Revisiting High-Energy Polarization from Leptonic and Hadronic Blazar Scenarios
本文构建通用多区辐射转移模型,重探轻子与强子耀变体的高能偏振,指出双重去偏振和能量分层使轻子偏振难测,而强子偏振有望在耀发期被IXPE及未来偏振计探测。
2024-05-12 astro-ph.HE
A Bayesian Approach to Modelling Multi-Messenger Emission from Blazars using Lepto-Hadronic Kinetic Equations
Blazar TXS 0506+056是中微子和伽马射线耀斑事件的主要候选者。在本文中,我们提出了一个详细的动力学轻强子发射模型,能够产生一个光子和中微子谱给定的一组参数。我们的模型包括一系列的大尺度几何形状和动态和稳态注入模型的电子和质子。我们将此模型与马尔可夫链蒙特卡罗采样器相连接,以获得一个强大的统计工具,使我们能够拟合光谱能量分布并研究参数的概率密度函数和相关性。假设一个基准中微子通量,我们演示了如何多信使观测可以联合建模贝叶斯框架。我们为测试的模型的每个变体找到最佳参数,并报告它们的互相关。此外,我们确认,再生的中微子通量TXS 0506+056需要一个极端的质子电子比无论是在本地加速过程中,或从外部注入。
2020-10-09 astro-ph.HE
Understanding the TeV emission from a distant blazar PKS 1424+240 in a lepto-hadronic jet model
在考虑河外背景光(EBL)及其红移不确定性的轻强子喷流模型框架下,在两种情况下研究了红移为$z\geq0.6$的遥远耀变体PKS 1424+240的TeV谱的形成.在第一种情况下,TeV的排放归因于同步辐射对级联产生的$pγ$相互作用;在第二种情况下,TeV的排放归因于质子同步辐射,和内部吸收由于与周围的喷流的光子相互作用。结果表明,在第一种情况下,能很好地解释2009年VERITAS TeV谱的68%红移上限为$\sim0.75$,在第二种情况下,该上限红移变为$\sim1.03$ .然而,第二种情况可以被排除,因为它需要一个不合理的光子场周围的喷流的亮度为$\sim10^{43}\rm \ erg\ s^{-1}$。总之,如果$0.6<z<0.75$满足一定的条件,喷流模型可以解释其TeV谱的低EBL密度。
2014-12-04 astro-ph.HE
Multi-epoch leptohadronic modeling of neutrino source candidate blazar PKS 0735+178
本研究通过多历元轻子-强子模型对耀变体PKS 0735+178的多波长数据进行建模,揭示了其物理条件与中微子产生机制,并提出了在中微子通量最大时产生0.2个中微子事件的耀变情景。
2025-02-26 astro-ph.HE
ExHaLe-jet: Modeling blazar jets with an extended hadro-leptonic radiation code
本文提出强子-轻子扩展喷流程序ExHaLe-jet,通过质子能量输运和对产生机制自洽模拟耀变体全电磁谱,并分析轻子与强子主导解的差异及外部光子场的作用。
2023-07-07 astro-ph.HE
Probing the Emission Mechanism and Magnetic Field of Neutrino Blazars with Multi-Wavelength Polarization Signatures
耀变体的特征二分量光谱能量分布(SED)可以是轻子和/或强子的起源。高能中微子事件IceCube-170922 A与耀变体TXS~0506+056的潜在关联表明,强子过程可能在耀变体喷流中运行。尽管对这一事件进行了多波长跟踪和广泛的理论建模,但对辐射机制和潜在的磁场强度和配置仍然知之甚少。在本文中,我们考虑具有不同磁场强度和辐射机制的一般轻子和强子耀变体谱模型。我们解析地再现了强子模型中的SED和中微子通量,并预测了它们的X射线到$γ$射线的偏振度。此外,通过考虑偏振相关辐射传输的相对论磁流体动力学(RMHD)模拟,我们研究了质子同步加速器模型在激波场景下的时间相关的多波长偏振变化。我们的结果表明,高能极化度和中微子通量可以联合用于确定X射线和$γ$射线波段的轻子和/或强子耀变体辐射机制,并推断发射区的磁场强度。此外,质子同步加速器模型中的时间多波长偏振特征揭示了blazar发射区的喷流能量组成和磁场的动力学重要性。未来的多波长偏振测量设施,如{ \it IXPE}和{ \it AMEGO},以及中微子望远镜,如{ \it IceCube},可以提供前所未有的观测约束,以探测耀变体辐射机制和喷流动力学。
2019-03-05 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
Lepto-hadronic modeling of blazars associated with well-reconstructed high-energy neutrino events
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Weizmann Institute of Science(魏兹曼科学研究所)
本研究对六个与IceCube高能中微子事件关联的耀变体进行轻子-强子建模,发现其发射以轻子为主,预测中微子率与观测兼容,表明它们可作为单个中微子事件的对应体。
2026-09-18 astro-ph.HE
Hadronic modeling of TeV AGN: gammas and neutrinos
Blazar辐射模型通常被分为两个大的家庭,轻子和强子,根据粒子负责其光谱能量分布的伽马射线分量。尽管轻子模型已经成功地解释了大多数耀变体的伽马射线发射,强子模型仍然提供了一个有趣的选择。它们具有连接来自天体物理源的光子、中微子和宇宙射线发射的独特优势。我们已经开发了一个定态的单带轻强子程序来模拟耀变体在轻子和强子两种情况下的辐射。在这方面的贡献,我们专注于强子模型的BL Lac型和射电星系半人马座A切伦科夫望远镜检测到的几个选定的TeV耀变体。我们特别研究了它们相关的中微子发射,对于不同的强子方案,以及它如何与当前中微子探测器的灵敏度进行比较。
2016-10-02 astro-ph.HE
Leptohadronic Multimessenger Modeling of 324 Gamma-Ray Blazars
该研究对324个Fermi-LAT耀变体进行轻子—强子多信使建模,解释多波长辐射并预测中微子能谱,发现其群体贡献约为IceCube弥散中微子通量的20%。
2024-03-04 astro-ph.HE
Blazar PKS 0446+11 -- Neutrino connection study using a lepto-hadronic model
Centre for Space Research, North-West University(北西大学空间研究中心)
利用lepto-hadronic模型研究BLAZAR PKS 0446+11与中微子事件的关联,发现其多波段特征支持电离模型,但lepto-hadronic模型无法充分解释观测到的能谱分布。
2026-02-03 astro-ph.HE
Radiation and Polarization Signatures of 3D Multi-zone Time-dependent Hadronic Blazar Model
本文提出了一个新发展的含时三维多带强子blazar辐射模型。通过耦合基于Fokker-Planck的轻强子粒子演化程序3DHad和偏振相关的辐射转移程序3DPol,我们首次研究了强子blazar模型的辐射和偏振随时间变化的特征.我们目前的代码是有限的参数制度,强子$γ$ -射线输出的质子同步辐射为主,忽略π生产。我们的研究结果表明,随时间变化的通量和偏振签名通常由同步辐射冷却和光交叉时间尺度之间的关系,这在很大程度上是独立的精确的模型参数。我们发现,与低能量极化签名,它可以迅速变化的时间,高能量极化签名出现稳定。因此,未来的高能偏振计可能能够将这种特征与轻子模型中预期的较低和更快速变化的偏振特征区分开来。
2016-07-21 astro-ph.HE
Variability along the Blazar-Sequence - Hints for extragalactic Cosmic Rays?
利用自洽的含时轻强子混合辐射模型,研究了Blazar序列中几个Blazar(Mkn 501,1 ES 2344+51.4,PKS 2155-30.4,1 ES 1218+30.4,3C454.3)的光谱能量分布和变率。列表中的BL Lac天体成功地用纯轻子辐射过程(本质上是同步加速器自康普顿辐射)建模,而平谱射电类星体则需要高度相对论性的强子存在于喷流中。利用可变性,以及与我们的模型,以区分自康普顿和强子伽马辐射利用其不同的签名在光变曲线。因此,z > 0.5的活动星系核是河外宇宙射线源的最佳候选者,因为高峰值BL Lac天体似乎不会将质子加速到热能量以上。此外,在物体建模过程中发现的参数与例如超光速运动或典型变化时间尺度的观测非常一致。
2011-09-09 astro-ph.HE
TXS 0506+056-like blazar sources and their role as possible neutrino emitters
University of Padova(帕多瓦大学);University of Trieste(的里雅斯特大学);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,粒子与宇宙学实验室)
本文研究了类似TXS 0506+056的耀变星源,分析其高能发射主要由电离过程主导,并探讨其作为中微子发射体的可探测性。
2025-11-23 astro-ph.HE
Modeling the Spectral Energy Distributions and Variability of Blazars
本文综述了耀变体宽带辐射理论模型的最新进展。本文评述了轻子模型和强子模型的特点。我目前的样本建模结果的光谱能量分布(SED)的不同类型的费米探测到的耀变体沿传统的耀变体序列,使用这两种类型的模型。在许多情况下,高频尖峰耀变体(HBL)的SED被发现可以很好地用简单的同步加速器+同步加速器自康普顿(SSC)模型来描述。然而,VERITAS最近发现的一些超高能伽马射线发射体实际上可以用外康普顿模型或强子模型更好地表示。通常情况下,单独使用与时间无关的单区模型的谱模型不足以约束模型,因为轻子模型和轻强子模型都能够提供可接受的整体SED拟合。这种简并性可以通过考虑来自光谱可变性的进一步约束来提升。本文将讨论与时间有关的非均匀blazar模型的最新发展,包括详细的数值模拟以及对喷流激波模型与时间有关的辐射特征的半解析方法。
2012-05-02 astro-ph.CO 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
Blazars at Very High Energies: Emission Modelling
耀变体是非常宽频带的宇宙源,其频谱跨越超过20个数量级的频率,在射电范围内低至100 MHz,高达数十TeV的VHE。在高能量的光谱能量分布的建模目前考虑两个主要类别的模型,轻子和lepto-hadronic,这两个成功地描述了观测到的光谱的两个人口的耀变体,即BL Lac对象(BL Lac)和平坦频谱射电类星体(FSRQs)。然而,他们都面临着困难,特别是再现耀斑现象监测良好的多光谱和时间覆盖,或再现极端的来源,挑战的基本描述。这种情况导致了各种各样的具体情况,这些情况相对于来源的一般背景的定位通常没有明确的固定。在工作中占主导地位的粒子加速机制的识别和更好地理解的TeV发射区的位置将有可能打破模型之间的简并。多波长和多信使研究也应该有助于这方面的工作,以期详细说明耀变体和活动星系核的一般参考情景。
2022-11-07 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of the Blazar PKS~0735+178 in Spatial and Temporal Coincidence with an Astrophysical Neutrino Candidate IceCube-211208A
针对与 IceCube-211208A 时空重合的耀变体 PKS 0735+178,研究利用多波段观测约束 SED,提出含外光子场的轻子—强子模型可解释 γ 射线截断并与中微子事件相符。
2023-08-15 astro-ph.HE
On the direct correlation between gamma-rays and PeV neutrinos from blazars
我们研究了多信使天体物理学中经常使用的假设,即伽马射线和中微子通量是直接相连的,因为它们被假设为由相同的光强子产生链产生。这项测试的一个有趣的候选源是平谱射电类星体PKS B1424-418,它最近引起了人们对冰立方PeV中微子事件及其爆发阶段之间潜在相关性的关注。我们用自洽辐射模型模拟了多波段光子和中微子的辐射。我们证明,一个简单的强子模型不能充分描述这个源的光谱能量分布,但次主导强子成分的lepto-hadronic模型可以再现多波段的光子光谱观测期间的各个活动阶段的耀变体。因此,最多约0.3个中微子事件可能与爆发相吻合,这意味着轻子贡献在相关能带中占主导地位。我们还证明了中微子事件和爆发相位之间的时间相关性很弱。
2017-06-01 astro-ph.HE
Multi-wavelength and neutrino emission from blazar PKS 1502+106
2019年7月,IceCube实验从强大的blazar PKS 1502+106方向检测到一个高能中微子。我们执行多波长和多信使建模这个源,使用一个完全自洽的单区模型,其中包括典型的平谱射电类星体(FSRQs)的外部辐射场的贡献。我们确定了三种不同的活动状态的耀变体:一个静态和两个耀斑状态的硬和软伽马射线光谱。我们发现两个强子模型,可以描述在所有三个状态的多波长的发射:一个leptohadronic模型与光强子过程的贡献,X射线和γ射线,和质子同步辐射模型,其中从keV到10 GeV的发射来自质子同步辐射。这两个模型都预测了与伽马射线和软X射线通量相关的大量中微子通量。我们的研究结果是兼容的中微子在静止状态下的检测,基于事件率统计。我们的结论是,在明亮的耀斑期间观察到的软X射线光谱强烈建议强子的贡献,这可以被解释为独立于中微子观测的源中的宇宙射线加速的额外证据。我们发现,更多的参数可以有利于细强子模型相对于质子同步加速器的情况下,如较低的能量需求在静止状态。然而,如果在2010年之前没有从源的方向发现冰立方事件,那么同样的细强子模型将不利于PKS 1502+106的耀斑状态,这将需要档案搜索。
2020-12-04 astro-ph.HE
Impact of model parameter degeneracy on leptonic radiation models. The case of blazar multi-wavelength spectra
针对耀变体多波段光谱,本文通过模拟与观测数据比较优化算法,并用 t-SNE 分析七参数轻子单区模型,揭示数据覆盖不足导致的显著参数简并。
2025-06-06 astro-ph.HE
ExHaLe-jet: An extended hadro-leptonic jet model for blazars. I. Code description and initial results
blazar喷流中运行的过程仍然是一个悬而未决的问题。模拟从喷流的延伸部分发出的辐射允许人们在所有尺度上捕捉这些过程。沿着喷流求解福克-普朗克方程的动力学代码非常适合这项任务,因为它们可以有效地导出辐射和粒子谱,而不需要计算要求很高的等离子体物理模拟。在这里,我们提出了一个新的扩展的强子轻子喷流代码- ExHaLe-jet -它同时考虑相对论质子和电子的过程。在一个预先设定的几何形状和散装流,粒子的演变是自洽的。高度相对论性的次级电子(和正电子)通过$γ$ - $γ$对产生、贝特-海特勒对产生和π/μ子衰变产生。这些二次电子被夹带在射流中,随着离射流底部的距离,质子与电子的比率减小。对于粒子-光子相互作用,我们考虑所有的内部和许多外部的光子场,如吸积盘,宽线区域,和尘埃环面。外场被证明是粒子-光子相互作用的最重要的来源,它决定了光子和中微子的光谱。在本文中,我们提出的代码和初始参数的研究,而在后续工作中,我们提出的代码和更具体的应用程序的扩展。
2022-03-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
The broadband spectral energy distribution of candidate neutrino blazars
CHRIST (Deemed to be University)(克里斯特大学);North-West University(西北大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究通过分析四个候选中微子blazars的γ射线光谱和变异性,探讨其高能辐射过程及中微子源作用,发现部分源需结合 leptonic 和 hadronic 模型解释谱分布。
2026-04-08 astro-ph.HE
The Blazar Hadronic Code Comparison Project
Blazar强子模型在过去的几十年中被发展成为轻子模型的替代。在强子模型中,伽马射线辐射与质子和/或质子-光子相互作用中产生的次级轻子的同步辐射有关。与光子一起,强子发射模型预测了中微子的发射,因此中微子是耀变体喷流中相对论性强子加速的确凿证据。质子-光子相互作用和所有相关辐射过程的模拟是一项复杂的数值任务,文献中采用了不同的方法来解决这个问题。到目前为止,还没有系统的比较不同的代码已经进行,防止在数值模拟的基本不确定性的清晰理解。为了填补这一空白,我们进行了第一次全面的比较耀变体强子代码,从这方面的努力的结果将在这方面的贡献。
2021-07-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
An Evolving Leptonic Jet Model for Delayed Radio Flares in Neutrino Blazars
MSU(密歇根州立大学);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,强子与宇宙学)
针对TXS 0506+056延迟射电耀发问题,通过构建演化轻子喷流模型,结合多波段数据拟合,揭示初始高能辐射与后续射电活动的因果关系,为相关耀变体喷流研究提供新方法。
2026-08-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of blazars detected by Fermi-LAT as high-energy neutrino sources
本研究针对位于IceCube中微子位置90%误差范围内的4LAC星表耀变体,采用单区轻子-强子模型拟合其宽波段能谱并估算中微子数,以探究耀变体作为高能中微子源的可能性。
2023-08-28 astro-ph.HE
Leptohadronic Multimessenger Modeling of Two High-redshift (z $>$ 1) Neutrino Emission Blazar Candidates
本文通过单区轻子-强子模型拟合两个高红移耀变体的多信使辐射,计算其 IceCube 中微子探测概率,揭示它们是高效 PeV 中微子源,并指出 X 射线与中微子关联更强。
2025-05-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long term multi-wavelength view of the blazar 1ES 1218+304
在这项工作中,我们使用2008年9月1日至2018年8月31日期间10年的近同时观测对blazar 1 ES 1218+304进行了多波长研究(MJD 54710-58361)。我们分析了来自\emph{Swift} -UVOT、\emph{Swift} -XRT和\emph{Fermi} -LAT的数据,以研究1 ES 1218+304在过去十年中在不同能带中的长期行为。我们还使用了OVRO、MAXI和\emph{Swift} -BAT在上述期间提供的存档数据。1 ES 1218+304的近同时数据表明,来自源的长期多波长发射是稳定的,并且没有显示源活动的任何显著变化。光学/紫外线通量被发现是由宿主星系的排放占主导地位,可以使用$PEGASE$代码建模。然而,时间平均的X射线和$γ$ -射线辐射源的再现使用单区轻子模型与对数抛物线分布的辐射粒子。在源的低活动状态期间的内禀甚高能量$γ$射线发射与耀变体的轻子模型的预测大致一致。我们利用\emph{Swift} -XRT的长期X射线观测资料,研究了主星系中心喷流的物理性质和超大质量黑洞的质量,结果与用黑体近似得到的主星系中心喷流的质量值一致。我们还讨论了极端性质的基础上的X射线和$γ$射线观测的源。
2019-09-06 astro-ph.HE
Analytical Constraints on the Radius and Bulk Lorentz Factor in the Lepto-Hadronic One-Zone Model of BL Lacs
本文在单区轻子-强子模型框架下,研究了发射中微子的BL Lacs参数空间,发现可用于解释BL Lac-中微子关联的参数空间对质子分布敏感且通常要求质子光度超过爱丁顿光度,表明该简单模型可能无法合理解释此类关联。
2023-07-03 astro-ph.HE
Lepto-hadronic $γ$-ray and neutrino emission from the jet of TXS 0506+056
从TXS 0506+056方向观测到的IceCube-170922 A事件处于增强的$γ$射线发射态,为研究耀变体喷流中的轻强子过程提供了一个独特的机会。在这里,观测到的TXS 0506+056的宽带发射是由来自喷流的增强同步加速器/同步加速器自康普顿发射来解释的,而中微子发射期间观测到的$γ$射线数据是由稠密气体靶中喷流加速质子的非弹性相互作用来解释的。质子能量分布为$\sim E_{p}^{-2.50}$,这是根据费米-LAT和MAGIC获得的数据直接计算出来的,如果这种分布持续到$E_{c,p}=10$ PeV,那么预期的中微子速率将与源长活动阶段期间的$\sim0.46$事件或$\sim0.15$事件(如果活动持续60天)一样高。在这个解释中,在耀变体喷流中高于$>$ GeV的质子的能量含量也可以被估计:所需的质子注入光度是$\simeq2.0\times10^{48}\:{\rm erg\:s^{-1}}$超过$10^3$乘以与磁场均分的电子$\simeq10^{45}\:{\rm erg\:s^{-1}}$。由于所需的参数在物理上是现实的,这可以是一个可以接受的模型来解释中微子和$γ$ -射线发射从TXS 0506+056。
2018-08-16 astro-ph.HE
Distinguishing radiation mechanisms and particle populations in blazar jets through long-term multi-band monitoring with RINGO3 and Fermi
本研究利用RINGO3偏振计和Fermi数据对31个γ射线明亮耀变体开展七年多波段监测,发现光γ流量无滞后相关支持轻子辐射,且光谱行为呈对数关系,揭示高活动态下的光谱演化转变。
2024-07-11 astro-ph.HE
Synchrotron pair halo and echo emission from blazars in the cosmic web: application to extreme TeV blazars
高频率峰值的高红移耀变体是极端的,因为它们的光谱特别硬,峰值在TeV能量处。标准的轻子场景需要特殊的源参数和/或特殊的设置,以解释这些观测。假设星系间磁场很低,也有人提出了由超高能宇宙射线(UHECR)在星系间介质中播种的电磁级联。在这里,我们研究了同步辐射的UHECR秒产生的耀变体位于磁化环境中,并表明它可以提供一个替代的解释,这些挑战的渠道,为源嵌入结构区域的磁场强度的顺序为$10^{-7}$ G。为了证明这一点,我们集中在三个极端的耀变体:1 ES 0229+200,RGB J 0710 +591和1 ES 1218+304。我们通过结合数值蒙特卡罗模拟和求解模拟中粒子的动力学方程来模拟来自这些源的预期伽马射线信号,并探索UHECR源和星系际介质参数空间以测试发射的鲁棒性。我们表明,所产生的同步对晕/回波通量在峰值能量是不敏感的整体IGMF强度的变化。与逆康普顿对晕/回波强度相比,该信号是不可避免的,鉴于大尺度结构的空隙中的IGMF的大不确定性,逆康普顿对晕/回波强度是有吸引力的。它还表明,耀变体γ射线发射可以容纳的同步辐射UHE中性光束的二次产品的发射,如果这些是由UHECR加速器内磁化区域发出。
2014-06-23 astro-ph.HE
Insights from leptohadronic modelling of the brightest blazar flare
研究通过分析3C 454.3耀斑的能谱分布,揭示了喷流中等离子体团块的动态特性,并预测了中微子探测的可能性。
2025-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Intrinsic GeV-TeV gamma-ray emission from EHSP blazars
极高同步辐射峰耀变体(EHSP)被观测到形成一个小的人口源的高能量峰峰值在TeV的能量在其宽波段的光谱能量分布。观测到的伽马射线发射从这些来源在GeV-TeV的能量描述不寻常的硬光谱指数。观测到的这些源的光谱和时间特性挑战了耀变体宽带辐射的标准轻子模型。因此,这些源提供了天体物理的网站,直接研究粒子的加速,相对论粒子的冷却和间接探测宇宙中的宇宙学量,如河外背景光(EBL)和星系际磁场(IMF)。在这项研究中,我们调查的伽马射线发射的光谱特性从EHSP耀变体使用的观测费米-LAT目录(3FGL和3FHL)随着TeV观测使用地面望远镜。所观察到的TeV γ射线谱的EBL吸收校正使用最新的和更新的EBL模型,以确定在源的本征谱。本文将TeV的内禀能谱与Fermi-LAT的MeV-GeV观测相结合,研究了EHSP耀变体在宽能带的γ射线辐射。然后,本征伽玛射线谱被用来估计的光谱能量分布中的高能量峰的位置。我们还提出了定性的描述所观察到的光谱特性的EHSP耀变体使用不同的物理方案,并讨论其重要性,即将到来的CTA天文台。
2019-07-26 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Fluxes from Hard-TeV BL Lacs
耀变体被认为是有希望的高能中微子源,尽管其机制仍在争论中。具有硬TeV能谱的耀变体,轻子模型很难解释,但在强子模型中可以得到成功的解释。最近,Aguilar等人提出了一个轻强子双带模型来解释6个最著名的极端BL Lac的多波长观测,并表明强子成分主要可以解释甚高能(VHE)发射。在这项工作中,我们应用这个强子模型来描述的VHE伽马射线通量的14个极端BL Lac和估计各自的HE中微子通量的电荷π衰变产物。最后,我们将我们的结果与IceCube望远镜观测到的漫射通量进行了比较,表明来自这些物体的中微子通量可以忽略不计。
2023-03-23 astro-ph.HE
Photohadronic Modelling of the 2010 Gamma-ray Flare from Mrk 421
耀变体是活动星系核(AGN)的一个子类,具有朝向观测者的小视角的相对论性喷流。最近的结果基于强子的情况下,激发了持续的讨论耀变体如何可以产生高能量中微子在耀斑状态,哪种情况下可以成功地描述所观察到的伽马射线行为。Markarian 421是河外伽马射线天空中最接近和最明亮的天体之一,并在2010年3月的14天内显示出耀斑活动。在这项工作中,我们描述的\textit{Fermi} -LAT数据的源集中在MeV范围(100 MeV - 1 GeV)进行分析,并研究的可能性,来自质子和MeV SSC目标光子之间的$pγ$相互作用,以适应非常高的能量(VHE)的伽马射线发射的贡献。使用赤池信息标准(AIC)检验将拟合结果与两个轻子模型(单区和双区)进行了比较,该检验评估了模型的简单性以及拟合优度。在所有的情况下,光强子模型作为一个更好的拟合描述相比,一区轻子模型,并在大多数情况下,相对于两区模型。我们的结果表明,光强子贡献的耀变体的γ射线通量的一个lepto-hadronic起源的潜力。未来的伽马射线观测超过几十TeV和低于100 MeV的能量将是至关重要的测试和区分模型。
2021-01-05 astro-ph.HE
Simultaneous observations of the blazar PKS2155-304 from Ultra-Violet to TeV energies
对BL Lac天体PKS 2155 -304进行的首次同期多波长观测活动的结果涉及Swift,NuSTAR,Fermi-LAT和H.E.S.S.本文报告这些仪器的使用使我们能够覆盖广泛的能量范围,这对于解开不同的辐射机制很重要。从2013年6月到2013年10月观察到的源,相对于以前的观测,处于低通量状态,但在X射线中表现出非常显著的通量变化。同步加速器光谱的高能量端可以追踪到40 keV,而不会受到高能量发射的显著污染。一个单区同步加速器自康普顿模型被用来重现这里所有观测的源宽带通量,但在2013年4月的观测中失败了。一个lepto-hadronic的解决方案,然后探讨解释这些早期的观测结果。
2019-12-16 astro-ph.HE
Modeling blazar broadband emission with convolutional neural networks -- III. proton synchrotron and hybrid models
本文提出一种基于卷积神经网络的高效方法,在质子同步辐射和混合轻-强子框架下对耀变体辐射进行建模,通过拟合与IceCube中微子探测相关的耀变体能谱验证了其有效性,并集成至MMDC平台供天体物理社区使用。
2025-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Signatures of relativistic protons in CTA blazar spectra
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将在大能量范围内提供前所未有的分辨率的甚高能(VHE; >~30 GeV)伽马射线光谱。很可能,至少对于明亮的光源,光谱特征将被揭示,而这是当前一代切伦科夫望远镜无法区分的。我们正在研究CTA检测TeV明亮BL Lac天体光谱特征的能力,这些天体可以揭示这些来源中相对论质子群的发射。这样的探测对于解决长期存在的河外宇宙射线的起源问题至关重要。作为第一步,预期的VHE发射强子的情况下,可能会出现在更常见的假设轻子场景为一个给定的源的光谱特征进行比较。我们还评估了不同的阵列配置对这些功能的可检测性的影响。
2013-07-11 astro-ph.HE
Time dependent modeling of electron acceleration and cooling during blazar flares
我们提出了一个新的时间依赖轻子代码,我们开发的模型在blazar耀斑的变化多波长(MWL)的排放。在我们的建模中,我们假设耀变体发射起源于位于射流中的等离子体斑点,并且相对论电子被注入斑点中,并且可能经历随机(费米II)或冲击(费米I)加速。我们数值求解动力学方程的电子演化的斑点,考虑到粒子注入,逃逸,加速和辐射冷却。为了计算斑点发射的光谱能量分布(SED),我们假设同步加速器自康普顿(SSC)方案,还包括同步加速器自吸收和伽马-伽马吸收过程。我们的代码计算的电子光谱和相关的宽带SED的演变。作为第一个应用程序,我们试图连接从耀变体Mrk 421的连续,稳态发射与耀斑在2010年2月观察到,使用最小数量的自由参数在两个区域的情况下,在一个湍流区域周围的发射区。Mrk 421是一颗高同步加速器峰值(HSP)BL Lac,也是甚高能(VHE)伽马射线带中最明亮的河外伽马射线源之一。它也是最接近地球的TeV耀变体(红移z=0.031)。
2020-03-17 astro-ph.HE
High-redshift blazars through nustar eyes
耀变体家族中最强大的来源是MeV耀变体。经常在$z>2$被探测到,它们通常显示出高X射线和\gm射线光度,大于平均水平的喷流功率和黑洞质量$\gtrsim 10^9 M_{\odot}$。本文利用GROND、\swift -UVOT和XRT、\nustar和\fermi -LAT的准同步观测数据,对三个高红移耀变体:3FGL J0325.5+2223($z=2.06$)、3FGL J0449.0+1121($z= 2.15$)和3FGL J0453.2 $-$ 2808($z=2.56$)进行了多波长研究.我们的主要焦点是最近由\nustar ~(3 $-$ 79 keV)发现的硬X射线谱带,这些天体显示的硬谱使我们能够限制逆康普顿峰和喷流功率。我们发现这三个目标都类似于最强大的耀变体,同步加速器峰值位于亚毫米范围内,逆康普顿峰值位于MeV范围内,因此属于MeV耀变体类。用一个简单的单区轻子发射模型再现光谱能量分布,我们得出结论,一个简单的同步加速器和吸积盘发射的组合再现红外光谱,而X射线到\gm -射线的部分是很好地再现了由宽线区提供的低能光子的逆康普顿散射。三个源的黑洞质量计算为$\gtrsim 4 \times 10^{8} M_{\odot}$。这三个被研究的源的喷流功率在吸积光度的水平上,或超过吸积光度。
2017-03-30 astro-ph.HE
Hadronic X-ray Flares from Blazars
从闪耀的耀变体TXS 0506+056中探测到一个高能中微子,随后又从同一方向发现了一个中微子过剩,这加强了耀变体是宇宙中微子源的假设。然而,缺乏$γ$ -射线耀斑活动在后一个时期的挑战,相关的$γ$ -射线和高能中微子排放耀变体的标准方案。我们提出TeV-PeV中微子是与质子同步辐射驱动的X射线耀斑同时产生的。在这种情况下,中微子是由质子与它们自己的同步辐射的光子相互作用产生的,而MeV到GeV的$γ$射线是同步辐射主导的电磁级联在源中发展的结果。使用时间依赖的方法,我们发现,这种“纯强子耀斑”的假设有几个有趣的后果。X射线通量是全味中微子通量的一个很好的替代物,而某些富含中微子的X射线耀斑在GeV-TeV的$γ$射线中可能是暗的。最后,强子X射线耀斑伴随着一个同样明亮的MeV分量,可以被拟议的任务,如e-ASTROGAM和AMEGO探测到。然后,我们将这种情况应用于极端blazar 3 HSP J095507.9+355101,它与IceCube-200107 A相关,同时经历了X射线耀斑。我们发现,在强子耀斑期间,100 TeV以上的μ子和反μ子中微子的数量可以高达$\sim3-10$倍,比标准的细强子模型中预期的数量高。然而,频繁的强子耀斑活动对于解释探测到的中微子事件IceCube-200107 A是必要的。
2020-11-14 astro-ph.HE
Simulations of high-energy neutrino emissions from blazars with the LeHa-Paris code
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INFN - Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼组分所);Université Paris Cité, Astroparticule et Cosmologie (APC)(巴黎西岱大学粒子与宇宙学研究中心)
利用LeHa-Paris代码研究HBL类中微子发射,优化模板并扩展至全类,探索高能中微子源的理论联系。
2025-11-26 astro-ph.HE
Temporal Correlations Between Optical and Gamma-ray Activity in Blazars
我们一直在使用0.76米卡茨曼自动成像望远镜(KAIT)在利克天文台光学监测样本的157耀变体是明亮的伽马射线,被发现具有高意义($\ge 10σ$)在一年内由大面积望远镜(LAT)的{ \it费米伽马射线太空望远镜}。我们试图用KAIT以3天的节奏观察每个源,这取决于天气和季节能见度。伽马射线的覆盖范围基本上是连续的。KAIT的观测涵盖了几个物体的5年{ \it Fermi}任务的大部分时间,大多数物体的$>100$光学测量跨越了过去三年。这些耀变体(平谱射电类星体和BL~Lac天体)表现出广泛的耀斑行为。使用离散关联函数(DCF),在这里,我们寻找光学和伽马射线的光变曲线之间的时间关系,在40个最亮的源,希望把约束耀变体的加速和发射区。我们发现,在$\sim 1$到$\sim 10$天的时间延迟(范围在$-40$和+30天之间),在许多这些源中存在很强的光学-伽马射线相关性。40个源的叠加平均DCF验证了这种相关性趋势,高于99%显著性的峰值表明与0天一致的特征时间延迟。这些发现有力地支持了被广泛接受的耀变体发射轻子模型。然而,我们也发现了明显不相关的耀斑(没有伽马射线对应物的光学耀斑和没有光学对应物的伽马射线耀斑)的例子,这些例子挑战了简单的耀变体发射的单区模型。此外,我们发现,平谱射电类星体往往有伽马射线领先的光学,而中间和高同步峰值耀变体与最显着的峰值有较小的滞后/领先。
2014-12-04 astro-ph.HE
NuSTAR perspective on high-redshift MeV blazars
由于辐射热光度超过$10^{48}$ erg s $^{-1}$,强大的喷流和超大质量黑洞位于其中心,MeV耀变体是宇宙中最极端的来源之一。最近,费米大天区望远镜发现了五个新的$γ$射线发射超越红移$z=3.1$的耀变体。为了精确地描述这些极端源的喷射特性,我们开始了一项多波长活动,通过NuSTAR,Swift和SARA的联合观测来跟踪它们。我们观测到六个高红移类星体,其中四个属于新的$γ$射线发射MeV耀变体。彻底的X射线分析揭示了其中三个物体在软X射线下的光谱平坦化。源NVSS J151002 $+$ 570243还显示了能量为$E>6\,\rm keV$的X射线光谱的特殊再硬化。采用单区轻子发射模型,这种硬X射线和$γ$射线的组合使我们能够确定逆康普顿峰的位置,并精确地约束喷流的特性。在喷流-吸积盘联系的背景下,我们发现所有六个源的喷流功率都超过了吸积盘的光度,似乎证实了这种正相关性,甚至超过了$z>3$。我们的六个源被发现有$10^9 \rm M_{\odot}$黑洞,进一步提高了红移仓$z=[3,4]$中超大质量黑洞的空间密度。
2020-01-07 astro-ph.HE
Exploring the blazar zone in High Energy flares of FSRQs
伽玛射线辐射为探测平谱射电类星体(FSRQ)中的喷流及其周围环境提供了强有力的诊断工具。特别是,在高能量(>10 GeV)发射源给我们最强的约束。这促使我们开始系统地研究耀斑与明亮的发射超过10 GeV,检查档案数据的费米-LAT伽玛射线望远镜。与此同时,我们开始在高能耀斑发生时触发对斯威夫特天文台的机会目标观测,获得了耀斑期间几个FSRQ光谱能量分布的广泛覆盖。其中,我们调查了一个特殊的耀斑3C 454.3的SED,显示出显着的硬伽马射线谱,完全不同于这个源的最明亮的耀斑,和CTA 102的明亮的耀斑。我们模拟的SED的一个区域轻子模型的框架内,还使用档案光学光谱数据,以获得宽线的光度,从而估计盘光度,从FSRQ核的结构参数可以推断。该模型使我们能够评估的磁场强度在耀变体区,并定位在特定的情况下,伽马射线的发射区域,其中伽马射线光谱既没有显示从BLR的吸收,也没有Klein-Nishina曲率预期在轻子模型假设的BLR作为种子光子的源的外部康普顿。对于亮度超过10 GeV的FSRQ,我们能够识别持续不到1天的短周期,其特征是高能量伽马射线和硬伽马射线谱的高速率。我们讨论了所观察到的光谱和变化的时间尺度的注入和冷却的高能粒子,认为这些耀斑可以触发的磁重联事件或湍流的流动。
2014-06-19 astro-ph.HE
Hillas meets Eddington: The case for blazars as ultra-high-energy neutrino sources
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);Max-Planck-Institut für Plasmaphysik(马克斯·普朗克等离子体物理研究所);Heidelberg University(海德堡大学)
本文提出一种新的 leptohadronic 模型,通过磁主导到动能主导的喷流演变,解释类星体作为超高能中微子源的机制,通过 TXS 0506+056 和 PKS 0605-085 的案例验证模型的预测能力。
2026-04-07 astro-ph.HE
MAGIC and MWL monitoring of the blazar TXS 0506+056 in the 2018/2019 season
伽马射线耀变体TXS 0506+056是由MAGIC望远镜于2017年在高能中微子事件IceCube-170922 A的后续活动中发现的VHE伽马射线(IC+Fermi+MAGIC++,Science 361,eaat 1378(2018))。随后的多波长(MWL)观测和强子-轻子发射框架中的理论建模证实,该源可能是潜在的宇宙射线和中微子发射体(MAGIC Collaboration,Ansoldi et al.,(2018))。这是迄今为止,高能中微子与发射伽马射线和X射线的天体物理源之间最重要的联系。TXS 0506+056是帮助天体物理学界建立高能中微子和天体物理源之间联系的关键对象。准确和同步的MWL光谱测量是实现这一目标的基本要素。在会议上,我们介绍了MAGIC和MWL对该源的监测测量,时间跨度为2017年11月至2019年2月。其中包括迄今为止从该来源测量的最低VHE伽马射线发射状态以及2018年12月的耀斑事件。
2019-09-11 astro-ph.HE
A Steady-State Spectral Model For Electron Acceleration And Cooling In Blazar Jets: Application To 3C 279
我们引入一个新的理论模型来描述耀变体喷流中的发射区。我们假设一个单区轻子图像,构造了等离子体团经历低能、单能粒子注入、依赖能量的粒子逃逸、激波加速、绝热膨胀、随机加速、同步辐射以及来自尘埃环和宽线区的外康普顿辐射的粒子输运方程。我们证明了一个单区轻子模型能够解释3C 279在2008-2009年的红外γ谱。我们确定的宽线区域种子光子不能充分描述一个单一的平均分布,而是我们发现,一个分层的宽线区域提供了一个改进的估计发射区域的距离从黑洞。我们计算的射流并不总是在粒子和磁场之间均分,并发现,随机加速提供更多的能量比冲击加速,后者也被绝热损失。我们进一步介绍了一种新的技术来实现数值边界条件,并确定全球归一化的电子分布,基于刚性常微分方程的分析。我们的天体物理结果进行了比较,与以前的作者。
2017-12-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Lepto$-$Hadronic Origin of $γ$-ray Outbursts of 3C 279
耀变体3C 279在2013年12月和2014年4月展示了巨大的$γ$射线爆发。除了非常快的$γ$ -射线通量的变化,耀斑的光谱性质也发现这两个耀斑事件之间的显着变化。在2014年4月的耀斑中注意到$γ$射线光谱的显著弯曲,另一方面,2013年12月显示出光谱的极端硬化。因此,这些观测结果对我们理解潜在的粒子加速机制产生了很大的限制。
2016-03-04 astro-ph.HE
Chasing the neutrino blazar candidates II: SED modeling with hadronic model
Shanghai Normal University(上海师范大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Wuhu Vocational Technical University(芜湖职业技术学院);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Guangzhou University(广州大学)
本文总结了通过有核模型建模103个中微子blazar候选者(NBCs)的宽波段能谱分布(SEDs),探讨了中微子辐射与电磁辐射之间的弱相关性,并预测了MeV波段的质子同步辐射特征,为未来多信使观测提供了可测试的预测。
2026-05-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A mixed lepto-hadronic scenario for PKS 2155-304
描述耀变体光谱能量分布(SED)的模型根据产生高能成分的粒子可分为轻子和强子两种。我们已经开发了一个新的静态代码,计算所有相关的轻子和强子过程,允许轻子和强子的情况下,在一个一致的方式研究。有趣的是,混合的轻强子的情况下(其中两个组件有助于高能量的发射)自然出现在这个框架。我们提出的第一个应用程序,众所周知的BL Lac对象PKS 2155-304。
2012-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
A $γ$-Ray Emitting Blazar at Redshift 3.64: Fermi-LAT and OVRO Observations of PKS 0201+113
本文通过Fermi-LAT与OVRO观测发现红移3.64的PKS 0201+113存在准同时γ射线和射电耀发,使其成为第三个z>3.5的γ射线耀变体,并用双区轻子模型拟合其宽波段能谱。
2024-06-05 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