The optical polarization of the blazar PKS 2155$-$304 during an optical flare in 2010
分析了2010年爆发期间耀变体PKS 2155 $-$ 304的光学偏振和多色测光($BVRJ$)行为。这个耀斑的发展大约持续了117天,从蓝色到红色波长,通量加倍时间为$τ\sim 11$天。偏振角最初与喷流轴对齐,但随着耀斑的增长,偏振角大约旋转$90^\circ$。在低通量和高通量下,两种不同的状态是明显的。在18 mJy以下,偏振角具有很宽的值范围,与通量没有任何明确的关系。相反,在18 mJy以上的偏振角和通量之间存在正相关。偏振度与通量之间没有明显的相关性。我们发现,高通量态的光偏振行为可以归因于一个具有稳定的幂律光谱能量分布和高光学偏振度(13.3%)的可变分量。这些属性内的冲击射流模型,这表明,所观察到的变化可以解释的冲击,看到近边缘上。一些参数推导出的相对论性喷流内的冲击射流模型是:$B=0.06$ G的磁场,$δ=22.3$的多普勒因子和$Φ=2.6^\circ$的视角。
2020-05-18 astro-ph.HE
Investigating the Disk-Jet Structure in M87 through Flux Separation in the Linear and Circular Polarization Images
为了检验不同的电子温度($T_{\rm e}$)规定在广义相对论磁流体力学(GRMHD)模拟通过观察,我们建议利用线极化(LP)和圆极化(CP)的图像。我们计算的偏振图像的基础上的半磁制动盘(MAD)GRMHD模型的各种$T_{\rm e}$参数,铭记M87。我们发现在230 GHz的低$T_{\rm e}$盘的情况下,图像中的LP CP分离,即LP通量主要来自下游的射流和CP通量来自对侧射流,而总强度是最大的射流底部。这可以理解为:尽管LP通量是通过黑洞周围广泛的同步加速器发射产生的,但来自喷流底部的大部分LP通量并没有到达观察者,因为它在穿过外冷盘时经历法拉第旋转($\propto T_{\rm e}^{-2}$),从而被去极化。因此,只有来自下游的LP通量(不通过冷的致密等离子体)可以存活。同时,在内部热区域中,通过法拉第转换($\propto T_{\rm e}$)从LP通量产生CP通量。较强的CP通量,从而观察到从反侧射流。此外,LP-CP分离在较低的频率(如86 GHz)下更增强,但在43 GHz下相当弱,因为在后一种情况下的介质对于同步加速器自吸收来说是光学厚的,因此所有通量都应该来自光球层。对于具有较高质量吸积速率和/或较大倾角的情况也是如此。
2022-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of correlation between optical flux and polarization variations in BL Lac objects
来自耀变体的偏振辐射是低能同步辐射的一个关键证据,它也显示出变化。利用Steward天文台$\sim$ 10年的观测数据,对11个BL Lac天体的光通量和偏振度变化进行了相关分析。我们对长期($\sim$数月)和短期时间尺度($\sim$数日)进行了分析。在长期的时间尺度上,对于大约85%的观测周期,我们发现光通量和PD之间没有相关性。在短期时间尺度上,我们发现了总共58个时期的光通量和PD之间的显着相关性,其中既有积极的和消极的相关性进行了观察。此外,我们还发现了显着的相关性之间的光通量和$γ$ -射线通量的变化在长期的时间尺度上的11%的观测周期。在我们的研究中观察到的PD变化不能解释的幂律谱指数的相对论电子在射流的变化。喷流中激波的情况有利于光通量和PD之间的相关性,而反相关性可以解释的多区发射区的存在。不同的相关行为也可以解释由新开发的无线电结在喷流和它们的磁场与大尺度喷流磁场对齐所造成的增强的光通量。
2022-09-06 astro-ph.HE
Photopolarimetric Monitoring of Blazars in the Optical and Near-Infrared Bands with the Kanata Telescope. I. Correlations between Flux, Color, and Polarization
本文报道了耀变体在日-月时间尺度上的通量、颜色和偏振变化之间的相关性,并讨论了它们的普遍性。2008年至2010年,我们使用连接到“Kanata”1.5米望远镜的TRISPEC在光学和近红外波段对42个耀变体进行了监测。我们发现,28个耀变体在它们的全部或部分时间序列数据集中表现出“越亮越蓝”的趋势。这相当于88%的物体被观察超过10天。因此,我们的观测明确地证实了“更蓝时更亮”的趋势在耀变体喷流的发射中是常见的。这种趋势显然是由一个恒定的和相对蓝色的变化组成部分和一个潜在的红色组成部分。突出的短期耀斑的时间尺度上的天-周往往表现出光谱滞后,其上升阶段比周围的耀斑最大值的衰减阶段更蓝。相对于强的通量-颜色相关性,通量和偏振度的相关性相对较弱,只有10个对象表现出显着的正相关性。只有三个天体探测到偏振旋转:PKS 1510-089、3C 454.3和PKS 1749+096,可能还有S5 0716+714。我们还研究了变化程度对光度和同步辐射峰值频率ν_peak的依赖性。结果发现,低光度高ν_peak天体的振幅在光通量、颜色和偏振度上的变化较小。我们的观察表明存在几个不同的发射源,它们具有不同的变化时间尺度,颜色和偏振。我们建议,能量注入,例如,在相对论壳层的内部冲击是一个主要因素的耀变体的时间尺度上的天和月。
2011-05-13 astro-ph.HE
The Statistical Polarization Properties of Coherent Curvature Radiation by Bunches: Application to Fast Radio Burst Repeaters
