Flaring of Blazars from an Analytical, Time-dependent Model for Combined Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Radiative Losses of Multiple Ultrarelativistic Electron Populations
我们提出了一个完全解析的，依赖于时间的轻子一区模型，它描述了一个简化的辐射过程的多个相互作用的超相对论性电子种群，占闪耀的GeV耀变体。在这个模型中，几个单能的，超相对论性的电子布居连续地和瞬时地注入到发射区，即，磁化等离子体团沿耀变体喷流传播，并受到线性的，与时间无关的同步辐射损失，这是由恒定的磁场，和非线性的，与时间相关的同步自康普顿辐射损失在汤姆逊极限。从物理的角度来看，考虑一个一般的多注入场景比常见的blazar模型中调用的通常的单注入场景更现实，因为blazar喷流可能会延伸数十千秒差距，因此，最有可能从中间云中拾取几个粒子群。我们解析计算的电子数密度求解动力学方程，采用拉普拉斯变换和匹配的渐近展开的方法。此外，我们明确地计算了光学薄的同步辐射强度，同步辐射自康普顿强度在汤姆逊极限，以及相关的总注量。为了模拟注入的有限持续时间和辐射传输，我们模拟耀斑的序列，这些瞬时注射，适当地分布在整个发射区域。最后，我们提出了一个参数研究的总同步加速器和同步加速器自康普顿注量谱能量分布为一个通用的三注入的情况下，不同的磁场强度，多普勒因子，并在现实的参数域的第一次注入的初始电子能量，表明我们的模型可以重现观测数据中看到的典型的宽带行为。
2017-09-20 astro-ph.HE
The $γ$-ray emitting region in low synchrotron peak blazars. Testing self-synchrotron Compton and external Compton scenarios
从伽马射线天文学的早期开始，在活动星系核（AGN）的核心中定位GeV辐射的起源一直是一个悬而未决的问题;问题是要根据与超大质量中心引擎的距离来区分近地点和远地点的情况。我们调查了这个问题下的一个完整的样品的低同步辐射峰值（LSP）耀变体的充分特点，沿着几十年的电磁波谱，从无线电高达几十个GeV。在定位$γ$射线辐射场的框架下，考虑了明亮射电耀变体的高能辐射，并对同步辐射自康普顿（SSC）和外康普顿（EC）方案进行了检验.鉴于EC制度下的逆康普顿（IC）过程是由丰富的外部种子光子驱动的，这些光子可能主要是来自吸积盘区域和宽线区域（BLR）的紫外线（UV）到X射线，因此靠近喷气发射基地;或来自尘埃环和分子云脊鞘的红外线（IR）种子光子，因此远离喷气发射基地。我们使用增强的SED信息从最近的作品（包括新的$γ$-射线探测），以完善的研究Syn IC峰的相关性，这指向一个特定的$γ$-射线发射网站。我们表明，SSC本身是不足以解释所观察到的SED。我们的分析有利于汤姆逊散射制度下的EC方案，与占主导地位的红外外部光子场。因此，远地点（即，在用纯轻子分量模拟的情况下，（远离喷气式飞机发射）可能是解释明亮LSP耀变体的人口特性的最合理的方案。我们计算了在喷流同动系处与外场有关的光子能量密度为$\rm U'_{ext}=1.69 \times 10^{-2}$ erg/cm $^3$，与其他相关…
2018-04-27 astro-ph.HE
Synchrotron and inverse-Compton emission from radio galaxies with non-uniform magnetic field and electron distributions
我研究了射电星系扩展结构中的非均匀磁场对观测到的同步辐射和逆康普顿辐射的影响。假设一个各向同性的领域，与一个给定的功率谱和高斯分布的笛卡尔分量的磁场强度，我推导出一个简单的积分，可以用来计算从任何电子人口的同步辐射率。在幂律谱的情况下，我表明，它是可能的，以估计从一个区域的同步辐射率与这样一个领域，并从通常假设的安排，其中$B$是恒定的到处都是，虽然完全纠缠，这种差异是小的，但它增加，如果电子能量密度的规模与字段之间的差异。在这样的场中，老化的电子光谱会产生一个特征性的弯曲同步加速器光谱，该光谱与经典的贾菲-佩罗拉光谱显着不同，我讨论了这可能对标准光谱年龄拟合产生的一些影响。最后，我表明，逆康普顿散射的宇宙微波背景是只有适度的影响，这样的场结构，与效果变得更加重要，如果电子遵循的字段。如果磁场不均匀但各向同性，则文献中来自同步加速器和逆康普顿模型的磁场估计将给出平均磁场能量密度的合理估计。
2013-06-07 astro-ph.HE
The synchrotron-self-Compton spectrum of relativistic blast waves at large Y
最近的分析多波长光变曲线的伽马射线暴余辉点的磁湍流值远低于规范的$\sim1\,$ \%的均分，在协议的理论预期的微湍流产生的冲击前兆，然后衰减下游的冲击前通过碰撞阻尼。作为直接结果，康普顿参数$Y$在爆炸中可以取大值。在存在衰减的微湍流和/或作为逆康普顿冷却的Klein-Nishina抑制的结果，$Y$参数携带对电子洛伦兹因子的非平凡依赖性，其修改同步加速器和逆康普顿分量的光谱形状。本文提供了详细的计算，这种同步自康普顿谱在这个大$Y$制度，占衰减微湍流的可能性。它计算预期的时间和频谱指数$α$和$β$通常定义的$F_ν\,\propto\,t_{\rm obs}^{-α}ν^{-β}$在各种频谱域。本文还预测了非常高的能量的光子通量，特别是，它表明，大$Y$制度将意味着探测率的伽马射线暴在$>10\,$ GeV比目前预期的几倍。
2015-08-31 astro-ph.HE
The Polarization Behavior of Relativistic Synchrotron Self-Compton Jets
我们描述了一个几何模型的同步辐射和同步辐射自康普顿（SSC）辐射的耀变体喷流，涉及多个发射区与湍流磁场和完全自洽种子光子混合SSC。包括射流发散，粒子冷却和相对论PA旋转（RPAR）的观察者框架的影响，我们发现，多区域模型恢复简单的预测SSC偏振，但描述了新的依赖于射流观看几何形状和区域多重性。增加区域数会降低同步加速器和SSC偏振，但具有不同的缩放。在高能量下同步加速器极化分数$Π_{\rm Sync}$的上升由基本相对论考虑保证，并且由射流不均匀性加强。有限的光传播时间效应可以在远低于$ν_{\rm Sync}$峰的能量下抑制同步加速器偏振。一般来说，$Π_{\rm Sync}$和$Π_{\rm SSC}$与$Π_{\rm SSC}/Π_{\rm Sync}\approx 0.3$相关，但个人的认识可能与这一趋势相去甚远。这项研究使我们能够估计整个SED的$Π$，从而在X射线波段进行预测，这有助于计划{ \it IXPE}和其他即将到来的X射线偏振任务的观测。
2019-09-23 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton as a likely mechanism of photons beyond the synchrotron limit in GRB 190114C
