Two-zone model as origin of hard gamma-rays spectrum in extreme BL Lacs
所谓的极端耀变体的发射挑战了粒子加速模型。其光谱$<2$的硬度要求在高能带中使用标准单区SSC模型的极端参数。一些作者使用两带或强子/细强子模型来放松这些极端值。本文提出了一个具有外辐射场的细强子双带模型来解释宽带辐射,其中两个分量的贡献形成了$γ$射线带的硬谱。第一种是由质子加速过程产生的,在靠近核心的内部团块中加速的质子与来自成对等离子体的X射线光子相互作用。这种机制将负责在TeV的能量范围内的$γ$ -射线。第二个贡献是由外部斑点产生的,其对应于通过标准SSC和EIC模型具有亚TeV能量的X射线和$γ$射线的源。我们用原型极端blazar 1 ES 0229 + 200对模型进行了验证,得到了其光谱能量分布的良好描述。
2021-08-26 astro-ph.HE
Constraints on Extragalactic Background Light using TeV Observations of BL Lacertae objects
红外到紫外波段的河外背景光(EBL)通过对产生部分吸收了穿过宇宙学距离的非常高能量(VHE,$E \geq$ 100 GeV)的$γ-$射线光子。为了得到更强的EBL约束条件,我们选择了统计性质较好、光谱较硬的5个BL Lac的EBL模型和数据,对BL Lac的EBL密度和辐射机制进行了严格的限制。我们通过拟合TeV BL Lacs的谱能量分布(SED)来约束EBL密度的上限,发现我们的结果与已发表的测量结果一致,达到50 $\rm{nW m^{-2} sr^{-1}}$ .我们还得到,EBL不一定是透明的高VHE光子。在观测证据和模型假设下,我们将TeV BL Lac的本征谱指数$Γ_i$固定为1.0和1.5。比较星系计数和$Spitzer$观测给出的EBL密度,我们得到1 ES 1101-232的$Γ_i$ $\leq$为1.0,1 ES 0229+200的$Γ_i$不应大于1.0。我们证明,共同的辐射假设的BL Lacs,其中的$Γ_i$是软比1.5,应该重新审视。此外,我们建议EBL密度上限可以通过拟合TeV BL Lac的最硬能谱来给出。
2023-02-16 astro-ph.HE
The NuSTAR view on Hard-TeV BL Lacs
Hard-TeV BL Lac是一种新的耀变体,其特征是具有硬的本征TeV谱,其γ射线发射峰值位于2-10 TeV以上的谱能量分布(SED)中。如此高的能量对于使用标准单区轻子模型的康普顿发射来说是有问题的。我们研究了六个例子,这种新型的BL Lacs在硬X射线波段的NuSTAR卫星。与SWIFT卫星同步观测一起,我们完全限制了同步辐射的峰值,并测试了轻子同步自康普顿(SSC)模型。我们确认的极端性质的5个对象也在同步辐射。我们没有发现在硬X射线波段有额外发射成分的证据。我们发现,一个单区SSC模型原则上可以再现SED中两个峰的极端性质,从X射线到TeV能量,但代价是i)极端电子能量具有非常低的辐射效率,ii)严重不均分的条件(3至5个数量级),以及iii)不考虑同时的UV数据,其则应属于不同的排放分量,可能与远IR(WISE)数据相同。我们发现这种分离的紫外线和X射线发射的证据,在至少两个对象。在任何情况下,TeV电子都不能“看到”UV或较低能量的光子,即使来自不同的区域/种群,或者增加的辐射冷却会使VHE光谱变陡。
2018-04-05 astro-ph.HE
TeV BL Lac objects at the dawn of the Fermi era
我们重新考虑的BL Lac对象发射的高能伽马射线波段利用新的信息在MeV-GeV波段的费米伽马射线太空望远镜(LAT)板载在其头三个月的操作中获得的发射特性。为了这个目的,我们构建的光谱能量分布的所有BL Lacs揭示的LAT和已知的TeV BL Lacs没有检测到LAT,还包括数据从雨燕卫星,并与一个简单的单区轻子模型模型。分析表明,由LAT检测到的BL Lacs(在TeV波段中检测到或尚未检测到)具有相似的物理参数。虽然一些TeV BL Lac没有被LAT发现的光谱能量分布和物理参数与LAT BL Lac非常相似,但一组物体显示出特殊的性质(较大的电子能量和较小的磁场),表明发射区的物理条件不同。最后,我们讨论了可能的标准,以有效地选择良好的新候选人的切伦科夫望远镜之间的LAT源,提出了一个列表中的预测通量计算的非常高的能量带,包括河外背景光的吸收的影响。
2009-09-25 astro-ph.HE
X-ray and TeV emissions from High Frequency Peaked BL Lacs
在TeV光子能量下探测到的河外源大多属于“高频峰值BL Lac”(HBLs)类,其光谱能量分布在X射线波段具有较低的峰值。这样的光谱被描述为具有相当大曲率的对数抛物线形状,并被广泛解释为从相对论性喷流中流出的超相对论性电子的同步辐射;预计这些电子也会通过逆康普顿过程辐射伽马射线。最近,我们比较了TeV探测到的HBL(TBL)和未探测到的HBL(UBL)的X射线谱参数分布,发现两类HBL的峰值能量E_p的分布在几keV附近是对称的,而TBL的X射线谱比UBL的宽。在这里,我们提出了一个加速的情况下解释的E_p和谱曲率分布的相干和随机加速机制,分别。我们表明,曲率参数b< 0.3 - 0.7的同步X射线,这只取决于后者的加速分量,可以与反康普顿光度的γ射线,从而引入之间的联系X射线和TeV的观测HBLs。
2012-03-08 astro-ph.HE
Extreme TeV BL Lacs: a self-consistent stochastic acceleration model
最近,一种特定类型的耀变体引起了伽马射线天文学界的注意:极端TeV BL Lac,即在极高能量下呈现极其高能和硬发射的耀变体。解释它们的特征仍然是一个公开的挑战,事实上,最常用的唯象模型很难令人满意地再现它们的SED。基于我们最近提出的一种方案,我们假设非热粒子首先被射流准定常激波加速,这在射流的其余部分引起湍流。非热粒子被湍流进一步加速,这使粒子光谱变硬,从而使辐射发射变硬。考虑到等离子体的物理性质,如发射模型所推断的,我们预计加速粒子对湍流的强烈影响。假设各向同性和均匀性,非热粒子和湍流之间的相互作用和它们的光谱建模求解两个非线性,耦合的福克-普朗克方程的系统,而辐射发射通过同步自康普顿模型计算。然后,我们的模型预测的排放量进行比较,与原型极端TeV BL Lac对象1 ES 0229+200和获得的参数再现其SED是符合预期的。
2022-09-23 astro-ph.HE
Stochastic acceleration in Extreme TeV BL Lacs through MCMC
本文针对极端TeV BL Lac天体提出再准直激波与下游湍流联合的两步加速模型,并利用MCMC方法自动探索参数空间,验证了模型受数据良好约束且能揭示参数间复杂相关性。
2024-05-17 astro-ph.HE
The luminosity function of TeV-emitting BL Lacs: observations of an HBL sample with VERITAS
高频峰值BL Lac(HBLs)主导着河外TeV的天空,目前这一代TeV天文台探测到了50多个天体。尽管如此,由于切伦科夫望远镜的观测策略引入的偏差,TeV发射的HBLs作为一个群体的属性知之甚少,限制了我们估计TeV耀变体对扩散中微子,伽马射线和宇宙射线背景的潜在贡献的能力,以及它们在活动星系核后期演化中的作用。VERITAS望远镜阵列设计了一个程序,通过选择36个HBL样本并在不向高通量状态加权的情况下测量其TeV通量,来量化和最大限度地减少观测偏差。这样的调查可以形成测量TeV发射HBLs的光度函数的基础。
2021-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Comparison between TeV and non-TeV BL Lac Objects
BL Lacertae天体(BL Lacs)是TeV耀变体的主要群体。在这项工作中,我们调查是否有任何特殊的观测性质TeV源。为此,我们将比较TeV探测到的BL Lac(TeV BLs)和非TeV探测到的BL Lac对象(非TeV BLs)的观测特性。从第三代$Fermi$ /LAT星表(3FGL)中,我们可以得到662个BL Lac,其中47个是TeV BL,615个是非TeV BL。它们的多波长通量密度($F_{\rm R}$、$F_{\rm O}$、$F_{\rm X}$、$F_γ$)、光子光谱指数($α_{\rm X}^{\rm ph}$、$α_γ^{\rm ph}$)和有效光谱指数($α_{\rm RO}$和$α_{\rm OX}$)均来自现有文献。然后计算光度($\log\,νL_{\rm R}$、$\log\,νL_{\rm O}$、$\log\,νL_{\rm X}$、$\log\,νL_γ$)。通过比较,我们发现TeV BL不同于低同步峰值BL(LSP)和中同步峰值BL(ISP),但TeV BL显示出与高同步峰值BL(HSP)相似的特性。因此,我们集中在TeV HSP BL和非TeV HSP BL之间的比较。分析结果表明,TeV HSP BL和non-TeV HSP BL的$α_{\rm RO}$和$α_γ^{\rm ph}$存在一定的差异,而其他性质则十分相似。
2016-06-15 astro-ph.HE
Empirical multi-wavelength prediction method for very high energy gamma-ray emitting BL Lacs
目的:我们收集了最完整的多波长($6.0 - 6.0 \times 10^{-18} cm$)数据集的甚高能量(VHE)$γ$ -射线发射(TeV)BL Lac,这是最多的河外VHE源。利用不同波段之间的显著相关性,我们的目标是确定当前和下一代成像空气切伦科夫望远镜可以发现的最佳TeV BL Lac候选者。研究方法:我们形成了五个数据集从较低的能量数据,即无线电,中红外,光学,X射线,和GeV的$γ$射线,和五个VHE $γ$射线数据集进行不同波段之间的相关性研究,并构建预测方法。低能量数据集平均为各个源,而VHE $γ$射线数据被划分为子集根据源的通量状态。然后,我们寻找显着的相关性,并确定其最佳拟合参数。使用最佳拟合的参数,我们预测的VHE $γ$ -射线通量的182 BL Lac,尚未检测到TeV的能量的样本的水平。我们确定了最有前途的TeV BL Lac候选人的基础上预测的VHE $γ$ -射线通量为每个源。结果:我们发现了14个显著的相关性之间的无线电,中红外,光学,$γ$射线,和VHE $γ$射线波段。首次建立了光学和VHE $γ$射线光度之间的相关性。我们将此归因于我们工作中更完整的样本和更准确的宿主星系通量处理。我们发现了九个BL Lac候选者,其预测的VHE $γ$射线通量足够高,可以在不到25小时内用当前的成像空气切伦科夫望远镜进行检测。
2017-08-29 astro-ph.HE
TeV-peaked candidate BL Lac objects
BL Lac天体可以在两个方面达到极端:同步辐射,其光谱能量分布峰值超过1 keV,或者伽马射线辐射,峰值达到10-20 TeV,如1 ES 0229+200。这第二种类型的极端BL Lacs -我们可以命名为“TeV峰值BL Lacs”是不能很好地解释通常的同步加速器自康普顿的情况下BL Lacs。这些辐射源也是重要的探测器,可以探测星系间弥漫红外线背景和宇宙磁场,以及可能产生超高能宇宙射线和中微子的地点。然而,所有这些研究都受到其数量仍然非常有限的阻碍。在这里,我提出了一个新的,简单的标准来选择TeV观测的最佳候选人,特别是针对这种特殊类型的BL Lac对象相结合的X射线,伽马射线和红外数据。它是基于对高X射线与GeV伽马射线通量比的聚集的观测,并且它不依赖于无线电通量或X射线光谱。这使得它适合寻找TeV峰值源也非常微弱的无线电发射。利用费米全天伽玛射线调查适用于ROMA-BZCAT和久坐调查样本,我产生了一个初始列表的47 TeV峰值候选人与现在和未来的空气切伦科夫望远镜的观测。
2019-11-12 astro-ph.HE
Estimation of the Extragalactic Background Light using TeV Observations of BL~Lacs
高能尖峰耀变体的甚高能(VHE)伽马射线谱指数与其相应的红移密切相关,而在X射线或GeV波段没有观察到这种相关性。我们将这种相关性归因于TeV光子与河外背景光(EBL)的光子-光子吸收的结果,并利用这一点,我们计算EBL的允许通量范围,这是独立于以前的估计。在我们的样品中的源的VHE光谱可以很好地近似由幂律,如果去吸收光谱也被假定为幂律,那么我们表明,EBL的频谱形状将是$εn(ε) \sim k log(\fracε{ε_p}) $。我们估计的EBL光谱,$k$和$ε_p$,这样的内在VHE光谱与红移的相关性是无效的参数的值的范围。估计的EBL仅取决于所观察到的相关性和幂律源谱的假设。具体来说,它不依赖于源的光谱模型或辐射机制,也不依赖于通过宇宙学计算获得的EBL光谱的任何理论形状。估计的EBL谱与不同观测值所施加的上限和下限是一致的。此外,它也与通过宇宙学演化模型获得的理论估计非常一致。
2014-09-12 astro-ph.HE
Baryon Loading Efficiency and Particle Acceleration Efficiency of Relativistic Jets: Cases For Low Luminosity BL Lacs
由超大质量黑洞发射的相对论喷流,即所谓的活动星系核(AGN),被称为宇宙中最具能量的粒子加速器。然而,从吸积流到喷注上的重子装载效率和它们的粒子加速效率一直被神秘所笼罩。利用最新的数据集,采用单区静态同步自康普顿(SSC)模型,对13 TeV γ射线探测到的高频峰值BL Lac(HBLs)的静态谱进行了多波长谱分析。我们确定的最小,冷却中断,和最大的电子洛伦兹因子扩散冲击加速(DSA)理论。我们发现HBLs具有$P_B/P_e\sim6.3\times10^{-3}$和辐射效率$ε_{\rm rad,jet}\sim6.7\times10^{-4}$,其中$P_B$和$P_e$分别是坡印亭和电子功率。假设每个质子有10个轻子,喷流功率与黑洞质量的关系为$P_{\rm jet}/L_{\rm Edd}\sim0.18$,其中$P_{\rm jet}$和$L_{\rm Edd}$分别是喷流功率和爱丁顿光度。在我们的模型假设下,我们进一步发现HBL具有$η_{\rm jet}\sim1.5$的射流产生效率和$ξ_{\rm jet}\gtrsim5\times10^{-2}$的质量负载效率。我们还调查了在耀变体区的粒子加速效率,包括最新的雨燕/BAT数据。我们的样品普遍具有$η_g\sim10^{4.5}$的粒子加速效率,这对于将粒子加速到超高能量宇宙射线(UHECR)区域是低效的。这意味…
2016-06-27 astro-ph.HE
Blazar Anti-Sequence of Spectral Variability for Individual TeV Blazars
我们从文献中汇编了用Fermi/LAT和其他仪器同时或准同时观测到的12个TeV耀变体的宽带SED。两个SED是可用于每个对象和状态被识别为低或高状态,根据其在GeV/TeV波段的通量密度。BL Lac天体(BL Lac)的观测到的自散射能很好地符合同步加速器+同步加速器自康普顿(syn+SSC)模型,而两个平谱射电类星体(FSRQ)的自散射能则需要考虑外部康普顿散射的贡献。在这种情况下,发现FSRQ的多普勒因子δ小于BL Lac的多普勒因子δ,但是FSRQ的磁场强度B大于BL Lac的。SED的峰值频率的增加伴随着单个源的通量的增加,这似乎与blazar序列的观测现象相反。我们把这种现象的光谱变异的个别TeV耀变体耀变体反序列。而从FSRQs到BL Lac的blazar序列和光谱变率从低态到高态的blazar反序列都伴随着电子光谱γ b的破缺洛伦兹因子的增大和B的减小。我们提出了一个模型,在该模型中,质量吸积率是背后的耀变体序列的合奏耀变体和耀变体反序列的个别耀变体的驱动力。具体地说,我们认为不同blazar的质量吸积速率的差异产生了观测到的blazar序列,但每个blazar的ΔM导致了观测到的blazar反序列。
2012-04-25 astro-ph.HE
Relativistic Jet Properties of GeV-TeV Blazars and Possible Implications for the Jet Formation, Composition, and Cavity Kinematics
用轻子模型拟合了GeV-TeV FSRQ样品的谱能量分布。它们的相对论电子分布的γ_min,这显着影响喷流性质的估计,受到约束,与一个典型的值为48。它们的喷流功率,磁化参数,辐射效率,和喷流生产/辐射率每中心黑洞(BH)质量的推导和比较BL Lac。我们发现,他FSRQ喷流可能是由坡印亭通量占主导地位,并具有较高的辐射效率,而BL Lac喷流可能是由粒子占主导地位,并具有较低的辐射效率比FSRQs。与BL Lac不同,FSRQ的喷流功率与中心BH质量成正比。FSRQ的喷流产生率和辐射率分布范围较窄,且相互关联,而BL Lac没有类似的特征。我们还发现,喷流功率与腔动能功率相关,喷流中的磁场能量可能提供FSRQ的腔动能,而喷流中冷质子的动能可能是BL Lac的腔动能的关键.我们认为FSRQ喷注的主要形成机制可能是BZ过程,但BL Lac喷注可能是通过BP和/或BZ过程产生的,这取决于吸积盘的结构和吸积速率.
2014-04-26 astro-ph.HE
New TeV-emitting BL Lac candidates from the eROSITA X-ray survey
本研究利用eROSITA X射线巡天结合WISE红外与射电数据,通过射电到红外的选择标准剔除了类星体样天体,识别出121个TeV辐射BL Lac候选体,为现有及未来切伦科夫望远镜提供了后续观测目标。
2025-08-13 astro-ph.HE
Radiation Mechanism and Jet Composition of Gamma-Ray Bursts and GeV-TeV selected Radio Loud Active Galactic Nuclei
利用单区轻子模型对活动星系核(AGN)的观测光谱能量分布进行了系统模拟,比较了伽马射线暴(GRB)和GeV-TeV选择射电噪活动星系核(AGN)。研究表明,在不确定度范围内,伽玛暴的喷注功率(P_{jet})与瞬发伽玛射线光度(L_{jet})之间的相关性与平谱射电类星体(FSRQs)的喷注功率与同步峰值光度(L_{s, jet})之间的相关性是一致的。它们的辐射效率(\varepsilon)也相当(大多数源>10%),对于FSRQ,辐射效率随热喷流光度(L_{bol,jet})而增加,对于具有相似幂律指数的GRB,辐射效率随热喷流光度(L_{jet})而增加。BL Lac不遵循FSRQ的P_{jet} - L_{s, jet}关系。它们的\varepsilon和L_{bol, jet}值比FSRQ低,并且还发现了一种试探性的L_{bol, jet} - \varepsilon关系,其幂律指数与FSRQ不同。FSRQ的磁化参数(σ)平均大于BL Lac。FSRQ与$\varepsilon$呈负相关,BL Lac与\varepsilon呈正相关。GeV的窄线塞弗特1星系可能与FSRQs具有相似的性质。基于伽玛暴与FSRQ的相似性,我们认为伽玛暴的瞬发γ射线辐射可能是在高辐射效率的磁化喷流中由同步辐射过程产生的,类似于FSRQ。另一方面,BL Lac的喷流效率较低,可能更多地由物质主导…
2013-07-23 astro-ph.HE
An empirical "high-confidence" candidate zone for $Fermi$ BL Lacertae objects
在$Fermi$大天区望远镜清洁(3LAC)样本探测到的第三个活动星系核星表中,有402个不确定类型(BCU)的耀变体。所提出的分析将有助于评估潜在的光学分类平谱射电类星体(FSRQs)与BL Lacertae(BL Lacs)对象的BCU,这可以帮助理解哪一类是最难以捉摸的耀变体隐藏在费米样本。通过对3LAC样品的研究,我们发现了分离已知FSRQ和BLLac天体的源的$γ$射线光子谱指数($Γ_{\rm ph}$)、变率指数(VI)和射电通量(${\rm F_R}$)的一些临界值。我们进一步利用这些值来定义可用于对BCU进行分类的经验“高置信度”候选区。在这样的区域($Γ_{\rm ph}<2.187$、log ${\rm F_R}<2.258$和${ \rm logVI <1.702}$)内,我们发现120个BCU可以被分类为具有较高置信度的BL Lac候选者(具有误判率$<1\%$)。我们的研究结果表明,一个经验的“高置信度”诊断是可能的,区分从费米观测的基础上的$Γ_{\rm ph}$,VI和${\rm F_R}$的直接观测数据的BL Lac。
2020-03-12 astro-ph.HE
Studies of Extragalactic Background Light with TeV BL Lac Objects
极高能(VHE; $E \geq$ 100 GeV)来自宇宙学距离的$γ-$射线被河外背景光(EBL)在红外到紫外波段衰减。通过将测量的发射与本征发射进行对比,可以导出EBL光子密度。然而,无论是本征谱还是EBL,除了它们的组合效应之外,都不是单独已知的。本文首先提出了一种灵活的模型依赖的光学深度方法来研究EBL,该方法通过一个单区轻子同步自康普顿模型(SSC)拟合TeV BL Lac天体的发射光谱。射流中的电子能量分布对于建立SSC场景中的谱能量分布至关重要,但我们对射流中的电子能量分布的了解很少。基于现有的粒子加速度模型,我们使用两种类型的EED,即,幂律对数抛物线(PLLP)EED和破幂律(BPL)EED以拟合观察到的光谱。我们得到EBL密度的上限约为30 nW m $^{-2}$ sr $^{-1}$,这与已发表的测量结果相似.此外,我们提出了一个前所未有的方法来测试涉及TeV对象的辐射机制,通过简单地比较减少EBL密度与星系计数得到的限制,并证明,对于一些BL Lac,至少,一个区域SSC模型应该重新考虑。
2020-08-30 astro-ph.HE
Ultrahigh-energy cosmic ray interactions as the origin of very high energy $γ-$rays from BL Lacs
我们解释了观测到的多波长光子光谱的BL Lac对象在非常高的能量(VHE,$E \gtrsim 30$ GeV),使用一个轻强子发射模型。用单区轻子辐射拟合同步辐射峰。随后,计算SSC谱,使得其延伸到所考虑的射流参数的可能的最高能量。超过这个能量的数据点,也在整个VHE范围内很好地解释使用强子发射模型。超高能宇宙射线(UHECR,$E\gtrsim 0.1$ EeV)从源中逃逸出来,在宇宙学距离上传播时与河外背景光(EBL)相互作用,引发能量低至$\sim1$ GeV的电磁级联。由此产生的光子谱在$\sim1$ TeV能量处达到峰值。我们考虑一个随机湍流河外磁场(EGMF)的Kolmogorov功率谱找到生存率的UHECR在0.1度的传播方向,观察者位于。我们限制自己的EGMF,$B_{\rm rms}\sim 10^{-5}$ nG,从UHECR相互作用的光子光谱能量分布(SED)的显着贡献的RMS值。我们发现,UHECR相互作用的EBL和二次级联发射可以拟合伽马射线数据从BL湖,我们认为在最高的能量。UHECR所需的光度和相应的喷流功率低于这些BL Lac中超大质量黑洞的爱丁顿光度。
2019-12-13 astro-ph.HE
TeV and keV-MeV Excesses as Probes for Hadronic Process in BL Lacertaes
在某些BL Lac的谱能量分布(SED)中观测到了超出单带轻子模型预测的硬TeV $γ$射线分量(TeV过量)。它的起源是不确定的。我们用四个BL Lac(1ES 0229 + 200,1ES 0347 - 121,1ES 1101 - 232和H2356 - 309)重新讨论了这个问题,其中在它们的固有SED中检测到TeV过量。我们用一个单区的细强子模型来表示它们的SED,在这个模型中考虑了它们的喷流中由$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子和质子以及级联电子的辐射。结果表明,GeV γ射线带以下的SED是由同步辐射和初级电子的自康普顿过程引起的,TeV的过量是由p-$γ$过程通过$π^{0}$衰变产生的$γ$射线辐射引起的.通过$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子的级联发射导致SED中的keV-MeV过量,示出为凸起或平台。这个额外的光子场增强了$pγ$过程中TeV光子的产生,导致质子功率降低约一个数量级。然而,导出的幂仍然比爱丁顿极限大3 - 4个数量级,受到当前黑洞吸积物理的挑战。将我们的模型应用于Mrk 421,我们提出,与当前和即将到来的TeV和keV-MeV望远镜的协同观测,其暂定TeV和MeV的过剩可以提供见解的强子过程中的喷气机。
2022-01-20 astro-ph.HE
An emerging population of BL Lacs with extreme properties: towards a class of EBL and cosmic magnetic field probes?
最近,对极端BL Lac天体(如1 ES 0229+200或1 ES 0347-121)的高能观测引起了人们对耀变体和喷流物理以及对河外背景光和星系间磁场估计的兴趣。然而,这些极端高峰值BL Lac天体(EHBL)的数量仍然相当少。为了增加它们的数量,我们从Plotkin等人的BL Lac样本中选择了一组EHBL候选者。(2011),考虑到费米星上的大面积望远镜未检测到(或仅勉强检测到)的那些,并以高X射线与射电通量比为特征。我们收集了由此产生的9个源的多波长光谱能量分布,利用Swift,Galex和Fermi卫星进行的公开档案观测,确认了它们的性质。通过一个简单的单区同步自康普顿模型,我们估计预期的VHE通量,发现在大多数情况下,它是在本代切伦科夫阵列或即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的范围内。
2015-04-28 astro-ph.HE
A new look at the extragalactic Very High Energy sky: searching for TeV-emitting candidates among the X-ray bright, non-Fermi detected blazar population
本研究基于第5版ROMABZCAT耀变体样本,对比4FGL探测与未探测源的多波长特性,利用X射线与TeV流量的相关性筛选出一批潜在TeV辐射候选体,为切伦科夫望远镜后续观测提供目标。
2024-10-23 astro-ph.HE
Extreme BL Lacs: probes for cosmology and UHECR candidates
最近,对极端BL Lac天体(如1 ES 0229 +200或1 ES 0347-121)的高能观测引起了人们对耀变体和喷流物理以及河外背景光和星系间磁场估计的兴趣。此外,它们的神秘特性已经在一种场景中得到解释,在这种场景中,它们的主要高能输出是通过高能强子束。然而,尽管它们可能在所有这些主题中发挥重要作用,但这些极端高峰值BL Lac天体(EHBL)的数量仍然相当少。为了增加它们的数量,我们选择了一组EHBL候选者,考虑那些未被LAT机载费米探测到(或几乎没有探测到)的EHBL候选者,其特征在于高X射线与射电通量比。我们使用Swift,GALEX和Fermi卫星的可用档案数据,收集了由此产生的9个源的多波长光谱能量分布,确认了它们的性质。通过一个简单的单区同步自康普顿模型,我们估计预期的非常高的能量通量,发现在大多数情况下,它是在本代切伦科夫阵列或即将到来的CTA的范围内。
2015-12-16 astro-ph.HE
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现,打开了PeV(10^15 eV)的天空。由于它们的位置不确定性很大,这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源,在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后,我们建立了这些源的光谱能量分布,并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面,许多天体,包括星暴星系NGC 253和半人马座A,尽管在空间上与中微子事件重合,但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面,由于缺乏TeV的数据,各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测,但将被证实或反驳,只有进一步的冰立方数据。无论如何,这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Ultra-extreme high-frequency-peaked BL Lacs: A potential population of MeV synchrotron blazars
INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台)
研究提出超极端高频峰BL Lac天体(UEHBLs)作为同步辐射峰在MeV波段的新族群,通过混合激波-湍流加速模型模拟其能谱分布,发现它们对MeV任务敏感但无法被GeV/TeV设备探测,并识别出Swift-BAT候选源。
2026-06-06 astro-ph.HE
Origin of the Very High Energy γ-rays in the Low-luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4278
本文研究低光度活动星系核 NGC 4278 的甚高能 γ 射线起源,通过分析 Swift-XRT 数据发现其处于 X 射线高通量状态,并采用单区轻子模型拟合 SED,提出其中心活动核可解释甚高能辐射,且其性质更接近赛弗特星系和 LINER。
2024-08-12 astro-ph.HE
Evidence for a cosmological effect in γ-ray spectra of BL Lacs
利用Fermi-LAT的2年星表和地面γ射线望远镜的最新观测结果,更新了GeV-TeV的河外γ射线源列表。在河外背景光吸收的背景下讨论了高能(100 MeV <E< 300 GeV)和极高能(E> 200 GeV)范围之间的光谱突变及其与距离的关系。我们使用EBL模型计算预期断裂的大小,并将其与考虑测量中的系统不确定性的数据进行比较。我们开发了一个新的贝叶斯模型来描述这个数据集,并用它来约束两个简单的模型EBL诱导的休息。
2013-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Using the Markov Chain Monte Carlo method to study the physical properties GeV-TeV BL Lac objects
我们在轻子单区同步加速器自康普顿(SSC)模型框架下拟合了46 GeV-TeV BL Lac天体的光谱能量分布(SEDs),并研究了这些天体的物理性质。利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法计算了磁场(B)、相对论电子分布的破缺能($γ'_{\rm{b}}$)和电子能谱指数等基本参数。基于模拟结果,我们支持GeV-TeV BL Lac天体的以下假设:(1)某些源具有较大的多普勒因子,这意味着应该考虑其他辐射机制。(2)与FSRQ相比,GeV-TeV BL Lac天体具有较弱的磁场和较大的多普勒因子,这导致了无效冷却,并使SED向更高的频带移动。它们的喷流功率约为$4.0\times 10^{45}~\rm{ erg\cdot s}^{-1}$,与辐射功率$5.0\times 10^{42}~\rm{ erg\cdot s}^{-1}$相比,表明只有一小部分喷流功率转化为发射功率。(3)对于一些具有大多普勒因子的BL Lac,它们的喷流分量可以具有两个子结构,例如,快芯慢鞘。对于大多数GeV-TeV BL Lac,Kelvin-Helmholtz不稳定性被其较高的磁场抑制,导致光学带中的微小变化或日内变化。(4)结合FSRQs样本,得到了峰值亮度$L_{\rm {pk}}$和峰值频率$ν_{\rm {pk}}$之间的反相关,支持耀变体序列的假设.此外,喷流功率$P_{\rm {jet…
2017-11-29 astro-ph.HE
Neutrino emission from BL Lac objects: the role of radiatively inefficient accretion flows
IceCube发现的天体物理高能中微子的起源目前是一个重大谜团。最近探测到的IceCube-170922 A是一个$\sim$ 300 TeV的中微子,可能与闪烁的$γ$射线源TXS 0506+056有关,将注意力引向BL Lac天体(BL Lac),这是具有弱发射线的耀变体。虽然高能中微子可以通过在喷流中加速的质子与周围低能光子之间的光强子相互作用产生,但通常认为这些物体中低能光子的密度太低,无法有效地发射中微子。在这里,我们考虑的辐射效率低的吸积流(RIAFs),这可能是存在于BL Lac的核,作为中微子生产的目标光子的来源的作用。基于简单的模型处方的光谱RIAF在不同的吸积率,我们发现,他们可以是相当强烈的,允许可观的中微子发射的低同步峰值BL Lac类,如TXS 0506+056。在Mkn 421和Mkn 501等高同步峰值BL Lac中,RIAF的贡献是次主导的,它们的中微子产生效率可以保持较低,这与IceCube迄今为止未探测到的情况一致。
2018-12-05 astro-ph.HE
BL Lac candidates for TeV observations
BL Lac天体是最多的河外TeV探测源。研究它们的TeV发射的最大困难之一在于它们的数量有限,因为只有47个BL Lac被称为TeV发射体。在本文中,我们提出了新的标准来选择TeV BL Lac候选人的基础上的红外(IR)和X射线观测。我们应用我们的选择标准的BL Lac对象中列出的ROMA-BZCAT目录,因此确定41个潜在的TeV发射器。然后,我们考虑一个更广泛的样本相结合的ROSAT亮源目录和智慧的全天空调查揭示了54个额外的候选人TeV观测搜索。我们的调查还导致了16个不明X射线源作为BL Lac候选人的初步分类。这一分析提供了新的有趣的BL Lac目标,为未来的观测与地面切伦科夫望远镜。
2013-07-30 astro-ph.HE
A two-zone photohadronic interpretation of the EHBL-like behavior of the 2016 multi-TeV flares of 1ES 1959+650
高能量峰值的耀变体1 ES 1959+650是一个著名的和研究得很好的附近耀变体,它经历了几次多TeV的耀斑。2002年,首次从这颗耀变体观测到了TeV孤儿耀斑。在2016年4月29日至11月21日的多波长活动期间,MAGIC望远镜在2016年6月13日,14日和7月1日的夜晚观察到多TeV耀斑,当时发现同步加速器峰值的位置高于$10^{17}$ Hz。还观察到的是,光谱能量分布的第二峰向更高的能量移动,并表现出极端的HBL样行为。利用成功模拟了包括1 ES 1959+650在内的多个高能耀变体的多TeV耀斑的光强子模型,对2016年的耀斑事件进行了研究。观察到光强子模型不能解释观测到的光谱。在这里,我们使用一个两区光强子模型来解释所观察到的光谱。我们清楚地表明,低能量区(区-1)的光谱对应的标准耀斑事件的高能blazar和高能量区(区-2)的光谱是完全由于极端性质的耀斑事件。我们的双区光强子模型很好地解释了MAGIC望远镜观测到的多TeV耀斑事件。
2020-10-30 astro-ph.HE
A GeV-TeV particle component and the barrier of cosmic-ray sea in the Central Molecular Zone
宇宙射线是研究极端天体物理环境中高能和甚高能粒子加速等基本物理问题的重要探测器。银河系中心被广泛认为是一个重要的宇宙射线源,一些成像大气切伦科夫望远镜的观测确实成功地揭示了银河系中心附近的TeV-PeV宇宙射线的成分。利用费米大天区望远镜的$γ$射线观测,在分子中心区发现了GeV-TeV宇宙射线,其光谱和空间梯度与切伦科夫成像望远镜的测量结果一致,但相应的宇宙线能量密度远低于所谓的宇宙线海成分,这表明在银河系中心存在一个高能粒子加速器,并且存在一个屏障,可以有效地抑制粒子从宇宙射线海穿透到中心分子区。
2021-11-12 astro-ph.HE
High-energy cosmic neutrinos from spine-sheath BL Lac jets
我们最近提出,与BL Lac天体相关的结构(脊鞘)喷流为最近由IceCube揭示的河外高能($E>100$ TeV)中微子的产生提供了合适的环境。我们以前的分析仅限于低功率BL Lac对象。我们将我们的初步研究扩展到整个BL Lac人口。我们假定宇宙射线的功率和鞘层的辐射亮度与喷流功率成线性关系。反过来,我们假设后者是很好地跟踪的$γ$射线光度。我们利用BL Lac $γ$ -射线光度函数和它的宇宙演化,最近从费米-LAT数据推断出预期的中微子累积强度从整个BL Lac人口。当只考虑低功率BL Lac时,每个源都需要一个大的宇宙射线功率来解释中微子通量。相反,如果所有功率的BL Lac都产生中微子,则功率需求降低,所需的宇宙射线功率与辐射喷流功率相同。我们还讨论了冰立方事件与BL Lacs的直接关联的前景,提供了最有前途的来源的预期计数的估计。
2014-11-11 astro-ph.HE
Extreme TeV blazars and the intergalactic magnetic field
我们研究了在TeV波段探测到的、但在费米/大天区望远镜1FGL星表中不存在的4个BL Lac天体(RGB J 0152 +017、1 ES 0229+200、1 ES 0347-121和PKS 0548-322)。我们分析了24个月的LAT数据,得出伽马射线通量或上限,我们用来组装他们的光谱能量分布(SED)。我们用一个标准的单区轻子模型来模拟SEDs,还包括在多GeV波段中的再处理辐射的贡献,所述再处理辐射由通过与宇宙光学-IR背景的相互作用将初级TeV发射转换而产生的对发射。为了简单起见,在计算这个分量时,我们采用了一种分析方法,包括一些简化的假设,特别是i)blazar高能发射被认为在平均10^7年的时间内是稳定的,ii)观测者正好在轴上。我们比较的物理参数与其他高能量发射BL Lacs的发射模型,确认TeV BL Lacs具有相当小的GeV通量的特点是极低的值的磁场和大的值的电子能量。GeV波段的通量与再处理TeV辐射的通量之间的比较使我们能够利用理论上激发的原初高能光子谱来确认和加强星系际磁场的B >10^{-15} G的下限。
2011-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Stochastic Acceleration of Cosmic Rays in the Central Molecular Zone of the Galaxy
本文讨论了银河系内部~ 200 pc的粒子加速问题,高能立体系统(HESS)观测到了TeV γ射线的扩散。弥散的伽马射线发射与具有大速度色散的分子云有很强的相关性,表明湍流的存在。有人认为,湍流可能有助于通过随机加速的宇宙射线的加速。在相对稀薄的介质中,随机加速可能会使宇宙射线质子能量达到~ 100 TeV,电子能量达到~ 1 TeV。质子和电子之间的效率差异支持强子的情况下,扩散TeV的伽马射线发射。
2011-10-14 astro-ph.HE
Is Supernova Remnant Cassiopeia A a PeVatron?
仙后座A是一个观测良好的年轻核心坍缩超新星遗迹(SNR),被认为是研究通过扩散激波机制加速到PeV的极高能粒子的最佳候选者之一。最近,MAGIC观测揭示了$γ$射线在$\sim3.5$ TeV处的光谱截止,这表明如果TeV的$γ$射线具有强子起源,则SNR Cas A只能将粒子加速到数十TeV。在这里,我们提出了一个两区排放模型的地区与前向(区1)和向内/反向冲击(区2)。考虑到第1区的低密度,它主要是高频射电发射,通过同步加速器过程的软X射线边缘和TeV $γ$ -射线通过逆康普顿化。由于相对较软的粒子分布和较高的电子截止能量,来自2区的发射主要是低频射电,通过同步加速器过程的硬X射线和GeV $γ$ -射线通过强子过程。没有证据表明质子分布中的高能截止点意味着Cas A仍然可以是PeVatron。来自第1区的强子过程主导着非常高能量的伽马射线发射。未来在数百TeV范围内的观测可以验证这个模型。
2019-03-06 astro-ph.HE
Origin of the X-rays and Possible GeV-TeV Emission from the Western Hot Spot Of Pictor A
绘架座A是一个邻近的法那罗夫-莱利II类(FR II)射电星系,有一个明亮的热点,即西部热点。对热斑光辐射的高偏振观测表明,热斑光辐射可能是热斑中相对论电子的同步辐射。这些电子可能能够通过逆康普顿(IC)散射产生高能量伽马射线光子。我们使用单区和多区同步加速器+同步加速器自康普顿(SSC)模型来拟合从射电到热点的X射线波段的观测光谱能量分布(SED)。结果表明,在磁场强度比均分磁场弱得多的情况下,单区模型和多区模型都能拟合SED,但多区模型的拟合效果明显提高。这两个模型预测的热点作为一个GeV-TeV源,这可能是边缘检测费米/LAT和HESS。还考虑了宇宙微波背景(IC/CMB)的逆康普顿散射,但其对GeV-TeV辐射的贡献可以忽略不计。注意,在均分条件下,SED也可以用多区模型拟合,但预测的10^22 Hz通量太弱而无法检测。从这个FR II射电星系的TeV伽马射线的检测,如果得到证实,将建立一个新的子类的河外源在这个能量制度,因为大多数的活动星系核检测到的TeV能量的日期是高能量峰值BL湖对象。
2009-05-30 astro-ph.HE
On the origin of the soft photons of the high synchrotron peaked blazar : PKS 1424+240
PKS 1424+240是一个遥远的极高能γ射线BL Lac天体,具有红移$z=0.601$。发现纯同步自康普顿(SSC)过程通常需要极端的输入参数(例如,非常低的磁场强度和非常大的多普勒因子)来解释其多波长光谱能量分布(SED)。为了避免极端的模型参数,已经提出了不同的模型(例如,两带SSC模型或轻强子模型)。在这项工作中,我们采用传统的单区轻子模型,包括一个弱的外部康普顿分量,重新探索PKS 1424+240在高(2009)和低(2013)状态下的同时多波长SED。我们发现,无论是来自宽线区(BLR)还是尘埃环的弱外光子场,输入的磁场参数和多普勒因子与其他BL Lac的参数基本一致。然而,来自BLR或环面的种子光子所需的能量密度比发光类星体中所限制的能量密度小大约3个数量级(例如,平谱射电类星体(Flat spectrum radio quasars,FSRQs)。这一结果表明,BL Lac中的BLR/torus比FSRQs中的BLR/torus弱得多(但并没有完全消失),即使在高同步辐射峰值的耀变体中,来自BLR/torus的外部光子的逆康普顿效应仍可能起作用。
2016-06-01 astro-ph.HE
High-Synchrotron-Peaked BL Lacs as Multi-Messenger Sources: Connecting Ultra-High-Energy Cosmic Rays and Neutrinos
Unidade Acadêmica de Física, Universidade Federal de Campina Grande (UAF-UFCG)(坎皮纳格兰德联邦大学物理学术单位);Instituto de Física, Universidade de São Paulo (IFUSP)(圣保罗大学物理研究所);Departamento de Engenharias e Exatas, Universidade Federal do Paraná (UFPR)(巴拉那联邦大学工程与理学院);Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Universidade Estadual de Londrina (UEL)(隆德里纳州立大学物理系物理学研究生项目);Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)(巴拉那联邦技术大学物理与天文学研究生项目);Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada, Universidade Federal da Integração Latino-Americana(拉丁美洲一体化联邦大学应用物理学研究生项目);Departamento de Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Núcleo de Astrofísica e Cosmologia (Cosmo-Ufes)(圣埃斯皮里图联邦大学物理系天体物理与宇宙学中心)
本文综述了高同步峰BL Lac天体作为超高能宇宙射线和中微子候选源的物理特性、观测证据及未来探测前景。
2026-05-30 astro-ph.HE
High-energy emitting BL Lacs and high-energy neutrinos - Prospects for the direct association with IceCube and KM3NeT
冰立方探测到的高能中微子流的起源仍然未知。最近的工作报告了重建的中微子到达方向与低功率、高能量发射BL Lac物体(HBL)在天空中的位置之间可能存在位置相关性的证据。假设发射$γ$射线的HBL形成了100 TeV以上的高能中微子源的大部分,我们打算计算冰立方和KM 3 NeT预计将检测到的每个源的事件数量。基于一个简单的理论激励框架的启发,结构射流的情况下,这些来源,我们假设一个直接的比例之间的高能量$γ$ -射线和中微子通量。我们计算预期的中微子事件率的HBL源的第二费米-LAT目录的高能量源(2FHL)的冰立方和目前正在建设中的KM 3 NeT使用依赖于赤纬的有效面积和绝对加权。我们提供了一个2FHL HBL的列表以及计算的事件数量。对于IceCube,几个源的导出计数率相对较高,约为$\lesssim$ 1年$^{-1}$,与最近发现的可能的位置相关性一致。对于KM 3 NeT,计算的发生率较高,有几个来源的预期发生率超过1年$^{-1}$。这一点,加上改进的角分辨率,意味着通过中微子和单个HBL的直接关联,可以有效地测试HBL的起源与几年的观察KM 3 NeT(和冰立方Gen 2,其类似的性能是可以预见的)。我们的研究结果表明,如果-最近的作品暗示- HBL代表一个可能的人口的高能中微子发射体,几个单一的来源应该在几年的曝光的KM 3 NeT,突出的重要性,提高角分辨率预…
2016-10-10 astro-ph.HE
Photohadronic origin of $γ$-ray BL Lac emission: implications for IceCube neutrinos
最近冰立方发现的0.1-1 PeV中微子的天体物理起源开辟了一个新时代的高能天体物理学。虽然有各种各样的天体物理学候选来源,但仍然缺乏将检测到的中微子与其中一个(或多个)联系起来。最近对冰立方事件误差圈内可能的天体物理学对应物的分析表明,冰立方事件中9个中微子的可能对应物主要包括BL Lac,其中包括Mrk 421。出于这一结果和先前的独立分析的中微子发射Mrk 421,我们测试的背景下,BL Lac发射的一个特定的理论模型BL Lac中微子连接。我们的光谱能量分布模型(SED)的BL Lac选择作为对应的冰立方中微子使用一个区的细强子模型和几乎同时的数据。每个BL Lac的中微子通量是自洽计算的,使用光子和质子分布,特别是每个单独的来源。我们发现,样品的SED,虽然不同的形状和流量,都很好地拟合模型使用合理的参数值。此外,模型预测的这些来源的中微子通量和能量与冰立方中微子的数量级相同。在两种情况下,即Mrk 421和H 1914-194,我们发现模型预测和检测到的中微子通量之间的一致性很好。我们对样本的所有BL Lac的预测都在IceCube在未来几年的数据采样中确认或争议的范围内。
2015-01-28 astro-ph.HE
Constraining the parameter space of the one-zone synchrotron-self-Compton model for GeV-TeV detected BL Lac objects
单区同步辐射自康普顿(SSC)模型的目的是描述BL Lac天体的光谱能量分布(SED),通过同步辐射由单个均匀发射区域中的电子和正电子的非热群体,部分上散射到伽马射线的粒子本身。该模型通常被认为是退化的,因为自由参数的数量大于可观测量的数量。因此,通常通过为SSC模型参数选择一组值来对SED进行建模,这些值提供了对数据的良好描述,而无需研究整个参数空间。我们在这里提出了一个新的数值算法,使我们能够找到完整的解决方案,使用来自GeV和TeV的能量带的检测信息。该算法由三个独立的步骤组成:我们首先准备一个模拟SED网格,并从每个SED中提取可观测值;然后将每个可观测值作为SSC参数的函数进行参数化;最后针对给定的一组可观测值求解系统。我们迭代求解系统,以考虑可观测值的不确定性,产生一系列的解决方案。我们提出了我们的算法的第一个应用程序的典型的高频峰值BL紫胶对象1 RXS J101015.9-311909,提供SSC参数的约束,并讨论了我们的理解的耀变体发射区的结果。
2013-05-20 astro-ph.HE
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
GRB afterglow parameters in the era of TeV observations: the case of GRB~190114C
用MAGIC切伦科夫望远镜观测到了γ暴190114 C在亚TeV爆发后60-1200 s的余辉。在X射线范围内的同时观测,这被假定为同步辐射的起源,并在sub-TeV范围内,其中发射被假定为逆康普顿,提供了新的严格的约束条件内的发射区域{和它们的演变时间}。虽然额外的数据包含了很多新的信息,但事实证明,拟合X射线和TeV发射比最初预期的要复杂得多。我们发现,光通量测量提供了重要的补充信息,结合TeV测量打破参数空间中的简并。我们在这里提出了一个数值拟合的多波长观测光谱使用一个新的代码,计算单区同步加速器,包括自康普顿发射考虑到确切的克莱因-西科截面以及通过吸收的高能量光子内的发射区和由此产生的二次对的发射对生产。我们还提出了一套修订的单区参数和方法拟合数据的观察。我们的GRB~ 190114 C模型,适合所有的观测,从光学数据点到sub-TeV范围,表明它是在快速冷却制度。观测{在两个不同时刻}的推断参数显示出与余辉建模中的一些常见预期的显着偏差,但都与{对平衡}模型的预测一致。
2021-06-22 astro-ph.HE
Hadronic Processes in Advection-Dominated Accretion Flow as the Origin of TeV Excesses in BL Lac Objects
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Qilu Normal University(齐鲁师范大学)
本文用双区轻子-强子模型解释五个 BL Lac 天体的 TeV 超额辐射,将其归因于 ADAFs 中光介子过程产生的 γ 射线,并推断质子加速由磁重联或随机加速主导。
2025-11-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
SSC radiation in BL Lac sources, the end of the tether
同步辐射自康普顿(SSC)辐射过程被广泛认为是BL Lac天体(BL Lac)双峰谱能量分布的近似表示,BL Lac天体由非热束辐射标记,在几天或更短的时间尺度上变化很大。它们在伽马射线中的爆发相对于光学/X射线可能被推测在BL Lac中增强,因为这些光子通过逆康普顿(IC)过程被向上散射。从观测到的光谱参数之间的相关性在光学/X射线的变化,我们的目标是预测相应的相关性在伽马射线波段,和实际的伽马射线和X射线之间的关系的变化与SSC的排放过程一致。我们从均匀单区SSC源模型出发,根据许多源的X射线数据的要求,给出了发射电子的对数抛物线能量分布。我们发现的IC辐射的光谱参数之间的关系在汤姆森(低能量BL Lacs)和克莱因-西科制度(主要是高能量BL Lacs),我们计算如何变化是由一个平稳的增加驱动的关键源参数,主要是均方根电子能量。单组分SSC源模型在汤姆逊制度证明是足够的许多LBL源。然而,简单的模型满足其限制与快速/强耀斑最近报道的几个源在TeV范围内,这些需要突然加速的第二个源组件中的发射电子。
2009-10-02 astro-ph.CO 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
A Dual-Zone Diffusion Model for High Energy Emissions of the Cygnus Cocoon
针对天鹅座茧的高能辐射起源问题,提出包含茧区和星际介质的双区扩散模型,解释GeV至50 TeV的γ射线数据及IceCube中微子事件,并预测数百TeV的弥散辐射,可被未来LHAASO观测验证。
2023-08-30 astro-ph.HE
Derivation of a Relation for the Steepening of TeV Selected Blazar Gamma-ray Spectra with Energy and Redshift
我们推导出大气切伦科夫望远镜观测到的多GeV费米能区和TeV能区之间的耀变体γ射线谱陡化的关系。光谱指数的变化是由两种效应产生的:(1)由于源的发射和吸收特性,与红移无关的内禀陡化,以及(2)由耀变体γ射线与星系际背景光(IBL)的低能光子的星系际对产生相互作用产生的红移相关的陡化。鉴于这种关系,有足够好的数据,平均伽玛射线SED的TeV选择BL湖,红移的IBL的演变,原则上,可以独立于恒星演化模型确定。我们应用我们的关系到新的费米观测TeV选择耀变体的结果。
2009-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
BL Lacertae identifications in a ROSAT-selected sample of Fermi unidentified objects
本文介绍了对第一个费米/LAT星表和ROSAT全天巡天亮源星表进行位置交叉关联后选出的30个高能天体样本中的27个源进行的光谱跟踪。目前已经发现或确认其中25个是BL Lacertae天体(BL Lacs),而剩下的两个是银河系激变变星(CV)。这有力地表明,第一组中的源负责费米探测到的GeV发射,而两个CV最有可能代表虚假的关联。因此,我们发现一个80%的后验概率匹配GeV和X射线目录选择的源属于BL Lac类。我们还表明,用这种方法选择的BL Lacs可能是高同步辐射峰值源,反过来又是检测超高能(TeV)光子的好候选人。
2013-10-07 astro-ph.HE
Putting the hadron beam scenario for extreme blazars to the test with the Cherenkov Telescope Array
强子束被用来解释BL Lac天体的一个子类的特殊性质,所谓的极端BL Lac(EHBLs)。这种情况预测了这些源的高能伽马射线谱的一个非常独特的特征,即延伸到$\sim100$ TeV的硬能量尾部。有人提出,这条尾巴的检测可以提供一个明确的方式来区分强子束的情况下,标准的,而不是假设伽马射线发射强烈耗尽在最高的能量($E>30$ TeV),因为与光学-红外宇宙辐射场的相互作用喷流。我们目前正在建设中的切伦科夫望远镜阵列(CTA)的原型EHBL 1 ES 0229+200的非常高的能量谱的观测,假设两个替代模型的专用模拟。我们证明,考虑到50小时的观测从南部网站的CTA(最敏感的最高能量),在强子束模型的情况下,它是可以检测到的源高达100 TeV。这一点,再加上在标准情况下没有检测到10 TeV以上的源,确保CTA观测可以有效地用于明确确认或排除强子束的情况。
2018-10-17 astro-ph.HE
Intranight optical variability of TeV blazars with parsec-scale jets dominated by slow-moving radio knots
本研究首次系统性表征了6个TeV-HBLs的夜内光学变(INOV),发现其显著缺乏INOV,并指出射电结的超光速运动相对于光学偏振是INOV检测的关键诊断。
2023-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The physical conditions of the afterglow implied by MAGIC's sub-TeV observations of GRB 190114C
对GRB 190114 C的晚亚TeV光子的MAGIC观测使我们能够第一次确定GRB余辉中发射过程的细节,并确定物理参数,如发射电子的体洛伦兹因子和洛伦兹因子以及一些微物理参数。我们发现亚TeV辐射是在余辉早期产生的逆康普顿辐射。结合亚TeV和X射线观测,我们缩小了发射区内部条件的不确定性,几乎消除了某些参数。触发后70秒,前向冲击波具有洛伦兹因子$\simeq 100$,产生观测到的亚TeV辐射的电子具有洛伦兹因子$\simeq 10^4$,因此亚TeV辐射源自汤姆逊和克莱因-西名区域之间边界处的X射线光子的康普顿化。在发射区内的推断条件与理论预期不一致,除非假设源内亚TeV光子的吸收适度(具有$τ\simeq 2$)。有了这个校正的条件是在良好的协议与预测的对平衡模型,但也可以接受的通用余辉模型作为许多可能性之一。然而,在这两种模型中,逆康普顿峰能量的时间演化是非常不同的。一旦TeV范围内的后期检测变得可用,这就开辟了一种区分模型的方法。
2019-07-21 astro-ph.HE