Contemporaneous X-ray and Optical Polarization of EHSP Blazar H 1426+428
该研究首次对EHSP耀变体H 1426+428开展同期X射线与光学偏振测量,发现X射线偏振度>20%、光学偏振度仅1-3%且二者偏振角存显著差异,在部分湍流喷流模型框架内讨论了相关可能场景。
2025-04-16 astro-ph.HE
Discriminating blazar emission models with high-energy polarimetry: Multi-band predictions and detectability
University of Crete(克里特大学);Foundation for Research and Technology-Hellas(希腊研究与技术基金会);University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
通过多波段偏振测量(软X射线到伽马射线)预测耀变体偏振信号,评估轻子、强子和混合三种发射模型的可区分性,并推导未来伽马射线偏振任务灵敏度要求。
2026-06-29 astro-ph.HE
Intraday variations of polarization vector in blazars: a key to the optical jet structure?
本文通过SAO RAS光学偏振观测,发现耀变体S5 0716+714存在约1.5小时的偏振矢量变化周期,并揭示BL Lac偏振变化模式随波长不同而不同,为光学喷流结构研究提供线索。
2023-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling blazar synchrotron emission: a multiwavelength polarimetric study of HSP and LSP populations
本研究通过IXPE的X射线偏振观测(含Mrk 501新数据)和RoboPol等的光学偏振观测,分析HSP与LSP耀变体偏振特性,发现HSP X射线偏振度更高、PA分布以喷流轴为中心,且两类种群PA偏移分布一致,支持能量分层图景。
2025-08-19 astro-ph.HE
VLBA Multi-frequency Polarimetric imaging of Radio-loud Broad Absorption Line Quasars
利用甚长基线阵列对4个宽吸收线(BAL)类星体进行了首次多频偏振成像,研究了非热喷流的倾角,并验证了BAL类星体中射电源仍然年轻的假设。在这四个源中,J0928+446,J1018+0530和J1405+4056在秒差距尺度上显示出单侧结构,并在核心检测到偏振发射。这些特征与耀变体一致。我们设置的约束视角为$<$ 66度,这些喷气机,在多普勒波束效应的框架。J1159+0112在$\sim$ 1 kpc上显示出非偏振千兆赫峰值频谱分量和在中心分量两侧具有陡峭频谱的几个离散斑点。这些性质与年轻射电源的性质是一致的。我们讨论了喷流和活动星系核风的结构。
2013-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Intraday variability of the polarization vector in AGN S5 0716+714
明亮的射电源S50716 +714通常被归类为BL Lac天体,是研究最深入的耀变体之一。S5 0716+714具有极其特殊的性质,例如在耀变体中观察到的光学和偏振变化的最短时间尺度。在给定的谈话中,我们提出了8小时偏振监测的结果S5 0716+714与$\sim70$秒的分辨率进行了使用6米望远镜BTA的SAO RAS。观察数据分析揭示了在1.5小时时间尺度上总光和偏振光的变异性,该时间尺度指定了未分辨发射区域的大小。提出了具有螺旋结构磁场的喷流极化数值模型,并对该模型进行了拟合,得到了一个周期约为15天的磁场进动。
2020-03-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Short Timescale Photometric and Polarimetric Behavior of two BL Lacertae Type Objects
Blazar是一种天体物理源,其发射主要由非热过程控制,通常被解释为同步辐射和逆康普顿辐射。虽然总体情况相当稳健,与观测结果一致,但许多方面仍有待探索。偏振监测可以提供有关耀变体物理过程的丰富信息。具有很大不同的物理成分的模型通常可以提供几乎无法区分的总通量预测,但通常具有明显不同的偏振特性。我们探索,与试点研究,通过联合分析的总的快速变化和偏振通量在光学波长的耀变体的发射区域的结构信息的可能性。在3.6m国家伽利略望远镜上,用PAOLO旋光计对两颗耀变体BL Lacertae和PKS 1424+240进行了短时间尺度(从几十秒到几分钟)的光学线性旋光和测光。对这两个源进行了几个小时几乎连续的观测。我们的密集监测使我们能够为BL Lacertae和PKS 1424+240绘制强烈不同的场景,前者的特点是从几小时到几分钟的时间尺度上的强烈变化,后者的总流量几乎恒定。对于偏振通量和位置角,观察到基本上相同的行为。变化的时间尺度被证明是短短的几分钟,虽然只涉及百分之几的变化的流量。偏振变率的时间尺度与总通量变率基本一致。总通量和偏振通量似乎基本上是不相关的。然而,即使在我们相对较短的监测期间,也可以挑出不同的制度。(节略)
2015-04-12 astro-ph.HE
Do multifrequency polarimetric observations of BL Lac rule out a hadronic origin for its X-ray emission?
