Time-resolved multiwavelength observations of the blazar VER J0521+211 from radio to gamma-ray energies
VER J0521+211(RGB J0521.8+2112)是在TeV伽马射线区发现的最明亮和最强大的耀变体之一。它的红移为z=0.108,自2009年发现以来,VER J 0521 +211的平均TeV通量超过蟹状星云的0.1倍,相当于$3\times10^{44}$ erg s $^{-1}$的各向同性光度。我们提供了2012年11月至2014年2月期间对该天体进行的全面多波长活动的数据,包括单碟射电观测、光学测光和偏振测量、紫外线、X射线、GeV和TeV伽马射线数据(VERITAS,MAGIC)。在所有波长都观测到了显著的通量变化,包括2013年秋季伽马射线能量的长期高态。夜分辨光谱在X射线和TeV的能量,并解释所观察到的通量和光谱变异的发射机制进行了讨论。
2015-09-07 astro-ph.HE
Locating the GeV Emission Region in the Jets of Blazars from Months-Timescale Multi-Wavelength Outbursts
众所周知,耀变体中的$γ$射线辐射起源于指向观测者的相对论性喷流。然而,目前尚不清楚GeV辐射的确切位置是否小于中央引擎的pc,以便它可以从宽线区(BLR)或更远的1-100 pc范围内接收足够数量的光子。前一种假设已成功地用于模拟许多耀变体的光谱能量分布。然而,同时检测TeV $γ$射线与GeV爆发在某些情况下表明,发射区必须在BLR之外。此外,GeV的爆发有时被观察到与通过所谓的“VLBI核心”的扰动同时发生,该核心位于距离中央引擎数十pc的地方。因此,$γ$射线发射的确切位置仍然不明确。在这里,我们提出了一种方法,我们已经开发出约束的发射区域的位置。我们确定同时的月时间尺度的GeV和光学爆发的光变曲线跨越8年的样本的11个耀变体。使用理论喷流发射模型,我们表明,同时光学和GeV爆发的能量比强烈依赖于发射区域的位置。比较观测到的多波长爆发的能量耗散和我们理论模型中模拟的耀斑的能量耗散,我们发现上述爆发大多起源于BLR之外,距离中心引擎大约几个pc。
2022-07-01 astro-ph.HE
Did IceCube discover Dark Matter around Blazars?
本文扩展耀变体喷流模型,引入质子与中心黑洞周围亚 GeV 暗物质的深度非弹性散射,从而解释 IceCube 对 TXS 0506+056 的中微子观测。
2025-09-01 astro-ph.HE hep-ph
A tentative double-jet model for blazar OJ287
我们试图提出一个尝试性的相对论性喷流模型来解释在blazar OJ 287中观测到的全部射电-光学现象。我们调查了目前可用的理论和观测研究的现象,在OJ 287,并试图找到线索,其双喷流结构。发现在43 GHz和15 GHz观测到的其超光速分量的运动学特征可以用旋进双射流喷嘴模型得到很好的解释。少数光学双峰爆发的光变曲线可用相对论性喷流模型解释。两个喷流的进动周期相同,均为12年,等于光学周期,喷流的进动可能来源于双星的轨道运动。这样就可以估计出双星黑洞的质量。我们还尝试性地提出了一个全面的框架来理解OJ 287中的整个现象的相对论性喷流模型。
2018-11-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The relativistic jet and its central engine of $Fermi$ blazars
喷流起源是活动星系核的重要问题之一,但至今仍是一个模糊的问题。在本工作中,我们利用发射谱线、谱能量分布、\textit{Fermi}-LAT $γ$射线发射等信息,构造了一个包含667个源的blazar样本。我们注意到,喷流动力的起源是不同的BL Lac和FSRQ。喷流功率$P_{\rm jet}$和标准化盘光度$L_{\rm Disk}/L_{\rm Edd}$之间的相关性表明,BL Lac的斜率为-1.77,FSRQ的斜率为1.16。结果似乎表明BL Lac喷流是通过提取黑洞旋转能量来提供动力的,而FSRQ喷流则主要是由吸积盘提供动力的。同时,我们发现吸积比$\dot{M} / \dot{M}_{\rm Edd}$随着归一化$γ$射线光度的增加而增加.在此基础上,提出了一条分界线${\rm log} (L_{\rm BLR}/L_{\rm Edd}) = 0.25 \ {\rm log} (L_{\rm γ}/L_{\rm Edd}) - 2.23$,通过机器学习的方法将FSRQ和BL Lac从$L_{\rm BLR}/L_{\rm Edd}$和$L_{\rm γ}/L_{\rm Edd}$图中分离出来,该方法的准确率为84.5%.此外,我们提出了一个经验公式,$M_{\rm BH}/M_{\rm \odot} \simeq L_{\rm γ}^{0.65}/21.46$,估计…
2021-11-03 astro-ph.HE
Gamma Rays From Blazars
blazar是一种高能量的引擎,它为我们提供了研究粒子加速、相对论等离子体过程、磁场动力学、黑洞物理的天然实验室。关键的信息是由高能(特别是费米/LAT)和极高能(切伦科夫望远镜)的观测提供的。我给出了一个简短的说明该领域的现状,特别强调的理论挑战连接到观察到的超快的变化事件和发射的平谱射电类星体在非常高的能量带。
2016-09-14 astro-ph.HE
Variability in Blazars: Clues from PKS 2155-304
从耀变体PKS 2155-304的TeV辐射中可以看到,在时间尺度上的快速变化比中心超大质量黑洞的光穿越时间快得多。对这一令人困惑的观测结果最合理的解释是,相对论性喷流中的辐射流体被分成了大量的子区域,这些子区域以相对论性速度沿随机方向运动。我们考虑两个版本的这个“喷气机中的喷气机”模型。在第一个,“subjets”模型中,平均喷流帧中的静止区域发射产生所观察到的辐射的相对论subjets。变异性时间尺度由平均射流帧中的子区域的大小确定。这种由磁重联激发的模型很难解释PKS 2155-304的观测结果。在交替的“湍流”模型中,各个子区域在随机方向上相对运动,并且变化时间尺度由这些区域在它们自己的共动框架中的大小确定。这个模型更适合数据。我们认为TeV光子从不同的子区域发出的碰撞,并发现,在subjets和湍流模型,平均批量洛伦兹因子的射流需要大于25,以避免对灾难。
2011-07-28 astro-ph.HE
The blazar OJ 287 jet from parsec- to kiloparsec-scales
blazar OJ 287千秒差距尺度喷流的弯曲形状是在中央发动机进动的框架内进行分析的,在过去几十年中,大量的研究都是基于这个框架。分析千秒级喷流速度和角度与视线的必要数据是基于两个相互竞争的假设OJ 287喷流的X射线发射机制。即在相对论性千秒尺度喷流假设下的微波背景的逆康普顿散射和中心源辐射的逆康普顿散射。对于后者,我们表明,预期的流量从千秒差距尺度射流在伽马范围内不超过它根据费米-LAT数据设置的限制。我们发现,只有千秒差距尺度的喷流螺旋的周期,在中心源辐射的逆康普顿散射的框架内估计,同意从12年的光学耀斑的峰值调制确定的中央引擎的岁差周期。
2021-09-17 astro-ph.HE
Radiation Signatures From Striped Blazar Jet
来自超大质量黑洞的相对论喷流是宇宙中最强大和最明亮的天体物理系统之一。我们建议,开放的磁场线通过黑洞,这驱动一个强磁化的射流,可能有他们的极性反转的时间尺度相关的磁盘中的磁旋转发电机的增长,导致耗散结构的特点是反转的环向场极性,被称为"条纹“的射流。条纹之间的磁重联消散了磁能,并为喷流加速提供动力。条纹喷流模型可以在一个统一的物理图像中解释喷流加速、大尺度喷流发射和耀变体发射特征。具体地说,我们发现,射流加速到散装洛伦兹因子$Γ\gtrsim 10$内一个秒差距的距离从中央引擎。加速度减慢,但在更大的距离上继续,固有加速度率$\dotΓ/Γ$介于$0.0005~\rm{yr^{-1}}$和$0.005~\rm{yr^{-1}}$之间,为数十秒差距,这与最近的射电观测非常一致。磁重联在离中心发动机很远的距离上连续加速非热粒子,导致核心移位效应和整体平坦到倒置的同步加速器光谱。大尺度光谱光度峰$ν_{\rm peak}$与耗散峰的位置成反比,耗散峰的位置由最小条纹宽度$l_{\rm min}$设定。耀变体区大致在同一位置。在这个距离,喷流是中等磁化,与同向磁场强度和耗散功率符合典型的轻子blazar模型参数。
2020-12-30 astro-ph.HE
Variability of gamma-ray emission from blazars on the black hole timescales
利用Fermi/LAT望远镜观测的数据研究了GeV波段耀变体的光变特性。我们发现,耀变体表现出可变的规模下降到最小的时间尺度可分辨的费米,这是一个函数的峰值光子计数率在LAT。这意味着大多数耀变体的真实最小变率时标通常比LAT所能分辨的要短。我们发现,对于几个耀变体,这些最小的变化时间尺度达到那些与耀变体的中央引擎,超大质量黑洞。与此同时,没有一个耀变体的时间尺度比黑洞视界光穿越时间和/或围绕最后一个稳定的圆形轨道的旋转周期短。基于这一事实,我们认为伽玛射线信号的时间特性可以由超大质量黑洞附近的过程决定。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the evolution of the particle distribution and the cascade in a moving, expanding emission region in blazar jets
解释耀变体耀斑的模型有很多种。在这里,我们研究了耀斑的轮廓引起的一个移动和扩大斑点,特别强调的伽玛-伽玛对生产。首先,我们开发了一个简单的半解析模型来研究粒子分布的演变在不断扩大的斑点,并显示对生产的影响。在第二步中,我们使用基于PKS 1510-089参数的OneHaLe代码生成逼真的模拟。半解析模型表明,电子对的产生对耀斑演化有显著影响,而张开角和膨胀对耀斑演化有显著的延长作用。基于PKS 1510-089的模拟表明,一个运动的膨胀团的耀斑导致强烈的波长依赖的光变曲线,包括延迟,二次耀斑。一个移动的、膨胀的斑点可以引起显著的耀斑事件,其光变曲线轮廓变化很大。高节奏的多波长观测是必要的,以获得细节,导致耀斑。在初始爆发之后的扩展观测可以提供关于张角和由于延迟的次级耀斑在某些能带中的粒子含量的重要信息。
2022-11-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Independent Black Hole Mass Estimation for the γ-ray Detected Archetypal Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy 1H 0323+342 from X-ray Variability
窄线塞弗特1星系(NLS 1)是新近发现的一类射电强活动星系核(AGN),其γ射线探测到的强喷流一般只在耀变体和射电星系中才能发现。然而,它们的黑洞(BH)的质量估计从广泛的发射线是一个数量级或更多的低于耀变体。这对解释活动星系核的射电响度触发机制提出了新的挑战。它仍然是在辩论中是否他们的BH质量从常用的维里方法被低估。在这里,我们提出了一个估计的BH质量的γ射线检测NLS 1 1 H 0323+342,这类的原型,从X射线的变化是倾斜无关的。我们的研究结果独立地证实了这个γ射线探测到的NLS 1含有一个类似于正常NLS 1而不是耀变体的$(2.8-7.9)\times10^6\,M_{\odot}$ BH。
2019-03-14 astro-ph.HE
Detection of periodic radio signal from the blazar J1043+2408
寻找耀变体的周期信号是近年来广泛讨论的话题。在这种周期性变化起源于耀变体最内部区域的情况下,信号带有发生在中央引擎附近的过程的印记,这是我们无法直接观察到的。这些信号提供了对blazar研究的各个方面的见解,包括盘喷流连接,磁场配置,更重要的是,超大质量黑洞附近的强引力和双超大质量黑洞系统释放的引力波。在这项工作中,我们报告检测到一个周期性信号的耀变体J1043+2408跨越$\sim$ 10.5年的射电光变曲线。我们进行了多种方法的时间序列分析,即历元折叠,Lomb-Scargle周期图,和离散自关联函数。所有三种方法一致地显示具有$\sim560$天周期的重复信号。为了更好地解释耀变体中的红噪声过程和其他可能的伪影,进行了大量的蒙特卡罗模拟。这使我们能够估计对可能的虚假检测的高显著性(99.9\%的本地和99.4\%的全球)。作为可能的解释,我们讨论了一些方案,包括双超大质量黑洞系统,Lense-Thirring进动和喷流进动。
2018-11-30 astro-ph.HE
Promise of persistent multi-messenger astronomy with the blazar OJ 287
对独特明亮的耀变体OJ 287的七个预测的韧致辐射耀斑的成功观测坚定地指出了发射超大质量黑洞(SMBH)的纳赫兹引力波(GW)的存在。我们提出的论点,继续监测的来源,在几个电磁窗口,牢固地建立各种细节的SMBH二进制中央引擎描述OJ 287。在这篇文章中,我们将探索更多关于这个系统的信息,特别是关于它的两个吸积盘的吸积和外流。我们主要集中在2021年12月3日次级黑洞对初级黑洞盘的预期影响,以及随后几年产生的电磁信号。我们还预测了异常褪色的时间,并概述了它们在宿主星系研究中的用途。进行了光谱测量,寻找了次级的谱线,但没有找到。对次级的喷流进行了研究,并提出了在今后的VLBI观测中发现喷流的建议。总之,二元黑洞模型解释了OJ 287中大量不同种类的观测结果。未来仔细定时的观测将能够提供其中央引擎的进一步细节。这种多波长和多学科的努力将需要在未来几十年内利用OJ 287进行多信使纳赫兹GW天文学。
2021-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The central engine of the highest redshift blazar