GRB 190114 C是一个长而明亮的爆发，被几颗卫星和地面望远镜从无线电波长到GeV伽马射线检测到。在GeV的伽马射线中，费米LAT在触发时间后的前一百秒内探测到48个超过1 GeV的光子，而MAGIC望远镜在超过一千秒的时间内观察到超过300 GeV的甚高能量（VHE）发射。先前对多波长观测的分析表明，尽管这些与同步加速器前向激波模型一致，该模型从分层的星风演变为均匀的类ISM介质，但在同步加速器框架中几乎无法解释几个GeV以上的光子。在同步辐射前向激波模型的基础上，推导了分层和均匀介质中同步辐射自康普顿（SSC）模型的光变曲线和光谱。特别是，我们研究了分层到均匀余辉转变期间这些光曲线的演变。使用GRB 190114 C报告的最佳拟合参数，我们解释超出同步辐射限制的SSC框架中的光子和模型的光谱能量分布。我们的结论是，低红移的GRB描述下的一组有利的参数，发现在早期余辉的GRB 190114 C可以检测到在数百个GeV，余辉过渡也将允许VHE发射可以观察到更长的时间。
2019-09-02 astro-ph.HE
Klein-Nishina Effects on Optically Thin Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Spectrum
当Klein-Nishina（KN）效应很重要且对产生和外辐射场可以忽略时，我们给出了光学薄同步辐射和同步辐射自康普顿（SSC）谱的解析近似。这一理论对于天体物理源辐射的分析处理是有用的，如伽马射线暴（GRB），活动星系核和脉冲星风星云，其中KN效应可能是重要的。我们考虑一个连续注入的相对论性电子与幂律能量分布以上的一些典型的注入能量的源。我们发现，同步加速器SSC光谱可以描述一个破缺的幂律，并提供解析估计的断裂频率和幂律指数。在一般情况下，我们表明，KN横截面上的上散射电子的能量的依赖性的结果在硬化的能量分布的快速冷却的电子，因此在硬化所观察到的同步辐射光谱。结果表明，当忽略KN效应时，快冷电子在典型注入能量以下的同步辐射谱可以与$F_ν\propto ν^0$一样硬，而不是经典的$ν^{-1/2}$.同步加速器能量输出可以由具有高于典型注入能量的能量的电子主导。我们自洽地求解了冷却频率，发现同步加速器和SSC冷却之间的过渡会导致冷却频率以及同步加速器和SSC光谱的不连续变化。我们证明了我们的研究结果的理论应用，将它们应用到即时和余辉辐射模型的伽玛暴。
2009-09-23 astro-ph.HE
Probing the Transition Between the Synchrotron and Inverse-compton Spectral Components of 1ES 1959+650
1 ES 1959+650是最显著的高峰值BL Lacertae天体之一。在2002年，它展示了TeV的伽马射线耀斑，但在较低能量下的同步加速器组件没有类似的增亮。我们提出了一个多频运动的结果，触发的整数IBIS检测1 ES 1959+650。我们的数据范围从光学到硬X射线能量，从而同时覆盖同步加速器和逆康普顿组件。我们用INTEGRAL、Swift X射线望远镜和紫外光学望远镜观察了这个源，几乎同时用地面光学望远镜观察了这个源。在X射线能量的陡峭的光谱分量是最有可能由于同步辐射，而在软伽马射线能量的硬光谱指数可以解释为开始的耀变体光谱能量分布（SED）的高能量分量。这是第一次清晰地测量到HBL的凹面X射线-软伽马射线光谱。用轻子同步辐射自康普顿模型可以很好地模拟SED。当SED被拟合时，该模型需要q ~ 1.85的非常硬的电子谱指数，这可能表明二阶费米加速的相关性。
2010-10-15 astro-ph.HE
Modeling Synchrotron Self-Compton and Klein-Nishina Effects in Gamma-Ray Burst Afterglows
我们提出了一个自洽的方式来模拟同步辐射自康普顿（SSC）效应在伽马射线暴余辉，近似克莱因西那抑制散射和不。我们提供了我们的结果的解析近似，使它可以被纳入余辉建模代码\texttt{boxfit}，这是目前基于纯同步辐射。我们讨论的光谱形状和演变的变化，由于SSC的影响，并评论这些变化如何影响宽带模型的物理参数。我们表明，SSC效应可以有一个深刻的影响的形状的X射线光变曲线使用模拟，包括这些效果。这导致当考虑仅同步加速器拟合时，不能同时在X射线和无线电频带中很好地拟合数据，并且不能恢复正确的物理参数，其中一些拟合参数偏离模拟输入参数的数量级。这可能会对基于先前宽带建模工作的物理参数分布产生重大影响。
2020-07-08 astro-ph.HE
A Universal Energy Relation between synchrotron and Synchrotron Self-Compton radiation in GRBs and Blazars
本文通过单区轻子模型拟合多波段能谱，发现blazars与GRBs的同步辐射与SSC光度紧密相关，揭示两者共享相似辐射机制，为VHE GRBs研究提供新见解。
2024-12-25 astro-ph.HE
Synchrotron-Self-Compton radiation from magnetically-dominated turbulent plasmas in relativistic jets
由旋转黑洞发射的相对论性喷流是非热辐射的强大发射器。通过电磁应力提取旋转能量产生磁主导的射流，其可能变成湍流。基于第一性原理的磁主导等离子体湍流研究表明，大多数被加速的粒子具有小的俯仰角，即粒子速度几乎与局部磁场一致。我们研究了各向异性粒子在快速冷却状态下的同步自康普顿辐射。小的俯仰角降低了同步加速器冷却速率，并促进了逆康普顿（IC）冷却的作用，这可能发生在两个不同的制度。在汤姆逊体系中，同步加速器和IC组件都具有软光谱，$νF_ν\proptoν^{1/2}$。在Klein-Nishina机制中，同步辐射在宽频率范围内具有硬光谱，通常为$νF_ν\proptoν$。我们的研究结果对BL Lac和伽马射线暴（GRB）的模拟具有一定的意义。BL Lac产生软同步加速器和IC光谱，正如预期的那样，当克莱因-西名效应很小时。所观察到的同步加速器和IC的光度通常是相当的，这表明与俯仰角$θ\gtrsim0.1$的适度的各向异性。当$θ\ll0.1$产生时，可能会产生罕见的孤儿γ射线耀斑。硬光谱的伽玛暴可能是一致的同步辐射时，发射粒子的IC冷却的克莱因-西科制度，如预期的俯仰角$θ\sim0.1$。Blazar和GRB光谱可以用具有类似的电子等离子体磁化参数$σ_{\rm e}\sim10^4$的湍流射流来解释，对于电子-质子等离子体，$σ_{\rm e}\sim10^4$对应于整体磁化$σ…
2021-06-11 astro-ph.HE
The interstellar cosmic-ray electron spectrum from synchrotron radiation and direct measurements
背景：银河宇宙射线电子、磁场和同步辐射之间的关系。目的：我们利用同步辐射来限制低能星际电子谱，使用各种无线电调查和连接从费米-LAT和其他实验的电子数据。方法：采用GALPROP宇宙线传播、γ射线和同步辐射程序。包括次级电子和正电子。宇宙射线和伽马射线数据的基础上的传播模型进行了测试对同步辐射数据从22 MHz到94 GHz。结果：同步加速器数据证实了宇宙射线电子注入谱需要一个低能量的突破。低于几个GeV的星际光谱必须低于标准模型的预测，这表明太阳调制比通常假设的要少。再加速模型更难与同步加速器约束相协调。我们表明，次级轻子是重要的同步辐射的解释。我们还考虑了宇宙线传播起源的低能量突破。结论：利用宇宙射线和同步加速器上的互补信息，对电子给出了独特而重要的约束，并对伽马射线产生了影响。鉴于普朗克和费米的任务正在进行，这种联系现在尤其重要。
2011-08-24 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Emission from the Crab and Other Pulsars
本文给出了一颗旋转脉冲星同步自康普顿辐射的模拟结果。辐射粒子被假定为加速的初级电子和在极冠附近级联产生的电子-正电子对的光谱。它们使用3D无力磁场几何形状在槽隙中遵循轨迹，通过无线电光子的共振回旋吸收获得俯仰角，在高海拔处辐射和散射同步辐射，并超出光柱。在散射中模拟了同步辐射光子密度的全角度依赖性，所有过程都在惯性观测者坐标系中处理。用这个模型模拟了蟹状星云和船帆座星云以及两颗高能毫秒级双星B1821-24和B1937+21的光谱。蟹状星云脉冲星辐射的模拟可以再现观测到的光学到硬X射线辐射的通量水平和形状，假设一对多重数为$M_+ = 3 \times 10^5$，以及由MAGIC和VERITAS探测到的50 GeV以上的极高能量辐射，同步加速器和SSC分量都反映了对光谱的形状。船帆座B1821 $-$ 24和B1937+21的模拟结果，从$M_+$到$10^5$，都没有产生能被现有望远镜探测到的SSC对发射，这表明只有类蟹状星云才产生显著的SSC成分。这对同步辐射与观测到的毫秒双星的X射线光谱相匹配，预测的1 - 10 MeV的峰值可以用计划中的康普顿望远镜探测到。
2015-08-25 astro-ph.HE
Compton Scattering of Self-Absorbed Synchrotron Emission
同步辐射自康普顿（SSC）散射是伽马射线暴（GRB）和活动星系核（AGN）等许多天体源的重要辐射机制。本文给出了同步辐射中强、弱自吸收康普顿散射的解析近似。研究了特征同步辐射光谱突变（$ν_{\rm a}$、$ν_{\rm m}$和$ν_{\rm c}$）的所有可能的阶数。在弱自吸收区，即，在$ν_{\rm a} < ν_c$中，电子能量分布不被自吸收过程改变。SSC分量的形状大致类似于同步加速器的形状，但具有以下特征：SSC通量随频率线性增加，直到对应于自吸收频率$ν_{\rm a}$的SSC断裂频率;并且在SSC光谱的高频范围内存在对数项使得其比幂律近似更难。在强吸收区，即$ν_{\rm a} > ν_{\rm c}$中，由于同步辐射吸收，低能电子的加热导致电子堆积，并形成除了破坏幂律分量之外的热分量。这导致同步加速器和SSC光谱分量的双分量（热+非热）光谱。对于$ν_{\rm c} < ν_{\rm a} < ν_{\rm m}$，如果为$ν_a > \sqrt{ν_m ν_c}$（$ν_a < \sqrt{ν_m ν_c}$），则光谱为热（非热）主导。与弱吸收区类似，SSC光谱分量比简单的破缺幂律近似更宽。我们导出了强吸收（电子堆积）的临界条件，并讨论了风介质中伽玛暴反向冲击辐射的情况，这调用了$ν_{\rm a} > {\rm max} (ν_{\rm m}, ν_{\r…
2013-08-05 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton emission from external shocks as the origin of the sub-TeV emission in GRB 180720B and GRB 190114C
最近，据报道，在GRB~ 190114 C和GRB~ 180720 B中分别在爆发后100-1000 s和10 h检测到100 GeV以上的极高能光子。我们的模型可用的宽带数据的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）的余辉冲击的辐射。我们发现GRB~ 180720 B的亚TeV辐射可以解释为余辉激波在等密度环爆介质中膨胀的SSC辐射。GRB~ 190114 C的SSC辐射在$\sim100$ s处占GeV同步辐射的优势，这可以解释此时GeV辐射的硬谱。外推到亚TeV能量的SSC分量的通量可以解释MAGIC望远镜对GRB~ 190114 C的高意义探测。模型中的参数值（如环爆密度和冲击微物理参数）对这两个伽玛暴来说并不罕见，这意味着从这两个伽玛暴中检测到的亚TeV光子应该归因于它们的大爆发能量和低红移。
2019-09-06 astro-ph.HE
Modelling synchrotron and synchrotron self-Compton emission of gamma-ray burst afterglows from radio to very-high energies
减速冲击波产生的同步辐射是伽马射线暴（GRB）产生的射电到X射线余辉辐射的一个被广泛接受的模型。费米大面积望远镜（LAT）探测到的GeV伽马射线发射，其持续时间超过了即时伽马射线发射阶段，也与余辉发射的广泛特征相兼容。我们重新审视了减速冲击波的同步辐射自康普顿（SSC）发射模型，以拟合来自三个明亮GRB的多波长数据，即GRB~ 190114 C，GRB~ 130427 A和GRB~090510。我们约束余辉模型参数使用同时拟合的光谱能量分布在不同的时间和光曲线在不同的频率，这些爆发。我们发现，对于短GRB~090510，一个恒定密度的星际介质是有利的，而对于长GRB~ 130427 A和GRB~ 190114 C，一个风型的环境是有利的。MAGIC探测到的GRB~ 190114 C的亚TeV分量是我们模拟的SSC辐射。此外，我们还发现汤姆逊区的SSC辐射能够很好地拟合GRB~ 190114 C的光谱和光变曲线。对于其他两个GRB，缺乏亚TeV的检测，SSC的排放量也在汤姆森政权建模。对于我们所使用的模型参数，与河外背景光中红移相关的$γγ$衰减相比，爆炸波中的$γγ$衰减在亚TeV范围内可以忽略不计。
2021-05-07 astro-ph.HE
Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV--TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve
采用单区含时程序对伽马射线暴（GRB）余辉辐射进行了数值模拟。一致地计算了减速冲击壳层的时间演化以及电子和光子的能量分布。考虑到相对论传播的冲击壳和发射表面的曲率的光子光谱和光变曲线的观察者获得。我们发现，余辉的开始时间是显着早于以前的分析估计。辐射情况下的激波传播和光变曲线的解析公式也与我们的结果不同。我们的结果表明，即使发射机制是从同步辐射切换到同步辐射自康普顿，γ射线光变曲线可以是一个光滑的幂律，这与观测到的光变曲线和在GRB 130427 A中的32 GeV光子的后期检测一致。讨论了由解析公式得到的模型参数的不确定性，特别是与谱指数和衰变指数之间的闭合关系有关。
2017-07-15 astro-ph.HE
Particle acceleration and synchrotron self-Compton emission in blazar jets I : an application to the quiescent emission
关于静止时期粒子加速和逃逸的细节，还有一些重要的问题没有得到解答。因此，在blazar静止光谱模型中采用的粒子分布具有许多不受约束的形状。为了解决这个问题，我们引入了一个解析的粒子输运模型来再现blazar的静态宽带光谱能量分布。在这个模型中，精确的电子分布是从一个广义的输运方程，其中包含的条款描述一阶和二阶\emph{Fermi}加速，逃逸粒子由于平流和空间扩散，能量损失由于同步辐射和逆康普顿散射的假设软光子场。我们认为平流是耀变体喷流中一种重要的逃逸机制。我们发现，在我们的模型中，平流过程往往硬化粒子分布，这增强了所产生的同步辐射和同步辐射自康普顿谱的高能成分从喷流。我们的模型能够粗略地再现观测到的光谱的极端BL Lac对象1ES 0414+009与合理的假设的物理参数。
2019-02-21 astro-ph.HE
Gamma-ray polarization of synchrotron-self-Compton process from a highly relativistic jet
在某些伽马射线暴（GRB）的瞬发相观测到的高极化现象引起了人们对其发射机制的广泛研究。本文研究了高相对论性相对论性喷流的同步自康普顿（SSC）过程的偏振特性。从中央发动机喷出的以磁为主的、载有重子的喷流具有很大的洛伦兹因子。速度略有不同的壳层相互碰撞并产生冲击。冲击使电子加速到幂律分布，同时放大了磁场。电子在磁场中运动并产生同步加速光子。同步加速器光子遭受康普顿散射（CS）过程，然后被稍微离轴的观察者检测到。本文从理论上推导了在激波面内磁场和垂直于激波面磁场两种磁场配置下SSC过程中光子偏振的解析公式。我们发现，由SSC过程中诱导的光子可以高度偏振，与最大偏振$Π\sim 24\%$在能带$[0.5,5]$ MeV。偏振取决于视角，峰值在垂直于磁场的平面内。在$[0.05,0.5]$ MeV的能带中，大多数$γ$射线偏振计都是活跃的，偏振大约是汤姆逊极限的两倍，达到$Π\sim 20\%$。这意味着Klein-Nishina效应在文献中经常被忽视，应该仔细考虑。
2014-10-10 astro-ph.HE
X-ray Polarization in Relativistic Jets
利用蒙特卡罗模拟研究了活动星系核（AGN）中相对论喷流的康普顿化X射线的偏振特性。我们考虑三个方案通常提出的观测到的X射线发射活动星系核：康普顿散射的黑体光子从吸积盘;散射的宇宙微波背景（CMB）的光子;和自康普顿化的喷射电子发射的固有偏振同步辐射光子。我们的模拟表明，对于盘和CMB光子的康普顿化，散射光子的偏振度随着相对于射流轴的观察倾斜角而增加。在这两种情况下，最大线偏振约为20%。在同步辐射自康普顿化（SSC）的情况下，我们发现所产生的X射线偏振强烈地依赖于种子同步辐射光子注入位置，当同步辐射位于射流底部附近时，典型的分数偏振约为P = 10 - 20%，而对于整个射流均匀辐射的情况，P = 20 - 70%。这些结果表明，X射线偏振测量可能能够提供独特的线索，以确定在相对论射流中的粒子加速网站的位置。特别地，如果同步加速器光子在整个射流中准均匀地发射，则观察到的X射线偏振度对于竞争的X射线发射机制（同步加速器、SSC或外部康普顿化）中的每一个都可以充分不同，以确定哪一个是主导过程。然而，单独的X射线偏振法不太可能区分盘状和CMB康普顿化。
2009-02-10 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
Analytic Modeling of Synchrotron-Self-Compton Spectra: Application to GRB 190114C
对早期伽马射线暴（GRB）余辉的TeV辐射的观测揭示了长期以来对低能同步加速器逆康普顿（IC）上散射的探索。然而，事实证明，长期以来希望能够轻松解释同步加速器自康普顿（SSC）光谱并没有实现。TeV发射处于Klein-Nishina（KN）制度，并且简单的Thomson制度SSC光谱被修改，使场景复杂化。我们在这里描述一种方法来获得一个解析近似所观察到的光谱，并推断在发射区域的条件。该方法是通用的，可用于任何此类来源。作为一个测试案例，我们将其应用到GRB 190114 C的观测。我们发现，使用解析SSC谱拟合模型参数的过程存在一些通用问题。然而，与此同时，它方便地提供了一个有用的洞察形成频谱的条件。一旦我们对标准KN近似引入修正，最佳拟合解与详细数值模拟中发现的解一致。在数值分析中，我们找到了一个家庭的解决方案，提供了一个很好的近似的数据，并大致满足$B\propto Γ^{-3}$之间的磁场和散装洛伦兹因子，我们提供了一个试探性的解释为什么会出现这样的家庭。
2022-02-23 astro-ph.HE
Radiative Processes in High Energy Astrophysics
内容包括：一些基本定义;韧致辐射与黑体光束;同步辐射与吸收;康普顿散射;同步辐射自康普顿;对;活动星系核。
2012-02-22 astro-ph.HE
An inverse Compton origin for the 55 GeV photon in the late afterglow of GRB 130907A
在瞬发伽马射线暴（GRB）之后发生的高能伽玛射线（>100 MeV）的扩展辐射通常被解释为余辉同步辐射。在这里，我们报告的分析费米大面积望远镜观测GRB 130907A。一个55 GeV的光子兼容的位置的爆发被发现在约5小时后的提示阶段。这个光子与GRB 130907 A相关联的概率高于99.96%。该光子的能量超过了此时的最大同步加速器光子能量，因此它的出现挑战了作为扩展的高能量>10 GeV发射的起源的同步加速器机制。宽带光谱能量分布的建模表明，这种高能量的光子可以产生的同步自康普顿发射的余辉。
2014-05-11 astro-ph.HE
A semi-analytic afterglow with thermal electrons and synchrotron self-Compton emission
我们扩展了以前的工作伽马射线暴（GRB）余辉涉及热热电子在一个冲击加速尾巴的基础。使用基于第一性原理模拟的物理激发的电子分布，我们计算了从无线电到TeV伽马射线的宽带发射。首次研究了电子热分布对同步辐射自康普顿（SSC）辐射的影响。热电子的存在导致了整个可观测余辉的时间和光谱结构，这与假设电子的纯幂律分布的模型有实质性的不同。我们表明，早期的TeV发射增强了一个数量级以上，我们的基准参数，与随时间变化的光谱指数，不会发生一个纯粹的电力定律的电子。我们进一步表明，X射线的“封闭关系”采取一个非常不同的，也依赖于时间的形式时，热电子的存在，由X射线余辉跟踪出的形状是一个定性的匹配传统的衰变阶段的观察。
2021-09-16 astro-ph.HE
Very High Energy Active Galactic Nuclei Synchrotron self-Compton Modeling Tour
目前的甚高能（VHE; E> 100 GeV）实验极大地增加了探测到的河外源的数量。我们提出了一个同步辐射自康普顿建模之旅的活动星系核目前已建立的VHE发射器到目前为止，并调查可能的内在和派生参数之间的相关性。
2009-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Double Compton and Cyclo-Synchrotron in Super-Eddington Disks, Magnetized Coronae, and Jets
我们提出了一个扩展的广义相对论辐射磁流体动力学代码HARMRAD占发射和吸收的热循环同步加速器，双康普顿，韧致辐射，低温OPAL不透明度以及汤姆逊和康普顿散射。我们近似的辐射场作为玻色-爱因斯坦分布，并使用辐射数能量动量守恒方程，以跟踪光子硬化。我们进行各种模拟研究这些扩展如何影响磁逮捕磁盘在爱丁顿吸积超爱丁顿率的辐射特性。我们发现，双康普顿占主导地位的韧致辐射的磁盘半径$r\sim 15r_g$（引力半径）在一百倍的爱丁顿吸积率，并在较小的半径在较低的吸积率。双康普顿和回旋同步加速器调节日冕中的辐射和气体温度，而回旋同步加速器调节喷流中的温度。有趣的是，当吸积率下降到爱丁顿时，光学上薄的日冕发展，其气体温度$T\sim 10^9$ K是盘的黑体温度的$\sim 100$倍。我们的研究结果表明，双康普顿和同步加速器在超爱丁顿磁盘，磁化电晕，和射流的重要性。
2016-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Synchrotron and inverse-Compton emissions from pairs formed in GRB afterglows (analytical treatment)
我们计算了伽玛暴余辉中高能光子（100 MeV以上）形成的电子对的同步辐射和逆康普顿辐射，假设光子谱C_nu ~ nu^{-2}，只考虑初级高能光子产生的电子对。这些对的基本性质（数量、最小能量、冷却能、能量分布）和它们的发射（峰值通量、光谱突变、光谱斜率）由观测量GeV注量Phi（t）= Ft和光谱以及洛伦兹因子Gamma和高能光子源的磁场B（在时间t上）确定。对于给定的B，计算了光学和X射线赝光变曲线F_nu（Gamma）;通过将高能光子源的动力学Gamma（t）设置为减速的相对论激波的动力学Gamma（t），计算了适当的同步自康普顿光变曲线。据发现，从对的发射可以容纳的通量和衰变的即时（GRB）阶段期间测量的光学闪光和延迟（余辉）阶段期间观察到的快速衰减的X射线平台。在100 < Gamma < 500的情况下，得到了最亮的对光辐射，并且主要取决于GeV的注量，与源的红移无关。在伽玛射线暴阶段形成的电子对的辐射提供了一种对反向冲击光闪的替代解释。这两个模型可以区分基于其相应的通量衰减指数-光谱斜率关系，不同的相关性与LAT通量，或通过建模的余辉多波长数据。
2014-07-28 astro-ph.HE
The Feasibility of Magnetic Reconnection Powered Blazar Flares from Synchrotron Self-Compton Emission
在活动星系核的耀变体子类中，在分钟时间尺度上观察到了数量级的变化。这些高能耀斑往往是难以解释的冲击加速模型，由于小尺寸的推断发射区，与最近的粒子在细胞（PIC）模拟显示，磁重联是一个有前途的替代机制。在这里，我们提出了一个宏观的发射模型的物理动机的PIC模拟，粒子加速的能量来自于重联磁场。我们跟踪的径向增长和相对速度的重新连接等离子体团，建模粒子加速和辐射损失同步加速器和同步自康普顿（SSC）的排放。为了测试磁重联作为快速blazar耀斑背后机制的可行性，我们同时将我们的模型拟合到从BL Lacertae的2016 TeV耀斑观察到的光变曲线和SED。我们发现，一般情况下，不考虑外部光子，重新连接等离子体团是无法产生康普顿占主导地位的TeV耀斑，因此不能重现的意见，由于生产过剩的同步辐射。此外，有问题的大等离子体团，相当于整个喷流半径的大小，需要发射足够的SSC伽马射线被观察到。然而，我们的等离子体团模型可以重现快速TeV的耀斑光曲线，表明重连能够产生快速，强大的TeV耀斑在观察到的时间尺度。我们的结论是，虽然重联可以产生正确的时间尺度上的SSC耀斑，TeV排放的主要来源不能SSC和所需的等离子体团的大小可能是令人难以置信的大。
2019-06-11 astro-ph.HE
GRB Spectra in the complex of synchrotron and Compton processes
在稳态条件下，通过求解连续性方程，研究了同步辐射和康普顿过程复合辐射下的电子能谱。在快冷和慢冷两个阶段，GRB谱都是破幂律的。在此基础上，给出了四个不同相态的能带函数的谱指数。在复辐射框架下，对物理参数的详细研究表明，逆激波光球模型和强耦合正激波模型都能回答$α\sim -1$问题。讨论了GRB 080916 C中可能存在的临界到快速冷却的相变。研究了GRB 100724B、GRB 100826A和GRB 130606B在不同脉冲下的时间分辨谱。我们发现在几乎所有的脉冲中，通量与峰值能量成正比。根据光谱折射率的旋转确定不同脉冲的相位。我们发现GRB 100826 A的谱指数与峰值能量之间存在很强的相关性，这可以用快速冷却阶段的康普顿效应来解释。然而，复杂的情况下，预测一个陡峭的指数注入电子，这挑战了伽玛暴的加速机制。
2015-01-21 astro-ph.HE
Evolution of the synchrotron and inverse Compton emissions of the low energy peaked BL Lac object S5 0716+714
本文详细分析了低能量峰值BL Lac天体S5 0716+714的时间和光谱变化，并在2007年9月24日至25日由XMM-牛顿进行了长X射线观测。源经历以小时为时间尺度的周期性耀斑。软X射线的变化，高达~4倍，比硬X射线的变化强得多。随着能量的增加，软X射线中的变化幅度增加，但在硬X射线中减小。然而，硬X射线的变化幅度实际上很大。这是我们第一次检测到软X射线和硬X射线变化之间约1000 s的软滞后。随着能量差的增大，软滞后可能变得更大。整个X射线光谱表现出一个软时亮的趋势，而软X射线光谱似乎显示出一个硬时亮的趋势。源的凹X射线谱可以解释为同步辐射的高能尾（在软X射线中占主导地位）和逆康普顿（IC）辐射的低能端（在硬X射线中贡献更多）的总和。同步辐射谱是陡的（Γ~2.6），而IC谱是平坦的（Γ~1.2）。同步辐射光谱似乎硬化与较大的同步辐射通量，而IC光谱似乎软化与较大的IC通量。当光源变亮时，同步辐射通量增加，而离子注入通量减小。同步加速器尾部具有较大的通量变化，但较小的光谱变化比IC组件。当光源变亮时，两个分量的交叉能量和谱能量分布的波谷能量增加。X射线光谱的变化表明，同步辐射和IC SED峰的S5 0716+714移动到更高的能量时，它变亮。
2010-03-25 astro-ph.HE
Immediate Afterglow Physical Characteristics and Broadband Spectra Evidence Synchrotron self-Compton Emission as the Reason for VHE Production in TeV GRB 190114C
本文通过分析GRB 190114C的瞬时余辉宽带光谱，计算了辐射区物理特征并在前向激波模型下进行光变与光谱拟合，发现能谱双峰结构由同步辐射和逆康普顿成分组成，证实同步自康普顿辐射是产生甚高能光子的机制。
2023-10-23 astro-ph.HE
The formation of hard VHE spectra from GRB afterglow via Two-Zone Synchrotron Self-Compton Emission
针对 GRB 190819A 余辉的 VHE 能谱与单区同步自康普顿模型预测不符的问题，提出双区域模型，通过强弱磁场区域间的光子冷却机制形成硬电子分布，成功解释了 X 射线和 VHE 观测数据。
2023-01-20 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt Emission Variability in Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Lightcurves
伽马射线暴的瞬发辐射被认为起源于在高度相对论外流中加速的电子。由中央引擎喷射出的壳层之间的碰撞引起的“内部冲击”是电子加速的主要候选者。虽然同步辐射通常被用来解释内激波模型中的瞬发γ射线发射，同步辐射自康普顿（SSC）也被认为是辐射机制的一个可能的候选者。在这种情况下，人们会期望在低能量下的同步辐射分量，裸眼GRB 080319 B被认为是这样的例子。鉴于GRB 080319 B的γ光变曲线比光学GRB的γ光变曲线变化更大，本文研究了同步辐射和SSC分量之间的相对变化。我们开发了一个“自上而下”的形式主义，通过使用观测量来推断物理参数，并随后研究的同步辐射和SSC组成部分的伽玛暴的时间结构。我们补充的形式主义与“自下而上”的方法，其中同步加速器和SSC光变曲线计算通过蒙特卡罗模拟的内部冲击模型。这两种方法都得出同样的结论。同步光变曲线的微小变化在SSC光变曲线中只能适度放大。因此，SSC模型不能充分解释GRB 080319 B的伽马射线发射特性。
2012-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Some properties of synchrotron radio and inverse-Compton gamma-ray images of supernova remnants
分析了均匀星际介质和星际磁场中超新星遗迹的同步辐射图，考虑了注入效率对激波质量的不同“敏感性”。还合成了逆康普顿过程的甚高能γ射线图。在这些不同的波长波段的图像的属性进行了比较，特别强调在双边SNR的明亮的肢体的位置。最近的高血压SN 1006的观测表明，无线电和IC伽马射线分支重合，并且我们发现，如果：i）注入是各向同性的，但是电子的最大能量的变化相当快，以补偿磁场的差异; ii）注入（准平行的或准垂直的）的磁性依赖性，并且电子的最大能量足够强，以支配磁场变化，则可能发生这种情况。在后一种情况下，注入的结晶度依赖性和最大能量不应相反。我们认为，肢体的位置本身，甚至它们在无线电，X射线和伽马射线中的巧合，正如H.E.S.S.在SN 1006中，不能确定电子注入效率、ISMF的压缩/放大和电子最大能量对双折射角的依赖性。
2009-01-27 astro-ph.HE
Signature of Inverse Compton emission from blazars
Blazar根据其同步辐射峰的位置分为高能、中能和低能峰源。这是在红外/光学紫外波段低和中等峰值耀变体。从同步辐射到逆康普顿辐射的转变落在这种源的X射线波段。本文给出了XMMNewton观测到的14个中低能量峰值耀变体的光谱和时间分析。X射线光谱的参数拟合有助于约束从同步加速器的高能端到逆康普顿发射的低能端的跃迁的可能位置。在我们的样品中的七个来源，我们推断这样的过渡和约束的范围内的突破能量0.6 - 10千电子伏。Lomb-Scargle周期图用于估计功率谱密度（PSD）形状。在大多数的光变曲线中，它被幂律很好地描述，与活动星系核的一般预期相比，指数更平坦，范围在0.01和1.12之间，可能是由于观测持续时间短导致缺乏长期趋势。一个玩具模型，包括同步辐射自康普顿（SSC）和外部康普顿（EC;磁盘，宽线区，环面）机制被用来估计磁场强度6 0.03 - 0.88 G的源显示的能量突破，并推断一个突出的EC贡献。变率的时间尺度比同步加速器冷却短意味着在这些来源中推断的PSD斜率更陡。
2017-09-27 astro-ph.HE
Klein-Nishina effects on the high-energy afterglow emission of gamma-ray bursts
费米大天区望远镜（LAT）最近在多个伽马射线暴（GRB）中探测到了持续时间远大于亚MeV瞬发的高能（> 100 MeV）伽玛射线扩展辐射。一种可能的情况是，这种发射是由在前向冲击中加速的电子产生的余辉同步辐射。在这种情况下，产生同步高能辐射的电子也会经历逆康普顿（IC）损耗，并且与同步光子的IC散射应该处于克莱因-西名状态。本文研究了克莱因-西名散射对高能同步辐射余辉辐射的影响。我们发现，在早期的Klein-Nishina抑制效应对那些产生高能量发射的电子通常是强的，因此它们的逆康普顿损失是小的，康普顿参数Y <几个参数空间的范围很宽。这导致了一个相对明亮的同步辐射余辉在高能量，可以检测到费米LAT。当Klein-Nishina抑制效应随时间减弱时，逆康普顿损失增加，并且在某些参数空间中可能超过同步辐射损失。这将导致高能同步辐射的时间衰减比标准同步辐射模型预测的更快，这可以解释在GRB 090510和GRB 090902 B中观察到的早期高能伽马射线辐射的快速衰减。
2009-11-21 astro-ph.HE
Constraining the parameter space of the one-zone synchrotron-self-Compton model for GeV-TeV detected BL Lac objects
单区同步辐射自康普顿（SSC）模型的目的是描述BL Lac天体的光谱能量分布（SED），通过同步辐射由单个均匀发射区域中的电子和正电子的非热群体，部分上散射到伽马射线的粒子本身。该模型通常被认为是退化的，因为自由参数的数量大于可观测量的数量。因此，通常通过为SSC模型参数选择一组值来对SED进行建模，这些值提供了对数据的良好描述，而无需研究整个参数空间。我们在这里提出了一个新的数值算法，使我们能够找到完整的解决方案，使用来自GeV和TeV的能量带的检测信息。该算法由三个独立的步骤组成：我们首先准备一个模拟SED网格，并从每个SED中提取可观测值;然后将每个可观测值作为SSC参数的函数进行参数化;最后针对给定的一组可观测值求解系统。我们迭代求解系统，以考虑可观测值的不确定性，产生一系列的解决方案。我们提出了我们的算法的第一个应用程序的典型的高频峰值BL紫胶对象1 RXS J101015.9-311909，提供SSC参数的约束，并讨论了我们的理解的耀变体发射区的结果。
2013-05-20 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Model of TeV Afterglows in Gamma-Ray Bursts
Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学射电天文学与天体物理研究所）；Department of Natural Sciences, The Open University of Israel（以色列开放大学自然科学系）；Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO), The Open University of Israel（以色列开放大学天体物理学研究中心）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）
本文提出了一种半分析性框架，用于研究伽马射线暴TeV余辉的同步辐射自康普顿模型，通过考虑绝热冷却、膨胀、光子逃逸和克莱因-尼希纳效应，得出冲击波动能和外部介质密度分布的参数。
2025-11-28 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton in a radiative-adiabatic fireball scenario: Modelling the multiwavelength observations in some Fermi/LAT bursts
本研究针对标准GRB余辉模型无法解释部分高能光子的问题，提出考虑不同电子能谱的辐射-绝热SSC解析模型，通过9个Fermi/LAT暴样本多波段观测建模约束相关物理参数。
2024-09-18 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
费米大面积望远镜（Fermi-LAT）合作报告了第二个伽马射线暴目录（2FLGC），其中包括光子能量超过10 GeV的29个暴的子集。虽然标准的同步加速器前向激波模型已经成功地解释了伽马射线暴（GRB）余辉观测，高能光子高于10 GeV的这些瞬态事件很难在这种情况下描述。本文给出了同步辐射自康普顿（SSC）余辉模型在绝热和辐射情况下以及中心发动机向爆炸波注入连续能量时的闭合关系（CR），研究了2FLGC中所报道的爆发的光谱和时间指数的演化。我们考虑了SSC余辉模型在星风和星际介质中的演化，以及作为辐射参数、能量注入指数和$1<p<2$和$ 2\leq p$电子光谱指数的函数的CR。我们选择所有的伽玛暴，已被建模与一个简单的或一个破碎的幂律在2FLGC。我们发现，SSC模型的CR可以满足在同步加速器场景中无法解释的大部分爆发，即使那些需要中间密度分布的爆发（例如，GRB 130427 A）或用于放大磁场的总能量的非典型部分（$\varepsilon_B$）。在SSC模型中，当冷却谱中断对应于GRB余辉典型值的费米-LAT带时，该参数的值范围为（$\varepsilon_B\approx 10^{-5} - 10^{-4}$）。分析表明，ISM是首选的场景没有能量注入和恒星风介质的能量注入的情况下。
2022-06-23 astro-ph.HE
Synchrotron Self-inverse Compton Radiation From Reverse-shock on GRB120326A
本文介绍了在$z=1.798$上对一个典型的长持续时间GRB 120326 A的多波长观测，包括亚毫米波阵列（SMA）的快速观测，以及X射线和光学的综合监测。SMA观测提供了迄今为止在230 GHz的7个亚毫米余辉中最快的探测。使用Swift和Suzaku进行的快速光谱分析得出了$E^{\rm src}_{\rm peak}=107.8^{+15.3}_{-15.3}$ keV的光谱峰值能量和$E_{\rm iso}$的等效各向同性能量为$3.18^{+0.40}_{-0.32}\times 10^{52}$ erg。在光学上的时间演化和光谱特性与标准的前向激波-喷流准直同步加速器（$6^{\circ}.69\pm0^{\circ}.16$）一致。使用二维相对论流体动力学喷流模拟的前向冲击波建模还确定了合理的爆发爆炸和光学余辉的同步辐射参数。X射线光变曲线显示没有明显的射流破裂，X射线和光学之间的时间衰减指数关系（$α{\rm o}-α_{X}=-1.45\pm0.10$）表明X射线和光学中不同的辐射过程。从反向激波引入同步加速器自逆康普顿辐射是一种可能的解决方案，并且在亚毫米级的余辉的检测和缓慢衰减支持这是一个合理的想法。所观察到的时间演化和光谱特性以及前向激波模型参数，使确定合理的函数来描述余辉特性。由于一半的事件在X射线和光学方面与当前事件具有相似的特性，GRB 120326…
2014-05-16 astro-ph.HE
Testing one-zone synchrotron-self-Compton models with spectral energy distributions of Mrk 421
我们测试一个区域的同步自康普顿（SSC）模型与高品质的多波长光谱能量分布（SED）的数据Mrk 421。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术来拟合Mrk 421的12天尺度的SED与一区SSC模型。拟合了对数抛物线、幂律对数抛物线和破幂律三种电子能量分布。我们发现，一区SSC模型与PLLP EED提供了成功的适合所有的十二个SED。然而，一区SSC模型与LP和BPL EEDs未能提供可接受的适合最高能量的X射线数据或GeV数据在几个国家。因此，我们的结论是，一区SSC模型在解释的SED的Mrk 421，PLLP EED是首选的LP和BPL EED在2010年3月的耀斑Mrk 421。在PLLP EED模型中，我们导出了磁场$B'\sim0.01$ \ G，多普勒因子$δ_{\rm D}\sim$ 30- 50，以及EED的曲率参数$r\sim1$-$10$。探讨了模型参数的演化规律。我们的结果的物理意义进行了讨论。
2016-09-14 astro-ph.HE
External Inverse-Compton and Proton Synchrotron Emission from the Reverse Shock as the Origin of VHE Gamma-Rays from the Hyper-Bright GRB 221009A
本文提出外反向激波模型，以外逆康普顿和质子同步辐射解释 GRB 221009A 的 GeV-TeV 辐射，并预测 MeV 与 TeV 光子的反相关，可由 LHAASO 数据检验。
2023-03-27 astro-ph.HE
Relativistic Turbulence with Strong Synchrotron and Synchrotron-Self-Compton Cooling
高能天体物理学中的许多相对论等离子体环境，包括脉冲星风星云、黑洞上的热吸积流、活动星系核中的相对论喷流和伽马射线暴以及巨型射电瓣，都是自然湍流的。这些环境中的等离子体通常非常热，以至于同步加速器和逆康普顿（IC）辐射冷却变得非常重要。在本文中，我们调查的一般热力学和辐射性质（因此观测外观）的光学薄相对论热等离子体驱动磁流体（MHD）湍流搅拌和辐射冷却。我们发现，如果系统达到一个统计平衡的湍流加热是平衡的辐射冷却，有效的电子温度往往达到一个通用的值$θ= kT_e/m_e c^2 \sim 1/\sqrt{τ_T}$，其中$τ_T=n_eσ_T L \ll 1$是系统的汤姆逊光学深度，基本上独立的湍流驱动或磁场的强度。这是因为MHD湍流耗散和同步加速器冷却都与磁能密度成正比。我们还发现，同步自康普顿（SSC）冷却，也许是一些高阶IC组件自动可比同步加速器在这个政权。整个宽带辐射光谱由几个不同的组成部分（同步加速器，SSC等），在光子能量上很好地分离（通过因子$\sim τ_T^{-1}$）并且在功率上大致相等。IC峰的数量由Klein-Nishina效应检查，并在数学上取决于$τ_T$和磁场。我们还研究了由于同步自吸收的限制，探索应用蟹状PWN和耀变体喷气机，并讨论了辐射磁重联的联系。
2019-07-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Modeling blazar broadband emission with convolutional neural networks -- I. Synchrotron self-Compton model
本研究提出用卷积神经网络高效建模耀变体多波段光谱能量分布的方法，可大幅降低计算量实现实时拟合，已成功拟合两个耀变体并将拓展模型并公开工具。
2023-11-06 astro-ph.HE
Particle acceleration signatures in the time-dependent one-zone synchrotron self-Compton model of blazar flares
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Centre for Space Research, North-West University（西北大学空间研究中心）
研究耀斑中粒子加速特征，通过单区同步辐射自康普顿模型分析多波段光变特性。
2026-02-05 astro-ph.HE
Numerical study of synchrotron and inverse-Compton radiation from gamma-ray burst afterglows with decaying microturbulence
伽玛射线暴余辉的多波长观测，以及一些高性能的粒子模拟，暗示了磁场可能在激波阵面后面衰减。在这项工作中，我们开发了一个数值代码来计算加速电子分布的演变，他们的同步和逆康普顿（IC）谱和相应的光变曲线（LC）的假设下，衰减的微湍流（DM）下游的冲击，$ε_B(t_p')\propto t_p'^{α_t}$与$t_p'$的流体适当的时间，因为注入。我们发现：（1）DM模型中的同步辐射谱与均匀湍流（HT）模型中的同步辐射谱相似，但磁场强度很低。但是，由于DM显著改变了冲击后电子能量分布，它们在IC谱分量上的差异相对更明显。(2)如果磁场衰减得更快，则快速冷却的电子更少，并且IC光谱分量变得更弱。(3)DM模型中的LC比HT模型中的LC衰减更陡，并且DM模型中的谱演化和LC与HT模型相似，其中磁场能量分数随着观察者时间$ε_B(t) \propto t^{5α_t /8}$而减小。(4)DM模型在TeV能量范围内可以自然地产生显著的IC光谱分量，但是由于Klein-Nishina抑制，IC功率不能远大于同步加速器功率。应用DM模型描述了GRB 190114 C的余辉数据，得到了磁场衰减指数$α_t\sim -0.4$和电子能谱指数$p\sim2.4$。未来TeV的观测，从伽玛射线暴余辉的IC发射将进一步有助于探索鲜为人知的相对论性冲击的微观物理。
2023-02-16 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton from Reverse shock and Fermi-LAT GRBs
该研究推导反向激波在厚壳、薄壳及不同介质中的 SSC 闭合关系，并结合 2FLGC 数据说明薄壳与恒密度介质更优，且早期 GeV 辐射可源于 SSC。
2025-09-27 astro-ph.HE
Synchrotron and inverse-Compton emission from blazar jets - III. Compton-dominant blazars
本文发展了Potter & Cotter的扩展喷流模型，模拟了六个康普顿占优的耀变体的同时多波长光谱。我们包括一个加速抛物线基地过渡到一个缓慢减速的锥形射流与几何设置的观测M87和模拟和理论相一致。我们研究了几种喷流模型，发现射电频谱中的光学厚到薄的同步辐射突变要求喷流首先在沿喷流的大距离处（10^5史瓦西半径）达到均分，这与在M87喷流中观察到的从抛物线到圆锥的转变相一致。我们证实了这一结果分析和计算所考虑的模型的预期频率核心移位关系。我们发现，抛物线射流过渡到弹道锥形射流，开始在均分，并成为更多的粒子占主导地位，在更大的距离，适合的多波长数据的六个耀变体，而绝热均分锥形部分需要非常大的体积洛伦兹因子再现康普顿优势的耀变体。我们发现，所有这些blazar需要高功率，高体积洛伦兹因子喷流观察到的视线接近，我们期望从blazar序列和一致的结果从纸II。在我们的拟合中的逆康普顿发射是由于逆康普顿散射的高红移CMB光子在沿喷流的大距离，由于高体积洛伦兹因子的喷流。我们假设一个新的解释blazar序列的基础上的半径的过渡区的射流（在那里的射流是最明亮的同步辐射）缩放线性与黑洞质量。
2013-03-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inverse Compton Signatures of Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴（GRB）的余辉发射被认为是由相对论性冲击波驱动到环暴介质中产生的。虽然从无线电到X射线频率的余辉发射被认为是由相对论性的、非热电子被冲击波加速而发出的同步辐射所产生的，但高能量（He; $\gtrsim$ ~GeV）发射的起源仍然不确定。最近MAGIC探测到GRB~ 190114 C的亚TeV辐射，引起了关于甚高能（VHE; $\gtrsim 300$ GeV）辐射的进一步争论。在这里，我们探讨逆康普顿的情况下，作为候选人的HE和VHE排放，考虑两个来源的种子光子散射：同步光子从冲击波（同步自康普顿或SSC）和各向同性光子场外部的冲击波（外部康普顿）。对于每种情况，我们计算了多波长余辉光谱和光变曲线。我们发现，SSC将占主导地位的粒子冷却和GeV的排放，除非一个密集的环境红外光子场，典型的恒星形成区域，是存在的。此外，考虑到河外背景光衰减，我们讨论了VHE余辉的探测能力，现有的和未来的伽马射线仪器的广泛的模型参数。通过对GRB~ 190114 C的研究，发现它在\fermi -LAT波段的余辉发射是同步辐射占优的，而在后期的\fermi -LAT测量（即，MAGIC观测还对假定的外部红外光子场（即$t\sim 10^4$）的能量密度设定了上限，使得逆康普顿在亚TeV能量中占主导地位。
2020-06-17 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton in Afterglow stratified medium and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文推导SSC正激波余辉在0≤k≤2.5分层介质中的闭合关系，纳入绝热/辐射及能量注入条件，解释了Fermi-LAT高能GRB样本。
2023-08-08 astro-ph.HE
Gamma-ray polarization induced by cold electrons via Compton processes
偏振测量是探讨伽马射线暴（GRB）瞬发机制的重要手段。同步辐射光子可以通过康普顿散射过程被外流中的冷电子散射。观察到的偏振取决于光子能量和视角。对于典型的体洛伦兹因子$Γ\sim 200$，具有能量$E>10$ MeV的光子倾向于具有比具有能量$E<1$ MeV的光子更小的偏振。在正确的视角，即$θ\sim Γ^{-1}$，偏振达到其最大值，并且偏振角相对于初始偏振方向改变$90^{\circ}$。因此，同步辐射加康普顿散射模型可以很自然地解释GRB 100826 A偏振角的$90^{\circ}$变化。
2014-11-18 astro-ph.HE
Contemporaneous broadband observations of three high-redshift BL Lac Objects
我们已经收集了三个BL Lac天体的宽带光谱能量分布（SED），3FGL J0022.1 $-$ 1855（z=0.689），3FGL J0630.9 $-$ 2406（z >~ 1.239）和3FGL J0811.2 $-$ 7529（z=0.774），费米探测到相对平坦的GeV光谱。通过在近红外到硬X射线波段同时观测，我们可以很好地表征SED的同步加速器组件的高端。因此，拟合的SED同步康普顿模型的主要排放的相对论性喷流，我们可以约束的基础粒子的属性和预测的形状的GeV康普顿组件。标准的河外背景光（EBL）模型很好地解释了高能量吸收，高紫外线模型的拟合较差。拟合结果表明，在我们的最高红移源3FGL J 0630.9 $-$ 2406的费米光谱中，存在明显的EBL吸收证据。虽然同步加速器自康普顿模型充分描述了SED，但可能的外部康普顿组件可能会使情况复杂化。对于3FGL J0811.2 $-$ 7529，我们还在X射线数据中发现了一个附近的偶然源，几乎可以肯定是另一个较低的同步峰值频率（$ν^{sy}_{pk}$）BL Lac，它可能在费米带中贡献通量。由于我们的来源是不寻常的高光度，中等$ν^{sy}_{pk}$ BL Lac，我们比较这些数量和康普顿优势，峰值反康普顿峰值同步辐射光度（$L^{IC}_{pk}/L^{sy}_{pk}$）的比率，与那些完整的费米BL Lac人口…
2016-02-14 astro-ph.HE