快速射电暴(FRB)是一种持续时间为毫秒级、亮度温度极高的河外射电瞬变现象。最近,在一个中继站FRB 20201124A中发现了一些高度圆偏振的爆发。当束团的视线偏离束团中心轨迹时,束团的相干曲率辐射可能产生显著的圆偏振。在这项工作中,我们进行了模拟研究的框架内的相干曲率辐射的带电聚束在中子星磁层的重复FRB的突发偏振的统计特性。在束团的张角范围内,磁通量几乎是恒定的。而当视线偏离束团张开角时,偏离角越大,圆极化越大,但通量越低。研究了FRB转发器射电爆发的圆极化和流量的统计分布,发现大部分具有高圆极化的爆发具有相对较低的流量。此外,我们还发现大部分爆发的去极化度在很宽的频带内变化很小。此外,我们模拟了偏振角(PA)的演变,发现大多数突发呈现出平坦的PA演变的突发相位,和一些突发呈现出摆动的PA。
2022-12-26 astro-ph.HE
Polarization Dynamics of X-Ray Synchrotron Emission from a Multi-Zone Blazar Jet
Washington University in St Louis(圣路易斯华盛顿大学);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)
研究通过多区模型解释Mrk 421的X射线极化行为,发现磁重联主导模型能最佳匹配观测数据。
2025-12-23 astro-ph.HE
Intra-night optical flux and polarization variability of BL~Lacertae during its 2020 $-$ 2021 high state
本研究针对耀变体BL Lacertae2020–2021年高态的夜内光学流量与偏振变化展开观测分析,提出弯曲喷流中辐射区多普勒因子变化的解释模型,是该领域夜内尺度最广泛的偏振变化研究之一。
2023-04-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarization of prompt and afterglow emission of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴及其余辉被认为是由超相对论性喷流产生的。最重要的未决问题之一是流出成分:能量可以从中心源以(重子和/或重子对的)动能或电磁形式(坡印廷通量)携带。虽然在这两种情况下,总的可观测通量可能无法区分,但其偏振特性预计会明显不同。即时发射和余辉偏振也是射流几何形状的一个强有力的诊断。同样,由于输出通量存在细微且几乎不可检测的差异,我们有不同的偏振预测。在这篇评论中,我们简要地描述了理论的情况下,已开发的观测,现在的大型观测数据集,为提示和余辉阶段。极化测量的可能影响量子引力理论测试进行了讨论,并简要地提到了该领域的未来前景。
2016-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Non-thermal Synchrotron Emission and Polarization Signatures during Black Hole Flux Eruptions
School of physics and astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, & School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学李政道研究所)
研究通过3D GRMHD模拟探讨磁力线爆发期间非热电子的同步辐射及观测特征,发现非热辐射可导致显著的辐射爆发,但光学深度增加会抑制线偏振分数,而偏振角各向异性会改变发射率分布并影响观测特征。
2026-04-10 astro-ph.HE gr-qc
Polarization Measurements as a Probe of Axion-Photon Coupling: a Study of GRB 221009A
本文首次利用GRB 221009A的偏振测量并完整计算Stokes参数,对轴子-光子耦合给出约束,在特定质量区间与现有互补探针相当。
2025-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A New Phase of Optical Activity of BL Lacertae in the Fall of 2024: Intra-Night Flux and Polarization Variations
Institute of Astronomy and NAO, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天体物理研究所)
本文报道2024年秋季BL Lacertae的强光学活动,基于三台望远镜40余夜监测,发现分钟级零延迟的多波段一致夜内剧变及相对稳定的偏振,为约束相对论喷流物理提供了新观测依据。
2025-11-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Minute-Scale Rapid Variability of Optical Polarization in Narrow-Line Seyfert 1 Galaxy: PMN J0948+0022
本文报道了射电强窄线Seyfert 1(RL-NLSy 1)星系PMN J 0948 +0022在2012年12月至2013年2月由近红外和伽马射线波段的通量增强所触发的光学旋光度测量结果。由于安装在Kanata望远镜上的HOWPol的一次性偏振测量,我们已经检测到MJD 56281(2012年12月20日)偏振通量光曲线的快速变化。上升和衰减时间分别约为140秒和180秒。偏振度(PD)在短持续时间脉冲的峰值处达到36 +/-3%,而偏振角(PA)几乎保持恒定。此外,总通量和PD的时间曲线显示出高度可变但良好相关的行为,离散关联函数分析显示,不存在超过10 min的显著时滞。偏振通量的高PD和分钟尺度的变化提供了一个明确的证据,即同步辐射来自一个非常紧凑的发射区域,大小为10 ^14 cm,具有高度有序的磁场。在一些blazar喷流中也观察到了这种偏振的微观变化,但在一些blazar喷流中,总通量与偏振之间的复杂关系用多区模型来解释。PMNJ 0948 +0022中隐含的单发射区可能反映了RL-NLSy 1与blazar喷流的差异。
2013-08-21 astro-ph.HE
Flux-resolved Spectropolarimetric Evolution of the X-Ray Pulsar Hercules X-1 Using IXPE
本研究利用IXPE观测X射线脉冲星武仙座X-1,发现Short-on状态偏振分数显著高于Main-on状态,并提出该现象源于盘扭曲优先遮挡中子星磁极。
2023-07-28 astro-ph.HE
The detection prospects of the polarizations in the plateau phase of GRB afterglow by eXTP
Center for Theoretical Physics and College of Physics, Jilin University(吉林大学理论物理中心及物理学院);Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院天文学系)
本文研究eXTP对GRB余辉平台阶段偏振的探测前景,发现RWB模型的偏振信号更易被eXTP/PFA探测,可用于检验两种能量注入模型。
2026-08-18 astro-ph.HE
Synchrotron emission from the blazar PG 1553+113. An analysis of its flux and polarization variability
2015年7月29日至9月1日,XMM-Newton卫星六次指向BL Lac天体PG 1553+133,收集了218小时的数据。在其中一个时期,要求Swift卫星进行同步观测,以比较X射线和光学紫外线仪器的结果。在整个观测季节,全地球Blazar望远镜合作进行了光学、近红外和无线电监测。我们在这里提出的所有这些数据的分析结果,连同调查的源光度和偏振行为在过去三年。2015年的EPIC光谱显示出轻微的曲率,相应的光变曲线显示出快速的X射线变化,时间尺度为1小时。与以前的结果相反,在2015年检测到的最亮X射线状态期间,最适合XMM-牛顿数据的简单对数抛物线模型也相当好地再现了整个同步加速器碰撞,表明在近紫外波段有一个峰值。我们在2014年发现了偏振角大范围旋转的证据,当时偏振度是可变的,但通量几乎保持不变。这是很难解释的确定性喷流发射模型,而它可以很容易地再现,通过假设一些湍流的磁场。
2016-12-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio-frequency microstructure and polarization in ion-proton pulsars
它示出的离子-质子极帽固有的时间可变性自然导致增长的朗缪尔模式上的窄束的磁通量线和所观察到的微脉冲的大小是一致的,最小的这样的束,可以crossably支持的模式的增长。积分剖面的偏振被重新审视,具体地说,π/2位置角跳跃,经常观察到伴随着零偏振。事实上,离子质子极冠以上发射的辐射是不切向的本地通量线,但有一个有限的角分布证明是理解这种现象的本质是一个约束的形状极冠。原则上,如果单个脉冲中极冠离子-质子区域的形式满足这里解释的某些条件,也应该看到这种行为。
2017-03-24 astro-ph.HE
Flux and polarization variability of OJ 287 during early 2016 outburst
伽马射线耀变体OJ 287在2015年12月至2016年2月期间处于高活动状态。与此同时,我们在R波段对该光源进行了40个夜晚的测光观测,在UBVRI波段进行了9个历元的偏振观测。在我们的观测期间,R波段的源亮度在$13.20 \pm 0.04$ ~ $14.98 \pm 0.04$等之间变化,偏振度在$6.0 \pm 0.3$ %~ $28.3 \pm 0.8$ %之间波动。专注于夜间光学变化(INOV),我们发现一个占空比约为71%,使用$χ^2$ -统计,类似于已知的耀变体。根据INOV数据,估计最短可变性时间尺度为$142 \pm 38$ min,从而得到观测到的多普勒因子$δ_0 = 1.17$的下限、磁场强度$B \le 3.8$ G和发射区域的大小Rs < $2.28 \times 10^{14}$ cm。在夜间时间尺度上,R波段的通量与P值存在显著的反相关,U波段的P值一般大于长波段的P值,说明偏振与波长有关。利用Steward天文台在监测期间获得的V波段光度和偏振资料,我们发现P和V波段亮度之间存在着不同的相关关系。虽然有时在P和V波段磁之间观察到一种相关性,但在其他时间没有观察到相关性,因此,表明在OJ 287的喷流中存在不止一个短寿命激波成分。
2016-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Quasi-periodic oscillations of GHz-band polarization in a black hole
本文首次在恒星质量黑洞系统 GRS 1915+105 中探测到 GHz 射电偏振准周期振荡,发现射电辐射上升阶段线偏振与流量具有约17和33秒的相似振荡周期且反相关,为理解磁化喷流不稳定性与动力学提供了重要依据。
2025-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR