Nature of Intra-night Optical Variability of BL Lacertae
我们提出了2010- 2012年期间对BL Lacertae进行广泛的多波段夜间光学监测的结果。BL Lacertae在这一时期非常活跃,几乎在所有波长上都表现出强烈的变化。我们总共对它进行了38个夜晚的广泛观察;其中26个夜晚在B,V,R和I波段(总共113条光变曲线)准同时进行观察,平均采样间隔约为8分钟。BL Lacertae在不同光学波段的19个夜晚中显示出小时般的时间尺度上的显着变化。我们没有发现光变曲线的周期性或特征性变化时间尺度的任何证据。夜间变化幅度一般在较高频率下较大,并随着源通量的增加而减小。我们发现光谱的变化BL Lacertae在这个意义上的光谱变得平坦的流量增加,但在几个耀斑状态偏离线性趋势,表明不同的喷流组件在不同的时间有助于发射。
2015-08-05 astro-ph.HE
Reconnection-driven plasmoids in blazars: fast flares on a slow envelope
在几个耀变体中观测到了分钟时间尺度的TeV耀斑。快速燃烧需要喷流中的紧凑区域,这些区域在delta>50的极端多普勒因子下将它们的发射推向观察者。TeV光子要避免在PKS 1222+216的宽线区域湮灭,耀斑必须来自大尺度(pc),这对大多数解释它们的模型提出了挑战。在这里,我们阐述了磁重联小喷流模型的耀变体耀斑,专注于固有的时间依赖方面的过程中的磁重联。我认为,在耀变体喷流中占主导地位的物理条件下,重连层碎片导致大量等离子体团的形成。有时候,等离子体团会成长为一个巨大的“怪物”等离子体团。我表明,从重连事件发出的辐射可以解释观测到的“信封”的~一天的耀变体活动,而从怪物等离子体团的辐射可以电源最快的TeV耀斑。该模型被应用到几个blazar观测到的快速耀斑。由此推断耗散区到黑洞的距离为R_diss~ 0. 3 -1 pc,重联区的典型尺寸为l' \simless 10^{16} cm.在这个距离处所需的射流磁化是适度的:σ ~几个。如果喷流包含黑洞视界量级的场结构,那么这种耗散距离R_diss和重联尺寸l'是可以预期的。
2013-03-13 astro-ph.HE
Energy-Dependent Polarization Angle Variability as a Robust Diagnostic for Blazar Flaring Mechanisms
University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Washington University in St Louis(华盛顿大学圣路易斯分校);Los Alamos National Lab(洛斯阿拉莫斯国家实验室);New Mexico Consortium(新墨西哥联盟)
研究通过分析偏振角变异性标准差的能量依赖性,揭示了活动星系核耀斑机制的差异,发现磁重联和磁化湍流对偏振角变异性有不同影响,为高能天体物理提供了新的诊断工具。
2026-04-29 astro-ph.HE
Multi-wavelength Observations of the Flaring Gamma-ray Blazar 3C 66A in 2008 October
BL Lacertae天体3C 66 A在2008年10月被费米大面积望远镜(LAT)和VERITAS探测到处于耀斑状态。除了这些伽马射线观测,F-伽马、GASP-WEBT、PAIRITEL、MDM、ATOM、Swift和Chandra提供了无线电到X射线的覆盖。可用的光变曲线显示的可变性,特别是,相关的耀斑中观察到的光学和费米-LAT伽马射线带。由此产生的光谱能量分布可以很好地拟合使用标准轻子模型与外部辐射场的逆康普顿散射。然而,它被发现,只有一个外部辐射场的模型可以容纳在光学波长观察到的夜间变化。
2010-11-04 astro-ph.HE
First GMVA observations with the upgraded NOEMA facility: VLBI imaging of BL Lacertae in a flaring state
本文利用升级后 NOEMA 参与的 86 GHz GMVA 单历元观测,对强 γ 射线耀发中的 BL Lac 进行 VLBI 成像,揭示其内喷流摆动、高温分量与偏振结构。
2023-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Multiwavelength Study of a Long-Duration VHE Flare from BL Lacertae with VERITAS
CP3-Origins, University of Southern Denmark(南丹麦大学);DePauw University(迪堡大学);Temple University(天普大学);University of Utah(犹他大学);Washington University(华盛顿大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California Polytechnic State University(加州州立理工大学);Santa Cruz Institute for Particle Physics and Department of Physics, University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校粒子物理研究所及物理系)
该研究利用VERITAS等多台设备对BL Lacertae的长时间甚高能耀斑进行多波长观测,VERITAS观测约9.8小时给出约28σ探测,发现其耀斑活动超一个月,通过宽带光谱建模表明含外部逆康普顿成分的同步自康普顿模型更优。
2026-07-20 astro-ph.HE
Exceptional X-ray activity in BL Lacertae
本研究利用Swift和NuSTAR在2020至2023年的观测,分析了BL Lacertae的X射线与光学光谱及时间变异性,发现其强烈耀斑活动伴随光谱变化,且该源分类在不同时期可表现为高、中或低能峰特征。
2024-12-24 astro-ph.HE
EBL effect on the observation of multi-TeV flaring of 2009 from Markarian 501
Markarian 501是一个高峰BL Lacertae天体,自1996年发现以来经历了多次重大爆发。作为多波长活动的一部分,在2009年,从3月9日至8月1日对这颗耀变体进行了4.5个月的观测,在4月17日至5月5日期间,空间和地面观测站都对它进行了观测,覆盖了整个电磁波谱。5月1日,惠普尔望远镜在317 GeV ~ 5 TeV的能量范围内观测到一个非常强的高能$γ$射线耀斑,其通量约为基线通量的10倍。我们使用的光强子模型补充的河外背景辐射(EBL)的校正,这个非常高的状态耀斑,并已表明,EBL在衰减非常高的能量通量,即使Markarian 501是在本地宇宙中发挥着重要作用。
2016-10-24 astro-ph.HE
A minimalist approach to BL Lacertae: explaining gamma-ray spectral and temporal variability with a single physical parameter
University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
通过单参数γ_p解释BL Lacertae的伽马射线能谱和时间变化,支持极简SSC模型。
2025-12-15 astro-ph.HE
BL Lacertae under the Flare of 2024: Probing Temporal and Spectral Dynamics
本文研究BL Lacertae在2024年10月历史性伽马射线耀发,利用Fermi-LAT等多波段数据刻画其时间与光谱特征,并通过单区轻子-强子模型拟合宽波段能谱,揭示磁场与体因子增强驱动耀发,且喷流可能加速宇宙线并产生中微子。
2025-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Power Spectral Distribution of the BL Lacertae Object S5 0716+714
本文从天体功率谱分布的角度讨论了蝎虎座BL变星S50716 +714的BVRI波段观测数据。分析源所表现出的噪声特性。湍流模型有效性的评估。我们将$P(f) = βf^{-α} + γ$类型的模型拟合到两个零假设的数据,并计算拟合的贝叶斯p参数。不同的理论模型进行了讨论,并适用于这些数据和一个特别的重点放在磁旋转不稳定性(MRI)。$P(f) = βf^{-α}$拟合提供的斜率值范围为0.376至2.237,$\barα_B = 1.756$、$\barα_V = 1.704$、$\barα_R = 1.780$和$\barα_I = 1.272$的每个条带分别具有中间值。计算得到的有效$α_{SS}$参数的区间是$[0.18,1.72]\cdot 10^{-2}$,对应于先前通过观测和数值研究推断的数量级。结构函数分析,分形维数分析和DFT分析(所有在其他研究中进行)加上我们自己的分析建立的源是湍流的一个非平凡的方式,即有“内在”的噪声叠加在确定性的行为的来源。我们建议,在MRI(磁旋转不稳定性)框架中嵌入一个弱随机磁场分量,并考虑到磁场线的随机重联可能解释活动星系核物体的微变。
2012-01-13 astro-ph.HE
Temporal and Spectral Analysis of 1ES 2344+514 in Two Flaring States Observed by VERITAS
本文利用VERITAS对耀变体1ES 2344+514在2015年和2021年两次耀发事件的多波段监测数据,分析了耀发前后的光变特征与甚高能能谱,揭示了该极端高频峰BL Lac天体在日尺度耀发中的时域和能谱演化特性。
2023-09-19 astro-ph.HE
Minute time scale variability in $γ$-ray flare of BL Lacertae
本文研究了BL Lac天体2024年10月历史性$γ$射线耀发,通过5分钟和2分钟分箱光变曲线探测到分钟级快速光变,发现发射区极小且靠近超大质量黑洞。
2025-04-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Feasibility of Magnetic Reconnection Powered Blazar Flares from Synchrotron Self-Compton Emission
在活动星系核的耀变体子类中,在分钟时间尺度上观察到了数量级的变化。这些高能耀斑往往是难以解释的冲击加速模型,由于小尺寸的推断发射区,与最近的粒子在细胞(PIC)模拟显示,磁重联是一个有前途的替代机制。在这里,我们提出了一个宏观的发射模型的物理动机的PIC模拟,粒子加速的能量来自于重联磁场。我们跟踪的径向增长和相对速度的重新连接等离子体团,建模粒子加速和辐射损失同步加速器和同步自康普顿(SSC)的排放。为了测试磁重联作为快速blazar耀斑背后机制的可行性,我们同时将我们的模型拟合到从BL Lacertae的2016 TeV耀斑观察到的光变曲线和SED。我们发现,一般情况下,不考虑外部光子,重新连接等离子体团是无法产生康普顿占主导地位的TeV耀斑,因此不能重现的意见,由于生产过剩的同步辐射。此外,有问题的大等离子体团,相当于整个喷流半径的大小,需要发射足够的SSC伽马射线被观察到。然而,我们的等离子体团模型可以重现快速TeV的耀斑光曲线,表明重连能够产生快速,强大的TeV耀斑在观察到的时间尺度。我们的结论是,虽然重联可以产生正确的时间尺度上的SSC耀斑,TeV排放的主要来源不能SSC和所需的等离子体团的大小可能是令人难以置信的大。
2019-06-11 astro-ph.HE
Plasmoid statistics in relativistic magnetic reconnection
等离子体团是包含磁场和高能粒子的等离子体的准球形区域,是相对论区域中重联过程的自洽副产品。最近的二维粒子模拟(PIC)表明,等离子体团可以经历各种过程(如合并,批量加速,增长和平流)内的重联层。我们开发了一个Monte Carlo(MC)代码,基准与最近的PIC模拟,研究这些过程的影响上的等离子体团链的稳态尺寸和动量分布。差分等离子体团的大小分布示出为幂律,$N(w)\propto w^{-χ}$,范围从几个等离子体趋肤深度的重连层的长度的$\sim 0.1$。我们证明了数值和分析的幂律斜率$χ$是线性依赖于等离子体团的加速和增长率的比率,它略有下降(从$\sim 2$到$\sim 1.3$),随着等离子体磁化(从3到50)。我们进行了详细的比较,我们的结果与最近的PIC模拟,并简要讨论了天体物理的影响,我们的研究结果,通过有代表性的情况下,耀变体喷流耀斑事件。
2017-10-02 astro-ph.HE
The Properties of Reconnection Current Sheets in GRMHD Simulations of Radiatively Inefficient Accretion Flows
非理想MHD效应可能在确定黑洞上的辐射低效吸积流的动力学、热性质和观测特征方面发挥重要作用。特别是,粒子加速在磁重联事件可能会影响黑洞的光谱和耀斑性质。我们使用具有代表性的黑洞吸积流的GRMHD模拟来识别和探索电流片作为磁重联的潜在位置的结构和性质。在标准和正常(SANE)磁盘的情况下,我们发现,在重联网站,等离子体β范围从$0.1$到$1000$,磁化范围从$10^{-4}$到$1$,和导场是弱的重联领域相比。在磁制动(MAD)磁盘,我们发现典型的值为等离子体β从$10^{-2}$到$10^3$,磁化从$10^{-3}$到$10$,通常较强的引导场,强度相当于或大于重连场。这些是决定电子能量分布的关键参数,这些电子能量分布是由磁重联引起的,并且可以在等离子体模拟的背景下用于为全局模拟提供微物理输入。我们还发现,在重联区域有充足的磁能,为从银河系中心黑洞观察到的明亮X射线耀斑的能量提供动力。
2017-05-17 astro-ph.HE
Blazar flares powered by plasmoids in relativistic reconnection
来自耀变体的强耀斑具有短的($\sim$ min)变化时间尺度,对目前的耀变体发射模型具有挑战性。在这里,我们提出了一个物理动机的blazar耀斑的从头算模型的基础上,最近的粒子在细胞(PIC)模拟的相对论磁重联的结果。PIC模拟表明,充满高能粒子和磁场的准球形等离子体团是重联过程的自洽副产品。通过耦合我们基于PIC的结果(即,等离子体团生长、加速剖面、粒子和磁含量)与电子分布函数演化的动力学方程,我们证明了blazar喷流中的相对论重联可以产生强大的耀斑,其时间和光谱特性与观测结果一致。特别是,我们的模型预测相关的同步加速器和同步加速器自康普顿耀斑的持续时间为几个小时-天的最大和最慢的移动等离子体团,形成在重连层供电。较小和较快的等离子体团产生的耀斑持续时间低于小时,峰值亮度高于由最大的等离子体团提供动力的耀斑。然而,在两种类型的耀斑中观察到的通量是相似的。在较长的耀斑活动周期(数天或更长时间)内观察到的具有一定范围的通量加倍时间尺度(几分钟到几个小时)的多个耀斑可以用作重连层取向和喷流磁化的探针。我们的模型表明,耀变体耀斑是自然预期的结果磁重联在一个磁主导喷流。
2016-06-23 astro-ph.HE
Gamma-ray Flaring Emission in Blazar OJ287 Located in the Jet >14 pc from the Black Hole
我们将BL Lacertae型blazar OJ 287的Fermi-LAT光变曲线与时间相关的多波段通量和线性偏振观测以及λ = 7 mm的亚毫角秒尺度偏振图像相结合,以定位距中央发动机> 14 pc的源喷流中突出耀斑中的伽马射线发射。我们通过蒙特卡罗模拟证明了最强伽马射线和毫米波耀斑之间的高度显著相关性。两个报告的伽马射线峰值发生在两个主要毫米波爆发的开始附近,每个都与毫米波波长处的线性偏振最大值有关。我们非常长的基线阵列观测表明,这两个毫米波耀斑起源于喷流中两个特征中的第二个,它们之间的距离大于14 pc。高振幅伽玛射线耀斑的峰值和第二喷流特征的偏振最大值的一致性意味着伽玛射线和毫米波耀斑是同空间的,并且发生在距离中央引擎> 14 pc的地方。我们还关联两个光学耀斑,伴随着尖锐的偏振峰,与两个伽马射线事件。如果伽马射线是由耀斑光子的同步自康普顿散射产生的,那么多波段的行为就很容易解释。我们认为耀斑是由移动的等离子体团与立激波的相互作用触发的。
2011-10-28 astro-ph.HE
The optical behaviour of BL Lacertae at its maximum brightness levels: a blend of geometry and energetics
本文利用WEBT全球多波段光学数据研究BL Lacertae在2021年历史最亮阶段的光变与偏振行为,揭示长时标变化源于几何取向效应,短时标变化源于喷流激波或磁重联等能量过程。
2023-02-21 astro-ph.HE
Waiting times between gamma-ray flares of Flat Spectrum Radio Quasars, and constraints on emission processes
负责伽马射线耀斑活动的物理场景及其平谱射电类星体的位置仍然存在争议。研究耀斑间等待时间(连续活动峰之间的时间间隔)的统计分布可以提供有关耀斑时间分布的信息,并约束γ射线发射的物理机制。我们采用扫描统计驱动聚类方法(iSRS)来识别FERMI-LAT数据中的耀斑状态,并确定活动峰的时间。结果如下:耀斑等待时间可用泊松过程描述,它由一组重叠的耀斑爆发组成,平均爆发持续时间约为0.6年,平均爆发率为1.3/年。对于低于1d主机帧的等待时间,我们发现了一个重要的相关第二人口,快速组件,主要来自CTA 102数据。CTA 102的快速分量的显著检测周期与Jorstad等人(2017); Casadio等人(2019)报告的无线电中超光速K1特征与C1固定特征的交叉时间一致。结论:为了使Jorstad等人(2017); Casadio等人(2019)提出的机制与爆发活动相一致,我们必须假设等离子体流的典型长度约为2 pc(在流参考系中)到达爆发激波。否则,等待时间的分布可以解释为起源于相对论等离子体沿着喷流移动约30- 50秒差距(假设洛伦兹因子=10),偶尔产生伽马射线耀斑。在磁场重联情况下,重联事件或等离子体注入重联部位应该是间歇性的。仅在少数有利的情况下可以分辨单个胞浆团(Christie等人,2019年);他们可以负责快速组件。
2021-11-26 astro-ph.HE
First-Principle Prediction of X-ray Polarization from Magnetic Reconnection in High-Frequency BL Lacs
相对论性磁重联是高频BL Lac(HBLs)的一种潜在粒子加速机制。计划于2021年发射的{ \it成像X射线偏振探测器}({ \it IXPE})有能力探测HBL中的磁场演化,检查HBL耀斑的磁重联场景。在本文中,我们第一次尝试自洽地预测由相对论磁重联通过结合粒子在细胞(PIC)和偏振辐射传输模拟所产生的HBL X射线偏振签名。我们发现,虽然内在的光学和X射线偏振度是相似的平均值,X射线偏振是更可变的偏振度和角度(PD和PA)。考虑到{ \it IXPE}的灵敏度,它可以获得附近亮HBL Mrk~421和501的一个耀斑事件的一个到几个偏振数据点。然而,它可能不能完全解决高度可变的X射线偏振。由于时间去偏振,其中在有限时间段内具有可变偏振状态的光子的积分可以降低检测到的PD,所测量的X射线PD可以显著低于光学对应物或者甚至不可检测。因此,比光学更低的X射线PD可以是相对论性磁重联的特征签名。对于非常明亮的耀斑的X射线偏振很好地解决,相对论磁重联预测平滑的X射线PA摆动,这源于大的等离子体团合并的重联区域。
2021-03-27 astro-ph.HE
Detections of nearly bias-free core shifts with 5-30 $μ$as precisions at 8-43 GHz in BL Lacertae
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics(Ministry of Education), Nanjing University(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory(查尔姆斯理工大学空间、地球与环境系,翁萨拉太空观测站);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所(西班牙高等科学研究理事会));Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
通过高精度VLBI观测,研究BL Lacertae喷流核心位移随频率的变化,发现位移与频率成反比,支持喷流上游存在光学厚区域。
2026-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Statistical analysis on XMM-Newton X-ray flares of Mrk 421: distributions of peak flux and flaring time duration
blazar喷流的能量耗散机制尚不清楚。Blazar的耀斑可以提供这个问题的见解。本文报道Mrk 421的XMM-牛顿X射线耀斑的统计结果。我们分析了Mrk 421的所有公开的XMM-牛顿X射线观测,并构造了光变曲线。通过对光变曲线的拟合,得到了耀斑的峰值通量($F_{\rm p}$)和耀斑持续时间($T_{\rm fl}$)等参数。发现$F_{\rm p}$和$T_{\rm fl}$的分布都服从幂律形式,且具有相同的指数$α_{\rm F}=α_{\rm T}\approx1$。统计特性与一维空间中具有能量耗散的自组织临界性(SOC)系统的预测一致。这类似于太阳耀斑,但具有不同的空间维度的能量耗散域。这表明Mrk 421的X射线耀斑可能是由磁重联机制驱动的。此外,在分析中,我们发现$\sim1000\ $的时间尺度上的变异性频繁出现。这种快速变化表明发射区中的磁场为$\geq 2.1δ_{\rm D}^{-1/3}$ G($δ_{\rm D}$是多普勒因子)。
2018-08-18 astro-ph.HE
Multi-color optical monitoring of the BL Lacertae object S5 0716+714 during the 2012 outburst
我们在2012年1月和2月期间在光学波段监测了BL Lacertae对象S5 0716+714,在日间时间尺度上具有长时间跨度($>$ 5小时)和高时间分辨率。在这一监测期间,该物体在短时间内和一天之内都显示出剧烈的耀斑活动。对象具有高占空比值。检测为日内变异性(IDV)的光变曲线显示各种形状的变异性。变率幅值为12.81%~ 33.22%,平均值为$19.92\pm5.87$ %,总的震级变率分别为$\bigtriangleup B=1^{\rm m}.24$、$\bigtriangleup V=1^{\rm m}.42$、$\bigtriangleup R=1^{\rm m}.3$、$\bigtriangleup I=1^{\rm m}.23$。在观测期间,上升期间的平均变化率为$<CR>=0.035\pm0.009$ Mag/h,下降期间为$<CR>=0.035\pm0.014$ Mag/h。然而,在某些夜晚发现了不同的情况。有良好的波段间的相关性,但没有显着的时间滞后,日内和短的时间尺度。自相关函数的结果表明,变异的时间尺度范围从0.054天到0.134天。大多数夜晚表现出亮蓝(BWB)的色度趋势,发现一个弱的红亮(RWB)的趋势,少数夜晚的震级和颜色指数之间没有相关性。BWB趋势出现在短期内。在耀斑期间,光谱指数表现出顺时针循环的夜间。喷流中的激波模型和沿螺旋路径传播的激…
2017-06-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The year-scale X-ray variations in the core of M87
本研究分析M87核心年标度X射线变化,通过钱德拉观测区分耀斑与非耀斑态,发现核区4个团块符合团块化ADAF模型,揭示两种状态下光子指数与流量的不同相关性及耀斑演化机制。
2023-03-22 astro-ph.HE
Inter-Plasmoid Compton Scattering and the Compton Dominance of BL Lacs
基于磁重联的Blazar辐射模型成功地再现了许多观测到的光谱和时间特征,包括短持续时间的发光耀斑事件。等离子体团是重联层撕裂不稳定性的自洽副产物,是耀变体辐射的主要来源。相对论重联的动力学模拟表明,等离子体团的特征是其辐射粒子和磁场之间的粗略能量均分。这是等离子体团占主导地位的发射模型解释BL Lac天体观测到的康普顿比的明显缺陷背后的主要原因。在这里,我们证明了等离子体团之间的辐射相互作用,这一直被忽视,到目前为止,可以帮助缓解这一矛盾。我们发现,由大的,缓慢移动的等离子体团发射的光子可以是一个潜在的重要来源的软光子,然后向上散射,通过逆康普顿,由小的快速移动,相邻的等离子体团。这种等离子体团间的康普顿散射过程可以自然地发生在整个重联层中,在BL Lac源内的那些短而明亮的等离子体团动力耀斑中观察到的康普顿比增加,同时保持辐射粒子和磁场之间的能量均分。
2019-11-06 astro-ph.HE
Electromagnetic precursors to black hole - neutron star gravitational wave events: Flares and reconnection-powered fast-radio transients from the late inspiral
本研究利用广义相对论无力电动力学模拟发现,黑洞-中子星双星晚期旋近阶段的磁层相互作用会产生依赖磁场方向的电磁耀斑,可能引发类似快速射电暴的暂现源和X射线辐射,为引力波事件提供可探测的电磁前兆。
2023-09-28 astro-ph.HE
Multiple Components and Spectral Evolution of BL Lacertae as Revealed by Multiwavelength Variability and SED Modeling
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天文与天体物理研究所);College of Intelligent Systems Science and Engineering, Hubei Minzu University(湖北民族大学智能系统科学与工程学院)
通过多波段变性和光谱建模,研究揭示BL Lacertae的多个成分和光谱演变,发现光学至γ射线辐射和射电辐射来自不同区域,且光谱从中间同步辐射峰值向低同步辐射峰值转变。
2026-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Quantitative comparisons of VHE gamma-ray blazar flares with relativistic reconnection models
本研究通过粒子网格模拟与Mrk 421甚高能耀发观测的定量比较,约束了磁重联模型参数,偏好0.1 G磁场、大视角和错位层取向,为多普勒危机提供候选解释。
2023-08-11 astro-ph.HE
Discovery of X-ray flaring activity in the Arches cluster
我们提出了一个研究的拱门集群的基础上XMM-牛顿观测在过去的8年。出乎意料的是,我们发现,X射线发射与集群经历了显着的增亮在2007年3月/4月。我们研究了星团和耀斑发出的X射线连续辐射的起源。为了研究总X射线通量的时间变异性,我们将在几天的时间间隔内进行的观测的PN和MOS数据叠加,从而检测到耀斑发作。然后,我们构建了两个光谱数据集,一个对应于耀斑间隔(2007年3月/4月),另一个对应于源的正常静止状态。拱门星团的X射线光变曲线显示,在2007年3月/4月的时间段内,X射线发射量增加了70%,随后在接下来的一年里下降到耀斑前的水平;耀斑的短期持续时间被限制在4天以上。从耀斑光谱推断的温度和视线柱密度与在正常活动状态下测量的没有区别,这表明通量增强是热的起源。我们把X射线的变化归因于恒星的活动:早期型恒星可能通过风碰撞造成耀斑,而晚期型恒星可能通过磁重联造成耀斑。这两种可能性进行了讨论。
2010-11-17 astro-ph.HE
Second Scale Submillimeter Variability of Sagittarius A* during flaring activity of 2019: On the Origin of Bright Near Infrared Flares
在2019年,Sgr A* -银河系中心的超大质量黑洞-在近红外(NIR)中经历了前所未有的耀斑活动,与静止值相比,亮度增加了100倍。在这里,我们报告了ALMA在1.3 mm(230 GHz)处对Sgr A* 连续变化的观测-吸积率的示踪剂-在最亮的近红外耀斑检测到一个月后和2019年耀斑活动的中间进行。我们开发了一种创新的光变曲线提取技术,该技术(与ALMA的优秀灵敏度一起)使我们能够获得同时具有高时间分辨率(2秒)和高信噪比(~ 500)的光变曲线。我们构建了一个准确的内在结构函数的Sgr A* submm变异性,提高了以前的研究约两个数量级的时间尺度和一个数量级的灵敏度。我们比较了2019年6月与2001-2017年的变化行为,并认为明亮的近红外耀斑最可能的原因是磁重联。
2021-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simultaneous Multi-band Optical Follow-up Observations of a Gamma-Ray Flare in BL Lacertae
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan Key Laboratory of Survey Science, Yunnan University(西南天文研究所,云南省巡天科学重点实验室,云南大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Key Laboratory of Colleges and Universities in Yunnan Province for High-energy Astrophysics, Department of Physics, Yunnan Normal University(云南省高能天体物理高校重点实验室,云南师范大学物理系);Guangxi Key Laboratory for the Relativistic Astrophysics(广西相对论天体物理学重点实验室);Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra(齐尔纳格拉大学扬努什·吉尔天文学研究所);CAS Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院空间天文与技术重点实验室,中国科学院国家天文台)
研究BL Lacertae在2024年10月5日的伽马射线耀斑,通过多波段光学观测发现日内变异性,推导出黑洞质量上限,并发现可能的准周期振荡,支持湍流喷流模型。
2026-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Sgr A* X-ray flares from non-thermal particle acceleration in a magnetically arrested disc
Sgr A* 在近红外和X射线波段表现出耀斑,这些波段的亮度以$10-100$的倍数增加,持续$\approx 60$分钟。其中一个解释这些耀斑的模型是由吸积流中的磁重联事件加速的非热粒子的同步辐射。我们使用的结果从PIC模拟的磁重联后处理的三维双温度GRMHD模拟的磁制动盘(MAD)。我们确定电流片,检索它们的属性,估计它们的潜力,以加速非热粒子和计算预期的非热同步辐射。我们发现,MADs的通量爆发可以为将非热粒子加速到能量$γ_e \lesssim 10^6$并同时产生X射线和近红外耀斑提供合适的条件。通过选择合适的电流片参数和简化的同步辐射冷却方案,该模型可以同时再现静止和闪耀X射线的亮度以及X射线的谱形。虽然近红外耀斑主要是由于MAD通量爆发期间黑洞附近温度的升高,但X射线发射来自黑洞附近高磁化低密度区域的窄电流片和黑洞上通量重新连接的赤道电流片。因此,并不是所有的红外耀斑都伴随着X射线耀斑。非热耀斑发射可以扩展到非常硬($\lesssim 100$ keV)的X射线能量。
2022-02-14 astro-ph.HE
Pair-Regulated Klein-Nishina Relativistic Magnetic Reconnection with Applications to Blazars and Accreting Black Holes
相对论性磁重联是一种强大的媒介,通过它,在天体物理学中可以利用磁能,激发粒子,然后产生观测到的辐射。在一些系统中,最高能量的光子来自对由外部源供应的环境辐射浴进行康普顿化的粒子。如果发射粒子的能量足够高,这种逆康普顿(IC)散射就进入克莱因-西名区域,这与低能汤姆逊IC极限有两个显著的不同。首先,辐射损失变得固有地离散,粒子将其能量的一个阶单位分数传递给单个光子。第二,康普顿化光子可以与环境辐射成对产生,为磁重联的辐射反馈开辟了另一条通道。我们分析研究外部照明的高磁化重连系统,这两个影响是重要的。我们确定了一个普遍的(初始磁化独立)准稳态,其中从重连层发射的伽马射线被吸收在上游区域,和由此产生的热对占主导地位的流入等离子体的能量密度。然而,一个真正的对级联是不太可能的,和创建对的数密度仍然subdominant到原始等离子体的一个宽的参数范围。未来的粒子模拟研究可能会测试各个方面。对调节的Klein-Nishina重联可以解释平坦光谱射电类星体和黑洞吸积盘日冕的陡峭光谱(静止和闪耀)。
2021-07-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Petschek-type reconnection in the high-Lundquist-number regime during nonlinear evolution on the tilt instability
利用最近开发的自适应有限元磁流体动力学(MHD)程序研究了在高Lundquist数($S$)区域中由等离子体链形成支持的快速磁重联过程。我们采用一个二维不可压缩模型与一组约化的粘阻MHD方程。选择倾斜不稳定性设置以提供三步机制,其中两个弯曲的电流片最初在Alfvénic时间尺度上形成,然后是$S \ge S_c$等离子体团链的超Alfvénic生长的第二阶段(Baty 2020)。第三阶段达到一个随后的随机依赖于时间的重联制度与快速的时间平均速率独立的$S$获得。我们揭示了多尺度电流结构在磁重联,合并事件的等离子体团产生怪物等离子体团与冲击边界的流出区域。在足够高的$S$值(通常为$S \sim 100 S_c$),一个动态的Petschek型重联是实现了从一个小的中心区域包含几个等离子体团发出的慢模式的冲击对。最后,我们简要地讨论了我们的结果的相关性,解释耀斑活动在太阳日冕和托卡马克的内部中断。
2020-05-08 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-th
TeV gamma-ray spectral spikes produced by magnetic reconnection in blazar jets: the case of the 2014 high state of Markarian 501
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西中央物理研究中心);Universidade de São Paulo, Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas(圣保罗大学天文、地球物理与大气科学研究所);Instituto Mexicano del Petróleo (IMP)(墨西哥石油研究所)
研究通过磁重联驱动的双轻子辐射区模型,解释了2014年Markarian 501耀发期间观测到的TeV谱峰与X射线增强的关联现象。
2026-05-30 astro-ph.HE
Simultaneous magnetic polar cap heating during a flaring episode from the magnetar 1RXS J170849.0-400910
在2018年NuSTAR的一次定点观测中,我们从磁星1 RXS J170849.0 $-$ 400910探测到了一次持续2.2小时的耀斑。耀斑在$\sim25$秒内上升到最大通量比持续发射大6倍,具有高脉冲,均方根脉冲分数为$53\%$。脉冲轮廓形状由被半个旋转周期分开的两个峰值组成,峰值通量比为$\sim$ 2。耀斑光谱是热的,平均温度为2.1 keV。相分辨光谱表明,这两个峰具有相同的温度,但大小不同。这些观测结果以及简单的光变曲线模型表明,两个相同的对映点,可能是磁极,在耀斑开始时和整个持续时间内同时被加热。因此,耀斑的起源必须与磁星的全球偶极结构有关。这可能是最好的外部实现,通过扭曲到封闭的磁层偶极场线播种轰击极地足迹地点与精力充沛的对。在耀斑爆发后约1.86小时,发生了一次短爆发,并有3分钟的热尾。爆发尾也在源的自旋周期处脉动,并与耀斑轮廓相一致,这意味着这两种现象之间存在密切联系。爆发可能是由锚定在表面热点的相同扭曲偶极场线中的磁重联事件引起的,随后的返回电流为这些极帽提供额外的热量。
2020-01-23 astro-ph.HE
Particle Acceleration and the Origin of X-ray Flares in GRMHD simulations of Sgr A*
已从Sgr A* 观察到显著的X射线变异性和耀斑,但从理论观点来看,对其了解甚少。我们进行GRMHD模拟,考虑到人口的非热电子的能量分布和注入率的动机由PIC模拟的磁重联。我们探讨的影响,包括这些非热电子上的预测宽带变异的Sgr A*,并发现,X射线的变化是一个通用的结果,本地化的非热电子高度磁化的区域,在那里粒子很可能会被加速通过磁重联。这些高场区域与事件视界的接近形成了IR和X射线变化之间的自然联系,并解释了与X射线耀斑相关的快速时间尺度。这种变化的定性性质与观测结果一致,产生的X射线耀斑总是与红外耀斑重合,但反之亦然,即,有许多红外线耀斑没有对应的X射线。
2016-08-23 astro-ph.HE
A Model for Magnetic Reconnection as the Origin of TeV Outbursts from NGC 1275
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文学与天体物理重点实验室(南京大学));Tianfu Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
针对 NGC 1275 在 2022-2023 年间的 TeV 爆发,提出磁重联模型,通过喷流与介质相互作用产生等离子体团,解释多波段观测,并比较轻子与强子辐射机制。
2026-06-29 astro-ph.HE
Statistical analysis on X-ray flares from the nucleus and HST-1 knot in the M87 jet
本文研究了M87喷流中两个不同位置(核和HST-1)的X射线耀斑的统计特性,以揭示耀斑的物理起源。我们分析了M87的存档\textit{Chandra}数据,并确定了14个耀斑在细胞核和9个耀斑在HST-1。得到了每个耀斑的峰值强度($I_{\rm{P}}$)和耀斑持续时间($T_{\rm{fl}}$)。结果表明,核的$I_{\rm{P}}$和$T_{\rm{fl}}$的分布都服从指数相似的幂律分布。对HST-1也得到了类似的结果,并且在细胞核和HST-1之间没有发现明显的指数不一致。与太阳X射线耀斑相似,耀斑事件参数的幂律分布可以用磁重联触发的自组织临界性(SOC)系统来解释。我们的结果表明,来自核和HST-1的耀斑可能是由磁重联过程触发的。CORE和HST-1中$I_{\rm{P}}$和$T_{\rm{fl}}$分布的一致性指数表明,两个区域中磁重联的能量耗散维数是相同的。这两个区域的耀斑之间的强相关性也表明耀斑的物理起源相似。
2019-08-16 astro-ph.HE
Locating the Gamma-ray Flaring Emission of Blazar AO 0235+164 in the Jet at Parsec Scales Through Multi Spectral Range Monitoring
我们提出了一个主要的爆发在厘米,毫米,光学,X射线和伽马射线波长的BL Lacertae对象AO 0235+164在2008年的观测。我们分析了通量和线性偏振的多波段变化的时序,以及在7 mm处具有~0.15毫弧秒分辨率的甚长基线阵列(VLBA)图像的变化。通过概率论和蒙特卡罗模拟证实了不同波段事件的关联具有很高的统计显著性。一系列尖锐的峰值在光学线性偏振,以及一个显着的最大值在7毫米偏振的超光速射流结,表明快速波动的程度的有序的磁场。这些结果使我们得出结论,爆发发生在喷流在准静止的核心和超光速结,都在超大质量黑洞的下游>12秒差距。我们解释的爆发作为一个扰动的传播的结果,延长沿视线的光旅行的时间延迟,通过一个常设的准直冲击在核心和传播下来的射流,创造超光速结。多波长光变曲线在长时间尺度(月/年)上一起变化,但在短时间尺度上对应性较差。这一点,以及偏振的变化和爆发的双重位置,同意多区发射模型的预期,其中湍流在调制同步加速器和逆康普顿通量中起着重要作用。
2013-03-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Explanation for 13 consecutive days activities of Mrk 421
在Mrk 421的活动期内,同步辐射谱能量分布分量的峰位发生了迁移,并伴随着X射线和GeV-TeV $γ$射线带的孤焰。一个几何解释和标准的冲击或随机加速模型的耀变体发射很难再现这些观察到的行为。本文将重联电场引入到粒子输运模型中,对Mrk 421的观测行为进行了线性加速。我们注意到,在X射线和GeV-TeV $γ$ -射线波段,伴随着孤儿耀斑,多波长光谱能量分布特征通过移动峰值频率而演化的强有力证据提供了耀变体喷流中重要的静电加速诊断。选取合适的模型参数,将模拟结果应用于2010年3月Mrk 421的13天耀斑事件,重点研究了峰值频率移动后的多波长光谱能量分布特征的演化。电场强度与磁场强度的比值对同步辐射谱能量分布分量峰值频率的时间演化有重要影响。我们认为,静电加速通过移动峰值频率的多波长光谱能量分布特性的演变是合理的。基于模型结果,我们认为同步辐射光谱能量分布分量的峰值频率可能代表耀变体的一个暂时特征,而不是永久特征。
2020-09-14 astro-ph.HE
A comprehensive study of 2019-2020 flare of OJ 287 using AstroSat, Swift, and NuSTAR
OJ 287是一个被广泛研究的双黑洞系统,偶尔会出现明亮的X射线和光学耀斑。在这里,我们使用档案Swift和NuSTAR观测以及AstroSat的ToO观测,对2019-2020年期间观察到的第二亮X射线耀斑进行了详细的光谱研究。整个燃烧期分为三个状态,定义为低,中,高状态。硬度比(HR)与0.3-10.0 keV的积分通量的变化表明一个\enquote{softer-when-brighter}的行为,也如以前报道的基础上通量指数的变化。使用Swift、NuSTAR和AstroSat同时获得的高态X射线谱非常陡峭,幂律指数为$>$ 2。在AstroSat-SXT和LAXPC光谱中观察到一个显着的光谱变化,这与Swift-XRT和NuSTAR光谱一致。在高通量状态下的光学-UV和X射线光谱一起,表明出现了新的高BL Lacertae(HBL)组分。我们已经模拟了同步峰值与公开可用的代码命名为GAMERA低,中,高通量状态。我们的模型表明,需要高磁场来解释轻子情况下的高态。喷流内部磁场值的增加可能与吸积率的增加有关,正如在BH盘撞击情景中所预期的那样。颜色-星等图揭示了耀斑期间的\enquote{bluer-when-brighter}光谱能量分布色差。在不同的情况下,不同的色差或没有色差表明一个复杂的起源的光发射,这被认为是由光盘碰撞或通过同步辐射在喷流中产生。
2021-09-07 astro-ph.HE
On the origin of the gamma-ray emission from the flaring blazar PKS 1222+216
平谱射电类星体PKS 1222+216是在费米望远镜上的LAT发出警报后,在一个高度活跃的伽马射线阶段,由MAGIC在非常高能量的伽马射线波段探测到的。其相对较硬的光谱没有截止,加上观察到的时间尺度上的变化约10分钟的挑战标准的排放模型。如果发射起源于位于BLR内部的相对论性喷流的一部分,由于对产生过程,预计会严重吸收几十GeV以上的伽马射线。这些观测结果表明,存在一个非常紧凑的(R_b ~5 x 10^{14} cm)和非常快的斑点,位于BLR半径之外,负责快速变化的高能量通量。然而,LAT记录的GeV通量的长期(天-周)相干演化表明,也可能有来自另一个更大的发射区的实质性贡献。我们模拟了PKS 1222+216在MAGIC探测时期的光谱能量分布,假设了三种不同的情况:(1)一个区域模型,只考虑来自BLR外部的紧凑斑点的发射;(2)考虑紧凑的斑点加上位于BLR外部的填充整个射流横截面的发射区域的两区模型和(3)一个两区模型与BLR内的射流发射区。我们发现,在所有的情况下,从紧凑的斑点的高能量发射占主导地位的逆康普顿散射的红外热辐射的尘埃环面。这两个区域都是物质主导的,坡印廷通量可以忽略不计。这些结果不利于模型,其中紧凑的斑点是重联事件内的喷射或“针”的高能电子的结果。相反,观测框架和我们的辐射模型可以与射流重新准直并集中在距离中央BH很远的地方的情况兼容。
2011-08-16 astro-ph.HE
Plasmoid formation in global GRMHD simulations and AGN flares
在相对论喷流中,作用于所有尺度的主要耗散过程之一被认为是由磁重联控制的。这种耗散过程已经在理想化的环境中进行了研究,例如重连层,它在合并的岛屿中发展并导致等离子体团的产生,最终导致有效的粒子加速。在流向黑洞的吸积流中,在流的湍流演化过程中,重联层可以迅速发展和破坏。我们提出了一系列的二维广义相对论磁流体动力学模拟环面吸积到旋转黑洞集中我们的注意力在电流片的形成和演化。最初,环被赋予极向磁场,该极向磁场具有沿径向方向的多环结构和交替极性。在重联过程中,等离子体团和等离子体团链的发展导致耀斑活动,从而导致可变的电磁光度。我们描述的方法开发自动跟踪的等离子体团,在模拟过程中产生和弹出,对比的行为,多回路的初始数据中遇到的典型的模拟吸积黑洞具有初始偶极场组成的一个循环。最后,我们讨论的影响,我们的研究结果的可变性预期在吸积超大质量黑洞。
2020-02-05 astro-ph.HE gr-qc
Rapid Variability of Mrk 421 During Extreme Flaring as Seen Through the Eyes of XMM-Newton
本文利用 XMM-Newton 对 Mrk 421 极端 X 射线耀发的 25 小时准连续观测,分析光谱与时滞,发现最短 300 s 的快速变化,并支持等离子体团主导磁重联模型。
2024-02-29 astro-ph.HE
Variations in emission from episodic plasmoid ejecta around black holes
在X射线双星和活动星系核(AGN)中观测到的X射线和射电耀斑是由这些系统中黑洞附近吸积流的等离子体喷出物中的高能电子引起的。有人认为,磁重联可能发生在黑洞周围的吸积盘上方的日冕,这驱动类似于太阳日冕物质抛射(CME)现象的等离子体团外流。X射线和射电耀斑是在这个过程中产生的高能电子的发射。由于耀斑的发射区位于黑洞事件视界附近,因此耀斑的发射将受到狭义和广义相对论效应的影响。我们目前的计算耀斑发射从围绕黑洞和等离子体团喷出物发射的内吸积盘的等离子体团轨道时,广义相对论效应是至关重要的,在确定所观察到的随时间变化的性质的排放。我们考虑充分的广义相对论辐射转移计算的排放从不断发展的喷出物从黑洞系统,适当占差分到达时间的光子从等离子体团发射,并确定等离子体团的发射光变曲线时,他们在轨道上,当他们打破他们的磁约束。本文还讨论了吸积黑洞耀斑辐射随时间变化的光谱观测结果。
2015-10-06 astro-ph.HE
On the Origin of Gamma-ray Flares from Bright Fermi Blazars
从耀变体观测到的伽马射线耀斑的起源是喷流物理学中的主要谜团之一。我们试图解决这个问题,一种新的光谱能量分布(SED)拟合技术,探讨了耀斑模式中确定的宽带SED的两个伽玛射线明亮的耀变体3C 279(z=0.54)和3C 454.3(z=0.86),使用近同时的无线电到伽玛射线观测。对于这两个源,伽玛射线通量强烈相关的SED峰和康普顿优势的分离。我们建议,辐射电子人口的频谱硬化和/或多普勒因子的增强可以自然地解释这些观察。在这两种情况下,磁重联都可能在为明亮的伽马射线耀斑提供动力方面发挥关键作用。
2021-11-08 astro-ph.HE
General relativistic MHD simulations of non-thermal flaring in Sagittarius A*
人马座A* 在其多波长发射中表现出规律性的变化,包括每日的X射线耀斑和大致连续的近红外(NIR)闪烁。这种变化的起源仍然是模糊的,因为逆康普顿和同步辐射都是可能的辐射机制。底层的粒子分布也没有得到很好的约束,特别是非热贡献。在这项工作中,我们采用GPU加速的广义相对论磁流体动力学(GRMHD)代码H-AMR进行耀斑通量分布的研究,包括粒子加速的影响,第一次在高分辨率的3D模拟的Sgr A*。对于粒子加速,我们使用广义相对论射线追踪(GRRT)程序BHOSS进行辐射转移,假设混合热+非热电子能量分布。我们提取~60 h光变曲线在亚毫米,近红外和X射线波段,并比较功率谱和累积通量分布的光变曲线的统计描述Sgr A* 耀斑。我们的研究结果表明,在弱磁化吸积流中,由顺磁驱动的重联产生的电子的非热布居导致适度的NIR和X射线耀斑,并合理地描述了X射线通量分布,同时满足多波长通量约束。这些模型表现出高rms%振幅,在近红外和X射线中均>~150%,吸积速率的变化驱动230~GHz通量变化,与Sgr A* 观测一致。
2021-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-energy synchrotron flares powered by strongly radiative relativistic magnetic reconnection: 2D and 3D PIC simulations
本文通过2D/3D辐射PIC模拟OSIRIS研究相对论性磁重联中的高能同步耀发,揭示磁岛压缩、辐射冷却及QED效应的作用。
2023-03-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
VHE gamma-ray intranight variability from BL Lacertae during the extreme flaring state of 2022
Tokai University(东海大学);Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所);INFN and Università degli Studi di Siena(意大利国家核物理研究所和锡耶纳大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);FSLAC IRL 2009, CNRS/IAC(中法天文卫星项目,法国国家科学研究中心/加那利天体物理研究所);Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC(安达卢西亚天体物理研究所-西班牙高等科学研究理事会);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系);INFN Sezione di Napoli(意大利国家核物理研究所那不勒斯分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);Max-Planck-Institut für Physik(马克斯·普朗克物理研究所)
研究BL Lacertae在2022年极端耀斑期间的高能伽马射线日内变异性,分析其多波段辐射和谱能量分布,揭示相对论电子分布和喷流物理参数的变化。
2026-04-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing dissipation mechanisms in BL Lac jets through X-ray polarimetry
blazar喷流中能流的耗散对相对论粒子的加速起着关键作用。耗散过程通常考虑两种可能性,磁重联-可能由磁主导射流的不稳定性触发-或冲击-对于弱磁化流。我们认为极化功能预期的两种情况下分析的结果,最先进的模拟。对于磁重联的情况下,我们得出结论,使用全球相对论MHD模拟的结果,发射可能发生在湍流区域与非结构化磁场,虽然模拟不允许我们得出坚定的结论。另一方面,与当地的粒子在细胞中的模拟,我们表明,与磁场的几何形状适合于粒子加速的冲击,自生磁场在冲击前主要是正交的冲击法线,并成为准平行的下游。基于这一结果,我们开发了一个简化的模型来计算偏振度的频率依赖性,假设高能粒子注入的冲击和冷却下游。我们将我们的结果应用于HBL,耀变体的最大同步辐射输出在紫外软X射线能量。虽然在光学波段中,预测的偏振度较低,但在X射线发射中,其理想地可以达到50\%,特别是在活动/闪耀状态期间。在活动状态下进行的光学和X射线波段测量之间的比较(计划中的{ \it IXPE}卫星可行)预计将对耗散和加速过程提供有价值的限制。
2018-06-12 astro-ph.HE
Multi-band optical variability of the Blazar S5 0716+714 in outburst state during 2014-2015
我们分析了BL Lacertae天体S5 0716+714在2014年11月至2015年3月爆发期间的多波段光学行为。我们在三个观测站,一个在印度,两个在保加利亚,在B,V,R和I波段进行了准同步观测。我们测量了多波段光通量,颜色和光谱的变化,这耀变体的日内和短时间尺度。该源在分析期间处于燃烧状态,并在所有波长上显示出强烈的变化。目标在2015年1月18日达到R波段11.6等,这是S5 0716+714有史以来最亮的值。离散关联函数方法在没有可测量的时间滞后的波段之间产生了良好的相关性,这意味着这些波段中的辐射源自相同的区域和相同的机制。我们还使用了结构函数技术来寻找光变曲线中的特征时间尺度。在快速变化的时间,没有证据表明源显示光谱变化的幅度被发现的时间尺度。变化幅度随频率的增加而增加,在B波段耀斑状态下最大值为$\sim$ 22%。我们发现在分析期间,我们的源的占空比为$\sim$ 90%。我们还研究了S5 0716+714的光谱能量分布,使用B,V,R和I数据点21个夜晚。我们简要地讨论了最有可能负责其流量和光谱变化的物理机制。
2015-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
A kinetic model of jet-corona coupling in accreting black holes
该研究构建了首个基于动力学等离子体物理的黑洞吸积日冕模型,通过广义相对论粒子网格模拟揭示磁重联调控日冕辐射与喷流发射的耦合机制,并解释X射线耀发与射电喷流抛射的关联。
2025-04-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph