Gamma-Ray Bursts at TeV Energies: Theoretical Considerations
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最明亮的爆炸,由超相对论喷流提供动力。它们的即时$γ$射线发射短暂地超过了天空中其余的$γ$射线,使它们能够从宇宙学距离上被探测到。它是其次是,有时部分重叠,类似的能量,但非常宽带和持久的余辉发射。虽然大多数伽玛射线暴都是在几兆电子伏以下被探测到的,但在高能量($\gtrsim0.1\;$ GeV)下探测到的伽玛射线暴超过一百个,现在已经用\textit{Fermi}大面积望远镜(LAT)观测到了几个高达几十GeV的伽玛射线暴。一个新的电磁窗口,在非常高的能量(VHE)域($\gtrsim0.1\;$ TeV)最近打开的余辉发射的探测$(0.1$ \textendash $1)\,$ TeV能量带的地面成像大气切伦科夫望远镜。VHE光谱成分的发射机制尚未完全了解,它的检测提供了重要的限制伽玛射线暴物理。本文简要介绍了在伽玛暴中产生VHE辐射的轻子和强子机制。同样的机制也可能导致在许多\textit{Fermi} -LAT伽玛暴的瞬发过程中出现高能光谱成分。它的延迟发病和长时间的可能起源,以及进入余辉阶段,发射区和相对论性无碰撞冲击物理的影响进行了讨论。利用伽玛暴作为理想的探头约束模型的河外背景光和星系间磁场,以及用于测试洛伦兹不变性违反的关键结果,提出。
2022-06-06 astro-ph.HE
Temporal Correlation between Positive-Charged Cosmic Ray Flux and Solar Polar Field Variation: Insights from Delayed Modulation Analysis
本研究利用 AMS 和 WSO 数据分析地球附近宇宙射线的时间依赖性调制,发现质子通量与太阳极区磁场间存在约 10 个月且随刚度变化的时间滞后关系,并提出了相关机制,为空间天气预报和任务安全提供了重要见解。
2025-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
High energy time lags of Gamma Ray Bursts
本研究利用费米卫星数据,通过离散相关函数法分析70个伽马射线暴的多能段谱延迟,发现负延迟对应额外晚现的高能硬谱成分,证明LLE谱延迟可作为GRB辐射成分的诊断工具。
2025-03-21 astro-ph.HE
Statistics of VHE gamma-Rays in Temporal Association with Radio Giant Pulses from the Crab Pulsar
本研究的目的是寻找来自蟹状星云脉冲星的射电巨脉冲(GP)和甚高能(VHE,E>100 GeV)伽马射线之间的共同发射引擎的证据。用Effelsberg射电望远镜和Westerbork综合射电望远镜在1.4 GHz上对蟹状星云脉冲星进行了16小时的同时观测,用MAGIC大气伽马射线成像切伦科夫望远镜在60 GeV以上的能量上进行了16小时的同时观测。我们搜索的无线电和VHE伽马射线发射与不同长度的搜索窗口和不同的时间滞后到无线电GP的到达时间之间的统计相关性。分别针对P1和P2相位范围,对与无线电GPS发生相关的VHE伽马射线数量的增强进行了专门的搜索。在无线电数据样本中已检测到99444个无线电GPS。我们没有发现任何搜索窗口中的GPS和VHE光子之间的显着相关性。根据相切割和选择的搜索窗口,我们发现在95%的置信水平上的VHE伽马射线事件的增加与无线电GPS的平均蟹状星云脉冲星VHE通量的7%和61%之间的P1和P2相位范围分别上限。这使得在脉冲VHE通量的12%至2900%(取决于搜索窗口持续时间和相位切割)的无线电GP期间通量增加的上限。这是迄今为止报道的伽马射线发射和射电GPS之间相关性的最严格上限。
2020-01-31 astro-ph.HE
Characterizing Gamma-Radio Delayed Flaring Activity from Blazars
MSU(密歇根州立大学);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学);HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(匈牙利研究与创新天文学与地球科学研究中心);University of Wisconsin—Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
研究blazars中伽马射线与射电活动的延迟关系,通过Fermi-LAT和RATAN-600数据发现延迟耀斑活动,揭示了射电延迟与伽马射线活动的关联。
2026-04-04 astro-ph.HE
Stability of radiation-pressure dominated disks. I. The dispersion relation for a delayed heating alpha-viscosity prescription
本文导出并研究了滞后加热和超前加热的吸积盘的色散关系。我们遵循α处方,但允许加热和压力扰动之间的时间偏移(τ),以及加热对压力变化的响应减弱。本文详细研究了辐射压比为1 - β的圆盘色散关系的解。对于τ<0(延迟加热),增长率的实数解的数目和符号取决于时滞和加热响应与压力扰动的比值,τ。如果延迟大于临界值(例如,若Ωτ<-125,α=0.1,β=0,θ =1)存在两个实解,且都是负的.这些结果意味着延迟加热可以稳定辐射压主导的吸积盘。
2011-06-12 astro-ph.HE
A strong radio brightening at the jet base of M87 during the elevated very-high-energy gamma-ray state in 2012
我们报告了2011年2月至2012年10月期间利用VLBI射电天体测量探索(VERA)和欧洲VLBI网络(EVN)对M87喷流进行的密集射电监测观测,以及Fermi-LAT获得的同期高能伽马射线光变曲线。在此期间,在VHE伽马射线下报告了M87通量的升高水平。我们用VERA在22和43 GHz探测到了与VHE活动相一致的来自未分辨喷流基底(射电核心)的射电通量密度的显著增加。与此同时,我们在5GHz的EVN上证实了HST-1(另一个伽马射线产生候选站点)在其通量密度和结构方面保持静止。这些射电波段的结果表明,2012年VHE γ射线活动起源于距中心超大质量黑洞0.03pc或56 Schwarzschild半径范围内的喷流底部.我们进一步进行了VERA天体测量的M87核心在耀斑期间,并检测到核心之间的移动22和43 GHz。我们还发现,在43,22和5GHz的无线电核心耀斑的一个明确的频率依赖性的演变;无线电通量密度增加更快,在更高的频率与更大的振幅,和光变曲线清楚地显示在22和43 GHz的峰值之间的时间滞后。这表明在VHE事件期间,在黑洞附近产生了一个新的无线电发射分量,然后随着同步辐射不透明度的逐渐降低而向外传播。通过结合这些结果,我们估计了新生成分的表观速度,并得出了小于~0.2c的亚光速速度。这个数值明显慢于2008年突出的VHE耀斑事件期间从核心出现的超光速(~1.1c)…
2014-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Delayed Development of Cool Plasmas in X-ray Flares from kappa1 Ceti
中子星内部成分探测器(NICER)X射线天文台在2019年观测到两个强大的X射线耀斑,相当于附近年轻的太阳类恒星kappa 1 Ceti的超级耀斑。NICER跟踪每个耀斑从开始到早期衰变,在峰值附近收集超过30 cts s-1的数据,从而能够对耀斑上升进行详细的光谱变化研究。9月的耀斑变化很快,约为800秒,而12月的耀斑时间尺度要长几倍。在这两个耀斑中,硬带(2-4 keV)的光变曲线显示出典型的恒星X射线耀斑的变化与快速上升和缓慢衰减,而软X射线光变曲线,特别是9月的耀斑,有延长的平峰。时间分辨谱需要kT ~0.3-1 keV和~2-4 keV的两个温度等离子体分量。两个分量的变化类似,但冷分量滞后约200秒,与热分量相比,排放测量(EM)小4-6倍。与流体动力学耀斑环模拟的比较表明,冷分量来自磁环足点附近的X射线等离子体,主要通过热传导冷却。时滞表示蒸发气体通过整个火炬回路的行进时间。冷组件具有几倍的EM比其模拟的对应物,这表明抑制传导冷却可能由环路横截面积或湍流波动的膨胀。冷分量的时间滞后和小的EM比提供了重要的限制耀斑环路的几何形状。
2023-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Very high energy follow-up observations of GRBs detected by Fermi and Swift
在许多关于伽马射线暴及其余辉的理论模型中,都预言了100 GeV以上的光子辐射。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)探测到了延迟的高能辐射(在爆发静止坐标系中高达90 GeV),在爆发的早期余辉阶段没有发现高能光谱截止的证据。一个地面望远镜阵列,对费米和雨燕卫星探测到的100 GeV以上的伽马射线敏感。这些观测并没有得出结论性的探测结果,而且从这些观测中获得的极高能(VHE,E>100 GeV)伽马射线通量的上限是迄今为止最受限制的。
2011-11-05 astro-ph.HE
Search for a correlation between very-high-energy gamma rays and giant radio pulses in the Crab pulsar
我们提出的绿岸射电望远镜和VERITAS伽马射线望远镜,寻找甚高能量(VHE)伽马射线($E_γ >$ 150 GeV)和巨射电脉冲(GRP)的螃蟹脉冲星在8.9 GHz的发射之间的相关性之间的联合观测活动的结果。在2008年12月和2009年11月和12月的四个晚上,在11.6小时的同时观测中,共记录了15366个GRP。我们在GRP事件到达时间周围的时间窗口内寻找脉冲伽马射线发射的增强。总的来说,8个不同的时间窗口,持续时间范围从0.033毫秒到72秒被定位在三个不同的位置相对于GRP搜索增强的伽马射线发射滞后,导致,或同时,GRP事件。此外,我们对主脉冲GRP和脉冲间GRP以及我们的数据样本中最具活力的GRP进行了单独的搜索。没有显着增强脉冲VHE发射中发现任何预先搜索。我们设置的上限的5-10倍的平均VHE流量的蟹状星云脉冲星的流量同时与脉冲间GRP单旋转周期的时间尺度。在脉冲间GRP周围的$\sim$ 8秒时间尺度上,我们设定平均VHE通量的2-3倍的上限。在最近的框架内的蟹状星云脉冲星的脉冲VHE发射模型,预期的VHE-GRP发射相关性低于推导的限制。
2012-10-17 astro-ph.HE
Evidence for a Delayed UV Counterpart to X-ray Quasi-periodic Eruptions in Ansky
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Instituto de Estudios Astrofísicos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales(迭戈波特莱斯大学工程与科学学院天体物理研究所);Centro Interdisciplinario de Data Science, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales(迭戈波特莱斯大学工程与科学学院跨学科数据科学中心);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
研究发现Ansky中首次检测到与X射线准周期喷发信号时间耦合的紫外响应,紫外发射显示五次周期内相干调制,延迟0.96天,交叉相关系数达0.6,探讨了可能的扩散时间或光行进时间机制。
2026-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time lags as proxy of spectral evolution in gamma-ray bursts
Università di Palermo(巴勒莫大学);INAF - Osservatorio Astronomica di Brera(意大利国家天体物理研究所布里拉天文台);Sorbonne Université(索邦大学);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所);Institut Universitaire de France(法国高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);INFN – Sezione di Milano–Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部)
通过分析两个明亮GRB的时间延迟,发现正延迟对应谱软化,负延迟指示新高能成分出现,为理解瞬时辐射机制提供诊断工具。
2026-06-09 astro-ph.HE
The ever-surprising blazar OJ 287: multi-wavelength study and appearance of a new component in X-rays
我们在2016年7月至2017年7月期间对其强光学到X射线活动期间的OJ 287发射进行了多波长光谱和时间调查。来自\emph{Fermi} -LAT的每日$γ$ -射线通量与无变率一致。强的光学-X射线变化性伴随着X射线光谱的幂律谱指数从$< 2$到$>2$的变化,变化通常与光学偏振特性的变化相关。在四个连续段期间光学与X射线发射之间的互相关显示出同时的光学紫外(UV)变化,而X射线和UV/光学仅在中间两个段期间同时发生。在第一段中,结果表明X射线滞后于光学/UV,而在最后一段中,X射线领先于$\sim$ 5-6天。最后一段也显示了一个系统的趋势,变化首先出现在较高的能量,其次是较低的能量。VHE活动前的LAT谱与静止状态前的LAT谱相似,而在VHE活动期间LAT谱变硬,并且在VHE活动期间LAT谱与外推的VHE谱一致。总的来说,在高活动期的宽带光谱能量分布(SED)是一个典型的OJ 287 SED和HBL SED的组合,并可以解释在一个两区轻子模型,与第二个区位于秒差距尺度,超出了宽线区域,负责HBL的光谱。在VHE活动之前、期间和之后,极化特性从系统到混沌再回到系统的变化表明磁场和湍流的动态作用。
2018-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Lorentz invariance violation search with flaring active galactic nuclei observations of the first Large-Sized Telescope of CTAO
LPNHE(巴黎高等粒子物理研究中心);LAPP(阿讷西高能物理与应用实验室)
通过分析CTAO首次大型望远镜对活动星系核耀斑的观测数据,研究高能天体快速变化以约束洛伦兹不变性违反的特征能量尺度。
2026-04-11 astro-ph.HE
A strong limit on the very-high-energy emission from GRB 150323A
2015年3月23日,VERITAS对$Swift$ -BAT探测到的伽马射线暴做出了回应,观测开始于BAT发射开始后270秒,而BAT主要发射峰值仅为135秒。在140 GeV以上没有检测到统计上显著的信号。40分钟积分中的VERITAS通量上限相当于约1%的提示通量。我们的限制是特别重要的,因为甚高能量(VHE)的观测开始后,只有$\sim$ 2分钟的即时发射达到峰值,和$Fermi$ -LAT观测的许多其他爆发已经揭示,高能发射通常是延迟相对于即时辐射和持续时间长得多。此外,GRB~ 150323 A($z=0.593$)的接近限制了河外背景光在100-200 GeV的衰减为$\sim 50$ %。我们的结论是,GRB 150323 A有一个本质上非常弱的高能余辉,或GeV的频谱有一个营业额低于$\sim100$ GeV。如果伽玛射线暴爆炸成一个大质量的恒星风,VHE未检测到约束风密度参数为$A\gtrsim 3\times 10^{11}$ g cm $^{-1}$,符合标准的沃尔夫-拉叶祖。或者,爆炸波的VHE辐射在ISM这样的非常稀薄的介质中会很弱,因此不能排除GRB 150323 A的环境。
2018-03-03 astro-ph.HE
Measuring the correlation length of intergalactic magnetic fields from observations of gamma-ray induced cascades
上下文在星系际介质中,由甚高能γ射线(VHE)引发的电磁级联γ射线辐射的成像和定时特性依赖于星系际磁场(IGMF)的强度B和相关长度λB。目标。我们研究了用γ射线望远镜观测级联辐射同时测量B和λB的可能性。方法.对于每种测量方法,我们发现级联信号的两个特征,这两个特征在不同的组合中对IGMF B和λB值敏感。对于使用河外VHE γ射线源周围扩展发射观测进行IGMF测量的情况,两个特征是表面亮度轮廓的斜率和级联源的总体尺寸。对于来自时间延迟发射的IGMF测量的情况,这两个特征是级联发射光曲线的初始斜率和级联信号的总持续时间。结果我们发现,只要关联长度在10 kpc< λB <1 Mpc的范围内,测量级联诱导的扩展发射和/或光变曲线的斜率都可以潜在地提供IGMF关联长度的测量。对于超出这个范围的相关长度,伽马射线观测可以提供λB的上限或下限。这两种方法中的后一种方法在不久的将来有很大的希望,可以使用当前/下一代γ射线望远镜的测量值提供测量/约束。结论. IGMF相关长度的测量将提供对其起源的重要约束。特别是,它将能够区分银河风起源的IGMF和宇宙起源的IGMF。
2013-07-10 astro-ph.HE
The long term X-ray time-lags of NGC 4051
本文给出了塞弗特星系NGC 4051的长期的、依赖于频率的X射线时间滞后。我们使用Rossi X射线定时探测器在2-4、4-7和7-10 keV波段的光变曲线,并在$10^{-7}-10^{-6}$ Hz处测量了时间滞后。这是活动星系核时滞被测量的最低频率范围。在较高的能量带的变化延迟相对于我们观察到的变化在2-4千电子伏,在协议的时间滞后在高频率。当我们把我们的结果与在较高频率下的时间滞后的模型拟合结果结合起来时,我们发现NGC 4051中的X射线硬滞后在从$\sim 10^{-7}$到$\sim 10^{-3}$ Hz的宽频率范围内遵循斜率$\sim -1$的幂律。这与天鹅座X-1的时间滞后是一致的,这一结果进一步支持了活动星系与银河系X射线黑洞双星之间的类比。
2019-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time Lag in Intra-Day Variability of Sgr A* between the Light Curves at 90 and 102GHz
我们在90和102 GHz下对SgrA* 的通量密度进行了观测,以便使用先前在较低频率下报道的Nobeyama毫米波阵列来检测这些频率之间的时间滞后。我们在2005年4月6日观测期间探测到一个射电耀斑,并计算了光变曲线之间的z变换离散关联函数。没有检测到这些频率之间的时滞。如果膨胀等离子体模型解释了低频下的时间滞后,则90GHz处的光变曲线将相对于102GHz处的光变曲线延迟。这一结果表明,在银河系中心黑洞附近喷出的等离子体团可能是广泛多样的,特别是在光学厚度。另一种可能性是,100GHz以上的大部分磁通量并不源自斑点。
2013-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Analysis and modelling of the multi-wavelength observations of the luminous GRB 190114C
极高能(VHE; $\geq 10$ GeV)光子预计来自最近和最亮的伽马射线暴(GRB)。VHE光子,能量高于300 GeV,最近由MAGIC合作报告了这次爆发。在GRB 190114 C之后,立即进行了大规模的观测活动,覆盖了大部分电磁波谱。本文给出了GRB 190114 C的LAT光变曲线,表明它具有与其它明亮的LAT爆发相似的特征;第一个高能光子($\geq$ 100 MeV)的发射随瞬发相的开始而延迟,并且通量光变曲线呈现长寿命发射(持续时间比瞬发相长得多)和短暂的亮峰(位于长寿命发射的开始处)。通过对多波长观测结果的分析,我们发现,LAT和GBM的短寿命亮峰与同步辐射自康普顿逆激波模型相一致,而长寿命亮峰与标准同步辐射正激波模型相一致,该模型是从类星风分层介质演化为类ISM均匀介质的过程。给定最佳拟合值,同步加速器反向冲击辐射产生的明亮的光学闪光是预期的。从我们的分析中,我们推断,高能量的光子产生的减速阶段的流出和一些额外的过程中同步在向前冲击应被认为是正确地描述LAT光子的能量超过同步极限。此外,我们认为,一个具有磁场的外流可以描述伽玛暴190114 C的光变曲线中所表现出的偏振和性质。
2019-06-25 astro-ph.HE
On the nature of QPO phase lags in black hole candidates
X射线双星中准周期振荡(QPO)的观测是理解这些神秘系统许多方面的关键。在吸积黑洞中,与QPO有关的傅里叶相位滞后的复杂现象是最令人困惑的观测效应之一。在这封信中,我们表明,QPO属性,包括相位滞后,可以解释在一个简单的情况下,振荡介质提供了一个新出现的频谱反馈的框架。我们证明了QPO波形是由扰动和时间延迟响应因子的产物,其中响应是能量依赖的。这种效应的本质属性是它的非线性和乘法性质。我们的乘性混响模型成功地描述了QPO成分的能量依赖的功率谱,以及在不同的能量带信号之间的相位滞后的外观。我们将我们的模型应用于罗西X射线定时探测器在BH候选XTE J1550-564中观察到的QPO。我们简要地讨论了所观察到的能量依赖的QPO混响时间和振幅的性质的幂律谱分量及其变异性的影响。
2012-05-03 astro-ph.HE
Reverberation evidence for Stream Collision and Delayed Disk Formation in Tidal Disruption Events
针对经典潮汐瓦解事件理论无法解释的紫外/光学过亮问题,研究通过分析约30个TDE的多波段回响特征,排除包层再处理模型,证实星流碰撞结合延迟吸积盘形成模型可统一解释多样的TDE观测现象。
2025-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Field constraints from detected very high-energy Gamma-Ray Bursts using the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能与替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与仪器研究所)
本文通过模拟CTAO观测数据,利用光谱-时间拟合方法,研究CTAO在完全部署后对星际磁场强度的约束,显示其可探测至10^-15 G量级,并基于GRB 221009A观测支持3×10^-17 G的磁场强度。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray time delays in the Narrow Line Seyfert 1 galaxy PG 1244+026
本文分析了窄线塞弗特1(NLS 1)星系PG 1244+026($M_{\rm BH}\sim 10^7 M_{\rm sun}$,$L/L_{\rm Edd}\sim 1$)的X射线时滞。软(0.3--0.7 keV)和硬(1.2--4.0 keV)变化之间的时间延迟显示了从低频硬滞后到高频软滞后的良好建立的转换。低频硬滞后定性地与波动模型的传播一致,具有反射分量的一些长时间尺度响应。高频软滞后似乎在宽频带上延伸,我们将其分为两个窄频率范围,并将滞后作为每个频率范围的能量的函数进行检查。在高频下,软过量发射相对于硬能带延迟,而没有任何对应的强、硬X射线反射特征。在甚至更高的频率下,在最软的能量处可以看到软滞后,以及铁K $α$混响信号的初步证据。这些结果表明,在确定NLS 1的滞后时,再处理和反射是重要的。
2014-01-05 astro-ph.HE
The changing X-ray time lag in MCG-6-30-15
MCG-6-30-15是在X射线波段观测到最多的窄线塞弗特1星系之一。在本文中,我们检查X射线的时间滞后,在这个源使用的观测(440 ks曝光),共600 ks的XMM-牛顿望远镜(300 ks在2001年和300 ks在2013年)。新旧观测结果都显示出通常的硬滞后,随着能量的增加而增加,然而,在低于~ 1 e-4 Hz的频率下,硬滞后转变为软滞后。在这个源的最高频率(~ 1 e-3 Hz)显示出一个明显的软滞后,如前所述的第一个300 ks的观测,但没有明显的铁K滞后检测在旧的或新的观测。软滞后在旧观测中比在新观测中更显著。观测结果与混响解释一致,其中软反射发射相对于硬幂律分量延迟。这些光谱计时结果表明,两个不同的变化机制是重要的,在这个来源:固有的日冕变化(这导致相关的变化,在再处理的排放),和几何变化的日冕。由于几何变化引起的变化不会导致反射中的相关变化,因此抑制了铁K滞后的清晰检测。
2014-08-21 astro-ph.HE
Soft lags in neutron star kHz Quasi Periodic Oscillations: evidence for reverberation?
现在已经从恒星质量和超大质量黑洞中探测到了高频软混响滞后。他们的解释涉及到反射到一个吸积盘的硬源的光子,产生延迟反射发射,与时间滞后一致的光之间的传播时间照射源和磁盘。与时钟的位置无关,kHz准周期振荡(QPO)发射被认为是来自中子星的边界层。在这里,我们通过测量来自4U 1608 -52的较低kHz QPO的软滞后和滞后能量谱来搜索kHz QPO发射的混响特征。在565和890 Hz之间检测到3-8 keV和8-30 keV调制发射之间的软滞后,范围从~15到~40微秒。软滞后不随频率而恒定,并且在680 Hz和890 Hz之间示出平滑减小。宽带X射线光谱被建模为一个磁盘和热康普顿化的组件,加上一个广泛的铁线,预计从反射的总和。谱参数与QPO频率之间存在平滑的关系,特别是拟合的内盘半径随频率稳定减小。无论是在滞后能量谱的铁线周围的颠簸,和滞后的变化和推断的内部磁盘半径的变化之间的一致性,从频谱拟合或QPO频率,表明软滞后可能确实涉及硬脉动QPO源在磁盘上的混响。
2013-04-20 astro-ph.HE
Extremely rapid x-ray flares of tev blazars in the rxte era
耀变体在极高能(VHE)$γ$射线中的快速耀斑挑战了对活动星系核(AGN)喷流的普遍理解。通常认为,相同的超相对论电子数是造成X射线和VHE发射的原因。因此,我们在整个罗西X射线定时探测器档案数据库中系统地搜索了TeV耀变体亚小时时间尺度的X射线耀斑。我们发现了PKS 2005-489和S5 0716+714的快速耀斑,以及1 ES 1101-232的候选快速耀斑。特别是,PKS 2005-489的特征上升时间尺度不到半分钟,据我们所知,这是已知活动星系核耀斑中最短的波长。这些快速耀斑的时间尺度表明,中心超大质量黑洞的大小并不是耀斑发射区物理大小的硬性下限。PKS 2005-489在耀斑中表现出可能的硬滞后,这可能归因于粒子加速(注入),其耀斑分量在首次出现时具有最硬的光谱。对于所有耀斑,耀斑成分都显示出与$Γ=1.7-1.9$相似的硬谱,我们在假设同步辐射冷却的情况下估计磁场强度为$B\sim$ 0.1- 1.0 G。这些耀斑可能是由喷流的不均匀性引起的。那些只能产生快速$γ$射线耀斑但几乎没有同步加速器活动的模型就不那么有利了。
2017-12-01 astro-ph.HE
Time Lag in Sgr A* Intra-Day Variability between the light curves at 90 and 102 GHz
我们在2005年4月6日使用野边山毫米波阵列对90和102 GHz的Sgr A* 的通量密度进行了观测,以检测这些频率之间的时间滞后。我们构建了覆盖几个小时的1 min仓的光变曲线,并且在两个频率下都可以清楚地看到Sgr A* 的日内变异性,其具有上升相位和强度峰值。我们计算了在90和102 GHz的Sgr A* 的光变曲线之间的z变换离散关联函数。在这些频率上,耀斑的时间延迟近似为零,这与我们根据先前报道的较低频率下的时间延迟所作的预期相反。如果用膨胀等离子体模型来解释Sgr A* 的射电耀斑,则90 GHz的光变曲线将相对于102 GHz的光变曲线延迟。然而,在我们的数据中,我们无法找到具有统计学意义的延迟。
2012-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the origin of the gamma-ray/optical lags in luminous blazars
耀变体是一种强烈的变化源,偶尔会在不同的能量带中显示出壮观的耀斑。这些耀斑经常但不总是相关的。在许多情况下,发现光学耀斑的峰值相对于伽马射线峰值有些延迟。Hayashida等人在3C 279中发现了这种延迟的一个值得注意的例子,并解释为外部辐射场的能量密度比磁能密度随距离的下降更陡。在本文中,我们表明,在一般情况下,根据各自的能量密度分布沿射流,这样的滞后可以有两个符号,他们可以发生任何比例的这些能量密度。我们研究了这些滞后的依赖关系,这些能量密度的比率在一个最大的能量耗散的距离在一个喷流,其梯度,以及相对论电子注入的时间分布内的移动源。我们展示了这种滞后是多么突出,以及它们的预期时间尺度是什么。我们认为,这种滞后的研究可以提供一个强有力的工具,以解决相对论喷流的结构和辐射环境。作为一个例子,我们在3C 279中观察到的滞后模型,表明在这个对象中的耀斑产生在几个秒差距的距离从中央黑洞,与我们以前的推断的基础上的光谱和光学偏振特性一致。
2012-10-18 astro-ph.HE
Time lag in cosmic-ray modulation and global properties of the Solar Cycle
银河系宇宙射线(GCR)进入日光层时,会受到磁湍流和太阳风扰动的影响,从而产生所谓的“太阳调制”效应。了解太阳的变化和GCR通量调制之间的时间依赖关系是必不可少的研究GCR传输过程中的日光层,以及在行星际空间的GCR辐射的预测模型的建立。已知的GCR通量和太阳黑子数之间的反相关性似乎延迟了几个月,但这种时间滞后的起源尚不清楚。在这项工作中,我们执行的第一个全球性的时间滞后演变的太阳周期和它的能量依赖性的特征。我们利用了大量的时间分辨数据,无论是从太空任务和地面观测站。由于GCR通量的长期变化起源于几个物理过程的组合,这里提出的调查可能会揭示在日光层等离子体中的GCR传输的重要方面。
2019-08-05 astro-ph.HE physics.space-ph
Investigating the X-ray time-lags in PG 1244+026 using an extended corona model
提出了一个基于射线追踪模拟的扩展日冕模型,用于研究活动星系核(AGN)中的X射线时间滞后。该模型由两个轴向点源照明的吸积盘产生的混响滞后。这些滞后是由于直接观察到的光子和反射光子之间的时间延迟,并且与光源和圆盘之间的光传播时间有关,因此它们使我们能够探测圆盘日冕的几何形状。我们假设两个X射线源的变化由相同的主要变化触发,但允许两个源以不同的方式响应(即具有不同的源响应)。每个源的变化引起的延迟吸积盘的响应和总滞后组成的源和盘的响应的组合。我们表明,扩展的电晕模型可以再现低频硬和高频软(混响)滞后。将该模型拟合到PG~1244+026的定时数据,分别揭示了$\sim6r_{\text{g}}$和$\sim11r_{\text{g}}$的硬和软X射线源。上方的源产生少量的反射,可以解释为一个相对论性喷流,或流出的斑点,其发射光束远离光盘。这解释了观测到的滞后能量,其中在能量$<1$ ~keV处没有软滞后,因为它们被上源的软连续体稀释。最后,我们的模型表明,在PG~1244+026的两个源之间传播的波动是可能的,但只有在接近光速。
2016-11-14 astro-ph.HE
A model for the energy-dependent time-lag and rms of the heartbeat oscillations in GRS 1915+105
依赖于能量的相位滞后揭示了关于各种光谱分量之间的因果关系和关于致密物体周围的吸积几何性质的重要信息。GRS 1915+105在其心跳振荡类/ $ρ$状态下的时间滞后和分数均方根(rms)谱在基频和谐波频率处显示出特殊的行为,其中基频处的滞后在$\sim$ 10 keV处显示出转向,而谐波处的滞后至少在$\sim$ 20 keV之前没有显示出任何转向。滞后的幅度是几秒的量级,因此不能归因于光的旅行时间效应或康普顿化延迟。连续X射线光谱可以粗略地描述由一个磁盘黑体和硬X射线幂律分量,并从相位分辨光谱,它已被证明,在振荡过程中的内部磁盘半径变化。在这里,我们提出,有一个延迟的反应的内盘半径(DROID)的吸积率,使$r_{in}(t)\propto \dot{m}^β(t-τ_d)$。波动的吸积率驱动的振荡后,一个时间延迟$τ_d$的内半径,而幂律组件立即响应。我们表明,在这样的情况下,一个纯粹的正弦振荡的吸积率不仅可以解释的形状和大小的能量依赖均方根和时间滞后谱的基本,但也下一个谐波只有四个自由参数。
2016-01-20 astro-ph.HE
An External Inverse Compton Emission Model of Gamma-Ray Burst High-Energy Lags
Fermi卫星一直在报道8 keV - 300 GeV极宽谱段的伽马射线暴的详细时间特性,特别是在某些伽玛射线暴的MeV发射之后,GeV发射起始的意外延迟。我们把重点放在GRB 080916 C上,这是Fermi-LAT GRB中延迟高能发射数据相当广泛的一个,我们表明,这个爆发的高能发射行为可以用一个模型来解释,在这个模型中,瞬时发射由两个分量组成:一个是由于在喷流内部激波中加速的电子的同步自康普顿辐射引起的MeV分量,另一个是高-能量分量由于逆康普顿散射的光球X射线发射的膨胀茧小康相同的电子在射流。这种外部逆康普顿效应对其他费米-LAT伽玛暴也很重要,包括短伽玛暴。在这个模型中,延迟时间尺度与GRB前身的物理性质直接相关。
2009-12-16 astro-ph.HE
Unravelling the complex behavior of Mrk 421 with simultaneous X-ray and VHE observations during an extreme flaring activity in April 2013
我们报告的TeV耀变体Mrk 421在一个特殊的耀斑活动期间观察到的2013年4月11日至2013年4月19日的多波段的变化和相关性研究。该研究使用了来自GASP-WEBT,Swift,NuSTAR,Fermi-LAT,VERITAS和MAGIC的数据。由于耀变体的活动很大,加上NuSTAR和MAGIC/VERITAS同时进行了43小时的观测,因此可以对15分钟的时间仓、三个X射线波段(3-7 keV、7-30 keV和30-80 keV)和三个甚高能(>0.1 TeV,以下简称VHE)伽马射线波段(0.2-0.4 TeV、0.4-0.8 TeV和>0.8 TeV)进行变异性研究。我们在所有的X射线和VHE伽马射线波段中检测到了多小时和亚小时时间尺度上的大量通量变化。亚小时通量变化的特征基本上是能量无关的,而多小时通量变化可以具有对X射线和VHE伽马射线的能量的强烈依赖性。三个VHE带和三个X射线带正相关,没有时滞,但相关性的强度和特征随时间和跨能带而显著变化。我们的研究结果有利于多区域的情况下解释的消色差/彩色的光变曲线的快/慢组件的变化,以及在一天的时间尺度上的通量通量相关性的变化。我们解释这些结果在一个磁重联的情况下,多小时的通量变化是由不同大小和速度的各种等离子体团的组合发射占主导地位,而亚小时的通量变化是由一个单一的小等离子体团移动穿过磁重联层的发射占主导地位。
2020-01-23 astro-ph.HE
X-ray time lags and nonlinear variability in the ultraluminous X-ray sources NGC 5408 X-1 and NGC 6946 X-1
我们提出了我们的分析的X射线可变性的两个超铝X射线源(ULXs)的基础上多XMM-牛顿观测。我们发现,线性均方根通量的关系是存在于八个观测的NGC 5408 X-1,也在三个观测的NGC 6946 X-1,但从其他ULX的数据一般不足以约束任何均方根通量的关系。这种关系的存在以前只在NGC 5408 X-1的两次观测中报道过;我们的研究结果表明,这是NGC 5408 X-1可变性的持久特性,并延伸到至少一个其他变量ULX。我们推测这是一个普遍存在的属性ULX的变化,因为它是X射线的变化,在其他发光吸积源。我们还恢复了NGC 5408 X-1中硬带和软带之间的时间延迟,在频率高于~几mHz时,软带(<1 keV)相对于硬带(>1 keV)延迟高达~10 s(~0.2 rad)。对于第一次,我们延长了滞后分析,以较低的频率,并找到了一些证据的逆转的滞后,一个硬滞后的~1 ks在~0.1兆赫的频率。我们的能量分辨分析表明,时间延迟是能量依赖的。我们认为,滞后是不太可能的结果,从吸积盘反射(“混响”)的基础上缺乏反射功能的光谱,和大尺寸的反射器推断滞后的幅度。我们还认为,将软滞后与这些ULX中的准周期振荡(QPO)相关联-并在ULX中的软滞后与银河系X射线双星的一些低频QPO中看到的软滞后之间进行类比-还为时过早。
2015-08-06 astro-ph.HE
Long-term multi-band photometric monitoring of Mrk 501
利用2012年12月至2018年4月对附近明亮的(z=0.034)耀变体Markarian 501(Mrk 501)进行的射电-TeV观测,研究了其相对论性喷流的发射机制。我们研究了八种不同仪器获得的光变曲线的多波长变化和相关性,包括第一G-APD切伦科夫望远镜(FACT),在TeV能量的极高能(VHE)伽马射线中观察Mrk 501。我们确定了单独的TeV和X射线耀斑,并发现这两个波段的变化之间存在一个亚日滞后。同步TeV和X射线的变化几乎为零滞后是一致的同步自康普顿(SSC)的排放,TeV光子通过逆康普顿散射产生。TeV耀斑之间的特征时间间隔为5-25天,这与它们是由Lense-Thirring进动驱动的一致。
2021-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Great Markarian 421 Flare of February 2010: Multiwavelength variability and correlation studies
2010年2月,在VERITAS天文台的甚高能(VHE)$γ$射线中,观测到了一个能量超过1 TeV的$\sim$ 27~Crab单位的异常耀斑,利用该耀斑的多波长观测,对该耀斑的变率和相关性进行了研究。这是在VHE $γ$射线中观测到的Mrk 421的最高通量状态。数据分析来自多个仪器的协调活动,包括VHE $γ$ -射线(VERITAS,MAGIC),高能(HE)$γ$ -射线(Fermi-LAT),X射线(Swift),RXTE,MAXI),光学(包括GASP-WEBT合作和偏振数据)和无线电(Metsähovi,OVRO,UMRAO)。光变曲线是在VHE耀斑峰值前后的多天内产生的,包括几个耀斑“衰退”时期。主耀斑统计允许在VHE和光学波段中构建2分钟的时间仓,使得能够进行互相关分析,该互相关分析显示$\sim$ 25-55分钟的光学滞后的证据,这是在如此短的时间尺度上报告的这些波段之间的第一个时滞相关性。多普勒因子($δ\gtrsim 33$)和发射区的大小($ δ^{-1}R_B \lesssim 3.8\times 10^{13}\,\,\mbox{cm}$)的限制是从VERITAS观测到的主耀斑期间的快速变化。在下降时期的10分钟分箱的VHE和X射线数据的分析表明,在通量-通量关系的一个非凡的范围内的行为:从线性到二次到缺乏相关性反相关。总之,这些在Mrk 421中看…
2020-02-10 astro-ph.HE
Properties of the Prompt Optical Counterpart Arising from the Cooling of Electrons in Gamma-Ray Bursts
这项工作扩展了同时期的努力(Panaitescu & Vestrand 2022),以研究相对论性伽马射线暴(GRB)电子通过辐射(同步辐射和自康普顿)发射和绝热损失冷却产生的低能对应同步辐射的性质。我们导出了伴随伽玛暴的瞬发光学对应体(POC)的主要特征(脉冲宽度、爆发后的滞后时间、相对于爆发的亮度)。根据磁场寿命、电子注入持续时间和电子从硬X射线(GRB)到光学发射能量的渡越时间Dto,(真实)POC可能出现在GRB脉冲期间(持续时间dtg)或之后(延迟OC)。由GRB电子冷却引起的对应物的特征是,真正的POC脉冲(Dto < dtg)持续与相应的GRB脉冲(dto ~ dtg)一样长,而延迟的OC脉冲(Dto > dtg)持续与渡越时间(dto ~ Dto)一样长。如果可以测量OC变异性,那么这种OC机制的另一个特征是GRB变异性仅“传递”给POC,但对于延迟的OC则丢失。在γ射线暴电子冷却模型中,粒子相干态的平均亮度应大于延迟态(这被发现与数据一致),并且较硬的GRB低能斜率bLE应该更经常地与较暗的POC相关联。低能斜率bLE的范围在[-1/2,1/3],平均爆发亮度为1 mJy(1dex色散)意味着硬伽玛暴的POC可以比R=20更暗,并且难以被机器人望远镜探测到(除非有另一种机制使冷却电子的发射黯然失色),并且软伽玛暴的POC可以比R=10更亮,即与几次爆发中看到的光学…
2022-09-23 astro-ph.HE
Measurement of size of gamma-ray source in blazar B0218+357 from microlensing at 100 GeV energy
本研究结合Fermi/LAT与MAGIC望远镜观测数据,利用引力透镜耀变体B0218+357的微引力透镜效应,约束了0.1-100 GeV能段伽马射线辐射区尺寸,发现源尺寸随能量升高而减小。
2023-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Time-lag between disk and corona radiation leads to hysteresis effect observed in black-hole X-ray binary MAXI J1348-630
吸积是黑洞X射线双星和活动星系核的重要物理过程。吸积流及其辐射的性质最初被认为是由盘的质量吸积率唯一决定的;然而,在几乎所有BHXRB爆发期间观察到的“滞后效应”严重挑战了这一范式。滞后效应是指快速上升阶段的硬-软态跃迁比缓慢衰减阶段的软-硬态跃迁发生在高得多的光度下。也就是说,相同的源可以在相同的光度下显示不同的光谱/时间特性。从现象学上讲,这种效应也被表示为所谓的“q”形硬度-强度图,它已被提出作为BHXRB的统一场景。然而,对q图的定量理论解释和观测理解仍然缺乏。在这里,我们提出了一个详细的时滞分析最近发现的BHXRB,MAXI J1348-630,集中监测的洞察HXMT在一个广泛的能量带(1-150千电子伏)。我们发现了观测到的吸积盘和日冕辐射之间的时滞自然导致滞后效应和“q”图的第一个观测证据。此外,补充的准同步Swift数据,我们实现了一个全景的吸积流:硬X射线爆发从日冕加热,随后引起的光学增亮在外盘几乎没有滞后,此后,增强的吸积在外盘向内传播,产生延迟的软X射线爆发的粘性时间尺度约8-12天。
2021-07-01 astro-ph.HE
Modelling blazar flaring using a time-dependent fluid jet emission model - an explanation for orphan flares and radio lags
Blazar喷流以其快速剧烈的变化和多波长耀斑而闻名,然而,对这些耀斑的物理过程还没有很好的了解。本文建立了一个blazar非均匀流体喷流发射模型。我们模拟光学厚射电耀斑的第一次,并表明,他们是延迟相对于提示光学薄发射~几个月到几十年,与滞后,增加喷流功率和观测波长。这种滞后是由耀斑等离子体到喷流的光学薄无线电发射部分的旅行时间和无线电耀斑的缓慢上升时间的组合造成的。我们预测两种类型的耀斑:对称耀斑-具有相同的上升和衰减时间,这发生在耀斑的持续时间短于辐射寿命和几何路径长度延迟时标;扩展耀斑-其亮度跟踪耀斑中粒子加速的功率,这发生在耀斑的持续时间长于辐射寿命和几何延迟。我们的模型自然产生孤儿X射线和$γ$射线耀斑。这些是由耀斑引起的,耀斑只能在静止喷流发射上方的窄频带内观察到。我们的模型是能够成功地适合所观察到的多波长耀斑光谱和光曲线的PKS 1502 +106在所有波长,使用位于宽线区域内的瞬态耀斑前。
2017-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion Disc Time Lag Distributions: Applying CREAM to Simulated AGN Light Curves
活动星系核(AGN)在所有波长上的亮度都不同。此外,较长波长的紫外-光学连续光变曲线似乎相对于较短波长的光变曲线延迟。一个简单的方法来模拟这些延迟是通过假设一个可变的点源(灯柱)的黑体吸积盘的热再处理。我们介绍了一种新的方法,CREAM(\textbf{C} ontinuum \textbf{RE}处理\textbf{A} GN \textbf{M} arkov链蒙特卡罗),模型连续变化使用这个灯柱模型。光盘光变曲线滞后于灯柱发射,具有对光盘温度-半径轮廓和倾斜敏感的时间延迟分布。我们测试CREAM的能力,以恢复黑洞质量和吸积率$\mmdot$的倾斜和产品,并表明该代码也能够推断的形状的驱动光变曲线。CREAM适用于合成光变曲线,预计从1000秒曝光的第17级AGN与2米的望远镜在斯隆g和i波段的信噪比为500 - 900取决于过滤器和月相。我们还测试了CREAM在SNR = 100的质量较差的g和i光曲线上的性能。我们发现,在高信噪比的情况下,CREAM可以恢复吸积盘倾角内的不确定度为5度和$\mmdot$内的0.04 dex。
2015-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
AT2018dyk Revisited: a Tidal Disruption Event Candidate with Prominent Infrared Echo and Delayed X-ray Emission in a LINER Galaxy
本研究重新分析核瞬变源AT2018dyk的多波段数据,确认其为潮汐瓦解事件候选体,发现其红外回响揭示低吸积率超大质量黑洞的尘埃环境,为理解SMBH活动提供新视角。
2023-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Compton hump reverberation lag in the bright Seyfert 1 galaxy IC 4329A with NuSTAR
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
利用NuSTAR观测研究IC 4329A的Compton突起回声延迟,测量黑洞质量及冠状层高度,并通过光谱分析验证温度结果。
2026-01-29 astro-ph.HE
X-ray from Outflow-Cloud Interaction and Its Application in Tidal Disruption Events
在被云包围的超大质量黑洞中可能发生潮汐破裂事件。TDEs可以产生速度为$\sim$ 0.01--0.2 c的超快和大开角外流,这些外流将与云碰撞,其时间滞后取决于外流速度和云距离。由于外流能量转化为云辐射的比例与云的密度是反相关的,高密度云被认为是产生辐射的效率低下。在这项工作中,我们研究了高密度云的出流-云相互作用的辐射,发现热传导在增加云的辐射中起着至关重要的作用。由于冷却突变,高达10%的弓形激波能量可以转移到云中,并产生X射线辐射,其等效温度为$10^{5-6}$ K。TDE紫外光子/可见光子在弓形激波处被相对论电子的逆康普顿散射产生具有光子指数$Γ\sim 2-3$的幂律X射线谱。这种机制可以解释某些延迟X射线发射的TDE候选者,并且可以通过延迟无线电和伽马射线发射来检查。
2022-11-18 astro-ph.HE
String Quantum Gravity, Lorentz-Invariance Violation and Gamma-Ray Astronomy
在评论的第一部分中,我讨论了在弦论的现代背景下获得违反洛伦兹不变性(LIV)时空泡沫的方法,涉及膜世界的场景。泡沫结构是由D3-膜宇宙中的低维背景膜缺陷提供的,其密度是一个唯象约束的自由参数。这种约束可以通过高能伽马射线光子测试来提供,包括超高能/红外光子-光子散射。在第二部分中,我分析了目前可用的数据从魔术和费米望远镜延迟宇宙光子到达在这种情况下。当然,人们理解,目前还远未理解的传统天体物理学源效应可能是观测到的延迟到达的主要原因。我还讨论了如何严格的限制,从研究同步辐射从遥远的星云,宇宙双折射的情况下,超高能宇宙光子的非观测可以容纳在上述弦时空泡沫模型。我认为,至少在目前可用的天体物理数据集,弦泡沫模型可以避免所有这些限制在一个自然的范围内的字符串耦合和质量尺度。主要特点是:(i)泡沫对电子和带电探针的透明性,(ii)没有双折射效应,和(iii)局部有效拉格朗日形式的破坏。然而,为了适应,在这个理论框架中,FERMI卫星的数据从短的强烈的伽马射线暴GRB 090510的延迟到达的光子,在某种程度上与MAGIC望远镜的发现一致,膜泡沫缺陷的非均匀密度必须调用。
2010-10-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Direct Measurement of the X-ray Time-Delay Transfer Function in Active Galactic Nuclei
利用窄线Seyfert I星系Ark 564的XMM-Newton新数据和1H 0707 -495和NGC 4051的现有数据,研究了活动星系核(AGN)附近硬、软X射线光子观测时滞的来源。这些活动星系核具有高度可变的X射线光变曲线,其中包含频繁的高发射峰。从时间序列直接测量峰的平均光变曲线,并且表明(i)峰在测量不确定度内在所有X射线能量下同时发生,并且(ii)在硬X射线能量下存在大量过量发射的尾部,其相对于主峰的时间延迟,并且在Ark 564中特别突出。观测(i)排除了观测到的滞后是由康普顿化时间延迟引起的,并且不利于吸积盘上传播涨落的简单模型。观测结果(ii)与距离主X射线源几千光秒的物质的康普顿散射混响所引起的时间滞后是一致的。峰值光变曲线的功率谱密度和随频率变化的相位滞后与全时间序列一致。有证据表明,在方舟564时间序列的傅立叶和峰值分析的非平稳性。在Ark 564中观察到的尖锐的“负”滞后(硬光子能量的变化导致软光子能量)似乎是由硬带传递函数的形状产生的,而不是由X射线的软带反射引起的。这些结果加强了X射线混响在I型活动星系核中存在的证据,这就要求这些活动星系核在几十或几百个引力半径的范围内受到核周物质散射的显著影响。
2012-10-01 astro-ph.HE
Prospects for detection of the pair-echo emission from TeV gamma-ray bursts
本文基于GRB 190114C和GRB 221009A建立唯象模型,预测TeV伽马射线暴的电子对回波延迟辐射,并证明延长观测至少3小时可探测10^{-17}–10^{-19} G的星系际磁场,为IGMF研究提供新途径。
2024-05-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of Observational and Modelling Assumptions on Intergalactic Magnetic Field Constraints from TeV Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能委员会,法国国家科学研究中心,天体物理学与宇宙微波背景研究组)
本文研究了CTAO观测GRB 190114C和221009A对IGMF约束的影响,发现对于常规源,IGMF下限为2×10^-16 G,极端事件下可探测至10^-16 G,提升了当前约束水平。
2026-04-11 astro-ph.HE
Returning radiation in strong gravity around black holes: Reverberation from the accretion disc
利用广义相对论射线追迹和辐射转移计算方法研究了强引力场黑洞周围吸积盘的反射X射线辐射。当圆盘的内部区域被日冕照射时,产生的反射X射线会受到强烈的引力光弯曲,导致高达47%的反射发射返回到快速旋转的黑洞周围的圆盘,这取决于日冕的刻度高度。铁K线相对于连续谱增强了25%,康普顿峰增强了三倍。初级反射和次级反射之间的额外光传播时间增加了铁K波段测量的混响时间滞后49%,而软X射线滞后增加了25%,康普顿峰响应时间增加了60%,X射线混响滞后的测量样本显示与强重力下返回吸积盘的X射线一致。了解返回辐射的影响对于解释探测黑洞的混响观测是很重要的。反射回圆盘的X射线可以通过蓝移的返回铁K线光子来唯一识别,这些光子是从内部圆盘康普顿散射的,产生了3.5- 4.5 keV能量范围内的过量延迟发射,这些能量范围将被即将到来的X射线天文台检测到,这是对强场极限下广义相对论的独特测试。
2020-08-18 astro-ph.HE
An up-scattered cocoon emission model of Gamma-Ray Burst high-energy lags
费米伽马射线太空望远镜最近探测到了迄今为止能量最高的伽马射线暴GRB 080916 C,并报告了它在极宽光谱范围内的详细时间特性:(i)在$10 {\rm keV}-10$ GeV能量范围内,时间分辨谱可用破幂律形式很好地描述,(ii)高能发射(在$ε> 100$ MeV)相对于$ε\lesssim 1$ MeV发射延迟$\approx 5$ s,和(iii)发射开始时间在较高能带中向较晚的时间偏移。我们表明,这种行为的高能量发射可以解释一个模型,其中的即时发射包括两个组件:一个是由于在喷流的内部冲击中加速的电子的同步自康普顿辐射而在$ε\sim 1$ MeV处达到峰值的发射分量,另一个是由于膨胀茧的光球X射线发射的上散射而在$ε\sim 100$ MeV处达到峰值的分量(也就是说,由原始恒星内部喷流能量的耗散产生的热气泡)离开喷流中的相同电子。在此基础上,我们导出了这一伽玛暴的母星半径和茧的总能量和总质量的约束条件,这些约束条件可以提供关于母星结构和喷流在恒星中传播的物理条件的信息。上散射茧辐射对其他费米伽玛暴也有重要意义。我们讨论了这个模型的一些预测,包括提示明亮的光发射和软X射线过剩。
2009-10-30 astro-ph.HE
The delayed radio emission in the black hole X-ray binary MAXI J1348$-$630
本研究通过分析MAXI J1348-630 2019年爆发的多波段观测,发现上升阶段射电辐射滞后康普顿化辐射约3天,揭示主爆发与小爆发的吸积-喷流耦合机制存在差异,明确射电-X射线关联分析需考虑时间延迟等三要素。
2024-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for hot clumpy accretion flow in the transitional millisecond pulsar PSR J1023+0038
本文介绍了毫秒脉冲星PSR J1023+0038在低质量X射线双星相期间的同时光学和近红外(IR)测光。r '-和K_s-波段的光变曲线显示矩形的、平底的凹陷,类似于先前观察到的X射线模式切换(主动-被动状态转变)行为。光学和近红外数据的交叉关联函数(CCF)揭示了在负滞后处的强的、宽的负反相关,在正滞后处的宽的正相关,叠加有强的、正的窄相关。CCF的形状类似于黑洞X射线双星的CCF,但时间尺度不同。这些特征可以用后处理和靠近中子星磁层半径的热吸积流来解释。光学发射主要是由后处理的组件,而近红外发射包含从等离子体团在热吸积流和后处理组件的发射。当热的吸积流物质被引导到中子星上并从其磁层中排出时,就会发生快速的主动-被动状态转变。在过渡期间,光学再处理分量减少,导致蓝色光谱分量的去除。通过中子星的磁垒吸积星团物质产生了观测到的近红外/光学CCF和光变。在负滞后的下降对应于抑制的近红外同步组件中的热流,而广泛的正相关性在正滞后驱动的流出的等离子体团的同步辐射的增加。CCF中的窄峰是由于延迟的再处理组分,通过增加的X射线发射增强。
2018-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence for variability timescale dependent UV/X-ray delay in Seyfert 1 AGN NGC 7469
利用${\it RXTE}$ /PCA的一个月的X射线光变曲线和1220 $-$ 1970 $Å$的${\it IUE}$光谱的1.5个月的紫外连续光变曲线,我们对Seyfert 1星系NGC 7469进行了详细的时滞研究。我们的互相关分析证实了以前的结果表明,X射线延迟相对于紫外连续在1315 $Å$由3.49 $\pm$ 0.22天,这可能是由传播波动或变量comptonisation。然而,如果从X射线光变曲线中去除慢于5天的变化,则UV变化落后于X射线变化0.37 $\pm$ 0.14天,与周围吸积盘对X射线的再处理一致。在${\it Swift}$ /XRT X射线和${\it Swift}$ /UVOT UVW 2,U光变曲线之间观察到非常相似的混响延迟。从${\it Swift}$ /GRISM光谱中提取的连续光变曲线显示与混响一致的X射线延迟。将UV连续变化快于和慢于5天分开,1825 $Å$的慢变化滞后于1315 $Å$的慢变化$0.29\pm0.06$天,而快变化是一致的($0.04\pm0.12$天)。${\it IUE}$、${\it Swift}$和其他光学望远镜在不同波长下的紫外/光学连续谱混响滞后与标准吸积盘理论预测的$τ\propto λ^{4/3}$一致,而${\it RXTE}$和${\it Swift}$ /XRT的最佳拟合X射线延迟显示出与标…
2020-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of kilosecond hard lags in the new pulsating ULX candidate NGC 7456 ULX-1
Università degli Studi di Cagliari(卡利亚里大学);INAF – IASF Palermo(意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文物理研究所);Politecnico di Milano(米兰理工大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布里埃拉天文台);Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理都灵天文台)
本研究通过XMM-Newton观测,在ULX候选体NGC 7456 ULX-1中探测到千秒级硬X射线延迟,并利用光谱与互相关分析揭示其源于超爱丁顿吸积流中涨落传播与光子扩散,排除了中等质量黑洞吸积体。
2026-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE