A self-consistent leptonic-hadronic interpretation of the electromagnetic and neutrino emissions from blazar TXS 0506+056
耀变体TXS 0506+056和中微子事件IceCube-170922 A之间的潜在关联为研究高能光子和中微子之间可能的物理联系提供了一个独特的机会。我们利用自洽轻子-强子模型研究了耀变体TXS 0506+056的相关电磁和中微子辐射,考虑了粒子随机加速和所有相关辐射过程的自洽性.用质子同步加速器模型和基于质子-光子相互作用的轻子-强子混合模型再现了耀变体TXS 0506+056的电磁谱和中微子谱。发现轻子-强子混合模型比质子同步加速器模型更能解释耀变体TXS 0506+056的X射线和$γ$射线谱。此外,与质子同步加速器模型相比,轻子-强子混合模型的中微子能谱更接近于观测结果。我们认为,如果中微子事件IceCube-170922 A与耀变体TXS 0506+056相关,则混合轻子-强子模型更受青睐。
2020-03-05 astro-ph.HE
High-Energy Neutrinos from Blazar Flares and Implications of TXS 0506+056
受IceCube对$>290$ TeV μ子中微子的观测的启发,与耀变体TXS 0506+056的$\sim$ 6个月长的$γ$射线耀斑相一致,以及2014-2015年在源方向进一步揭示$13 \pm 5$的档案搜索,我们讨论了耀变体对扩散高能中微子强度的可能贡献,基于对源的多波长观测,TXS 0506+056的中微子发射的影响,以及允许足够的中微子发射的多区模型,以便使多波长级联约束与IceCube在TXS 0506+056方向上看到的中微子发射相协调。
2019-03-05 astro-ph.HE
Interpretation of the diffuse astrophysical neutrino flux in terms of the blazar sequence
我们研究了扩散的天体物理中微子通量是否可以来自耀变体喷流-活动星系核(AGN)的一个子类-同时,它尊重基于源目录的耀变体堆叠极限,并且与TXS 0506+056的观测结果一致。我们计算的中微子通量从解决和未解决的来源使用平均的,电磁波谱和光度之间的经验关系,称为{ \em blazar序列},两个人口的blazar(BL Lacs和FSRQs)。使用一个源模型与现实的中微子通量计算,我们证明了耀变体确实可以在最高的能量,并遵守堆叠限制在同一时间,我们推导出重子加载(质子与$γ$ -射线光度)的耀变体序列演变的条件。假设低光度耀变体的权力弥漫的天体物理中微子通量,我们发现,主要的贡献的扩散通量PeV的能量必须来自未解决的BL Lac重子负载大于约$10^5$ -而只有一个非常小的贡献可能来自解决高光度BL Lac或FSRQs,这可以直接测试的堆叠限制。我们发现,耀变体TXS 0506+056在我们的基线方案中处于这些群体的边缘,具有相对较高的光度和红移;因此,我们预测整个群体中每年约有0.3个$γ$射线中微子关联,主要是BL Lac与$L_γ\simeq 10^{45} \, \mathrm{erg/s}$和$z \sim 0.1$。
2018-12-03 astro-ph.HE
Describing correlated observations of neutrino and gamma ray flares from the blazar TXS 0506+056 with proton blazar model
最近,冰立方天文台在Blazar TXS 0506+056上探测到中微子事件IceCube-170922 A,该事件处于伽马射线发射增强的状态,表明在Blazar喷流中宇宙射线加速。TXS 0506+056和其他BL Lac天体的光谱中没有检测到宽线发射,这表明外部光子发射很弱,因此光介子(p-γ)相互作用可能不是高能中微子产生的有利机制。宽线特征的缺乏也使人们对TXS 0506+056的超大质量黑洞(SMBH)附近是否存在高密度云产生了怀疑,从而对强子核(pp)相互作用的解释提出了质疑,如相对论性喷流与高密度云相遇。在这里,我们表明,在质子blazar模型中的非相对论质子,那些进入存在的blazar喷流的电荷中性条件下,提供足够的目标物质的pp-与冲击加速质子的相互作用,因此该模型可以一致地描述所观察到的高能γ射线和中微子信号从blazar TXS 0506+056。
2019-08-30 astro-ph.HE
Neutrino flares of radio blazars observed from TeV to PeV
本研究通过IceCube数据发现,高能中微子事件伴随低能耀发的概率与射电耀变体核心流量相关,偶然概率仅3.6e-4,独立证实了中微子-耀变体关联。
2023-09-20 astro-ph.HE
Association of the IceCube neutrinos with CAZ blazar light curves
University of Turku(图尔库大学);Finnish Centre for Astronomy with ESO (FINCA)(芬兰ESO天文中心);Aalto University(阿尔托大学);Aalto University Department of Electronics and Nanoengineering(阿尔托大学电子与纳米工程系的);Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology-Hellas(希腊研究与技术基金会天体物理研究所);Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
研究通过分析356个冰立方高能中微子与3225个射电及伽马射线选定射线星体的主要光学耀斑的时空关联,发现尽管数据量增加,但关联仍较弱,仅两个个体关联显著,表明射线星体可能在主要光学耀斑期间发射部分高能中微子。
2026-04-28 astro-ph.HE
Cosmic neutrinos from temporarily gamma-suppressed blazars
尽管在2017年发现了高能中微子与耀变体TXS 0506+056的表观燃烧状态的关联,但导致天体物理粒子加速和中微子产生的机制仍然不确定。最近的研究发现,当对$γ$ -射线透明时,$γ$ -闪耀耀变体不具有质子产生中微子的不透明度。在这里,我们提出了另一种解释的观测证据,其中$γ$ -射线发射抑制在有效的中微子生产。大的质子和目标光子密度有助于产生中微子,同时由于大的$γγ$不透明度而暂时抑制可观察到的$γ$ -发射。我们发现,当IceCube记录到符合的高能中微子IC-190730 A时,Blazar PKS 1502+106的Fermi-LAT $γ$通量处于局部极小值。使用OVRO 40米望远镜的数据,我们发现,从PKS 1502+106在符合中微子IC-190730 A的时间段的无线电发射是在一个高的状态,在早期的时间段,无线电和$γ$通量相关的低和高的状态。这表明在中微子产生的时候,有一个活跃的外流被$γ$抑制了。我们发现类似的本地$γ$ -抑制在其他blazar,包括在MAGIC的TeV通量TXS 1,0506 +056和费米LAT的通量blazar PKS B1424-418在符合冰立方中微子检测的时间。使用临时的$γ$ -抑制,中微子耀变体符合搜索可能比以前假设的更敏感,使冰立方的扩散中微子通量的起源可能与现有的数据识别。
2021-03-25 astro-ph.HE
Cosmogenic gamma-ray and neutrino fluxes from blazars associated with IceCube events
耀变体构成了河外$γ$射线源的绝大多数。它们也可以贡献冰立方探测到的相当大一部分弥漫的天体物理中微子。在过去的几年里,冰立方的实时警报系统导致了对可能来自天体物理学的极高能量中微子事件的多波长跟踪。这些中微子事件与$γ$射线耀变体的高活性状态在空间和时间上的巧合可以提供一个独特的机会来破译相对论喷流中的宇宙射线相互作用。假设耀变体将宇宙射线加速到高能($E>10^{17}$ eV),我们计算了与冰立方中微子事件相关的四个耀变体对视线宇宙成因$γ$射线和中微子通量的“保证”贡献。即将到来的$γ$射线成像望远镜(如CTA)和/或计划中的中微子探测器(如IceCube-Gen 2)对这些通量的探测可能会导致超高能宇宙射线(UHECR)源的第一个直接签名。我们发现,探测来自耀变体TXS~0506+056、PKS~1502+106和GB 6 ~J1040+0617的宇宙成因中微子流需要UHECR光度$\gtrsim 10$乘以由冰立方事件推断的中微子光度。如果UHECR的光度是由冰立方事件推断的中微子光度的$\gtrsim 10$倍,那么Blazar TXS~0506+056、3 HSP ~J095507.9+355101和GB 6 ~J1040+0617都可以被CTA探测到。考虑到它们相对较低的红移和总能量,TXS~0506+056和3 HSP ~J095507.9+355101应该是即将…
2022-01-25 astro-ph.HE
The Impact of Southern-Hemisphere Radio Blazar Observations on Neutrino Astronomy
本文探讨南半球射电耀变体观测对中微子天文学的影响,通过TANAMI项目对九个与冰立方中微子热点相关的耀变体进行高分辨率VLBI观测,以研究其喷流结构并支持未来KM3NeT的观测。
2023-10-11 astro-ph.HE
Analysis of the cumulative neutrino flux from Fermi-LAT blazar populations using 3 years of IceCube data
最近发现的扩散中微子通量PeV的能量提出了一个问题,人口的天体物理源有助于这种扩散信号。一个产生高能中微子的河外候选源群是耀变体。我们目前的结果,从可能性分析搜索的累积中微子发射的Blazar人口选择与第二费米-LAT AGN目录(2LAC)使用IceCube数据集,已被优化用于检测个别来源。与之前使用IceCube进行的搜索相比,调查的人群包含多达数百个来源,其中最大的一个是由费米LAT测量的整个Blazar样本。在这些群体中没有发现明显的中微子信号。一些影响,这种非观察到的PeV扩散信号的起源将被讨论。
2015-02-10 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
Probing Neutrino Emission from X-ray Blazar Flares observed with Swift-XRT
耀变体是活动星系核中最极端的一种,其相对论性喷流从超大质量黑洞中喷出,与我们的视线形成一个小角度。耀变体也被认为与耀斑活动有关,因为它们在很宽的频率范围内和多个时间尺度上表现出大的通量变化,从几分钟到几个月不等。从闪耀的耀变体TXS 0506+056中探测到一个高能中微子,以及随后从同一方向发现的中微子过剩,自然加强了耀变体是宇宙中微子源的假设。虽然伽玛射线耀斑的中微子产生已经被广泛讨论,但X射线耀斑的中微子产额却很少受到关注。基于高能质子与自身的X射线同步辐射相互作用产生高能中微子的理论假设,我们对一个X射线耀变体样品进行了中微子预言。该样本包括2004年11月至2020年11月期间使用Swift上的X射线望远镜(XRT)观测的50多次的所有耀变体。利用贝叶斯块算法对经常观测到的耀变体的1 keV XRT光变曲线进行了统计识别。我们将燃烧状态分类到类的基础上,他们的变化从时间平均值的数据点。在每个耀斑状态下,我们计算预期的μ子加上反μ子中微子事件,以及总信号为每个源使用点源的有效面积Icecube为不同的操作季节。我们发现,从耀斑的持续时间$<30$ d的总中微子数(对数)的中位数是$\mathcal{N}^{(\rm tot)}_{ν_μ+\barν_μ} \sim 0.02$。
2021-07-30 astro-ph.HE
Analyzing the gamma-ray activity of neutrino emitter candidates: comparing TXS 0506+056 with other blazars
2017年9月22日,IceCube合作发出了EHE(极高能量)事件的警报,对应于能量为$\sim 290$ TeV的μ子中微子(IC-170922 A)的重建。一个多波长的后续活动将这个中微子事件与位于z=0.3365的BL Lac TXS 0506+056的伽马射线耀斑状态联系起来。从天空的同一位置,在2014年12月13日左右的110天时间窗口内观察到μ子中微子过剩。这些观测结果表明TXS 0506+056可能是中微子发射源。我们在这里报告一个长期的伽马射线监测这个源,我们比较它与其他耀变体空间相关的天体物理学μ介子中微子事件观测冰立方。我们在样品中发现了耀变体最显著的γ射线耀斑,并引入耀变体占空比作为评估可能的中微子对应物时要考虑的重要参数。对于选定的耀变体,我们显示了预期的中微子通量的变化与不同的时间分仓假设费米-LAT观测到的γ射线作为一个产品的一个细强子发射方案。从耀变体样本的中微子的期望,然后比较与冰立方发现通量搜索的最佳时间仓在多信使的上下文中。这一分析表明,探测单个耀斑对单个立方千米探测器来说是一个挑战,强调了增加当前中微子望远镜尺寸并通过全球中微子网络对整个天空进行良好监测的重要性。
2021-05-04 astro-ph.HE
On the maximum neutrino flux of blazars in the one-zone leptohadronic model
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Qilu Normal University(齐鲁工业大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
本文通过解析方法推导了单区轻子-强子模型下耀变体最大中微子通量与观测X射线通量的关系,并结合数值模拟验证,结果表明该模型预测的中微子通量低于IceCube观测水平,暗示单区模型难以完全解释高能中微子-耀变体关联。
2026-05-22 astro-ph.HE
Additional Acceleration of Protons and Energetic Neutrino Production in a Filamentary Jet of the Blazar Markarian 501
耀变体一直被认为是最强大的高能宇宙射线及其副产品中微子的来源之一。假设在blazar喷流中也建立了磁化的附加系统,我们可以将多级扩散激波加速机制应用于可行的TeV发射器Mrk 501,以评估质子可实现的最大能量。系统地考虑到可能的能量限制,似乎可以说EeV质子是由我们目前的模型在这个位置产生的。我们还估计了这些加速质子产生的中微子通量,并讨论了基于更新的1000米尺度望远镜,如冰立方的可探测性。
2010-07-06 astro-ph.HE
Neutrinos and Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Nuclei from Blazars
讨论了耀变体产生超高能宇宙线(UHECR)核和中微子的过程。我们计算了BL Lac天体和平谱射电类星体(FSRQs)喷流中的核级联,以及FSRQs周围辐射带中的核级联。通过模拟沿耀变体序列的代表性光谱能量分布,确定了两个不同的制度,我们称之为“核生存”-通常发现在低光度BL Lac,和“核级联”-通常发现在高光度FSRQs。我们量化的中微子和宇宙射线(CR)的发射效率如何演变的耀变体序列,并证明中微子和CR来自非常不同的对象类。例如,高频峰值BL Lac(HBLs)倾向于产生CR,而HL-FSRQs是更有效的中微子发射体。这一结论不依赖于CR逃逸机制,我们讨论两种选择(扩散和平流逃逸)。最后,耀变体的中微子光谱显着依赖于注入到喷流的成分,特别是在核级联的情况下:注入成分比质子重导致减少中微子生产的峰值,这在同一时间移动到较低的能量。因此,这些源将表现出与观测到的IceCube和UHECR数据更好的兼容性。
2018-05-18 astro-ph.HE
Search for Blazar Flux-Correlated TeV Neutrinos in IceCube 40-String Data
我们提出了一个有针对性的搜索耀变体通量相关的高能量($\varepsilon_ν> 1$ TeV)中微子从六个明亮的北方耀变体,使用公共数据库的北半球中微子在“IC40”40弦操作的冰立方中微子天文台(2008年4月至2009年5月)。我们的六个目标耀变体是VERITAS TeV伽马射线天文台长期监测活动的主题。我们使用公开可用的VERITAS光变曲线来确定过量和燃烧排放的周期。这些预定义的时间间隔作为我们的“活动的时间窗口”,在寻找多余的中微子,相对于泊松波动的近各向同性的大气中微子背景,占主导地位,在这些能量。在定义了优化搜索的参数后,我们用蒙特卡罗模拟确认了预期的泊松行为,然后在实际数据中测试多余的中微子。我们进行两次搜索:一个是与IC40运行期间发生的Mrk 421明亮耀斑相关的多余中微子,另一个是与其他五个耀变体(Mrk 501,1ES 0805+524,1ES 1218+304,3C66A和W Comae)最明亮的发射周期相关的多余中微子,所有这些都比Mrk 421耀斑要暗得多。我们发现没有显着过剩的中微子从预选耀变体方向在选定的时间窗口。我们得出90%的置信度上限的预期通量相关的中微子从每次搜索的数量。这些限制与以前的点源搜索和费米GeV通量相关搜索是一致的。我们的上限足够接近物理上有趣的制度,我们预计未来的分析使用已经收集的数据将约束模型或产生发现的第一个耀变体相关…
2016-10-11 astro-ph.HE
Neutrino detection rates from lepto-hadronic model simulations of bright blazar flares
针对耀变体与甚高能中微子的关联问题,利用OneHaLe代码对明亮γ射线耀变体耀发建模,发现质子同步辐射主导γ射线时,量热法会将中微子产生增量高估约10倍。
2024-10-29 astro-ph.HE
Self-consistent model of extragalactic neutrino flux from evolving blazar population
我们研究了在天体物理学μ介子中微子信号中没有双峰以及最近的中微子发射耀变体的红移z>0.3(比最近的γ射线发射耀变体远一个数量级)对中微子发射耀变体数量的限制。我们发现,尽管中微子到达方向与γ射线发射blazar的位置没有相关性,但累积blazar通量可以解释μ中微子通道中测量的大部分天体物理中微子通量。这是可能的,如果发射中微子的耀变体在z< 1时经历了至少为(1+z)^5的快速正演化。这样一个模型避免了以前推导的约束低水平的耀变体的贡献河外中微子通量,因为伽玛射线和中微子通量占主导地位的不同的耀变体。中微子发射耀变体的快速演化可以解释为,只有高光度耀变体承载着有效的辐射吸积流才是有效的中微子源。
2018-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Flare Duty Cycle of Gamma-Ray Blazars and Implications for High-Energy Neutrino Emission
本研究利用Fermi-LAT数据统计分析了145个伽马射线明亮耀变体的耀发占空比和能量比例,发现不同子类间存在显著差异;结合中微子与伽马射线光度标度关系评估单次耀发的中微子通量,表明当权重指数较大时中微子辐射可能由耀发主导,并给出了耀变体耀发对弥散中微子通量的上限贡献。
2023-07-09 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
A two-zone blazar radiation model for "orphan" neutrino flares
在这篇文章中,我们研究了2014-2015年与耀变体TXS 0506+056相关的中微子耀斑和最近发现的与耀变体4FGL J 0955. 1 +3551空间重合的μ中微子事件IceCube-200107 A,在耀变体的两区辐射模型框架下,调用了靠近/远离超大质量黑洞的内/外团块。这两个源的一个有趣的共同点是,在中微子探测期间没有发现GeV伽马射线活动的证据,这可能意味着在中微子产生区GeV伽马射线有很大的不透明度。在我们的模型中,连续的粒子加速/注入发生在喷流底部的内部斑点中,在那里,超大质量黑洞的热X射线日冕提供了有效的中微子生产和强GeV的伽马射线吸收的目标光子场。我们表明,该模型可以自洽地解释中微子发射从两个耀变体在一个大的参数空间。同时,在外部斑点的耗散过程是负责的同时多波长发射的两个源。与先前对TXS 0506+056的研究一致,强烈的MeV辐射来自内部团块中的感应电磁级联,强烈地预期伴随我们模型中的中微子耀斑,可以用于在未来用下一代MeV伽马射线探测器测试模型。
2020-11-07 astro-ph.HE
A Multimessenger Picture of the Flaring Blazar TXS 0506+056: implications for High-Energy Neutrino Emission and Cosmic Ray Acceleration
IceCube-170922 A中微子与耀变体TXS 0506+056的发现,是迄今为止第一个也是唯一一个3 σ高能中微子源协会,为我们理解高能宇宙粒子和耀变体物理提供了潜在的突破。我们提出了一个全面的分析TXS 0506+056在其燃烧状态,使用新收集的雨燕,NuSTAR和X-射手数据与费米观测和数值模型,以约束耀变体的粒子加速过程和多信使(电磁和高能中微子)的排放。适当占电磁级联在发射区,我们发现一个物理上一致的图片只有在一个混合轻子的情况下,与伽马射线产生的外部逆康普顿过程和高能中微子通过辐射次主导强子组件。我们得到了强大的约束耀变体的中微子和宇宙射线的排放,并证明,由于级联效应,TXS 0506+056的0.1- 100 keV的排放作为一个更好的探测器的强子加速和高能中微子的生产过程比其GeV-TeV的排放。如果冰立方中微子关联成立,TXS 0506+056喷流中的物理条件必须接近高能中微子产生的最佳条件,并且不利于超高能宇宙射线加速。或者,我们在从TXS 0506+056产生显著的冰立方中微子探测率方面所发现的挑战可能不利于单区模型。为了配合高能中微子天文台的持续运行,我们主张定期对TXS 0506+056和其他耀变体进行X射线监测,以测试单区耀变体发射模型,澄清其强子加速过程的性质和程度,并对其他多信使源进行最敏感的搜索。
2018-07-12 astro-ph.HE
Decomposing blazar spectra into lepto-hadronic emission components
最近报道的高能中微子事件和耀变体爆发之间的巧合加强了耀变体的轻强子发射模型的相关性。我们研究了物理参数对中微子输出模型blazar光谱能量分布的影响,自洽地假设一个相对论传播的加速区被一个更大的冷却区包围。我们发现,光谱能量分布的总体特征可以很容易地解释与模型。一个严格的测试需要时间分辨测量耀变体光谱能量分布在爆发和高统计中微子测量区分轻子和强子发射组件。
2018-08-16 astro-ph.HE
A model-independent analysis of neutrino flares detected in IceCube from X-ray selected blazars
耀变体是宇宙中最强大的稳定源之一。对耀变体的多信使搜索传统上集中在它们的伽马射线发射上,伽马射线可以在光强子相互作用中与中微子同时产生。然而,X射线数据对于限制这些源的SED同样重要,因为强子共同产生的伽马射线可以被周围的光子场吸收,并在逃逸之前级联为X射线能量。在这项工作中,我们提出了一个未触发的,时间依赖的中微子耀斑的分析从X射线选择耀变体的方向使用10年的冰立方数据的大纲。将对总体进行二项检验,以显示源的一个亚类是否具有统计上显著的排放量。从RomaBZCat中选择源,并使用未分组似然最大化方法获得每个源的p值和最佳拟合耀斑参数。
2021-07-17 astro-ph.HE
KM3NeT/ARCA stacking search for high-energy neutrinos from blazars
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部分所)
KM3NeT/ARCA通过堆叠分析探测活动星系核喷流的高能中微子发射,利用LeHa-Paris模型模拟能谱分布,分析232个HBL源的中微子信号。
2025-12-02 astro-ph.HE
Association of the IceCube neutrinos with blazars in the CGRaBS sample
本研究针对高能天体物理中微子起源未解的问题,对CGRaBS星表耀变体与IceCube高能中微子开展时空关联分析,发现关联显著性对中微子误差区域重建高度敏感,为后续中微子源研究提供了参考。
2024-07-09 astro-ph.HE
VLBI Scrutiny of a New Neutrino-Blazar Multiwavelength-Flare Coincidence
在过去的几年里,越来越多的证据表明,一些高能宇宙中微子可以与处于燃烧状态的耀变体相关联。2022年2月26日,一个新的耀变体-中微子重合被报道:IceCube探测到的类径迹中微子事件IC 220225 A与平谱射电类星体PKS 0215+015在空间上重合。像以前的协会,这个来源被发现是在一个高光学和$γ$射线状态。此外,源显示了明亮的无线电爆发,这大大增加了真正的物理关联的可能性。在中微子事件发生后不久,我们用VLBA进行了六次观测,每月一次,并正在用Effelsberg 100米望远镜和澳大利亚紧凑型望远镜阵列监测源。在这里,我们提出的第一个结果,当代秒差距尺度的喷流结构的PKS 0215+015的总强度和偏振,以限制可能的物理过程,导致在耀变体中微子发射。
2023-02-24 astro-ph.HE
Dissecting the regions around IceCube high-energy neutrinos: growing evidence for the blazar connection
两个IceCube探测,IceCube-170922 A事件和中微子耀斑,与耀变体TXS 0506 +056的关联,为多信使探索宇宙加速器铺平了道路。IceCube已经观测到许多其他中微子,但它们的来源仍然未知。为了更好地理解明显缺乏中微子对应物的原因,我们已经将对IceCube-170922 A事件进行的天空区域的全面解剖扩展到所有70个公共IceCube高能中微子,这些中微子被很好地重建并离开银河平面。利用Open Universe平台提供的多频率数据,我们已经确定了IceCube事件的许多候选对应物。我们在这里报告的所有发现的伽玛射线耀变体的分类和随后的统计检验的结果。此外,我们还检查了4LAC、3FHL和3 HSP目录,以寻找潜在的对应物。在解剖了与IceCube中微子相关的所有区域之后,我们使用似然比检验对数据进行了评估,并发现HBL和IBL的3.23 sigma(试验后)过量,最佳拟合为15 +/- 3.6个信号源。这一结果与之前的发现一起,一致表明越来越多的证据表明冰立方中微子与耀变体(宇宙中已知最具能量的粒子加速器)之间存在联系。
2020-06-01 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from gamma-ray blazars due to ultrahigh-energy cosmic-ray propagation
耀变体是宇宙射线加速到高能($E\gtrsim10^{18}$ eV)的潜在候选者。为了从耀变体中有效地注入宇宙射线,$pγ$与河外背景光(EBL)和宇宙微波背景(CMB)的碰撞可以分别在PeV和EeV能量附近产生中微子谱峰。我们分析了这些中微子的贡献,冰立方中微子天文台测量的扩散背景。利用\textit{Fermi} -LAT 4LAC星表中提供的BL Lac和FSRQ的分布,计算了来自各个红移范围的中微子光度的比例。此外,我们使用光度依赖的密度演化来寻找未分辨耀变体的中微子通量。在我们的模型中得到的结果表明,在几个PeV能量的通量上限的$\approx10\%$可以产生宇宙射线相互作用EBL。同样的相互作用也会产生二次电子和光子,引发电磁级联。由此产生的光子光谱是有限的各向同性扩散$γ$ -射线通量之间测量100 MeV和820 GeV。后者与观测到的$E>10^{16.5}$ eV处的宇宙线通量一起,可以根据最大宇宙线加速能量来约束重子加载因子。
2021-02-09 astro-ph.HE
On the possible contributions of two nearby blazars to the NGC 4151 neutrino hotspot
本研究通过AM³辐射代码建模两个邻近耀变体,发现其对NGC 4151方向约10 TeV中微子信号贡献较小,但未来射电中微子望远镜可探测到,其中4FGL J1210.3+3928更具潜力。
2025-02-27 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
Study of Blazar activity in 10 year Fermi-LAT data and implications for TeV neutrino expectations
耀变体是最活跃的河外伽马射线源。它们显示出零星的活动,持续数小时至数月。在这项工作中,我们提出了一个10年的分析样品的费米-LAT(100兆电子伏- 300 GeV)检测到的明亮的来源。使用2周的分箱光变曲线(LC),我们估计占空比(DC):光源处于活动状态的时间分数。当考虑(或不考虑)河外背景光(EBL)时,这些天体呈现不同的DC值,平均值为$22.74\%$和$23.08 \%$。此外,我们研究了所谓的“耀变体序列”的趋势,在十年的数据选择耀变体的样本。这种分析限制了一个可能的对应物的子PeV中微子发射在静止状态下,留下的可能性来解释观测到的IceCube信号在耀斑状态。
2021-02-25 astro-ph.HE
3HSP J095507.9+355101: a flaring extreme blazar coincident in space and time with IceCube-200107A
高能中微子IceCube 200107 A的不确定区域包括3 HSP J 095507.9 +355101($z$ ~=~0.557),这是一个极端的耀变体,在中微子到达后不久,在高,非常硬,可变的X射线状态下被探测到。经过详细的多波长调查,我们确认,该源是一个真正的BL Lac,相反的TXS 0506+056,第一个源到目前为止与冰立方中微子,这是一个“伪装”BL Lac。与TXS 0506 +056一样,3 HSP J095507.9+355101也远离所谓的“blazar序列”。我们认为3 HSP J095507.9+355101可能是冰立方中微子的对应物。最后,我们讨论了中微子产生的一些理论意义。
2020-07-05 astro-ph.HE
Correlation of highly variable blazars with TeV IceCube track events
由于IceCube事件170922 A与耀变体TXS 0506+056的空间和时间相关性,首次发现宇宙线加速器,促使我们在Fermi-LAT 3FGL星表中寻找其他可能与IceCube高能径迹事件相关的耀变体。我们研究了与中微子径迹事件相关的耀变体的Fermi-LAT光变曲线。在我们选取的IceCube径迹事件的2 $σ$角不确定度范围内的8个源中,我们发现只有一个源3FGL J2255+2409在中微子探测过程中处于耀斑状态。我们已经进行了一个依赖于时间的建模的多波长数据从这个耀变体,中微子事件,包括轻子能量损失和质子-质子相互作用在其喷流,以确定它是否可能是中微子事件的起源。我们的轻强子模型估计的喷流光度$L_j = 3.6 \times10^{47}$ erg/sec期间的中微子阶段的3FGL/4FGL J2255+2409。
2020-02-05 astro-ph.HE
Awakening of A Blazar at Redshift 2.7 Temporally Coincident with Arrival of Cospatial Neutrino Event IceCube-201221A
本文研究耀变体NVSS J171822+423948的多波长观测,发现其$γ$射线活动与中微子事件IC-201221A时间重合,且光学和红外同步变化,红移为2.68,是首个红移大于2的中微子发射耀变体候选体。
2024-03-21 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
Neutrino production in blazar radio cores
本文详细探讨了天体物理中微子如何在blazar的VLBI射电核心中产生,指出相对论性质子与核心辐射的相互作用能解释观测到的中微子通量,弥补了传统AGN模型仅能解释最高能部分的不足。
2023-11-30 astro-ph.HE
A test of the hadronic origin of $γ$-rays from blazars with up to month-later follow-up of IceCube Alerts with Imaging Air Cherenkov Telescopes
冰立方中微子的来源目前还不清楚。对它们发射的$γ$射线的多信使观测可以指导它们的识别,如TXS 0506+056的例子。本文提出了一种用成像空气切伦科夫望远镜从与可能的天体物理中微子相符合的源中寻找$γ$射线的新方法。我们建议延长$γ$ -射线的搜索,从目前的做法,只有几天,最多一个月的中微子警报。我们测试这种策略的模拟源建模后的耀变体\emph{TXS 0506+056-like},发射中微子和$γ$ -射线通过光强相互作用:$γ$ -射线随后在VHE范围内进行再处理。使用MAGIC作为基准的例子,我们表明,目前切伦科夫望远镜应该能够检测到$γ$ -射线对应中微子警报的速度约为每年一次。有人提出,高能扩散中微子通量可以解释为所有耀变体中的$\sim$ 5\%每10年发生一次中微子耀斑,中微子光度与2014-2015年中微子耀斑期间的TXS 0506+056相似。我们的策略的实施可能会导致,在一年或几年的时间尺度,要么检测到这一子类的耀变体的扩散中微子通量的贡献,或对这个模型的约束。
2021-05-28 astro-ph.HE
VLBI Probes of Jet Physics in Neutrino-Candidate Blazars
本文利用多频率VLBI观测研究中微子候选耀变体的喷流射电结构,重点分析TXS 0506+056、PKS 1502+106和PKS 0215+015,并展示更接近中微子事件时间的高频图像及喷流运动学初步结果。
2023-08-08 astro-ph.HE
GB6 J2113+1121: A multi-wavelength flaring gamma-ray blazar temporally and spatially coincident with the neutrino event IceCube-191001A
无线电发射的潮汐破坏事件(AT 2019 dsg)被认为是冰立方中微子事件IC-191001 A的可能对应物。在这项工作中,我们重新审视了{ \it Fermi}-LAT数据在中微子的方向,并确认没有信号的网站AT 2019 dsg。相反,在这个中微子的90%机密级误差区域的边缘,有一个与耀变体GB 6 J2113+1121相关的$γ$射线瞬态源。2019年5月,GB 6 J2113+1121经历了自{ \it Fermi}-LAT操作开始以来前所未有的$γ$射线耀斑,变化幅度约为20倍。在光学波段也观测到了以前从未观测到的类似的GB 6 J2113+1121的强烈耀斑。此外,当冰立方191001 A到达时,耀变体在红外波段仍处于高通量状态,尽管其$γ$射线和光学活动暂时停止。基于时空上的一致性,我们认为GB 6 J2113+1121可能是IC-191001 A的对应物。研究了GB 6 J2113+1121的喷流性质,发现其喷流性质与中微子耀变体(候选者)相当。对冰立方档案数据的具体分析和未来的观测将进一步限制中微子的起源。
2022-06-03 astro-ph.HE
High-energy neutrinos from X-rays flares of blazars frequently observed by the Swift X-Ray Telescope
Blazar耀斑被认为是增强中微子产生的理想候选者。虽然$γ$射线耀斑的中微子信号已被广泛讨论,但X射线耀斑的中微子产额却很少受到关注。在这里,我们计算预测的中微子信号从X射线耀斑检测到66耀变体观测超过50倍的X射线望远镜(XRT)上的尼尔Gehrels斯威夫特天文台。我们考虑的情况下,X射线耀斑是由相对论质子的同步辐射,中微子是通过质子与它们自己的同步X射线光子之间的光子相互作用产生的。利用1 keV的X射线光变曲线进行耀斑鉴别,用0.5-10 keV的耀斑能量密度作为全味中微子能量密度的代用品,以及不同探测器配置下IceCube点源的有效面积,计算了IceCube在每个耀斑源上产生的100 TeV以上的μ子和反μ子中微子的数量。样品中的大部分中微子事件来自持续时间为$\sim 1-10$ d的耀斑。考虑到样本中源的X射线耀斑占空比(范围在$\sim2$和24%之间),我们计算出每个源的平均年中微子率。分布中位数(对数)为$\sim0.03$ yr $^{-1}$,Mkn 421的$1.2\pm 0.3$ yr $^{-1}$预测率最高,其次是3C 273 $(0.33\pm0.03$ yr $^{-1})$和PG 1553+113($0.25\pm0.02$ yr $^{-1}$)。下一代中微子探测器与对耀变体的定期X射线监测一起可以限制强子X射线耀斑的占空比。
2021-11-17 astro-ph.HE
High energy neutrino flux from individual blazar flares
最近报道的证据之间的关联的高能中微子和伽玛射线耀斑从耀变体TXS0506 +056的动机,我们计算预期的高能中微子信号从过去的,个人的耀斑,从12个耀变体,选择在赤纬有利于检测与冰立方。为了保持自由参数的数量最小,我们主要集中在BL Lac对象,并假设同步加速器自康普顿机制产生的大部分的高能量发射。我们考虑了一个广泛的范围内的质子加速的效率,BL紫胶射流的质子含量,和外部光子场的存在下,允许的参数空间。为了模拟预期的中微子通量,我们使用同时多波长观测。我们发现,在没有外部光子场和喷流质子亮度归一化,以匹配观测到的超高能宇宙射线的生产率,个别耀斑源产生适度的中微子流在冰立方,$\lesssim10^{-3}$ μ子中微子的能量超过100 TeV,堆叠10年的耀斑周期选择在>800 MeV的费米能量范围从每个源。在对喷流质子亮度的乐观假设下,在存在外部光子场的情况下,我们发现我们样品中两个最强大的源AO 0235+164和OJ 287在十年的费米耀斑期间总共会产生$\approx 3$ μ子中微子,在未来的中微子探测器中,总仪器体积$\sim$比IceCube大十倍,否则,限制了耀变体喷流的质子亮度。
2019-06-12 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
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
Search for neutrino emission of gamma-ray flaring blazars with the ANTARES telescope
ANTARES望远镜非常适合探测天体物理瞬态源产生的中微子,因为它可以以高占空比随时观测整个半球的天空。背景和点源的灵敏度可以大大降低通过选择一个狭窄的时间窗口周围假设的中微子生产期间。射电噪声很大的活动星系核,其喷流几乎直接指向观测者,即所谓的耀变体,是特别有吸引力的潜在中微子点源,因为它们是观测到的超高能宇宙射线的最有可能的来源之一,因此,中微子和伽马射线可能在与周围介质的强子相互作用中产生。由费米卫星上的LAT仪器测量的耀变体的γ射线光变曲线揭示了重要的时间变化信息。在这种情况下,伽马射线和中微子通量之间预计有很强的相关性。将基于似然比最小化的未分组方法应用于2008年收集的子样本数据(61天生存时间)。通过寻找在活动星系核光变曲线的高态期间检测到的中微子,对这些源的灵敏度已经提高了约2倍,相对于一个标准的时间积分点源搜索。第一个搜索结果的10个明亮的和可变的费米源。
2011-10-31 astro-ph.HE
Comprehensive Multimessenger Modeling of the Extreme Blazar 3HSP J095507.9+355101 and Predictions for IceCube
3 HSP J095507.9+355101是一个极端的耀变体,可能与一个高能中微子(IceCube-200107 A)有关,该中微子是在耀变体被发现经历硬X射线耀斑前一天探测到的。我们对3 HSP J095507.9+355101在最近的X射线耀斑期间以及长期内预测的多信使发射进行了全面的研究。我们关注的是单区的细强子模型,但我们也探讨了替代方案:(i)耀变体核心模型,它考虑中微子的生产内喷流,接近超大质量黑洞,(ii)隐藏的外部光子模型,它考虑中微子生产的喷流通过与光子的相互作用从一个弱的宽线区域;(iii)质子同步加速器模型,其中喷流中的高能质子通过同步加速器产生$γ$ -射线;(iv)星系间级联方案,其中中微子是通过逃逸喷流的高能宇宙射线束的相互作用在星系间介质中产生的。对于最乐观的单带轻强子模型(多带耀变体核模型),利用IceCube实时警报分析,在10年内从3 HSP J095507.9+355101中探测到1个μ中微子的泊松概率为$\sim 1\%$($3\%$)。同时,根据我们最乐观的细强子模型,在中微子探测之后的44天的高X射线通量状态期间,探测到一个中微子是$0.06\%$。中微子产生的最有希望的方案也预测了强的源内$γ$射线衰减超过$\sim100$ GeV。如果这种关联是真实的,那么IceCube-Gen 2和其他未来的探测器应该能够为3 HSP J0955…
2020-07-21 astro-ph.HE
Blazar -- IceCube neutrino association revisited
高能中微子事件IceCube-170922 A和耀变体TXS 0506+056的关联性引发了关于耀变体作为宇宙中微子源的讨论。在本文中,我们使用公开发布的IceCube数据和来自Roma-BzCat的耀变体位置来测试中微子事件和耀变体位置之间的空间相关性。我们还通过对费米监测源表的数据进行时间滤波,研究了耀变体的$γ$射线通量和中微子通量之间的相关性。我们没有发现令人信服的证据来证明耀变体是宇宙中微子的主要来源,就像在检测到IceCube-170922 A/ TXS 0506+056协会之前所知道的那样。虽然我们不排除IceCube-170922 A和TXS 0506+056之间的关联,但我们获得的显著性水平还不足以要求强关联。如果这样的关联是真实的,那么就需要一个特殊的物理条件来允许一小部分耀变体成为明亮的中微子源。
2020-05-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Search for high-energy neutrinos from dust obscured Blazars
冰立方中微子天文台最近发现的高能宇宙中微子开辟了物理学的一个新领域,即中微子天文学领域。利用冰立方中微子探测器,我们计划寻找从活动星系核(AGN)发射的高能中微子,因为活动星系核被认为是最有希望的高能宇宙射线的来源之一,因此也是高能中微子的来源。我们讨论了一种特定类型的活动星系核,我们计划更详细地调查与冰立方天文台获得的数据。我们感兴趣的活动星系核类别的主要性质是由一个指向我们视线的高能喷流给出的,它定义了一类活动星系核,称为耀变体,特别是那些被周围尘埃遮蔽的活动星系核。喷流-物质相互作用预计会增加高能中微子的产生。这种特定类型的活动星系核的属性,预计将在电磁波谱,这是详细讨论非常独特的功能。
2016-11-15 astro-ph.HE
PKS 2254+074: A Blazar in Likely Association with the Neutrino Event IceCube-190619A
本文研究约0.2 PeV中微子事件IC-190619A的天区,发现BL Lac型耀变体PKS 2254+074在中微子到达时发生持续约2.5年的γ射线耀发,并伴随光学、中红外增亮及≥10 GeV高能光子辐射谱硬化,提出该源可能是新的中微子发射耀变体候选体。
2024-10-17 astro-ph.HE
ANTARES search for high-energy neutrinos from TeV-emitting blazars, Markarian 421 and 501, in coincidence with HAWC gamma-ray flares
本文报道了对Markarian 421和Markarian 501中高能中微子目标搜索的最新分析。它们是TeV波段中最接近和最明亮的两个河外源。与其他类型的活动星系核相比,BL Lac的特征是快速和大幅度的通量变化。这种射电巨响的活动星系核是观测到的高能宇宙射线的候选源。由于它们的喷流与我们的视线平行,强子与周围介质的相互作用可以产生伴随的中微子和伽马射线通量。最近从TXS 0506+056方向探测到的高能中微子激发了从具有增强伽马射线活动的耀变体中寻找高能中微子的研究。这两个目标耀变体受到位于墨西哥的HAWC TeV伽马射线天文台的长期监测活动。本文提供了最新的检索结果,并将先前提供的结果扩展到更长的时间段,涵盖了2014年11月至2017年12月期间收集的ANTARES数据。每个源的伽马射线光变曲线被用来寻找时间相关的中微子,可能产生于强子过程。
2019-11-08 astro-ph.HE
The blazar PKS 0605-085 as the origin of the KM3-230213A ultra high energy neutrino event
本文提出耀变体 PKS 0605-085 可能是 KM3-230213A 超高能中微子事件的起源,并结合方向误差、PeV 中微子能标和 γ 射线约束放宽机制论证其可行性。
2025-02-17 astro-ph.HE
Jet-cloud/star interaction as an interpretation of neutrino outburst from the blazar TXS 0506+056
通过对冰立方$9.5$年数据的研究,在2014年9月至2015年3月之间从耀变体TXS 0506+056发现了一次中微子爆发,而耀变体在爆发期间处于静止状态,伽马射线通量仅为中微子通量的五分之一。在这项工作中,我们给出了一个可能的解释的异常功能,提出中微子爆发起源于之间的相互作用的相对论性喷流和致密的气体云形成的潮汐被破坏的信封红巨星被吹开的冲击喷流。强子核相互作用产生的γ射线光子和电子/正电子对将相应地诱发电磁级联,使云电离和热化。来自喷流-星云/恒星相互作用的电磁辐射主要是由能量相对较低的相对论质子贡献的,这些质子由于磁偏转而在星云内部的扩散区中传播,而观测到的高能中微子($\gtrsim 100\,\rm TeV$)则是由能量相对较高的质子产生的,这些质子由于磁偏转较弱而能够保持束流状态,从而产生比电磁辐射高得多的中微子通量。中微子爆发期间观测到的低能电磁辐射与源静止状态下的辐射几乎相同,因此它可能主要与一般静止状态下的辐射一样产生。因此,由于密集云的侵入,中微子爆发是可以预期的,同时,伴随的强子过程的电磁辐射不会导致耀变体的电磁通量的任何增强。
2022-12-27 astro-ph.HE
A two-zone model for blazar emission: implications for TXS 0506+056 and the neutrino event IceCube-170922A
最近发现了一个高能μ子中微子事件IceCube-170922 A,它与耀变体TXS 0506+056的伽马射线耀斑在空间和时间上都是一致的。在标准的单区模型中,中微子可以通过强子相互作用在耀变体喷流中产生,但其通量主要受到X射线数据的限制。在这项工作中,我们探索中微子生产TXS 0506+056调用两个物理上不同的发射区的喷流,分开的宽线区(BLR)。利用BLR的多普勒增强辐射作为目标光子场,内区分别通过$pγ$相互作用和逆康普顿散射产生中微子和γ射线辐射,而外区通过同步加速器和同步加速器自康普顿过程产生光学和X射线辐射。这两个区域的不同条件使我们能够抑制电磁级联的X射线发射,并对μ子中微子通量设定更高的上限(即,$\sim 10^{-11}\rm erg~cm^{-2}s^{-1}$)比单区模型中的低。我们详细比较了我们的方案与文献中讨论的单区模型,并认为这种方案之间的区别将成为可能与下一代中微子望远镜,如IceCube-Gen 2。
2019-08-27 astro-ph.HE