FACT -- Multi-wavelength analysis of more than 30 flares of Mrk 421
Mrk 421是一颗高同步辐射峰值的耀变体,具有明亮和持续的GeV和TeV辐射。我们使用Mrk 421跨越5.5年的多波长光变曲线,其中FACT(TeV)和Fermi LAT(GeV)在伽马射线中,Swift BAT,Swift XRT和MAXI在X射线中,以及光学和无线电数据,并研究驱动发射和变化的物理过程。FACT的观测是连续的,没有触发,所以源被发现在一个广泛的通量状态和30多个耀斑被确定从X射线到TeV。TeV和X射线的光变曲线具有非常相似的耀斑,上升和衰减时间为几天,零滞后,这是电子过程的特征。每个耀斑至少需要两个参数,振幅和截止能量,来解释观测到的变异性。此外,GeV的光变曲线的领导者,并强烈相关的光学和无线电光变曲线,如预期从SSC发射冲击传播在锥形射流。
2019-08-26 astro-ph.HE
Flaring activity of Mrk 421 in 2012 and 2013: orphan flare and multiwavelength analysis
第一次于2012年7月16日开始(MJD 56124),第二次于2013年4月9日开始(MJD 56391)。多波长数据分析表明,2012年观测到的$γ$射线耀斑在硬X射线波段没有探测到。这种结果通常被解释为“孤立”耀斑。2013年,多波长光变曲线的分析表明,在光学R波段检测到两个非常明亮的状态。第一次在2013年4月9日(R =11.74 $\pm$ 0.04),第二次在5月12日(R =11.62 $\pm$ 0.04)。此外,在软X射线和硬X射线中检测到高活性状态。离散关联函数分析表明,这最后一个耀斑的GeV的$γ$射线和光学/硬X射线发射之间的强相关性。这些结果进行了讨论,更充分的标准方案,可以解释这个耀变体显示的多波长变化。
2015-08-06 astro-ph.HE
Gamma-Ray Flares from Mrk421 in 2008 observed with the ARGO-YBJ experiment
在2008年,耀变体Mrk 421进入了一个非常活跃的阶段,是天空中最明亮的TeV能量源之一,显示出强烈和频繁的耀斑。我们利用位于羊八井(4300 m a.s.l.,中国西藏中国)。观察到的信号不是恒定的,并且与X射线测量相关。在源的活跃期间,平均发射大约是蟹状星云水平的两倍,对于E $_γ$ >1 TeV,积分通量为(4.9 $\pm 2.0$)x 10 $^{-11}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$。本文集中在2008年6月,Mrk421耀斑活动已被研究,从光学到100 MeV的伽马射线,只有部分高达TeV的能量,因为月光阻碍了切伦科夫望远镜的观察后,6月8日。我们的数据完成了这些观测,在6月11日至13日检测到强度约为7个蟹状单位的第二次耀斑,统计学显著性为4.2个标准差。观测到的通量与同步加速器自康普顿模型框架中的预测一致,其中耀斑是由射流中轻子的快速加速引起的。
2009-07-15 astro-ph.HE
A Blazar-Like Radio Flare in Mrk 231
宽吸收线类星体(BALQSO)Mrk 231从13.9 GHz到17.6 GHz的无线电监测检测到一个强烈的平谱耀斑。虽然BALQSO是典型的弱射电源,但17.6 GHz的通量密度在约150天内翻了一番,从约135 mJy增加到约270 mJy。它表明,过去的上升时间在类星体静止框架和耀斑的相对大小是典型的一些较强的耀斑在耀变体与喷射离散组件秒差距尺度。在先前的22 GHz监测活动中发现了类似耀斑的衰减。我们的结论是,这些耀斑并不罕见,并表明可能喷出一个新的无线电组件,可以解决从核心的甚长基线干涉。这意味着Mrk 231似乎是一个类星体,其中产生BAL风的物理机制与一个羽翼未丰的耀变体的出现处于紧张状态。
2013-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multiwavelength study of TeV Blazar Mrk421 during giant flare and observations of TeV AGNs with HAGAR
耀变体的极高能量$γ$射线辐射机制和发射区的磁场、大小等关键参数至今仍不清楚。为了了解耀变体的上述性质,我们利用高空伽玛射线望远镜(HAGAR)观测了5个TeV $γ$射线耀变体(Mrk 421,Mrk 501,1 ES 2344 +514,1 ES 1218 +304和3C 454.3)和1个射电星系(M87)。HAGAR是位于印度Hanle的一个由七个望远镜组成的阵列,用于探测由$γ$射线引发的广泛空气簇射引起的切伦科夫光。2010年2月17日,Mrk 421被观察到经历了最明亮的耀斑事件之一,并通过X射线和$γ$射线的各种实验检测到。在2010年2月13日至19日期间,在250 GeV以上的能量中,HAGAR对该源的观测显示出通量水平的增强,在2010年2月17日检测到6-7个螃蟹单位的通量。我们提出的光谱能量分布的源在此耀斑插曲。此外,还讨论了从HAGAR数据中提取$γ$射线信号的分析过程,并给出了对所有活动星系核的初步结果。
2011-10-31 astro-ph.HE
On the TeV gamma-ray and X-ray correlations exhibited in high-energy peaked BL Lacs: Mrk 501 and 1ES 1959+650
耀变体的光谱能量分布通常通过标准的单区同步辐射自康普顿(SSC)模型来理解,其中X射线和TeV γ射线通量之间存在很强的相关性。最近,对于Mrk 421的相关性得到了确认,并在SSC模型中进行了解释,认为在电子光谱指数独立于通量状态的假设下,对大通量值的相关性的描述大大限制了磁场的值。在这项工作中,我们扩展了对Mrk 421的分析,对另外两个高能峰值BL Lac:Mrk 501和1ES 1959+650。
2019-09-03 astro-ph.HE
Lifting the curtain: The Seyfert galaxy Mrk 335 emerges from deep low-state in a sequence of rapid flare events
窄线塞弗特1星系Mrk 335是X射线最亮的活动星系核之一,但自2007年以来,它已经系统地褪色。在这里,我们报告了Swift发现的一系列明亮而快速的X射线耀斑事件,这些事件揭示了Mrk 335从其超深的多年低状态中出现。结果基于我们对Swift的多年专门监测。与其他明亮的活动星系核不同,在几天到几个月的时间尺度上,光学紫外线通常与Mrk 335中的X射线不相关。这一事实要么意味着两种发射成分之间没有直接联系;要么意味着观察到的X射线受到我们的l.o.s.(无尘)吸收的显著影响。然而,UV和光学在99.99%的置信水平下密切相关。UV领先光学Δ t = 1.5+/-1.5 d。斯威夫特X射线光谱显示,在爆发的所有亮度状态下,都强烈偏离单一的幂律,这表明正在发生显著的吸收或再加工。Mrk 335在中等X射线水平上显示出一种更软更亮的变化模式,这在我们自2007年以来的Swift数据中已经看到(基于总共590次观测)。这种模式在最高和最低计数率时会崩溃。我们将2020年Mrk 335的增亮解释为沿着我们视线的部分覆盖吸收体的柱密度和覆盖因子的减少,其形式为cluerous吸积盘风,揭示了来自盘和/或日冕区域的Mrk 335的固有发射的增加部分,而光学发射线区域接收到的光谱能量分布变化较小。这也解释了为什么Mrk 335从来没有改变过它的光学塞弗特类型(不是“改变外观”),尽管它的X射线…
2020-11-10 astro-ph.HE
The Exceptional Flare of Mrk 501 in 2014: Combined Observations with H.E.S.S. and FACT
BL Lac型天体Mrk 501是在2014年用升级后的H.E.S.S.在非常高的能量(E > 100 GeV)下观测到的。(High能量立体系统)相2阵列。与单独使用四台小型望远镜获得的数据相比,中央28米望远镜收集的数据允许更宽的能量范围延伸到更低的能量。一个强耀斑事件的通量水平相当于1997年的历史最大值已被检测到的结果,从FACT协作警报触发的机会观测目标。第一架G-APD切伦科夫望远镜(FACT)正在持续监测TeV能量的明亮耀变体,提供重要的耀斑前和耀斑后信息。H.E.S.S.和事实进行比较。这些同期观测允许更好地表征源排放。在多波长背景下,由于FACT观测的密集采样,VHE和较低能量之间的更精确的相关性研究是可能的。H.E.S.S.在耀斑期间,允许推导出强约束的尺度上的洛伦兹不变性违反通过非检测EBL不透明度的修改和飞行时间的研究。
2016-11-12 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from Mrk 421 and Mrk 501 with the ANTARES neutrino telescope
ANTARES是北半球最大的高能中微子望远镜。这篇文章介绍了一项搜索的结果,基于ANTARES在2014年11月至2016年4月之间收集的17个月的数据,寻找与来自Markarian 421和Markarian 501的TeV $γ$射线耀斑重合的高能中微子发射,这两个明亮的BL Lac河外源通量高度可变,由HAWC天文台探测到。该分析是基于未分组似然比最大化方法。每个源的$γ$射线光变曲线(LC)被用来寻找时间相关的中微子,这将产生于pp或p- $γ$相互作用。不同的耀斑选择标准的发现中微子流量的影响进行了讨论。除了一般谱$E^{-2}$和$E^{-2.5}$外,还对从观测到的$γ$射线谱导出的可能中微子谱进行了检验.
2018-09-15 astro-ph.HE
Detailed Multifrequency Study of a Rapid VHE Flare of Mrk501 in May 2009
我们目前的观测伽玛射线耀变体Markarian 501之间的4月17日和2009年5月5日,惠普尔10米望远镜,VERITAS,费米大面积望远镜(LAT),斯威夫特和RXTE的一部分,为期4.5个月的多波长活动。该报告将重点介绍5月1日Whipple和VERITAS探测到的强甚高能(VHE)伽马射线活动,当时测量的通量(E > 400 GeV)达到蟹状星云通量的5倍,与光学偏振增加5倍和偏振角旋转15度相一致。我们还表明,在这3周期间,最大的流量和光谱变化被认为是在宽带光谱能量分布的最高能量。
2011-10-12 astro-ph.HE
NuSTAR View of TeV Blazar Mrk 501
本文报道了TeV $γ-$射线发射耀变体Markarian(或Mrk)501的全部七个{ \it核光谱望远镜阵列(NuSTAR)}观测的通量和光谱变率研究结果。我们发现了强有力的证据,在3-79千电子伏的X射线光变曲线(LC)的Mrk 501在这7个观测的4天内的变化。我们研究了光谱的变化,使用模型独立的硬度比分析,并发现了一个一般的“硬时亮”的行为在两个观察。我们还研究了TeV耀变体Mrk 501的3-79 keV X射线谱的性质,发现7个谱中有5个可以用弯曲的对数抛物线模型很好地描述,其光子指数(10 keV)为$α\sim$ 2.12-2.32,曲率为$β\sim$ 0.15-0.28。另外两个光谱可以用光子指数为2.70和2.75的简单幂律模型更好地表示。我们简要地讨论可用的物理模型来解释我们的结果。
2020-07-29 astro-ph.HE
A time dependent approach to model X-ray and $γ$--ray light curves of Mrk 421 observed during the flare in February 2010
2010年2月,从高同步加速器峰值耀变体Mrk 421(z=0.031)中检测到了强X射线和$γ$ -射线耀斑。为了了解耀斑活动的物理机制,我们研究了2010年2月10日至23日期间(MJD 55237-55250)X射线和$γ$ -射线能带的源的变化。我们使用由\emph{MAXI}、\emph{Swift}和$γ$收集的几乎同时的X射线数据--由\emph{Fermi} -LAT和\emph{TACTIC}收集的射线数据以及由斯图尔特天文台的\emph{SPOL}收集的光学V波段观测。我们观察到,在耀斑期间的一天平均流量从源的变化的特点是快速上升和缓慢衰减。TeV $γ$ -射线通量与X射线通量有很强的相关性,表明前者是同步辐射自康普顿辐射过程的产物。为了模拟所观察到的X射线和$γ$ -射线光变曲线,我们数值求解动力学方程描述在发射区的粒子分布的演变。从假定的加速区域到发射区域的粒子分布的注入被假定为时间相关的幂律。利用发射区粒子分布的同步加速器和同步加速器自康普顿发射成功地再现了X射线和$γ$射线耀斑。我们的研究表明,Mrk 421的耀斑活动可能是与底层非热粒子分布增加相关的有效加速过程的结果。
2017-01-06 astro-ph.HE
An emergence of new polarized emission region in blazar Mrk 421 associated with X-ray flare
我们报告了2010 - 2011年对Blazar Mrk~421的长期多波长监测。该辐射源在2010年出现了极端的X射线耀斑。我们的研究小组使用Kanata望远镜进行了光学偏振跟踪观测。2010年,X射线波段的变化很大,而光学和紫外线通量逐渐减少。极化特性在2010年也表现出独特的变化,表明存在系统的极化和磁场对齐的一个新的极化发射区域的出现。相比之下,与2010年相比,2011年X射线波段的变异性较小,光学和紫外波段的变异性较大。为了探索这些差异的原因,通过简单的同步辐射自康普顿模型进行了光谱拟合分析;结果显示,这些时期之间的光谱演化存在不同的行为,表明2010年和2011年之间存在不同的变化机制。在2010年,辐射可能是能量注入到具有对齐磁场的发射区域的结果。相比之下,在2011年,不同发射区的叠加可能导致了观测到的偏振程度较低。这也意味着在2011年注入了未被加速到超相对论速度的高能电子。
2015-02-22 astro-ph.HE
Study of short term enhanced TeV $γ$- ray emission from Mrk 421 observed with TACTIC on December 28, 2014
在这项工作中,我们报告了2014年12月28日晚(MJD 57019)用TACTIC望远镜探测到来自高同步加速器峰值blazar Mrk 421的增强TeV伽马射线发射。在本研究中,我们使用了2014年12月25日至31日(MJD 57016 - 57022)期间对Mrk 421进行为期一周的TACTIC观测的数据。仅2014年12月28日的TACTIC观测(MJD 57019)就导致从Mrk 421探测到86 +-17个伽马射线类事件,其统计学显著性为5.17 σ,寿命约为2.2小时,高于0.85 TeV的能量阈值。TeV光子的高统计(高于三个蟹状单位)使我们能够在更短的时间尺度上研究来自源的甚高能量(VHE)伽马射线发射。Mrk421在上述耀斑活动中的TeV γ射线辐射的最小变率时标约为0.72天。我们还分析了Fermi-LAT的同期数据,以研究在源的高活动状态期间的高能(HE)伽马射线发射。在TACTIC探测到TeV耀斑活动后,观测到HE γ射线发射增加。我们还使用其他近同时存档数据可从斯威夫特BAT在硬X射线和SPOL在斯图尔特天文台在光学V和R波段的多波长发射的Mrk 421在TeV能量的高活性状态下观察到的特征。2014年12月28日观测到的TeV伽马射线发射(MJD 57019)被发现比同期低能带的发射更强。利用TACTIC望远镜对高活度态Mrk 421的TeV γ射…
2018-08-08 astro-ph.HE
Probing an X-ray flare pattern in Mrk 421 induced by multiple stationary shocks: a solution to the bulk Lorentz factor crisis
在高频率峰值BL Lac(HBLs)中观测到的多个射电VLBI定常纽结可以解释为沿喷流加速粒子的多个平行化激波。这种方法可以解决所谓的“散装洛伦兹因子危机”的来源与高洛伦兹因子,推导出最大的伽玛-伽玛不透明度和快速的变化,以及明显不一致的慢/定的无线电结。它还表明,一个独特的模式的非热发射变率应出现在每一个强耀斑。利用尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台Swift-XRT上的X射线望远镜对HBL Mrk 421进行了13年的观测,我们探索了这样一种内在的变化模式。然后通过与许多类似的模拟光变曲线进行比较,统计估计其意义。一个建议的变化模式被确定,与位于最上游的15.3 GHz无线电结在0.38 MAS从核心的主要耀斑发射区一致。随后在光变曲线中出现的通量过剩,与以恒定的视速度45 c穿过所有下游射电节点的扰动相一致。所观察到的变化模式的意义,而不是随机过程中发现以上3个标准差,打开了一个有前途的路径,在其他耀变体和其他能带的进一步调查。除了突出的作用,固定无线电结的高能量粒子加速器在射流中,所开发的方法允许估计的表观速度和大小的射流扰动,而不需要直接观察任何运动的射流。
2019-04-15 astro-ph.HE
Connecting steady emission and Very High Energy flaring states in blazars: the case of Mrk 421
在文献中已经进行了各种尝试,在描述的起源和耀斑事件背后的辐射发射模型的物理机制,但多波长(MWL)的光变曲线的详细性质仍然难以再现。我们已经开发了一个多功能的辐射代码,基于粒子加速,逃逸和辐射冷却的时间依赖性治疗,使我们能够测试不同的情况下,连接连续的低状态发射自洽与燃烧状态。我们认为耀斑弱扰动的静态和应用这种描述2010年2月MWL耀斑Mrk 421,最明亮的甚高能量(VHE)耀斑检测到这个原型耀变体,专注于解释与最小数量的自由参数。得到了一个一般性的判据,该判据在我们的假设下不利于连接低态和高态的单区模型。一个两区模型相结合的物理连接的加速和发射区产生一个令人满意的解释可用的随时间变化的MWL光变曲线和光谱的Mrk 421,虽然某些细节仍然难以重现。最后提出的复杂的静态和燃烧VHE发射区域的两个区域的情况涉及费米-I和费米-II加速机制,分别在静态和燃烧发射的起源。
2021-05-26 astro-ph.HE
Unprecedented temporal evolution of the broad-band emission of the BL Lac Mrk 501
TeV BL Lac天体Markarian 501是2009年进行的为期4.5个月的多仪器活动的主题,该活动提供了从无线电到甚高能量伽马射线(>100 GeV,VHE)的出色时间和能量覆盖。在战役期间,Mrk 501大部分时间处于低爆状态,但在VHE有两个具有非常不同特征的耀斑。虽然第二次耀斑似乎与X射线通量的适度增加有关,但第一次耀斑很可能伴随着同步加速器碰撞向更高能量的转移。此外,第一耀斑发生在偏振光通量的突变期间,并且在此之前是电场矢量位置角的旋转。这是第一次在高频峰值BL Lac天体中观察到这种行为,而在低频峰值BL Lac天体BL Lacertae和平谱射电类星体PKS 1510-089中也观察到了类似的事件,因此表明类似的物理过程发生在不同的耀变体中。
2013-07-31 astro-ph.HE
X-ray Flux and Spectral Variability of the TeV Blazars Mrk 421 and PKS 2155-304
我们回顾了迄今为止由各种X射线卫星研究的TeV耀变体Mrk 421和PKS 2155-304的X射线通量和光谱变率特性。Mrk 421和PKS 2155-304分别是北半球和南半球最亮的X射线耀变体。耀变体在完整的电磁波谱中显示出不同时间尺度的通量和光谱变化,从几分钟到几小时、几天、几周、几个月甚至几年。不同时间尺度上的通量和光谱变率可以用来约束发光区的大小,估算超大质量黑洞质量,寻找超大质量黑洞附近的主要发光机制,寻找时间序列数据中的准周期振荡以及其它一些耀变体的物理参数。通量和光谱变化也是解释不同观测时期耀变体喷流和盘发射的主要工具。
2020-09-04 astro-ph.HE
Estimation of the TeV gamma-ray duty cycle of Mrk 421 with the Milagro observatory
Markarian 421(Mrk 421)是已知最明亮和最近的耀变体之一(z=0.031)(de Vaucouleurs et al 1991)。它也是变化最快的TeV $γ$射线源之一,耀斑活动的时间尺度短至几十分钟。Mrk 421在不同频率下的活性可能反映了所涉及的辐射机制。Tluczykont等人(2007年)通过使用几个成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的数据计算在TeV能量下处于耀斑状态的时间分数(TeV占空比)来估计Mrk 421的TeV活动。由于IACT观测偏向于高通量状态,他们高估了Mrk 421的TeV占空比。在这里,我们提出了一种替代方法来计算TeV占空比的Mrk 421,利用连续监测源的米拉格罗实验,水切伦科夫探测器敏感的初级$γ$ -射线之间的100 GeV和100 TeV。我们提出了我们的估计TeV占空比,并研究其鲁棒性。
2014-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
MAGIC and Multi-Wavelength Observations of Mrk 180 and 1ES 2344+514 in 2008
同时多波长(MW)的运动是最有前途的方法来调查仍然未被揭示的性质的耀变体,活动星系核是可变的所有时间尺度从无线电到TeV的能量。2008年,MAGIC合作组织了两次关于高频峰值blazar Mrk 180和1 ES 2344+514的MW活动。从无线电到TeV伽马射线,RATAN-600,Metsähovi,Effelsberg,VLBA(仅1 ES 2344+514),IRAM,KVA,Swift,AGILE,Fermi-LAT和MAGIC-I都参与了这些活动。Mrk 180是在2006年被MAGIC发现的,能量为TeV,而1 ES 2344+514是多年来已知的TeV发射体。由于它们的发射相当微弱,特别是在TeV能量下,这些活动代表了相当具有挑战性的观测。事实上,Mrk 180迄今为止尚未在MW活动中进行过研究,而对于1 ES 2344+514,迄今为止文献中仅报道了一次包括TeV测量的活动。在这篇文章中,我们将提出详细的MW光变曲线的两个来源,并描述复合宽范围的光谱能量分布的理论模型。
2011-09-30 astro-ph.HE
Probing Precise Location of Radio Core in TeV Blazar Mrk 501 with VERA at 43 GHz
本文利用43 GHz的多历元天体测量资料,研究了耀变体射电核心的位置。利用VLBI射电天体测量探测(VERA),我们在2011年2月和2011年10月分别进行了4次相邻观测,并成功测量了TeV耀变体Mrk 501相对于遥远致密类星体NRAO 512的射电核心位置。在我们的观测过程中,我们发现:(1)对于Mrk 501堆芯相对于NRAO 512的加权平均相位参考位置,在相邻的四天内,在约0.2 mas或约2.0 pc的去投影(具有$\pm1σ$误差)内没有位置变化;(2)存在3C 345堆芯相对于NRAO 512的位置变化的指示。通过将我们的结果应用于耀变体的标准内激波模型,我们约束了喷出物的体积洛伦兹因子。
2015-01-14 astro-ph.HE
Multi-wavelength study of Mrk 421 TeV flare observed with \emph{TACTIC} telescope in February 2010
我们提出的结果,从多波长的研究强烈的耀斑活动,从高频率峰值BL Lac对象Mrk 421。该源在2010年2月16日被观测到处于耀斑状态,能量超过1.5 TeV的$TACTIC$。从\emph{Fermi}-LAT的高能(MeV-GeV)$γ$ -射线观测、\emph{Swift}和\emph{MAXI}卫星的X射线观测、SPOL在\emph{Steward Observatory}的光学V波段观测和OVRO 40米望远镜的15 GHz射电观测中获得了几乎同时的多波长数据。我们对2010年2月10- 23日Mrk 421的$TACTIC$、\emph{Fermi} -LAT和\emph{Swift} -XRT观测进行了详细的光谱和时间分析(MJD 55237-55250)。通过研究从射电到$TeV$能量范围内的日光变曲线的性质,研究了该源的耀斑活动,并给出了各能量带的相关性和变率分析。$TACTIC$在2010年2月16日探测到的$TeV$耀斑与低能带的活动有很好的相关性。$TACTIC$在当晚测量的能量范围为1.5-11 TeV的源的微分能谱由谱指数为$Γ= 2.6\pm0.3$的幂律($dN/dE \propto E^{-Γ}$)描述。考虑到低能河外背景光子通过对产生吸收$TeV$光子后,本征$TeV$光谱显示出幂律指数$2.3\pm0.3$。最后用一个简单的同步辐射和同步辐射…
2014-07-09 astro-ph.HE
Flaring from the supermassive black hole in Mrk 335 studied with Swift and NuSTAR
用雨燕卫星监测窄线塞弗特1星系Markarian 335(Mrk 335)发现了一个X射线耀斑,始于2014年8月29日。在峰值时,0.5- 5 keV的计数率从低通量状态增加了10倍。NuSTAR触发了一个机会观测目标,捕捉到了2014年9月20日耀斑的下降。我们提出了一个联合分析斯威夫特和NuSTAR观测,以了解这种耀斑的原因。X射线光谱显示,与以前的低通量观测相比,直接观测到的连续通量增加,连续光谱软化到光子指数2.49(-0.07,+0.08)。X射线光谱仍然很好地描述了相对论模糊的反射连续从吸积盘的发射率剖面表明,它是由一个紧凑的X射线源,延伸到最多5.2rg的光盘。测量到非常低的反射率0.41(-0.15,+0.15),这对于这样一个紧凑的日冕是出乎意料的。因此,X射线耀斑被解释为产生于X射线发射日冕的垂直准直和喷射,以温和的相对论速度,导致连续辐射远离圆盘。随着耀斑的消退,这种喷流状结构的底部坍塌成一个紧凑的X射线源,提供了照亮圆盘的大部分辐射,同时仍然可以从更远处的高能粒子中检测到连续辐射,保持低反射率。
2015-10-26 astro-ph.HE
Estimation of the TeV gamma-ray duty cycle of Mrk 421 with Milagro
耀变体Markarian 421(Mrk 421)是河外X射线/TeV天空中最亮的源之一。它也是变化最快的TeV $γ$射线源之一,在几十分钟的时间尺度上显示出耀斑活动。为了了解这个源的活动水平,Tluczykont等人(2007)计算了Mrk 421在TeV能量下通量超过1 Crab的耀斑状态所花费的时间分数(即,TeV -占空比)。在这里,我们提出了一种替代方法来计算TeV占空比的Mrk 421利用连续监测源的米拉格罗天文台。米拉格罗是一个水切伦科夫探测器,对能量在100 GeV到100 TeV之间敏感。我们提出了我们的估计TeV占空比,并研究其鲁棒性。
2014-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Long-term spectra of the blazars Mrk 421 and Mrk 501 at TeV energies seen by HAWC
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽玛射线天文台调查非常高的能量在300 GeV至$>100$ TeV的能量范围的天空。HAWC在$11σ$上方探测到两个耀变体,Markarian 421(Mrk 421)和Markarian 501(Mrk 501)。观察结果由2015年6月至2018年7月期间采集的数据组成,得出$\sim 1038$暴露天数。在这项工作中,我们报告的时间平均光谱分析这两个源以上0.5 TeV。考虑到由于河外背景光(EBL)造成的通量衰减,Mrk 421的本征光谱可用指数能量截止指数$α=2.26\pm(0.12)_{stat}(_{-0.2}^{+0.17})_{sys}$和能量截止指数$E_c=5.1\pm(1.6)_{stat}(_{-2.5}^{+1.4})_{sys}$ TeV的幂律来描述,而Mrk 501的本征光谱可用指数$α=2.61\pm(0.11)_{stat}(_{-0.07}^{+0.01})_{sys}$的简单幂律来描述。检测到的Mrk 421和Mrk 501信号的最大能量分别为9和12 TeV。这使得这些是迄今为止对多年时间尺度平均光谱的最高能量检测。由于对耀变体γ辐射的观测提供了有关其相对论喷流中发生的物理过程的信息,因此研究这些天体的宽带光谱能量分布(SED)非常重要。为了这个目的,在伽马射线波段的X射线范围内的同期数据,并在无线电的紫外…
2022-02-04 astro-ph.HE
Inverse Compton X-ray Emissions from TeV blazar Mrk421 during a Historical Low-Flux State Observed with NuSTAR
我们报告的检测过量的硬X射线发射TeV BL紫胶对象Mrk 421在历史低通量状态的源在2013年1月。在MJD 56294和MJD 56312之间进行了四次NuSTAR观察,总暴露量为80.9 ksec。在3-40 keV范围内的源通量几乎是恒定的,除了MJD 56307,当平均通量水平增加了三倍。在整个曝光过程中,Mrk 421的X射线光谱由光子指数为3.1的陡峭幂律模型很好地表示,尽管当源处于最暗状态时,在MJD 56302数据中注意到20 keV以上的显著过量。此外,在MJD 56307和MJD 56302的40-79 keV计数图中,在超过4 σ水平下检测到Mrk 421,但在其余两次观察期间未检测到。探测到的过量硬X射线辐射与在源静止期间由费米-LAT约束的耀变体的高能伽马射线连续体的外推平滑地连接。这些研究结果表明,虽然Mrk 421的整体X射线光谱主要是由同步辐射连续谱的最高能量尾部,但20 keV以上的可变过量硬X射线发射(在一周的时间尺度上)与逆康普顿发射分量有关。我们讨论了由此产生的约束的变化和光谱特性的低能量段的电子能量分布在源。
2016-06-12 astro-ph.HE
X-ray Intraday Variability of the TeV Blazar Mrk 421 with {\it Chandra}
我们提出了一个广泛的研究72档案钱德拉光变曲线的高频峰值型耀变体Mrk 421,第一个强大的河外天体被检测到TeV的能量。在2000年至2015年期间,Mrk 421经常显示出0.3-10.0 keV能量范围内的日内变化,通过分数变化幅度量化,范围高达21.3%。这些数据中存在约84%的变化占空比。其中七次观测似乎存在变化时间尺度,其值范围为5.5至30.5 ks。离散关联函数分析表明,软(0.3-2.0 keV)和硬(2.0-10.0 keV)X射线能带之间的正相关性为零时间滞后,这表明非常相似的电子布居负责钱德拉观测到的所有X射线的发射。这种X射线发射的硬度比表明,在Mrk 421的光谱行为中,一般的“越亮越硬”趋势。光谱指数-通量图提供了源的光谱演化的模型独立指示和关于X射线发射机制的信息。给出了与这些观测结果相一致的理论模型的简要讨论。
2018-08-15 astro-ph.HE
Daily monitoring of TeV gamma-ray emission from Mrk 421, Mrk 501, and the Crab Nebula with HAWC
我们提出的结果,从日常监测的伽马射线的能量范围$\sim0.5$到$\sim100$ TeV的前17个月的数据从高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台。与其他TeV天文台相比,其2球面度的宽视场和$>95$ %的占空比是独特的功能,使我们能够观察每个恒星日在HAWC上过境的每个源长达$\sim6$小时。这种定期采样产生了前所未有的光变曲线,来自独立于季节或天气条件的无偏测量。对于蟹状星云作为参考源,我们发现没有变化的TeV带。我们的主要重点是TeV耀变体Markarian(Mrk)421和Mrk 501的研究。Mrk 421的光谱拟合产生幂律指数$Γ=2.21 \pm0.14_{\mathrm{stat}}\pm0.20_{\mathrm{sys}}$和指数截止$E_0=5.4 \pm 1.1_{\mathrm{stat}}\pm 1.0_{\mathrm{sys}}$ TeV。对于Mrk 501,我们发现了一个指数$Γ=1.60\pm 0.30_{\mathrm{stat}} \pm 0.20_{\mathrm{sys}}$和指数截止$E_0=5.7\pm 1.6_{\mathrm{stat}} \pm 1.0_{\mathrm{sys}}$ TeV。这两个来源的光变曲线显示出明显的变化和贝叶斯分析,以确定通量状态之间的变化。从Mrk 421观测到的最高每次凌日通量超过蟹状星云通量约…
2017-05-17 astro-ph.HE
Relentless multi-wavelength variability of Mrk 421 and Mrk 501
Mrk 421和Mrk 501是两颗近距离、明亮且研究充分的高同步辐射峰值耀变体,它们具有明亮且持续的GeV和TeV辐射。我们使用的最长和dennial数据集的无偏观测这两个来源,在TeV和GeV的能量在五年内获得的FACT和费米-LAT。为了表征的可变性,并获得约束的排放机制,我们增加了数据集与同期的多波长观测从无线电到X射线。我们关联的光变曲线,确定个人耀斑TeV的能量和X射线,并寻找带间的连接,这是预计从冲击波传播内的喷气。对于Mrk 421,我们发现X射线和TeV能量与接近于零的滞后很好地相关,支持SSC发射场景。TeV之间的时间,X射线耀斑在Mrk 421是一致的预期期间的情况下,透镜-Thirring旋进的吸积盘。Mrk 501在长期周期上的变化也与SSC一致,X射线和TeV能量之间存在亚日滞后。两个耀变体的分数变化显示了两个凹凸结构的最高的变化,在X射线和TeV波段。
2021-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Emitting electrons spectra and acceleration processes in the jet of Mrk 421: from low state to giant flare state
在单区同步辐射自康普顿(SSC)模型框架下,通过拟合不同激活态下的谱能量分布(SED),研究了Mrk 421喷流中的电子能量分布(EEDs)和加速过程.在假设两种可能的EED形成在不同的加速模型:冲击加速幂律指数截止(PLC)EED和随机湍流加速对数抛物线(LP)EED,我们拟合观测到的Mrk 421在低耀斑和巨耀斑状态的SEDs使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,以更有效的方式约束模型参数.计算结果表明:(1)PLC模型和LP模型对低态的SED都有较好的拟合,但只有在PLC处于低态的情况下才能合理地解释模型参数从低态到耀斑的变化;(2)对于耀斑状态下的SED,LP模型比PLC模型具有更好的拟合性,在GeV-TeV波段观测到的日内/夜间变化只能用LP模型来处理。这一巨大耀斑的产生可能是由于低态激波加速电子的随机湍流再加速。因此,我们可以得出结论,在低状态下,冲击加速占主导地位,而在耀斑状态下,随机湍流加速占主导地位。此外,我们的结果表明,外推的TeV光谱从最佳拟合的SEDs从光学通过GeV与两个EED是不同的。当这种外推的TeV光谱用于约束河外背景光(EBL)模型时,应谨慎考虑。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Spectral Properties of Four Classical TeV Blazars using Simultaneous Observations from NICER and NuSTAR
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿耶波达观测科学研究所)
该研究利用NICER和NuSTAR卫星同步数据,对四个经典TeV耀变体的X射线光谱特性展开研究,分析了13个光谱,发现部分光谱拟合不佳,通过流量状态研究得出6个光谱有盘的贡献,且Mrk 421部分光谱有高斯特征。
2026-07-09 astro-ph.HE
Gamma ray flares from Mrk421 in 2008 observed with the ARGO-YBJ detector
2008年,耀变体Markarian 421进入了非常活跃的阶段,是天空中TeV能量最亮的光源之一,经常出现耀斑现象。利用位于羊八井(海拔4300 m,中国西藏),我们监测的源在γ射线能量E > 0.3 TeV的全年。观测到的通量是可变的,最强的耀斑在3月和6月,与X射线增强的活动。虽然在特定的事件中,TeV的通量可能比蟹状星云的通量大好几倍,但从第41天到第180天的平均辐射几乎是蟹状星云的两倍,当能量E > 1 TeV时,积分通量为(3.6 +-0.6)10^-11光子cm^-2 s^-1,之后有所下降。本文着重分析了6月上半月发生的耀斑。这一时期已经从光学到100 MeV的伽马射线进行了深入的研究,部分达到TeV的能量,因为月光阻碍了切伦科夫望远镜在发射最强烈部分的观测。我们的数据完成了这些观测,在6月11日至13日检测到一个统计显著性为3.8标准差的信号,对应于一个伽马射线通量,大约是蟹状星云1 TeV以上的6倍。重建的差分光谱,校正星系际吸收,可以表示为一个指数α = -2.1延伸到几个TeV的幂律。光谱斜率是完全一致的,与以前的观测报告的通量和光谱指数之间的相关性,这表明这种属性是保持在不同的时代和特征的源排放过程。
2010-02-25 astro-ph.HE
Rapid variability at very high energies in Mrk 501
高能立体观测系统(H.E.S.S.)观测到BL Lac天体Mrk 501的一个主要耀斑状态。2014年6月通量水平高于一个螃蟹单位记录和快速的变化,在非常高的能量($\sim$ 2-20 TeV)被发现。耀斑所提供的高统计数据使我们能够探测分钟时间尺度变化的存在,并研究其统计特性,专门在TeV的能量,由于约2 TeV的高能量阈值。倍增时间的几分钟,估计通量大于2 TeV。统计测试的光变曲线显示有趣的时间结构的变化,包括偏离正常的通量分布类似于那些发现在PKS 2155-304耀斑的2006年7月,在近一个数量级更高的阈值能量。如此高能量的快速变化对耀变体喷流的物理机制产生了强烈的约束。
2015-09-16 astro-ph.HE
4.5-year simultaneous multi-wavelength observation of Mrk 421 in the ARGO-YBJ and Fermi overlap era
Mrk 421是活动星系核中最活跃的耀变体之一,是研究活动星系核喷流内部物理过程的最佳候选天体。在这里,我们报告了从2008年8月到2013年2月的4.5年间对Mrk 421进行的广泛的多波长观测。通过几个不同波长的实验同时监测该源:TeV $γ$射线中的ARGO-YBJ,GeV $γ$射线中的$Fermi$ -LAT,硬X射线中的$Swift$ -BAT,软X射线中的$RXTE$ -ASM、$MAXI$和$Swift$ -XRT,紫外线中的$Swift$ -UVOT,以及射频中的OVRO。特别是,由于ARGO-YBJ和$Fermi$的数据,从100 MeV到10 TeV的整个能量范围都被覆盖,没有任何间隙。根据观测到的光变曲线,选取了10个状态(包括7个大耀斑、2个静止相和1个爆发)。首次系统地分析了Mrk 421在不同状态下的多波长光谱演化。在爆发阶段和七个耀斑发作期间,观察到X射线的峰值能量从sub-keV增加到几个keV。TeV的$γ$射线通量增加到0.9 $-$,是蟹状星云通量的7.2倍。GeV的$γ$ -射线的行为被发现不同的耀斑,一个功能,导致我们根据GeV的流量变化分为三组耀斑。最后,用一个简单的单区同步辐射自康普顿模型可以合理地描述所观测到的0.3keV以上不同态的辐射谱。负责不同状态的基本物理机制可能与加速过程或周围介质的变化有关。
2015-10-07 astro-ph.HE
Particle Acceleration And Emission Processes In Mrk 421
利用同步辐射自康普顿(SSC)模型研究了2008年6月6-15日Mrk 421的X射线和$γ$射线耀斑,发现X射线和$γ$射线波段之间存在明显的相关性,而光学波段和X射线波段之间没有明显的相关性.我们认为,从Mrk 421的发射可能来自两个不同的组件。一个是来自外区的稳定分量,主要来自光学带,在光学带中电子被一阶费米加速机制加速。我们使用稳定的电子谱产生同步自康普顿辐射。另一个是来自内部区域的可变分量,其中电子被随机加速过程加速。我们使用时间相关的SSC模型来产生可变分量的发射。我们认为耀斑是由于在随机加速过程中电子能谱的硬化,导致X射线和$γ$射线谱的硬化。此外,我们还发现在两个喷流区中,电子和磁场的能量密度接近均分。
2013-09-11 astro-ph.HE
The Large Flares of Mrk 421 in 2006: signature of electron acceleration and energetic budget of the jet
我们提出的所有斯威夫特观测Mrk 421 2006年4月至2006年7月,当它达到最高的X射线通量记录,直到2006年底的深谱分析的结果。我们用其他历史X射线观测完成了这个数据集。我们使用完整的数据集来研究光谱参数之间的相关性。在谱能量分布(SED)的峰值能量(Ep)和谱曲率参数(b)之间的关系中,我们发现了随机加速的特征。我们发现,在SED(Sp)和Ep的峰值通量之间的相关性的能量预算的射流的签名。此外,使用同步的Swift UVOT/XRT/BAT数据,我们证明,在最强的耀斑期间,来自Mrk 421的UV到X射线发射需要弯曲的电子分布发展出低能幂律尾。观测到的光谱曲率及其与Ep的关系与随机加速或能量依赖的加速概率机制一致,而XRT-UVOT数据的幂律斜率接近于从伽玛暴X射线余辉推断的斜率,并与通用的一阶相对论激波加速模型一致。这种情况意味着磁湍流可能发挥双重作用:空间扩散相关的一阶过程和动量扩散相关的二阶过程。
2010-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Study of TeV Variability and Duty Cycle of Mrk 421 from 3 Years of Observations with the Milagro Observatory
在耀变体Markarian 421(Mrk 421)上观测到了TeV耀斑活动,其时间尺度短至几十分钟,并且还观测到了一个孤立的TeV耀斑。Mrk 421的TeV辐射被认为是由轻子同步自康普顿(SSC)辐射产生的。在这种情况下,X射线和TeV通量之间的相关性是预期的,TeV孤儿耀斑很难解释和活动(测量占空比)的源在TeV能量预计将等于或小于在X射线中观察到的,如果只考虑SSC。为了估计Mrk 421的TeV占空比,并确定其在不同时间尺度上的变化极限,我们用米拉格罗天文台连续观测了Mrk 421。Milagro在2005年9月21日至2008年3月15日期间检测到Mrk 421,统计学显著性为7.1标准差。观察到的光谱与VERITAS先前的观察结果一致。我们估计的占空比Mrk 421的能量超过1 TeV的基线通量的不同假设和不同的耀斑选择,我们比较我们的结果与Resconi等人2009年估计的X射线占空比。讨论了结果的稳健性。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hadronic flares and associated neutrinos for Markarian 421
Markarian 421(Mrk 421)是已知最亮、最快和最接近BL Lac天体之一。它的甚高能(VHE)谱已经成功地用轻子和强子模型进行了模拟,但关于它的VHE发射起源还没有得出结论性的结果。在这里,我们调查的可能性,一小部分的VHE耀斑的Mrk 421是由于强子过程,并计算预期的中微子通量相关。我们介绍了所获得的中微子通量在蒙特卡罗模拟看到的期望Km $^{3}$切伦科夫中微子望远镜。
2015-05-12 astro-ph.HE
Spectral analysis of Markarian 421 and Markarian 501 with HAWC
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台监测伽马射线天空的能量范围从100 GeV到100 TeV,并在1.5年的观测中发现了两个非常高能量(VHE)的耀变体:Markarian 421(Mrk 421)和Markarian 501(Mrk 501)。在这项工作中,我们提出了频谱分析以上1 TeV的两个源使用极大似然方法和人工神经网络作为能量估计。主要目标是使用Gilmore等人(2012)和Franceschini等人(2008)的EBL模型将Mrk 421和Mrk 501的光谱曲率限制在$\sim$ 5 TeV。
2017-08-15 astro-ph.HE
TeV $γ$-ray fluxes from the long campaigns on Mrk421 as constraints on the emission of TeV-PeV Neutrinos and UHECRs
长TeV的$γ$射线活动已经进行了研究的BL Lac对象Markarian 421的光谱,可变性和占空比。(1)用同步加速质子耀变体模型描述了喷流的光谱能量分布,其光谱能量分布有两个主峰,一个在低能区($\sim$ 1 keV),另一个在高能区(几百GeV)。ii)对GeV $γ$ -射线和X-射线的可变性的研究表明没有显著的相关性。iii)在该物体中观察到TeV $γ$ -射线探测,但在X射线中没有活动,称为“孤儿耀斑”。最近,望远镜阵列合作组织报告了72个超高能宇宙射线的到来,其中一些可能与Markarian 421的方向有关。冰立方合作组织报告说,在连续三年收集的TeV-PeV能量范围内探测到37个地外中微子。特别是,没有中微子径迹事件与这个来源有关。在本文中,我们考虑质子-光子相互作用的TeV的$γ$射线流量与中微子和超高能宇宙线观测的长期活动报告,围绕这个耀变体。考虑到IceCube和Telescope Array Collaborations的研究结果,我们发现用指数截止的幂律函数描述的TeV通量中只有$\sim$的25 ~ 70%来自质子-光子相互作用.
2015-04-21 astro-ph.HE
Study of TeV variability of Mrk 421 from 3 years of monitoring with the Milagro Observatory
米拉格罗实验是一个TeV伽马射线观测站,旨在持续监测0.1-100 TeV能量范围内的天空。它运行于2000年至2008年,其特点是大视场($\sim$ 2 sr)和高占空比($\geq$ 90 $\%$)。在这里,我们报告的长期监测blazar Mrk 421与米拉格罗在2005年9月21日至2008年3月15日期间。我们提出了一个研究的TeV的源的可变性,并提供上限为不同的时间尺度,从一个星期到一年的测量通量。
2014-01-14 astro-ph.CO 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
Multi-wavelength study of the short term TeV flaring activity from the blazar Mrk 501 observed in June 2014
在这项工作中,我们研究了由FACT和H.E.S. S探测到的高同步辐射峰值blazar Mrk 501的短期耀斑活动。2014年6月23日至24日期间,在2-20 TeV能量范围内的望远镜(MJD 56831.86-56831.94)。我们重新审视这个主要的TeV耀斑的源的背景下,几乎同时多波长观测的伽马射线在MeV-GeV制度与费米LAT,软X射线在0.3-10 keV范围内的Swift-XRT,硬X射线在10-20 keV和15-50 keV波段分别与MAXI和Swift-BAT,紫外光学与Swift-UVOT和15 GHz的无线电与OVRO望远镜。我们对2014年6月15日至30日期间Fermi-LAT、Swift-XRT和Swift-UVOT的数据进行了详细的时间和光谱分析(MJD 56823-56838)。利用Swift-BAT、MAXI和OVRO望远镜的近同步存档数据以及SPOL天文台的V波段光学偏振测量数据,对FACT和H.E.S. S探测到的Mrk 501的TeV巨耀斑进行了研究。望远镜在Mrk 501的TeV耀斑活动中,除了软X射线的变化外,从射电到高能γ射线的多波长辐射没有明显的变化。不同的软X射线发射被发现与γ射线发射在TeV的能量在耀斑活动的源。观察到软X射线光子谱指数与积分通量反相关,表现出更亮时更硬的行为。在上述期间,V波段光偏振的平均值为4.5%,而相…
2018-08-13 astro-ph.HE
H.E.S.S. Observations of strong flaring activity of Mrk421 in February 2010
高频率峰值BL Lac天体Mrk 421在2010年2月期间显示出强烈的活动爆发。这种高状态,首先由VERITAS于2月16日检测到,随后由H.E.S.S.在随后的四个夜晚,平均天顶角为62.4 $^\circ$。在H.E.S.S.观测的第一个晚上,超过1 TeV的平均通量水平是蟹状星云通量水平的4倍,在随后的观测夜晚下降到这个值的三分之一。H.E.S.S.数据显示了与以前的测量兼容的能谱,扩展到20 TeV。观测到的光谱形状可以很好地描述了一个幂律与$Γ= 2.05\,\pm\,0.22$的光谱指数,指数截止$E_{cut} = (3.4\,\pm\,0.6)$ \,TeV和通量归一化$ϕ_0 = (1.96\,\pm\,0.32)\,10^{-11}$ \,cm $^{-2}$ s $^{-1}$ TeV $^{-1}$在去相关能量$E_0 = 2.739$ \,TeV。观测到的积分通量在夜间的基础上变化,是蟹状星云通量的1.4到4.8倍。
2011-06-16 astro-ph.HE
The Relativistic Jet-Accretion Flow-Wind Connection in Mrk\,231
对宽吸收线类星体Mrk 231在17.6GHz的长期射电监测发现,2015年发生了一次强烈的耀斑.这引发了从8.4 GHz到43 GHz的四个时期的甚长基线阵列(VLBA)观测,以及在15周内使用NuSTAR和XMM进行的三个时期的X射线观测。VLBA观测发现了两个抛射分量。第一次喷射的视速度的保守下限是通过假设它是在耀斑开始时喷射出来的$v_{\rm{app}}>3.15$ c得到的。偶然的远紫外线哈勃太空望远镜的观测结合我们的长期无线电监测似乎表明,相对论性喷射事件抑制了在远紫外线光谱能量分布峰值附近波长处发射的通量,类似于在射电大声类星体中观察到的情况。强喷流的产生似乎也抑制了弱喷流状态下的高电离宽吸收线风。我们发现一个统计上显着的增加($\sim 25\%$)的3-12千电子伏的流量在射电耀斑相对于一个静止的无线电状态。这是由超快($\sim 0.06$ c)X射线吸收光电离风解释的,这种光电离风只在低射电状态(类似于银河系黑洞)才被显著探测到。Mrk~231变得越来越大声了。我们发现,假定的秒差距尺度射电瓣的亮度在9年内翻了一番。此外,大耀斑更频繁,每隔$\sim 2$年发生3次大耀斑。
2017-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
A combined radio and GeV gamma-ray view of the 2012 and 2013 flares of Mrk 421
在2012年,马卡良421在射频下经历了有史以来在这个耀变体中观测到的最大的耀斑。在本研究中,我们开始探索这一独特的事件,并将其与2013年的一次不太极端的事件进行比较。我们使用欧文斯谷射电天文台40米望远镜获得的15 GHz无线电数据,毫米波天文学研究组合阵列的95 GHz毫米数据,以及费米伽马射线太空望远镜的GeV伽马射线数据。在2012年和2013年的耀斑期间,射电光变曲线在形状和峰值通量密度方面都有非常不同的外观。假设无线电和伽马射线耀斑是物理连接的,我们试图通过使用最简单的理论框架来模拟2012年和2013年活动期间最突出的子耀斑。我们首先拟合一个单区同步自康普顿(SSC)模型,以不太极端的2013年耀斑和估计参数描述的发射区域。然后,我们使用相同的框架对2012年的主要伽马射线和射电耀斑进行建模。2012年的伽马射线耀斑显示了两个不同的尖峰,具有相似的振幅,因此我们依次研究了将射电耀斑与每个尖峰相关联的场景。在第一种情况下,我们不能用一个简单的SSC模型来解释尖锐的射电耀斑,但我们可以通过向多普勒波束因子添加合理的时间变化来适应这一点。在第二种情况下,不需要变化的多普勒因子,但SSC模型参数需要微调。这两种可能性都表明,如果剧烈的射电耀斑与先前的伽马射线耀斑有物理联系,那么只有在非常特定的参数选择下才能再现。
2015-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the narrow spectral feature at $\sim$3 TeV in the MAGIC spectrum of Mrk 501
使用包含冲击加速和随机加速过程的时间相关单区轻子模型,我们研究了2014年7月X射线和TeV耀斑活动期间观察到的Mrk 501的$\sim3$ TeV窄谱特征的形成。结果表明,宽带谱能量分布(SED)可以很好地解释为电子能量分布(EED)中的同步辐射和同步自康普顿辐射,EED由幂律(PL)分支和堆积分支组成。PL分支产生同步辐射光子,这些光子通过逆康普顿散射被堆积分支的电子散射,并形成在TeV能量下观察到的窄光谱特征。电火花爆炸是由两次喷射过程产生的,并且电火花爆炸中的堆积分支是由冲击加速度而不是随机加速度引起的。
2021-08-24 astro-ph.HE hep-ph
Limits on Lorentz invariance violation at the Planck energy scale from H.E.S.S. spectral analysis of the blazar Mrk 501
对标准模型的一些扩展导致了洛伦兹对称性破缺项的引入,预计会导致普朗克尺度周围的洛伦兹对称性偏离。由于洛伦兹不变性破坏(LIV)的影响的参数化可以通过添加一个有效的条款的光子色散关系。这会影响TeV $γ$射线在河外背景光(EBL)上产生电子-正电子对的运动学,并转化为对河外源TeV光子谱的标准EBL不透明度的修改。给出了通过H.E.S.S.光谱分析获得的排除限。在2014年异常耀斑期间对blazar Mrk 501进行的观测。的能谱,延伸非常显着超过10 TeV,允许放置强限制LIV在光子部门的水平上的普朗克能量尺度的线性扰动的光子色散关系,并提供了最强的约束,目前的情况下,二次扰动。
2016-07-04 astro-ph.HE
Lower Bounds on Intergalactic Magnetic Fields from Simultaneously Observed GeV-TeV Light Curves of the Blazar Mrk 501
我们推导出星系际磁场(IGMF)的上限对回波发射的耀变体Mrk 501,也就是说,延迟GeV的发射次级$e^{-}e^{+}$对通过初级TeV的伽马射线与宇宙红外背景的相互作用。利用VERITAS,MAGIC和{ \it Fermi}-LAT在2009年的多波长活动期间(包括TeV耀斑)同时观测到的GeV-TeV光变曲线,推导出$B \gtrsim 10^{-20} {\rm G}$ IGMF强度的界限,置信度为90%,场相干长度为1 kpc。由于我们的分析是基于坚定的观测数据单独和几乎免费的假设有关的主要TeV通量在未观测到的时期或谱带,我们的对回波通量的评估是保守的,非零IGMF的证据是更强大的相比,以前的研究。
2011-10-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Suzaku X-Ray Study of the Particle Acceleration Processes in the Relativistic Jet of Blazar Mrk 421
我们报告的结果,一个364千秒的观测BL LAC对象Mrk 421与X射线天文台朱雀。本文中的分析使用的磁通量和硬度比在广泛的能量范围从0.5千电子伏到30千电子伏。在观测过程中,0.5 keV - 30 keV的通量下降了$\sim$ 2倍,并伴随着几个大耀斑发生在几个小时的时间尺度。我们发现,拟合一个破碎的功率模型的光谱从孤立的时期在观察过程中描述的数据。不同的耀斑表现出不同的光谱和硬度比演化。累积的观测证据表明,Mrk 421喷流中的粒子加速机制产生的电子能量分布具有中等范围的谱指数和最大能量。我们认为,在耀斑的短时间尺度X射线光谱的变化可以主要归因于加速过程中的内在变化,占主导地位的其他影响,如多普勒波束因子的波动,或辐射冷却或加速区以外。
2010-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Intraday Variability of Five TeV Blazars with NuSTAR
我们测量了5个TeV高同步辐射耀变体1 ES 0229+200、Mrk 421、Mrk 501、1 ES 1959+650和PKS 2155-304的40条NuSTAR光变曲线。其中四颗耀变体在NuSTAR能量范围为3-79千电子伏时表现出日内变化。使用自动关联函数分析,我们搜索了这些LC中的日内变异性时间尺度,发现Mrk 421的8个LC中有几个在2.5和32.8 ks之间的指示,Mrk 501的1个LC的时间尺度约为8.0 ks,PKS 2155-304的2个LC的时间尺度为29.6 ks和57.4 ks。另外两个耀变体的LC没有显示任何证据表明日内变化时间尺度短于这些观测的长度,然而,对他们来说,数据既稀疏又嘈杂。我们发现,软(3-10千电子伏)和硬(10-79千电子伏)带之间的零滞后的大部分的LC的正相关性,表明它们的排放源自相同的电子人口。我们使用硬度比分析来检查光谱可变性,并注意到一般的“越硬越亮”行为。2012年7月至2013年4月期间观测到的22个Mrk 421 LC表明,该源在较长一段时间内处于静止状态,然后在2013年4月10日至16日期间每天监测时经历了前所未有的双峰爆发。我们简要地讨论模型能够解释这些blazar排放。
2017-05-08 astro-ph.HE
Violent Hard X-ray Variability of Mrk 421 Observed by NuSTAR in 2013 April
经过充分研究的耀变体Markarian 421(Mrk 421,$z$ =0.031)在2013年4月爆发时是密集的多波长活动的主题。所记录的X射线和极高能量(VHE,E $>$ 100 GeV)$γ$射线通量是从该天体测量到的最高值。在活动高峰期,由硬X射线聚焦望远镜{ \it核光谱望远镜阵列}({ \it NuSTAR})和{ \it Swift} X射线望远镜(XRT)进行监测。在这项工作中,我们提出了一个详细的变化分析{ \it NuSTAR}和{ \it Swift}-XRT观测Mrk 421在这个耀斑事件。我们获得了最短的通量倍增时间14.01 $\pm$ 5.03分钟,这是最短的硬X射线(3 $-$ 79千电子伏)的变化记录从Mrk 421和黑洞的事件视界的光交叉时间的顺序。在大多数{ \it NuSTAR}观测中发现了叠加在缓慢变化耀斑上的极快变率事件的模式。我们认为,这些奇特的变化模式可以解释由快速移动的紧凑的发射区内的射流的磁能耗散和重联。基于快速变化,我们推导出$B \ge 0.73 δ_1^{-2/3} \, ν_{19}^{1/3}$ ~G的磁场强度的下限,其中$δ_1$是单位为10的多普勒因子,$ν_{19}$是单位为$10^{19}$ ~Hz的特征X射线同步辐射频率。
2015-08-26 astro-ph.HE
Joint analysis of TeV blazar light curves with FACT and HAWC
通过耀变体探测耀变体的高能发射过程,关键依赖于长期的监测。我们提出了前所未有的光变曲线,从公正的观测非常高的能量通量的耀变体Mrk 421和Mrk 501的基础上,从第一G-APD切伦科夫望远镜(FACT)和高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台的数据的联合分析。由于5.3小时的地理位置偏移,每天最多12小时的观测补充覆盖范围使我们能够比单仪器分析更详细地跟踪小时到天的时间尺度上的变化。补充功能,例如由于FACT的能量阈值较低而具有更高的灵敏度,以及HAWC全年更定期的覆盖范围,为个人分析提供了有价值的交叉检查和扩展。Mrk 421和Mrk 501的日通量比较显示,除了少数显著的例外情况外,它们的变化基本上是相关的。测量之间的这些偏差可以通过几个小时内的快速变化来解释,并将详细讨论。
2017-08-17 astro-ph.HE
Mrk 421 as a case study for TeV and X-ray variability in leptohadronic models
我们在细强子单带模型的背景下研究了耀变体中高能辐射的起源。我们发现,$γ$射线的发射可以归因于同步辐射从质子或次级轻子通过光强子过程产生。这些可能性意味着不仅在光谱能量分布(SED)的差异,但也在变化的签名,特别是在X-和$γ$ -射线制度。因此,每个细强子的时间行为的情况下,可以用来探测粒子的人口负责的高能量发射,因为它可以提供额外的信息,光谱拟合不可用。在目前的工作中,我们将这些想法应用到Mrk 421的非热发射。我们集中在2001年3月的观测,因为在此期间,Mrk 421显示了多个耀斑,已被详细观察到的X射线和$γ$ -射线。首先,我们获得预燃烧适合的SED使用不同类型的细强子的情况。然后,我们引入随机行走型,小幅度变化的注入紧凑性或辐射粒子的最大能量,并遵循辐射光子谱的后续响应。对于每一个轻强子的情况下,我们计算的X射线和$γ$ -射线通量,并调查他们可能的相关性。每当“输入”的变化导致,除了通量的变化,也光谱的变化,我们提出的光谱指数和通量之间的关系,无论是在X射线和$γ$ -射线。我们发现,质子同步加速器模型是有利的大力,但需要电子和质子参数之间的微调,以重现所观察到的X射线和TeV $γ-$射线之间的二次行为。另一方面,基于π介子衰变的模型可以以更自然的方式再现这种行为。
2013-04-10 astro-ph.HE