我们报告了一个由LUCI/大双筒望远镜观测到的PSO J030947.49+271757.31(以下简称PSO J 0309 +27)的近红外光谱,它是迄今为止已知的红移最高的耀变体(z $\sim$ 6.1)。从C $\rm IV$ $λ$ 1549宽发射线,我们发现PSO J 0309 +27是由1.45 $^{+1.89}_{-0.85}$ $\times$ 10 $^9$ M $_{\odot}$超大质量黑洞(SMBH)提供动力的,其热光度为$\sim$ 8 $\times$ 10 $^{46}$ erg s $^{-1}$,爱丁顿比等于0.44 $^{+0.78}_{-0.35}$。我们还获得了新的光度观测与望远镜Nazionale伽利略在J和K波段,以更好地限制近红外光谱能量分布的来源。由于这些观测,我们能够对吸积盘进行建模,并得出PSO J 0309 +27黑洞质量的独立估计,证实了从维里技术推断的值。在大爆炸后仅仅$\sim$ 9亿年就存在这样一个巨大的SMBH,这对最早期SMBH增长的模型提出了挑战,特别是如果喷射的活动星系核与目前认为的高速旋转的黑洞有关。事实上,在爱丁顿限制吸积的情况下,假设辐射效率为0.3,典型的快速旋转SMBH,需要一个大于10 $^6$ M $_{\odot}$在z = 30的种子黑洞来复制红移为6的PSO J 0309 +27的质量。这…
2022-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on black hole massess with timescales of variations in blazars
本文研究了blazar的黑洞质量和喷流最小时标问题。我们提出了一个复杂的模型,设置一个上限的中心黑洞质量$M_{\bullet}$与最小的时间尺度$Δt^{\rm{ob}}_{\rm{min}}$的变化在耀变体。$Δt^{\rm{ob}}_{\rm{min}}$的值表示射流中团块大小的上限。假设在黑洞附近的喷流产生区产生团簇,然后团簇沿着喷流向外扩展。我们将该模型应用于32个耀变体,其中29个是由卫星在伽马射线中检测到的,这些$Δt^{\rm{ob}}_{\rm{min}}$是小时的顺序与大的变化幅度。一般而言,用该方法估计的这些$M_{\bullet}$与文献中报告的质量不一致。该模型可以很自然地将blazar的$M_{\bullet}$和$Δt^{\rm{ob}}_{\rm{min}}$联系起来,并可用于约束blazar中央发动机中的$M_{\bullet}$。
2015-03-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
High redshift blazars
耀变体是喷射机指向我们的源头。由于耀变体的喷流是相对论性的,因此流量在运动方向上被极大地放大,使耀变体成为宇宙中最强大的持久天体。这在所有频率下都是正确的,尤其是在它们的频谱峰值处。虽然中等功率源的光谱峰值在~GeV范围内,但在高红移下的极强源的峰值在~MeV带。这意味着硬X射线波段是发现红移超过~4的强大耀变体的最佳波段。最初的迹象有力地表明,强大的高z耀变体拥有最大质量和最活跃的早期黑洞,超过10亿个太阳质量。由于每一个被探测到的耀变体都必须存在数百个相似但不一致的源,寻找高z耀变体的工作正变得与使用无线电安静类星体寻找早期大质量黑洞的工作竞争。发现两个黑洞群体(一个在喷射源中,另一个在无线电安静天体中)如何在红移中演化,将有助于了解最大质量黑洞的生长,并可能有助于了解中央引擎与宿主星系其余部分之间的反馈。
2013-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Diffuse Neutrino Intensity from the Inner Jets of Active Galactic Nuclei: Impacts of External Photon Fields and the Blazar Sequence
我们研究了射电噪活动星系核(AGN)内部喷流中的高能中微子产生,考虑了外部光子场和耀变体序列的影响。我们发现,由此产生的扩散中微子强度主要由类星体托管耀变体,特别是,平谱射电类星体,PeV-EeV中微子生产由于光强子与宽线和尘埃辐射的相互作用是不可避免的,如果AGN内喷流是超高能宇宙射线(UHECR)源。它们的中微子光谱在PeV能量附近具有截止特征,因为目标光子是由于Ly $α$发射。由于尘埃环提供的红外光子,能量高于PeV的中微子光谱很难与冰立方的数据相一致,除非质子光谱指数比2.5更陡,或者质子的最大能量是$\lesssim100$ PeV。因此,简单模型难以解释IceCube数据。如果耀变体的累积中微子强度超过$\sim{10}^{-8}~{\rm GeV}~{\rm cm}^{-2}~{\rm s}^{-1}~{\rm sr}^{-1}$,那么它们的局部宇宙射线能量产生率将是局部UHECR发射率的$\sim10-100$倍,但与平均伽马射线耀变体发射率相当。有趣的是,未来的探测器,如Askaryan射电阵列,即使在更保守的情况下也可以探测到$\sim0.1-1$ EeV中微子,这使我们能够间接地测试UHECR产生于内部喷流的假设。我们发现射电噪活动星系核的散射中微子强度主要由γ射线光度为$\gtrsim10^{48}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}$的耀变体控…
2014-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-waveband Variations of Blazars during Gamma-ray Outbursts
明亮伽马射线耀变体的多波长光变曲线(例如,3C 454.3)揭示了跨波段的强相关性,但在细节上有显著的不同。如果可变的通量和极化是由(1)磁场中的调制和在射流输入处赋予的相对论电子含量以及(2)流中的湍流引起的,则可以解释这个难题。在作者正在开发的湍流极端多区(TEMZ)模型中,blazar中的大部分光学和高能辐射都是在43 GHz的喷流核心附近发射的,如VLBA图像所示,距离中央发动机秒差距,如对一些blazar的观测所示。该模型通过数值计算创建模拟的光变曲线,该数值计算近似于湍流等离子体的行为-由射流的随机波动调制-穿过压缩等离子体并将电子加速到高度相对论能量的锥形驻激波系统。在锥形激波的顶点处,一个垂直于射流轴(马赫盘)的立激波可以产生一个可变的非热种子光子场,该光子场在更快的射流等离子体的框架中高度蓝移,导致高度发光,快速可变的伽马射线发射。
2012-01-25 astro-ph.HE
Fermi-Large Area Telescope Detection of Very High Energy (>100 GeV) Emission from Compton-Dominated Blazars
Farook College(法鲁克学院);University of Calicut(卡利卡特大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(大学间天文学与天体物理学中心)
利用费米大面积望远镜观测,在626个康普顿主导耀变体中搜索VHE发射源,识别出多个源并扩展了VHE FSRQ群体,研究了VHE光子与γ射线活动的时间巧合及发射区域,为多波长观测和后续天文台观测设定基准。
2026-07-14 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
Gamma-ray Flaring Emission in Blazar OJ287 Located in the Jet >14 pc from the Black Hole
我们将BL Lacertae型blazar OJ 287的Fermi-LAT光变曲线与时间相关的多波段通量和线性偏振观测以及λ = 7 mm的亚毫角秒尺度偏振图像相结合,以定位距中央发动机> 14 pc的源喷流中突出耀斑中的伽马射线发射。我们通过蒙特卡罗模拟证明了最强伽马射线和毫米波耀斑之间的高度显著相关性。两个报告的伽马射线峰值发生在两个主要毫米波爆发的开始附近,每个都与毫米波波长处的线性偏振最大值有关。我们非常长的基线阵列观测表明,这两个毫米波耀斑起源于喷流中两个特征中的第二个,它们之间的距离大于14 pc。高振幅伽玛射线耀斑的峰值和第二喷流特征的偏振最大值的一致性意味着伽玛射线和毫米波耀斑是同空间的,并且发生在距离中央引擎> 14 pc的地方。我们还关联两个光学耀斑,伴随着尖锐的偏振峰,与两个伽马射线事件。如果伽马射线是由耀斑光子的同步自康普顿散射产生的,那么多波段的行为就很容易解释。我们认为耀斑是由移动的等离子体团与立激波的相互作用触发的。
2011-10-28 astro-ph.HE
Horizon-Scale Lepton Acceleration in Jets: Explaining the Compact Radio Emission in M87
现在已经很清楚,巨大椭圆星系M87中的射电喷流必须在非常靠近黑洞的地方开启。这意味着轻子在喷流内的有效加速,其尺度远小于通常用来解释喷流同步辐射的典型耗散事件所能达到的尺度。在这里,我们表明,停滞面,物质之间的分界线,回落到黑洞和物质,是加速向外形成喷流,是一个自然的网站对形成和粒子加速。这是通过一个反康普顿对灾难驱动的非屏蔽电场内的电荷匮乏的区域内的停滞表面和大幅放大后的间隙级联。对于M87中喷流性质的典型估计,我们发现预测的相对论轻子密度与最近M87高频射电观测所需的密度之间存在很好的定量一致性。这种机制无法用相对论轻子充分填充人马座A* 的假定喷流,这可以解释银河系中心缺乏明显的射电喷流。最后,这个过程意味着动力学喷流功率和耀变体的伽玛射线光度之间的关系,在间隙后级联产生。
2015-06-15 astro-ph.HE
Relation between Events in the Millimeter-wave Core and Gamma-ray Outbursts in Blazar Jets
对34个伽马射线明亮类星体、BL Lac天体和射电星系的全面监测分析揭示了VLBA在43 GHz成像的毫米波发射事件与伽马射线和较低频率的耀斑之间的密切联系。大约2/3的耀斑与新的超光速结和/或位于中央发动机秒差距的毫米波“核心”中的耀斑的出现相一致。这对解释伽马射线通量如何在一天内的时间尺度上经常变化提出了理论挑战。对此可能的答案包括非常窄的喷射开度角、最高能量电子的小体积填充因子、混沌磁场和相对于平均喷射流的湍流速度场。
2012-04-30 astro-ph.HE
A hydrodynamical model for the FERMI-LAT gamma-ray light curve of Blazar PKS1510-089
Blazar PKS 1510-089的相对论性喷流内部工作表面的形成和传播的物理描述用于使用2008年至2012年的FERMI-LAT数据对其伽马射线变率光变曲线进行建模。物理模型基于Mendoza等人(2009年)解释的工作表面质量和动量守恒定律。工作表面的流体动力学描述由射流底部的初始速度和质量喷射率参数化。我们表明,注入的速度分布的周期性变化是能够解释所观察到的光度。这样,我们就能够获得中央发动机的质量喷射率,这些喷射率在射流的底部喷射,以及流的振荡频率,以及其他物理参数。
2013-05-16 astro-ph.HE
On explaining prompt emission from GRB central engines with photospheric emission model
虽然观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光谱受到很好的约束,但其辐射机制仍然没有得到很好的理解。我们探讨光球辐射伽玛暴喷流的快速冷却同步辐射光子的康普顿化,而电子和质子被加速到高度相对论性的能量,重复的能量耗散事件,以及库仑碰撞建模。与以前的模拟相比,我们实现了现实的光子-粒子数比的$N_γ/N_e \sim 10^{5}$或更高,这与所观察到的相对论射流的辐射效率是一致的。使用我们的Monte Carlo辐射转移(MCRaT)代码,我们可以成功地模拟即时发射光谱时,电子瞬间加速到高度相对论性的能量(洛伦兹因子$\sim 50-100$)后得到供电的$\sim30-50$情节耗散事件除了他们的库仑耦合与射流质子,重子流出,起源于中等光学深度$\sim20-30$。我们还表明,所得到的光子谱的形状实际上是独立的初始光子能量分布和喷流重子能量含量,因此独立的发射机制。
2021-10-27 astro-ph.HE
Observational constraints on the blazar jet wobbling timescales
耀变体是射电大声活动星系核(AGN)的一个子类,其中喷流靠近视线排列。Blazar的辐射主要是由非热过程,多普勒增强的辐射来源于喷流内的相对论带电粒子。从射电到TeV的能量,耀变体在从几分钟到几个月的时间尺度上是高度可变的。有几种机制被提出来解释变异性,包括改变射流的视角,沿着吸积盘的旋转轴传播。超大质量黑洞的自旋与吸积盘的角动量不重合,导致吸积盘的Lense-Thirring进动,从而导致多普勒光束的变化.这种假设得到了某些活动星系核喷流进动射电观测的支持。然而,无线电发射区域位于远离中央发动机的位置,因此在该频带中观察到的时间尺度可以受到例如沿喷流的体洛伦兹因子的变化的影响。在这方面的贡献,我们得到预期的时间尺度的射流摆动使用SMBH质量和比较它们与耀斑之间的时间间隔在长期(超过15年)的明亮耀变体的X射线光变曲线观测的Swift-XRT。我们发现,对于Mrk 421,Mrk 501和3C 273,导出的时间尺度与观测约束是一致的,而对于1 ES 1959+650,我们主要受到多普勒波束因子的不确定性的限制。
2021-08-18 astro-ph.HE
X-shaped radio sources as parent population of core-dominated triple blazars
有许多理论可以解释所谓的X形射电源的性质。根据其中一种说法,X形源实际上是一个十字架,其一个臂与在空间中改变方向的双射电源相关联,而另一个臂与遗迹叶相关联,其位置指示喷流的前方向。在这里,我提出了两个新的论点,支持这一猜想。首先,很明显,在重新定位后不久,新的叶对必须非常紧凑。为了说明这种可能性,我展示了三重源J1625+2712的中心分量的EVN图像。解析后,它看起来是一个不与外部double对齐的紧凑double,因此整个源确实是X形的。其次,我考虑的情况下,当一个臂的X形源是不是本质上短,但投影缩短。我展示了两个三重源的例子,它们的中心组成部分是耀变体,横跨耀变体的叶瓣的跨度超过6 \times 10^5 pc。假设这类源有一个轴,因此波瓣以与核心相同的方式波束,将需要不切实际的巨大去投影线性尺寸。因此,我认为像这两个核心主导的三重星系(CDT)有两个轴:一个与遗迹叶有关的轴没有指向我们,所以它们没有被光束/透视缩小,而与喷流有关的轴与视线成一个小角度,这样就可以观察到耀变体。因此,X形的源必须是真正的十字星,它们是至少一些CDT耀变体的母体(未命名),特别是那些整体尺寸较大的耀变体。
2012-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Explaining Non-Merger Gamma-Ray Bursts and Broad-Lined Supernovae with Close Binary Progenitors with Black Hole Central Engine
本文研究密近双星前身星与黑洞吸积盘引擎组合,可统一解释长时标伽马射线暴、低光度暴、超长暴及宽谱线超新星,并排除磁星引擎,为未来观测提供预测。
2024-11-05 astro-ph.HE
Diversity of gamma-ray and Radio Variabilities of Bright Blazars and Implications for gamma-ray Emission Location
在伽玛射线选择的耀变体中观测到剧烈的多波长变化。我们提出了一个长期的光变曲线的八个明亮的耀变体的分析,探讨在伽玛射线和无线电波段的协变模式。我们提取它们的伽马射线光变曲线和光谱与费米/LAT自2008年以来观察到的数据。我们发现不同的伽马射线和无线电(在43 GHz)在这些源的通量之间的协变模式。3C 454.3和PKS 1633+382的γ射线和射电通量的相关性没有任何时滞,表明它们来自同一辐射区。在3C 273和PKS 1222+216中也观察到类似的相关性,但射电通量分别滞后于γ射线通量约160天和约290天。这可能表明它们的伽马射线发射区域位于43 GHz无线电核心的上游。其他四颗耀变体的伽玛射线和射电通量不相关,这意味着伽玛射线和射电辐射可能来自它们喷流中的不同区域。八颗耀变体的γ光变曲线可以分解为一些长时间尺度的光变分量和快速尖峰耀斑。我们认为它们可能分别归因于中心发动机活动和局部发射区的磁重联过程或湍流。
2020-03-25 astro-ph.HE
Discerning the location of the gamma-ray emission region in blazars from multi-messenger observations
活动星系核中的相对论性喷流,特别是耀变体中的相对论性喷流,是迄今为止已知的能量最高、最强大的天体之一。它们的相对论性质使它们能够在从无线电波长到伽马射线的所有光谱范围内大量发射,并且在从几小时到几年的时间尺度上变化极大。自伽玛射线天文学诞生以来,确定伽玛射线发射源一直是有关发射过程知识的基本问题。费米伽马射线太空望远镜和其他设施在大多数可用光谱范围内(包括尽可能的毫米干涉成像和偏振测量)进行的深度和密集的时间采样监测计划开始为耀变体的情况提供光线。在简要回顾了问题的现状之后,我们总结了我们的两个最新结果-从波士顿大学Blazar监测计划汇编的综合监测数据中获得的-在这些blazar的喷流中定位BL Lac天体AO 0235+164和OJ 287的GeV耀斑发射,距离中央AGN发动机>12秒差距。
2012-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-wavelength temporal and spectral analysis of Blazar S5 1803+78
耀变体是活动星系核的一种,它们的一个喷流指向地球。在这里,我们报告的多波长的研究,耀变体S5 1803+78之间的MJD 58727至MJD 59419。我们分析了Fermi-LAT收集的$γ$射线数据,Swift-XRT \和NuSTAR收集的X射线数据,Swift-UVOT \和土耳其TUBITAK天文台探测到的光子。通过分析$γ$的光变曲线,确定了三种耀斑状态。一天尺度的变化,观察到整个耀斑与类似的上升和衰减时间表明一个紧凑的排放区域位于靠近中央发动机。互相关研究之间进行$γ$ -射线,无线电和X射线波段,并没有显着的相关性被检测到。的$γ$ -射线和光发射显着相关的零时间滞后,表明他们的共同空间的起源。观测到R-I指数与V星等之间存在显著的正相关关系。宽带光谱能量分布(SED)的建模进行了所有的耀斑事件,以及为一个静态的比较。在单区轻子情形下,同步加速器自康普顿(SSC)模型能最好地拟合SED。SED模拟表明,要解释高耀斑状态,需要强多普勒增强。
2022-04-10 astro-ph.HE
Constraints on the location of $γ$-ray emitting region for a sample of blazars with radio core-shift measurements
采用单区轻子模型和马尔可夫链蒙特卡罗方法,模拟了25个具有射电核移测量的耀变体的同时或准同时多波段光谱能量分布(SED)。在对23个低同步辐射峰值耀变体的SED拟合中,分别考虑了来自宽线区和分子环面的种子光子的外康普顿过程。我们发现,与种子光子从环面的SED拟合比那些利用BLR光子,这表明$γ$射线发射区可能位于BLR之外。假设从SED拟合约束的$γ$射线发射区域中的磁场强度遵循从无线电核心位移测量导出的磁场分布(即,$B(R)\simeq B_{\rm 1 pc}(R/\rm 1pc)^{-1}$,$R$是到中央引擎的距离,$B_{\rm 1 pc}$是1 pc时的磁场强度),我们进一步计算了这些耀变体的$γ$射线发射区$R_γ$的位置。我们发现,$R_γ\sim2\times10^{4}R_{\rm S}\simeq10 R_{\rm BLR}$($R_{\rm S}$是史瓦西半径和$R_{\rm BLR}$是BLR大小),其中$R_{\rm BLR}$是估计从宽线光度使用的经验相关性获得的混响映射方法。
2018-01-15 astro-ph.HE
Long Term Multi-band Near Infra-Red Variability of the Blazar OJ 287 during 2007--2021
我们提出了最广泛的和良好的采样长期多波段近红外(NIR)的时间和光谱变化的研究OJ 287,被认为是最好的候选人的二元超大质量黑洞耀变体。该等观察于二零零七年十二月至二零二一年十一月期间作出。该源在J、H和Ks近红外波段经历了~ 2 - 2.5等的变化。在这些长期的时间尺度有没有系统的趋势,无论是通量或光谱演化与时间或源的通量状态。然而,在较短的时间尺度上,在不同的活动状态期间,通量和光谱有显着的变化,表明强烈的变化。近红外光谱能量分布显示不同的方面在每个通量状态,从最低到最高。光谱是,在一般情况下,符合幂律光谱轮廓(10%以内),其中许多表示微小的变化(观测无关紧要),在移动的峰值。NIR光谱通常在亮相期间变陡。我们简要地讨论了这些行为的背景下耀变体的排放情况/机制,OJ 287的著名的传统行为,并调用其长期的光学半周期变化的源中央引擎的模型的影响。
2022-05-07 astro-ph.HE
The central engines of two unusual radio-intermediate/quiet active galactic nuclei: III Zw 2 and PG 1407+265
利用吸积盘/日冕+喷流模型拟合了两个异常射电中等/宁静类星体的多波段光谱能量分布。发现III Zw 2的光/紫外辐射可能主要由吸积盘的辐射所控制。X射线辐射主要来自喷流,而盘状日冕的贡献可以忽略不计。PG 1407+265的SED中的光/紫外成分可以很好地模拟为来自吸积盘的辐射,而红外成分则归因于来自尘埃环的热辐射,其张角约为50 \circ。如果X射线连续辐射以喷流的同步辐射为主,则该源应是一个“高峰值频率耀变体”,这明显偏离了正常耀变体序列。所观察到的SED也可以很好地拟合的吸积盘/日冕模型的粘度参数?= 0:5。PG 1407+265的吸积盘/日冕光谱满足Laor & Davis提出的弱线类星体判据。
2012-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intranight optical variability of low-mass Active Galactic Nuclei: A Pointer to blazar-like activity
本研究的目的是首次观测低质量活动星系核(LMAGN)的夜内光学变率(INOV),该星系核拥有质量为$M_{BH} \sim 10^6 M_{\odot}$的黑洞(BH),即,质量甚至小于银河系中心黑洞Sgr A*,比超大质量黑洞(SMBH,$M_{BH}$ $\sim$ $10^8 - 10^9 M_{\odot}$)低2-3个数量级,超大质量黑洞被认为是类星体的动力。因此,LMAGN是活动星系核的一个重要子类,填补了银河系X射线双星中SMBH和恒星质量BH之间的巨大空白。我们已经进行了36次夜间光学监测活动,对已经在X射线和无线电波段检测到的12个LMAGN的定义明确的代表性样本进行了监测。这套LMAGN被发现显示INOV在统计上相当于耀变体(M $_{BH} \gtrsim$ 10 $^{8-9}$ M $_{\odot}$)和$γ$射线检测到的窄线塞弗特1星系(M $_{BH}\sim 10^7$ M $_{\odot}$),也被认为有相对论喷流观察到的水平。这表明,中心引擎的黑洞接近中等质量黑洞的上限($M_{BH}$ $\sim$ $10^3 - 10^6 M_{\odot}$),甚至可以维持耀变体的活动。
2022-10-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Parsec-Scale Radio Properties of Gamma-Ray Emitting Blazars
利用甚长基线射电望远镜阵(VLBA)观测,研究了费米伽马射线空间望远镜(LAT)探测到的耀变体的秒差距射电性质。使用同期数据比较LAT和非LAT检测样本。在LAT检测样本中总共使用了232个源。这个非常大的,无线电通量有限的活动星系核(AGN)样本提供了深入了解产生强伽马射线发射的机制。已经发现,LAT探测到的BL Lac天体在大多数性质上与非LAT BL Lac天体非常相似,尽管LAT BL Lac天体可能有更长的喷流。LAT平谱射电类星体(FSRQ)与非LAT FSRQ有显著的不同,可能是FSRQ群体的极端成员。同期观测显示出很强的相关性,而没有相关性被发现使用档案无线电数据。LAT和非LAT群体之间的大多数差异与源的核心有关,这表明伽马射线发射可能起源于喷流的底部附近(即,在中央引擎的几个PC内)。有一些迹象表明,LAT检测到的源可能具有比非LAT源更大的射流开口角。在LAT源中,强烈的核心极化明显更为常见,这表明伽马射线发射与耀变体喷流底部的强而均匀的磁场有关。在两个时代的源的观测表明,核心部分偏振较高时,物体被LAT检测到。我们的样本中包括几个非耀变体活动星系核,如3C84、M82和NGC 6251。
2012-05-02 astro-ph.HE
Short-term VHE variability in blazars: PKS 2155-304
内容:$γ$射线耀变体PKS 2155-304由于在2006年的一次异常耀斑期间具有极端的TeV变率特征而引起了相当大的关注。观察到的关键发现包括(i)短至$\sim 200$ sec的最小变异性时间尺度和(ii)高度可变的TeV发射,其在频率间隔[ $10^{-4}$ Hz,$10^{-2}$ Hz]中可以用对数正态分布描述,并表明潜在的乘法(而不是加法)过程。目的:在传统方法中同时解释这些发现似乎很困难。TeV耀变体Mkn 501的早期建议,我们探讨了一种可能的情况下,PKS 2155-304应该窝藏一个超大质量的二元黑洞系统和观察到的TeV的变化是占主导地位的发射质量较小的黑洞。研究方法:我们分析了观测到的变率特性和积分VHE光度输出对VHE源的约束,并讨论了它对二元黑洞系统的影响。结果如下:我们表明,对于二次质量的$m_{\rm BH} \sim 10^7 M_{\odot}$,在磁盘吸积率的波动,饲料的射流可以解释所观察到的红噪声型可变过程的频率为$\sim 10^{-2}$赫兹。另一方面,由轨道运动引起的射流曲率可以进一步放松对固有射流速度的约束。结论:由于一个双星系统在不同的能带中会产生不同的(但不是独立的)周期性,因此长期(准)周期性分析可以为PKS~2155-304的中心引擎的真实性质提供重要的见解。
2010-07-28 astro-ph.HE
Spitzer Observations of the Predicted Eddington Flare from Blazar OJ 287
独特的耀变体OJ 287的二元黑洞(BH)中央引擎描述预测,下一次BH撞击引起的韧致辐射耀斑将在2019年7月31日达到峰值。这一预测是基于详细的广义相对论模拟的次级黑洞轨道周围的主要黑洞和它的吸积盘。预期的耀斑被命名为爱丁顿耀斑,以纪念现在著名的日食观测百年庆典,以测试广义相对论由亚瑟爱丁顿爵士。我们分析了2019年7月31日至2019年9月6日期间预期耀斑的多历元斯皮策观测,以及2019年2月至3月期间的基线观测。观测到的斯皮策通量密度的变化在预测的爆发时间显示出很强的相似性,从OJ 287观测到的光学近心耀斑在2007年9月。在减去预期的3.55和4.49 $μ$ m处比光学R波段更高的基本水平斯皮策通量密度后,预测的耀斑似乎与2007年的耀斑相当。比较2019年和2007年爆发的光变曲线和之前计算的预测,我们发现爱丁顿耀斑在预测时间的4小时内到达。我们的斯皮策观测结果与OJ 287中存在的纳赫兹引力波一致,该引力波发射出旋转的大质量双星BH,并沿着广义相对论偏心轨道旋转。这些多历元斯皮策观测提供了一个参数约束著名的BH无毛定理。
2020-04-28 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
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
Astrophysical ZeV acceleration in the relativistic jet from an accreting supermassive blackhole
吸积超大质量黑洞是活动星系核(AGN)的中心发动机,它能够激发出极强的Alfven波,其波长(波包)的大小以其块状性为特征。有质动力和尾流场由活动星系核(blazar)喷流中传播的阿尔芬波驱动,并将质子/核加速到超过Zeta电子伏特(ZeV $=10^{21}$ eV)的极端能量。这样的加速是迅速的、局部的,并且不会受到费米加速中包围的多重散射/弯曲的影响,所述多重散射/弯曲导致超过$10^{19}$ eV的过度同步辐射损失。发现ZeV宇宙射线的产生率与观测到的耀变体γ射线光度函数及其时间变化是一致的。
2013-09-02 astro-ph.HE
The blazar-like radio structure of the TeV source IC310
上下文在英仙座星系团的无线电星系IC 310最近被发现在伽玛射线制度在GeV和TeV的能量。TeV的辐射显示出时间的变化性和异常坚硬的光谱,甚至比附近类似的伽马射线射电星系M87的光谱还要坚硬。目标。高分辨率的射电形态学研究有助于在亚pc尺度上限制喷流的几何形状,并找出高能发射可能来自何处。方法.我们分析了2011年5月IC 310在3.6 cm波长的VLBA数据,揭示了这个源的秒差距尺度的无线电结构。我们将我们的研究结果与100米Effelsberg射电望远镜当代单碟通量密度测量的更多信息进行了比较。结果我们已经检测到一个单侧的核心喷流结构与blazar一样,定向无线电发射沿着相同的位置角的千秒差距尺度的无线电结构,在过去观察到的连接干涉仪。多普勒增强偏好与射流轴线和视线之间的θ < 38度的角度一致,即,很可能在边界内划分低光度射电星系和BL Lac对象在统一的计划。结论. IC 310中喷流方向从秒差距到千秒差距尺度的稳定性反对将其归类为头尾射电星系;即,没有迹象表明与簇内介质的相互作用将决定尾部的方向。IC 310似乎代表了一个低光度的FRI射电星系在一个边界角,以揭示其BL Lac型中央引擎。
2012-01-13 astro-ph.HE
Multi-messenger emission from magnetic reconnection in blazar jets: the case of TXS 0506+056
该研究构建无外部软光子的轻子—强子模型,模拟耀变体喷流内湍流磁重联加速粒子,并解释 TXS 0506+056 在2017年多信使耀发中的中微子与VHE伽马射线约6.4天延迟。
2025-02-14 astro-ph.HE
Constraining X-ray variability of the blazar 3C 273 using XMM-Newton observations over two decades
利用XMM-Newton二十年X射线观测,通过时序与光谱分析约束耀变体3C 273的变异性,发现通量变化约三倍、分数变异性27%,最佳拟合为对数抛物线加黑体模型,揭示盘/冕与喷流的复杂相互作用。
2023-09-01 astro-ph.HE
Probing X-ray Timing and Spectral Variability in the Blazar PKS 2155-304 Over a Decade of XMM-Newton Observations
本研究利用 XMM-Newton 15 年的 22 次观测数据,对 TeV blazar PKS 2155-304 的 X 射线时序和光谱变化进行了全面分析,揭示了其日内变化特性、双峰通量状态及光谱折断现象,为理解非热喷流过程提供了重要见解。
2025-02-01 astro-ph.HE
The Highly Self-Absorbed Blazar, PKS\,1351$-$018
PKS 1351 $-$ 018是最稳定的同步辐射光源之一,其红移为$z=3.71$,光度为$> 10^{47}$,erg~s $^{-1}$ .在35年的时间里,同步辐射光度的变化似乎不超过$\sim 25\%$。为了理解这种显著的行为,如果它是在$z=0.5$,它将在15 GHz的$110 - 137$ \,Jy的范围内具有超过11年的通量密度。尽管这种稳定的行为,在2011年和2016年检测到两个强烈的$γ$射线耀斑$\lesssim 10^{49}$ \,erg~s $^{-1}$。类耀变体行为与稳态行为共存。本研究旨在阐明这一来源的双重性质。我们发现射电源非常紧凑,具有明亮的核心和陡峭的光谱次级分量,距离12\,mas,在1995年至2018年的六个时期内,其位置和通量密度似乎是恒定的。我们估计,一个时间平均功率为$(5.2 \pm 3.2) \times 10^{45}$ \,erg~s $^{-1}$的喷流终止于这个叶瓣,该叶瓣在距中心发动机的去投影距离$1-3$ \,kpc处推进$\gtrsim 0.9 c$。这是一个年轻的($\sim 6000$ \,yr),非常强大的射电源,从喷流轴几度观察的罕见情况。我们发现了一个高速度(4000 km ~ sPDMATHABMP)、高电离风的证据.年轻的射电喷流在穿过强烈的类星体环境时似乎经历了适度的弯曲。
2021-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio and $γ$-ray activity in the jet of the blazar S5 0716$+$714
我们通过使用15、37和230 GHz无线电和0.1 $-$ 200 GeV的$γ$射线光变曲线(跨越10.5年)(2008年),探索了耀变体0716 $+$ 714喷流中的$γ$射线和无线电发射之间的联系。$-$ 2019)。我们发现,在不同的时间范围内,无线电和$γ$射线通量之间显着的正相关和负相关。射电和$γ$射线发射之间的时间延迟表明,观测到的$γ$射线耀斑起源于射电核心上游的多个区域,距离中央引擎只有几个秒差距。使用时间分辨43 GHz VLBA地图,我们确定了14个射流组件沿射流向下游移动。它们的表观速度范围从6到26 $c$,显示出它们在静止组件上游的位置角的显著变化($\sim$ 0.53 mas,离核心)。亮度温度下降的函数,从核心的距离,根据幂律,在固定组件的位置变得更浅。我们还发现,在无线电和$γ$射线发射之间的显着相关性发生重叠的时间时,喷流是面向北方的时期。我们的研究结果表明,传播扰动(或冲击)通过无线电核心和喷流的方向可能是负责无线电和$γ$ -射线变异之间观察到的相关性。我们提出了一个方案,连接的正相关性和不寻常的反相关性相结合的生产的耀斑和倾角在$γ$ -射线由一个强大的移动冲击在不同的距离射流顶点。
2021-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
New jet feature in the parsec-scale jet of the blazar OJ287 connected to the 2017 teraelectronvolt flaring activity
2017年2月,Blazar OJ 287,最好的超大质量双星黑洞系统候选者之一,首次在非常高的能量(VHEs; E> 100 GeV)被地面伽马射线天文台VERITAS探测到。非常高能量的伽马射线被认为是在活动星系核的中央引擎附近产生的。出于这个原因,并提供有用的信息与所观察到的太电子伏耀斑事件的物理机制的表征的主要目标,我们调查的秒差距尺度的源属性通过高分辨率的甚长基线干涉测量观测。我们使用2015年至2017年的86 GHz全球毫米波VLBI阵列(GMVA)观测数据,并将其与其他监测计划在不同频率下的额外多波长射电观测数据相结合。我们研究的源结构建模的亮度分布与二维高斯分量在可见度平面。在源VHE活动之后的GMVA时期,我们发现了一个新的喷流特征(标记为K),距离核心区域约0.2质量,位于两个准静止分量(标记为S1和S2)之间。在VHE闪耀状态之前和期间,在不同的射频下检测到增强活动的多个周期。基于这项工作的发现,我们确定在2017年的前几个月,一个新的喷流特征通过一个校准激波(由模型拟合分量S1表示),在一个位于离无线电核心约10 pc的去投影距离的喷流区域中,这可能是VHE耀斑发射的触发因素。
2022-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Variability of magnetically-dominated jets from accreting black holes
结构喷流最近被用来解释复杂的伽马射线暴的发射,如GW 170817。根据吸积模拟,预计喷流的结构比简单的礼帽更复杂。此外,耀变体喷流发射区的结构也会影响它们的大尺度演化。这是最近通过TXS 0506+056中喷流成分的相互作用揭示的,其中喷流是在接近零的视角下观察到的。观测研究还表明,喷流变率(例如,通过其最小变率时间尺度测量)与洛伦兹因子之间存在反相关,后者跨越几个数量级,涵盖耀变体和伽玛暴样本。受这些观测性质的启发,我们利用GR MHD数值模拟研究了黑洞源的吸积流入和流出性质。我们进行轴对称计算的结构和演变的中央引擎,由磁化环面周围的克尔黑洞,是发射非均匀喷流。我们探测沿视线的不同点的射流能量学,并测量在这些特定区域定位的射流时间变化。我们通过计算最小变异时间尺度和功率密度谱来量化我们的结果。我们重现MTS- $Γ$相关性,我们把它归因于黑洞自旋作为发动机的主要驱动参数。我们还发现,PDS的斜率是不强烈的影响,黑洞自旋,但它不同的视角。
2021-05-28 astro-ph.HE
Gamma-ray Emitting Narrow-Line Seyfert 1 Galaxies: Past, Present, and Future
本文综述了我们目前对$γ$射线探测到的窄线Seyfert 1($γ$ -NLSy 1)星系的认识。{ \it Fermi}~ γ射线空间望远镜上的大视场望远镜的探测为这些有趣的活动星系核(AGN)中存在紧密排列的相对论性喷流提供了最有力的证据,并开辟了一个领域,探索在与耀变体不同的中心引擎和宿主星系环境中发射喷流所需的物理条件。从各种多波长活动中获得的有希望的结果正在汇聚到一个场景中,其中$γ$ -NLSy 1星系可以被认为是“年轻的”耀变体。一般来说,这些神秘的来源是解开喷流触发机制和星系活动星系核阶段演化的关键。因此,应将$γ$ -NLSy 1视为下一代观测设施的首要目标之一。
2019-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Highly Variable $γ$-Ray Emission of CTD 135 and Implications for its Compact Symmetric Structure
利用$\sim$ 11年的Fermi/LAT观测资料,研究了典型致密对称天体CTD 135的$γ$射线发射特性.我们发现它有明亮的和显著变化的GeV发射,与$L_γ\sim10^{47}$ erg的$^{-1}$和TS $_{\rm var}=1002$的变化指数的$γ$射线光度。在全球95%的虚警水平上探测到一个周期为$\sim$ 460天的准周期振荡(QPO)。这些$γ$射线发射特征与耀变体相似。它的宽带谱能量分布(SED)可以归因于在核心区和扩展区加速的相对论电子的辐射。模拟结果表明,$γ$射线来自核心区,其多普勒增强因子为$δ\sim10.8$,并以小视角相对论运动,类似于耀变体喷流。根据分析结果,我们认为CTD 135中心发动机的幕式活动导致了类似耀变体的喷流和类似银河系费米泡的泡状叶瓣。强的$γ$射线辐射和明显的变化是来自喷流辐射和对称的射电结构归因于气泡。CTD 135的喷流辐射功率和以爱丁顿光度为单位的盘光度遵循与其他年轻射电星系相同的关系,表明其喷流辐射也可能由爱丁顿比驱动。
2021-04-09 astro-ph.HE
A hidden ultra-relativistic spine in the jet of a neutrino-associated blazar
Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学);Joint Institute for VLBI ERIC(甚长基线干涉测量联合研究所);Department of Physics and Astronomy, Denison University(丹尼森大学物理与天文学系);Black Hole Initiative, Harvard University(哈佛大学黑洞倡议项目);GFZ Helmholtz Centre for Geosciences(GFZ赫尔姆霍兹地学研究中心);Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院特别天体物理观测站);Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所-CSIC);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台)
通过长期射电监测和VLBI成像,发现TXS 0506+056喷流中存在一个表观速度达21倍光速的超相对论性核心,被慢速外层遮蔽,解释了中微子与射电辐射的多年偏移,挑战了标准VLBI速度解释。
2026-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of $γ$-ray emission from the radio-intermediate quasar III Zw 2: violent jet activity with intraday $γ$-ray variability
III Zw 2是射电中间类星体的原型。虽然有证据表明,拥有强喷流,显着的$γ$射线发射还没有被报道过。在这项工作中,我们对最新的{ \it Fermi}-LAT { \it Pass} 8数据进行了详细的分析。在III Zw 2的时间平均的7年{ \it Fermi}-LAT数据中没有检测到显著的$γ$射线信号,然而我们已经识别出两个各向同性光度为$\sim 10^{45}$ erg $\rm s^{-1}$的不同的$γ$射线耀斑。本文介绍了多波长数据分析(包括云南天文台的光学光度观测),主要发现是2009年11月出现的III Zw 2的同时光学和$γ$射线耀斑。在2010年5月的另一次$γ$射线耀斑中,观测到了2.5小时倍时间尺度的剧烈$γ$射线变率,其3小时峰值通量是7年平均通量的$\sim 250$倍.在blazar中观察到了相当相似的行为,blazar模型可以合理地再现III Zw 2在宽能量范围内的光谱能量分布,强烈表明其中心引擎类似于blazar。鉴于它的核心,共享无线电的相似性与年轻的无线电源,以及弱扩展的无线电波瓣发射,我们建议,III Zw 2窝藏一个经常性的活动核心,并作为一个有价值的目标,调查加油和触发的活动在无线电大声活动星系核。
2016-08-18 astro-ph.HE
Detection of minute-timescale gamma-ray variability in BL Lacertae by Fermi-LAT
BL Lacertae是BL Lacertae(BL Lac)类耀变体的原型,在2021年4月经历了巨大的$γ-$射线耀斑。费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma ray Space Telescope,以下简称Fermi-LAT)上的大面积望远镜(LAT)在2021年4月27日观测到了一个峰值$γ-$射线(0.1 $-$ 500 GeV)通量为$\sim$ 2 $\times$ 10 $^{-5}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$,这是历史上从源探测到的最亮的$γ-$射线通量。在这里,我们报告,第一次,检测显着的分钟时标GeV $γ-$射线通量变化的BL Lac类耀变体的费米-LAT。我们解决了源的可变性下降到2分钟分仓的时间尺度与$\sim$ 1分钟,这是最短的GeV的变化时间尺度观测到的耀变体的通量减半时间。检测到的变化时间尺度是远远短于光的交叉时间($\sim 14$分钟)在中央黑洞的BL Lac表明一个非常紧凑的$γ-$射线发射网站内流出的射流。这样一个紧凑的发射区域要求喷流的体洛仑兹因子大于16,从而使喷流功率不是超爱丁顿的。我们发现了一个最小的多普勒因子$δ_{min}$为15,使用$γγ$不透明度约束的$δ$函数近似。对于圆锥形射流几何形状,考虑到$Γ= δ_{min}$,观察到的短变化时间尺度表明,非常紧凑的排放区域位于距离BL Lac中心发动…
2022-10-03 astro-ph.HE