}$厘米)取决于未知的伽玛射线暴喷流的能量组成。从软X射线到高能量(高达$\rm \sim$ 1 GeV)的最具活力和最遥远的GRB 220101 A(z = 4.618)的联合多波段分析使我们能够准确区分即时和早期余辉发射。GRB 220101 A的巨大能量($\rm E_{iso} \approx 3 \times10^{54}$ erg)和在瞬发发射光谱中观测到的$\rm E_{cutoff} = 85_{-26}^{+16}$ MeV处的光谱截止限制了GRB耗散点的参数空间。我们把严格的限制,即时发射网站,要求$\rm 700<Γ_0<1160 $和$\rm R_γ\sim 4.5 \times 10^{13}$厘米。我们的研究结果进一步强调了在电子同步加速器方案中找到一个简单的自洽图像的困难,而不是有利于质子同步加速器模型,这也与观察到的光谱形状一致。更深入地测量伽玛暴的时间变化,加上精确的高能观测(MeV-GeV),将揭示瞬发辐射的性质。
2022-11-22 astro-ph.HE
Searching for Internal Absorption Signatures in High-Redshift Blazars
本文通过Fermi-LAT数据对高红移FSRQs进行γ-γ吸收建模,在约25 GeV/(1+z)能段搜寻宽线区光子场导致的内部吸收特征,并为一个z~3源给出了辐射区位置约束。
2025-02-06 astro-ph.HE
Absorption features in sub-TeV gamma-ray spectra of BL Lac objects
耀变体中γ射线的产生场所与其与活动星系核周围光子场的相互作用密切相关。在本文中,我们讨论了一种间接的方法,可能有助于揭示存在的环境结构的BL Lac对象,通过分析它们的伽玛射线谱。伽马射线穿过离黑洞不同距离的结构,通过$γγ$对产生与相应的光子场相互作用,并在其光谱能量分布中产生吸收特征。只有当一个假定的宽线区域的产生地点非常接近中央引擎时,它与宽线区域的相互作用才可能减少伽马射线通量。然而,如果喷流光子与由在秒差距尺度上延伸的窄线区域产生的光紫外种子光子浴相互作用,随后的$γγ$过程可能导致在几百GeV处可检测到的吸收特征。这样的吸收功能的检测是方便的光谱达到TeV能量的来源,特别是HBLs和EHBLs(极端耀变体)可能代表特殊的探针来调查这一主题。我们讨论了最近对一个名为2WHSP J073326.7+515354(或PGC 2402248)的极端耀变体的观测,该耀变体在其伽马射线光谱中显示了这样的吸收特征,在光谱中显示了窄发射线,这表明在其大尺度环境中存在窄线区域。最后,我们讨论了BL Lac天体光谱中的亚TeV吸收特性如何影响其宽带建模,并最终代表了一个强大的诊断工具来约束伽马射线产生地点和射流环境。
2022-01-07 astro-ph.HE
The Firm Redshift Lower Limit of the Most Distant TeV-Detected Blazar PKS 1424+240
给出了发射甚高能(VHE; E>100 GeV)的耀变体PKS 1424+240(PG 1424+240)的红移下限z>0.6035。这个极限是从哈勃太空望远镜/宇宙起源摄谱仪在远紫外光谱中观察到的莱曼β和γ吸收推断出来的。没有VHE探测到的耀变体显示出更遥远的可靠光谱证据。在这个距离上,VERITAS的VHE观测显示出在500 GeV处采样了历史上较大的伽马射线不透明度值,对于河外背景光(EBL)的低级别模型,扩展到τ =4以上,对于高级别模型,扩展到τ =5以上。大多数的z=0.6035吸收校正VHE光谱似乎表现出较低的通量比外推的同期LAT幂律拟合超过100 GeV。然而,最高能量的VERITAS点是唯一的点,显示与此外推,可能意味着高估的伽玛射线不透明度或一个意想不到的VHE光谱特征的开始。一个弯曲的对数抛物线是有利的拟合全范围的伽马射线数据(0.5至500 GeV)时。虽然单独拟合吸收校正的VHE数据会导致比全范围更难的微分幂律,但使用三种EBL模型得出的指数与费米加速过程设定的物理激励极限一致。
2013-04-23 astro-ph.HE
How gravitational lensing helps gamma-ray photons avoid $γ- γ$ absorption
我们调查潜在的$γ-γ$吸收的伽玛射线辐射耀变体所产生的不均匀性沿视线,超出了弥漫的河外背景光(EBL)。作为多余$γ-γ$不透明度的合理来源,我们考虑(1)前景星系,包括这种配置导致强引力透镜的情况,(2)这些前景星系中的单个恒星,以及(3)我们自己星系中的单个恒星,它们可能充当微透镜事件的透镜。我们发现,接近视线的介入星系不太可能导致显著的过量$γ-γ$吸收。这开辟了探测能量超过10 GeV的透镜伽马射线耀变体的前景,其伽马射线光谱有效地只受EBL的影响。最明亮的恒星要么位于干预星系,要么位于我们的星系,提供了一个环境,在这个环境中,这些伽马射线原则上可以被显著吸收。然而,尽管由于恒星位于居间星系中,伽马射线有很大的微透镜概率,但伽马射线通过被这些居间恒星的引力势偏转到投影距离(“碰撞参量”)而避免吸收,在投影距离处,所产生的$γ-γ$不透明度可以忽略不计。因此,即使在背景耀变体和前景恒星或星系之间的排列非常接近的情况下,这里考虑的两个介入的多余光子场都不能提供超出EBL的多余$γ-γ$不透明度的实质性来源。
2014-04-17 astro-ph.HE
Gamma-ray absorption and the origin of the gamma-ray flare in Cygnus X-1
大质量微类星体天鹅座X-1是银河系中恒星质量黑洞的最佳候选者,已被大气切伦科夫望远镜MAGIC探测到处于极高能量(VHE)(E > 200 GeV)的耀斑状态。耀斑发生在轨道相位0.91,其中相位1是伴随大质量恒星后面的黑洞的配置,当光子-光子湮灭与恒星场的伽马射线光子的吸收预计是最高的。我们的目标是建立一个可以解释观测到的伽玛射线耀斑的性质的天鹅座X-1的高能发射和吸收的模型。我们研究了伽马射线不透明度,由于对创建沿整个轨道,并为不同的位置的发射器。然后,我们考虑一个可能的机制,为生产的VHE排放。我们提出了详细的计算的伽马射线不透明度和推断从这些计算的距离黑洞的发射区域位于。我们认为,耀斑是一个喷流团相互作用的结果,非弹性质子-质子碰撞的衰变产物占主导地位的VHE结果。在合理的假设下,我们能够再现天鹅座X-1在观测到的耀斑期间的光谱。耀斑可能是第一次在如此高的能量下探测到的喷流-云相互作用事件。
2010-05-05 astro-ph.HE
Passage of a Gamma-Ray Burst Through a Molecular Cloud: The Absorption of its Afterglow in the X-ray Wavelength Range
本研究通过数值模拟和Swift/XRT观测分析,探究伽马射线暴余辉在分子云中的X射线吸收效应,明确了云的位置、金属丰度等因素对氢柱密度估算偏差的影响。
2024-12-13 astro-ph.HE
Prospects for gamma-ray observations of narrow-line Seyfert 1 galaxies with the Cherenkov Telescope Array II. Gamma-gamma absorption in the broad-line region radiation fields
发射伽玛射线的窄线塞弗特1($γ$ -NLS 1)星系可能拥有相对较低质量的黑洞(10 $^6$-10 $^8$ M $_{\odot}$),其吸积接近爱丁顿极限,并且与它们的兄弟来源,平谱射电类星体有许多共同的特征。虽然它们已经被费米LAT在MeV-GeV波段探测到,但它们从未被当前成像大气切伦科夫望远镜(IACT)在非常高的能量波段看到过。因此,它们是下一代IACT,切伦科夫望远镜阵列(CTA)的关键目标。在以前的工作中,我们通过广泛的模拟选择了前瞻性CTA检测的最佳候选人(SBS 0846 $+$ 513、PMN J 0948 $+$ 0022和PKS 1502 $+$ 036),同时考虑了固有吸收(近似截止在30 GeV),和银河系外背景光的传播$γ$射线。在这项工作中,我们模拟这三个源的光谱,采用更现实的宽线区(BLR)吸收模型。特别是,我们认为详细的治疗$γ$ - $γ$吸收的辐射领域的BLR作为一个功能的位置的$γ$ -射线发射区域的参数推断从观测的限制。我们发现,由于能量范围的程度和它的灵敏度,CTA是特别适合于定位的$γ$ -射线发射区域在$γ$ -NLS 1。特别地,CTA将不仅能够区分$γ$射线发射区域是位于BLR内部还是外部,而且能够区分它可能位于BLR内部的何处。
2020-02-26 astro-ph.HE
Low-redshift absorption in the Seyfert galaxy PG 1211+143 -- a distant inflow maintaining off-plane accretion or the gravitational redshift of matter orbiting the SMBH?
本文研究塞弗特星系 PG 1211+143 中低红移吸收的成因,通过叠加 XMM-Newton 的 RGS 和 pn 光谱发现不同红移的吸收特征,提出其可能源于远距离内流维持离面吸积,或为绕超大质量黑洞运行物质的引力红移。
2024-06-10 astro-ph.HE
Absorption effects in the blazar's gamma-ray spectra due to luminous stars crossing the jet
活动星系中的伽马射线辐射可能产生于内部喷流中,或者产生于亚秒差距距离的超大质量黑洞(SMBH)附近。伽马射线必须穿过周围的大质量星团,而明亮的恒星可能会意外地出现在观察者的视线附近。在这种情况下,大质量恒星的软辐射可以产生足够的目标,用于瞬时吸收多GeV到TeV能量范围内的伽马射线。我们认为这样的恒星相遇的伽玛射线光谱内产生的大规模星团周围的中央SMBH的效果。我们预测的特性,随时间变化的伽马射线光谱的影响,由于遇到的单个发光的恒星,也恒星双星系统。我们的结论是,在遭遇,伽马射线光谱的活动星系应该陡峭在几十个GeV和硬化的范围内的数百个GeV。作为一个例子,我们考虑这样的影响,从一个典型的耀变体,1ES\ 1959+650(在一个活跃的状态),也在一个无线电星系M87(在一个低的状态)的情况下观察到的光谱。结果表明,观测到的伽玛射线光谱,从耀变体和射电星系,这种瞬态特性的功能,奠定了未来的切伦科夫望远镜阵列的灵敏度。
2021-03-05 astro-ph.HE
Detections of simultaneous brightening of gamma-ray and optical emissions of a distant blazar GB 1508+5714 at redshift 4.3
GB 1508+5714是一颗高红移耀变体($z$ = 4.3),在它的方向上探测到一个光谱软的$γ$射线源。通过分析11.4年的{ \it Fermi}-LAT数据,证实了$γ$射线源的显著长期变化。更重要的是,在2018年的几十天里出现了一个$γ$射线发射耀斑,当时的通量大约是全球拟合值的四倍。同时,在{ \it Zwicky}瞬变设施光变曲线的$r$ -和$i$ -波段都出现了光学耀斑。同时探测到的$γ$射线和光学增亮为确定$γ$射线源与GB 1508+5714之间的联系提供了决定性的证据,使其成为{ \it第一个}确认的红移4以上的$γ$射线耀变体。构造了高通量态下的宽带谱能量分布,并对多波长增亮的成因作了简要的讨论。即将到来的宽深快光学望远镜和$γ$射线巡天仪将揭示活动星系核喷流在宇宙早期所扮演的角色。
2020-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Plausible Indication of Gamma-Ray Absorption by Dark Matter in NGC 1068
针对NGC 1068伴随伽马射线缺失的问题,提出中心黑洞周围的暗物质吸收伽马射线,在特定散射截面下使Fermi-LAT与IceCube数据吻合。
2025-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unveiling cosmic X-ray/gamma-ray sources from their scattering screen
这篇评论讨论了Sunyaev和Titarchuk在1980年发表的关于康普顿化的里程碑式论文的广泛影响,并指出了一个新的可能应用于最遥远的伽马射线暴的时间展宽。
2009-12-30 astro-ph.HE
VERITAS Results from Deep Exposure on the Distant FSRQ 4C +55.17
我们目前的结果,从深VERITAS曝光的遥远(z=0.89)平谱射电类星体(FSRQ)4C +55.17。Fermi LAT观测发现的高通量、硬指数和稳定发射使该耀变体成为一个很有希望的甚高能(VHE; E>100 GeV)候选者,为澄清FSRQ VHE发射的位置提供了可能。未检测支持的假设,即任何VHE伽马射线产生的宽线区域内和吸收,而VHE检测将支持宽线区域外的发射区域和远离基地的射流。这个FSRQ还提供了可能的方法,通过光子-光子对的产生,将目前可用的河外背景光(EBL)模型限制在z=0.89的突破性红移。拟合LAT光子的对数抛物线模型允许将拟合外推到VHE,同时考虑EBL的伽马射线吸收。将从深度暴露得出的VERITAS上限与此外推VHE通量进行比较。
2013-03-05 astro-ph.HE
Absorption of Very High Energy Gamma Rays in the Milky Way
银河系极高能(E > 30 TeV)γ射线天文学是研究非热宇宙的重要工具。在这个能量区域的观测的解释需要对由于对生产相互作用的光子衰减的精确建模,其中的目标是星际空间中存在的辐射场。对于能量E > 300 TeV的γ射线,衰减主要是由于宇宙微波背景辐射(CMBR)的光子。在较低的能量下,最重要的目标是尘埃发射的波长在50-500微米范围内的红外光子。衰减的评估需要对银河系中所有位置的目标光子的密度、能量和角分布有很好的了解。在这项工作中,我们讨论了一个简单的红外辐射模型,它只依赖于与发射尘埃的空间和温度分布相关的几个参数。该模型允许计算具有良好的精度的任何空间和能量分布的扩散银河伽马射线辐射的吸收的影响。由于银河系红外辐射的吸收概率是最大的E约150 TeV,并可以大到P_abs约0.45的视线上通过靠近银河系中心的遥远的来源。吸收概率的系统不确定度估计为Δ P_abs < 0.08。
2016-09-21 astro-ph.HE
"Flat" broad line region and gamma-ray absorption in blazars
研究了宽线区(BLR)的几何形状对平坦谱射电类星体(FSRQ)相对论性喷流中γ射线通过γγ \rightarrow e^{ \pm }过程的预期吸收的影响.我们认为“平”(或“盘”)BLR模型,并使用BLR光谱计算的光电离代码云,已经用于调查的发射和吸收的高能量光子FSRQ。我们描述了不同吸积盘光度、BLR孔径角(α,从赤道面测量)和高能光子初始注入八分之一$R_{\rm o}$时,过程的能量依赖光学深度τ(E)。我们特别研究了这些参数的变化如何影响在GeV能量的光谱断裂,预测如果发射发生在BLR。我们发现了断裂能和断裂后斜率之间的明确关系,两者都由α唯一确定。我们最终发现,即使是一个相当盘状的BLR(α \sim 25^ \circ)对应于重要的吸收(τ>1)的光子超过几十个GeV的BLR内产生的。因此,我们得出结论,从FSRQs检测到的VHE发射发生在BLR之外。
2012-09-11 astro-ph.HE
Searching for narrow absorption and emission lines in XMM-Newton spectra of gamma-ray bursts
本文介绍了对长伽马射线暴(GRB)余辉X射线谱中窄发射和吸收特征的光谱学研究结果。利用XMM-Newton观测的6个明亮(注量>10^{-7} erg cm^{-2})和相对较近(z=0.54-1.41)的伽玛暴的EPIC和RGS谱数据,我们对可能与伽玛暴附近的高云密度或富金属气体有关的发射或吸收谱线进行了盲搜索。通过蒙特卡罗模拟评估,我们在六个伽玛暴中的四个中检测到五个发射特征,其总体统计显著性<3.0 sigma。大多数谱线都是在观测到的0.5 keV的氧边缘能量附近检测到的,这表明它们与GRB环境无关,但最有可能是银河系的起源。未检测到显著的吸收特征。用自由银河柱密度(N_H)对不同的银河吸收模型进行了光谱拟合,证实了这一点,因为我们发现这四个GRB中的银河N_H相对于表中的值是过量的。
2016-06-13 astro-ph.HE