本文重新审视了 BL Lac 的多频偏振观测,提出在磁主导喷流 MHD 框架下,质子同步辐射产生 X 射线和伽马射线,其偏振度自然低于电子产生的光学辐射,从而论证 X 射线的强子起源模型并未被排除。
2025-07-11 astro-ph.HE
A Comparison of the X-ray Polarimetric Properties of Stellar and Supermassive Black Holes
本研究通过比较IXPE观测的非耀变体黑洞的X射线偏振性质,发现恒星级与超大质量黑洞在硬态下偏振特征高度相似,初步支持两者共享共同日冕几何的观点。
2024-08-22 astro-ph.HE
The IXPE and multifrequency polarimetric view of the extreme blazars 1ES 1101-232 and RGB J0710+591
INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所空间天体物理学与行星科学研究所);Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA-CSIC(安达卢西亚天体物理研究所);Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology-Hellas(希腊研究基金会天体物理研究所);Department of Astronomy, Yale University(耶鲁大学天文学系);ASI - Agenzia Spaziale Italiana(意大利航天局)
研究利用多波段偏振数据探讨极端BL Lac天体的磁场和喷流结构,发现1ES 1101-232偏振度随频率升高而显著增强,RGB J0710+591的X射线偏振上限与光学测量一致,改进的分层激波模型能解释观测结果。
2026-03-24 astro-ph.HE
A multi-wavelength polarimetric study of the blazar CTA 102 during a Gamma-ray flare in 2012
我们在2012年9月至10月由{ \it Fermi}大面积望远镜探测到的异常明亮的$γ$射线爆发期间对类星体CTA 102进行了多波长偏振研究,当时源达到F $_{>100~\mathrm{MeV}} =5.2\pm0.4\times10^{-6}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$的通量。与此同时,该源显示出前所未有的光学和近红外爆发。我们通过43 GHz的80张总强度和极化强度甚长基线阵列图像序列研究了具有超高角分辨率的秒差距尺度喷流的演化,覆盖了2007年6月至2014年6月的观测期。我们发现,$γ$射线爆发是符合耀斑在所有其他频率,并与一个新的超光速结通过无线电核心的通道。强大的$γ$射线发射与喷流方向的变化有关,在结的喷射和$γ$射线爆发期间,喷流的方向变得更接近我们的视线($θ\sim$ 1.2 $^{\circ}$)。在耀斑期间,光学偏振发射显示日内变化和EVPA的明确顺时针旋转,我们将其与结沿螺旋磁场线移动时所遵循的路径相关联,尽管不能排除由湍流磁场引起的EVPA的随机行走。我们将$γ$射线爆发定位在射电核心下游的一小段距离处,距离黑洞数秒差距。这表明近红外到紫外光子的同步自康普顿散射是产生$γ$射线的可能机制。
2015-09-10 astro-ph.HE
High Energy Polarization of Blazars : Detection Prospects
耀变体喷流的紫外线、可见光和红外线辐射是偏振的。如果这些低能光子被逆康普顿散射,则向上散射的高能光子保留一部分偏振。目前和未来的X射线和伽马射线偏振仪,如INTEGRAL-SPI,POGOLITE,X-Calibur,伽马射线暴偏振仪,GEMS类任务,ASTRO-H和POLARIX有可能首次发现来自blazar喷流的偏振X射线和伽马射线。这种偏振的检测将打开一个定性的新窗口,以高能量blazar排放,偏振度和角度的实际测量将定量测试喷流排放机制的理论。我们研究了这些偏振测量任务的耀变体的检测前景,使用的例子3C 279,PKS 1510-089,和3C 454.3,明亮的源与相对较高程度的低能量偏振。我们的结论是,虽然气球偏振仪将面临挑战,在合理的观测时间内检测耀变体(与X-Calibur提供最有前途的前景),天基任务应该检测到最明亮的耀变体的偏振分数下降到百分之几。典型的耀变体的耀斑活动可以将偏振探测的总数提高近五到六倍,纯粹是因为全面的、全天空的费米-LAT耀变体分布中最亮的通量增加。假设每个源的占空比为20%,检测数量的瞬时增加约为2倍。如果通量和偏振分数的变化与太阳辐射有关,则特定耀变体的可探测性可能会降低。同时使用的变化和偏振趋势可以指导选择耀变体的高能量偏振观测。
2015-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical polarimetric and multiwavelength flaring activity of blazar 3C279
本文详细分析了平谱射电类星体3C 279从2008年2月27日到2017年5月25日的9年R波段光学光谱数据,以及在2009年2月/3月、2011年6月、2014年3月/4月、2015年6月和2017年2月的耀斑活动期间进行的多波长观测活动。在R波段,该源在2017年3月2日显示了$13.68\pm 0.11$等的最大亮度状态($1.36\pm0.20$ mJy),并在2010年6月17日显示了$18.20\pm 0.87$等的最低亮度状态($0.16\pm0.03$ mJy)。在整个观测期间,极化度在$0.48\pm0.17$ %和$31.65\pm0.77$ %之间变化,电矢量位置角在$82.98^\circ \pm0.92$和$446.32^\circ \pm1.95$之间表现出大的旋转。光学偏振数据显示,该源具有稳定的偏振分量,其变化范围从$\sim$ 6%(2009年耀斑之前)到耀斑之后的$\sim$ 13%。我们的偏振变率数据的整体行为支持的情况下,射流进动负责观察到的大旋转的电矢量位置角。离散相关函数分析表明,伽马射线和X射线之间的滞后相比,光学R-波段通量是$Δt \sim$ 31 d和$1$ d在2009年。2011年,与X射线和$Δt \sim$ 30 d和$43$ d的射电相比,在伽马射线中也发现了滞后,2014年,与$Δt \sim$ 10 d的射电和光学R…
2019-08-23 astro-ph.HE
Extreme photometric and polarimetric variability of blazar S4 0954+65 at its maximum optical and $γ$-ray brightness levels
该研究分析了S4 0954+65在2022年最大亮度时的光学和偏振快速变化,通过扭曲喷流模型解释偏振行为,并发现光学与γ射线相关性的斜率随亮度状态变化,暗示不同状态的主导机制不同。
2023-10-17 astro-ph.HE
Probing Magnetic Fields and Acceleration Mechanisms in Blazar Jets with X-ray Polarimetry
X射线偏振测量使我们能够前所未有地观察磁场的结构,以及相对论喷流中粒子加速到超相对论能量的过程。对耀变体(其特征是存在指向地球附近的喷流)的观测,特别是对由延伸到X射线波段的同步辐射所定义的亚类(所谓的高同步峰值耀变体,HSP)的观测,有望获得关键信息。在这篇评论中,我给一个帐户的一些模型和数值模拟开发来预测的偏振特性HSP在高能量,对比的预测假设粒子加速在冲击波前与那些基于磁重联的情况下,我讨论了即将到来的成像X射线偏振探测器(IXPE)卫星的观测前景。
2021-05-18 astro-ph.HE
Probing the innermost regions of AGN jets and their magnetic fields with RadioAstron. III. Blazar S5 0716+71 at microarcsecond resolution
我们介绍了2015年1月3日至4日在22 GHz(波长$λ=1.3$ cm)频率下对BL Lac天体S5 0716+71进行的射电天文空间VLBI成像观测。这些观测是在活动星系核偏振关键科学计划的框架内进行的。该源被检测到的投影空间地面基线高达70 833公里(5.6地球直径)的两个,平行手和交叉手干涉vibrium。我们已经使用这些检测,以获得一个全偏振图像的耀变体在一个前所未有的角分辨率为24 $μ$作为,最高的这个源的日期。这使我们能够估计无线电核心的大小是$<12\times5~μ$,并揭示了一个复杂的结构和一个显着的曲率的耀变体喷流在内部100 $μ$,这是一个指示,喷流的视角内的射流锥形流出的开口角。在19 $μ$大小的喷流区域中检测到相当高(15%)的线性偏振发射,该喷流区域位于核心下游的58 $μ$。在源帧的最高亮度温度估计为$>2.2\times10^{13}$ K的耀变体核心。这意味着在源的静止帧中必须违反逆康普顿极限,即使对于0716+714报告的最大多普勒因子$δ\thicksim25$也是如此。
2020-03-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
The beamed jet and quasar core of the distant blazar 4C 71.07
4C 71.07是一颗高红移耀变体,其光谱能量分布显示出一个显著的蓝色大凸起和强烈的康普顿优势。我们提出了一个为期两年的多波长活动的结果,领导的全地球耀变体望远镜(WEBT)研究类星体的核心和光束喷流的这个来源。WEBT数据由Swift的紫外线和X射线数据以及Fermi的伽马射线数据补充。大的蓝色凸起是通过使用在活动期间获得的光学和近红外平均光谱,以及光学和紫外类星体模板来模拟的。我们给处方,以纠正源测光在各个波段的热贡献,以获得非热喷流通量。星系际介质吸收的作用进行了分析,在紫外和X射线波段。我们提供不透明度值去吸收紫外线数据,并通过X射线光谱分析得出氢柱密度的最佳猜测值。我们估计的光盘和喷流的热光度,吸积率,和黑洞质量。光变曲线没有显示出在不同频率下通量变化之间的持续相关性。我们研究了偏振行为,发现偏振度和通量之间没有相关性,即使在校正蓝色大凸起的稀释效应时。类似地,电矢量极化角的大范围旋转似乎与源的活动无关。
2019-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
The RINGO2 and DIPOL Optical Polarisation Catalogue of Blazars
我们使用Tuorla blazar监测计划(KVA DIPOL)和利物浦望远镜(LT)RINGO 2偏振仪(补充SkyCamZ(LT)和Fermi-LAT伽马射线数据)的数据,在936天(2008年10月11日至2012年10月26日)内对15个伽马射线亮blazar进行了~2000次偏振和~3000次光度观测。在15个源中的11个中,我们确定了总共19个电矢量位置角(EVPA)旋转和95个耀斑发作。我们分组的来源到子类的基础上,他们的宽带光谱特性,并比较其观察到的光学和伽马射线特性。我们发现:(1)光学星等与γ射线通量呈正相关,(2)EVPA旋转可以发生在任何blazar子类中,4个源都表现出向一个方向旋转并立即旋转回来,(3)我们没有看到样品中γ射线耀斑速率的差异;耀斑可以在旋转期间和旋转之外发生,而不偏好这种行为,(4)平均偏振度(DoP),与非旋转期间相比,在EVPA旋转期间的光学幅度和伽马射线通量较低,并且在EVPA旋转期间的DoP的分布不是从与旋转外部的分布相同的母样本中得出的,(5)观测到的耀斑事件的数量和光学偏振旋转是相关的,但是我们没有发现强有力的证据表明单个耀斑和旋转之间存在时间关联;(6)对于具有高同步辐射峰的子类,观测到的最大DoP从~10%增加到~30%再增加到~40%,中频和低频。
2016-08-31 astro-ph.GA 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
MAPCAT: Monitoring AGN with Polarimetry at the Calar Alto Telescopes
我们介绍MAPCAT,一个长期的观测计划,“在卡拉尔阿尔托望远镜偏振监测活动星系核”。多谱段研究对于理解耀变体的高能天体物理学的一些最相关的当前问题是至关重要的,例如它们的高能发射机制和它们的伽马射线发射区域的位置,通过跨谱的事件关联。增加多光谱范围偏振测量可以更可靠地识别这些物体光谱中的偏振耀斑,以及更准确地模拟其磁场。作为研究耀变体长期多光谱范围偏振行为的主要国际努力的一部分,MAPCAT从2007年中期开始在Calar Alto天文台(西班牙阿尔梅里亚)的2.2米望远镜上使用CAFOS,以获得34个最明亮的伽马射线,光学和射电毫米耀变体样本的每月光学(R波段)偏振测量。
2011-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectro-polarimetric view of the gamma-ray emitting NLS1 1H0323+342
针对伽马射线辐射窄线赛弗特1星系黑洞质量测量受投影效应影响的问题,本研究通过SPOL/MMT对1H0323+342开展光谱偏振观测,结合STOKES代码拟合,得出小观测视角与厚BLR的相关结论。
2024-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Outburst of the Blazar S40954+658 in March-April 2011
我们提出的光学(R波段)光度和偏振监测和甚长基线阵列(VLBA)成像的耀变体S4 0954+658,随着费米和伽马射线数据在2011年3月至4月的多波段爆发的结果。在2011年1月上半月记录到亮度水平R ~17.6等的微弱状态后,源的光学亮度开始上升,在3月中旬达到~14.8等,显示出类似耀斑的行为。在2011年3月9日的夜晚观测到了最壮观的夜变现象,耀变体在大约7小时内变亮了大约0.7等。在光通量上升过程中,光偏振的位置角平滑地旋转超过300 $°$。与此同时,在1 $σ$的不确定度内,一个新的视速度为19.0 $\pm$ 0.3 c的超光速结出现了。我们有非常有力的证据表明,这个结与2011年3月至4月的多波段爆发有关。我们还分析了S4 0954+658在2008年8月至2012年4月的一些小爆发期间的多频行为。我们发现了至少两个以上的超光速喷出物和几乎同时发生的光学耀斑之间的联系的一些证据。
2014-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Unveiling the periodic variability patterns of the X-ray emission from the blazar PG 1553+113
本文基于10余年X射线光变曲线,结合Lomb-Scargle周期图与历元折叠,发现PG 1553+113存在约1.4年周期,比γ射线周期短35%。
2024-04-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Outburst of the Blazar S5 0716+71 in 2011 October: Shock in a Helical Jet
我们提出的光学(R波段)光度和偏振监测和甚长基线阵列(VLBA)成像的blazar S5 0716+714随着费米伽马射线数据在2011年10月的多波段爆发的结果。我们分析了总的和偏振强度图像的blazar与VLBA在43 GHz期间和爆发后获得。线偏振矢量以每晚>50度的速率单调旋转,与伽马射线和光通量的急剧最大值相吻合。与此同时,在不确定性中,一个新的超光速结出现了,其视速度约为21 c。一般的多频行为的爆发可以解释的框架内的冲击波传播沿螺旋路径的耀变体的喷流。
2013-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Extragalactic Ultralight Axion Dark Matter with Decade-Long Blazar Optical Polarimetry of 1ES 1959+650
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文利用耀变体1ES 1959+650的十年光学偏振数据首次搜索类轴子暗物质诱导的偏振角周期振荡,未发现显著信号,并在广泛质量范围内对ALP-光子耦合常数给出严格上限,证明长期耀变体偏振测量是探测河外类轴子暗物质的有效互补手段。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
White Paper for Blazar Observations with a GEMS-like X-ray Polarimetry Mission
在本文中,我们描述了blazar观测的科学潜力与X射线偏振测量任务,如GEMS(重力和极磁SMEX)。我们描述了五个blazar科学调查,这样的任务将使:(i)活动星系核喷流中磁场的结构和作用,(ii)活动星系核喷流同步X射线辐射偏振的分析,(iii)对具有X射线带逆康普顿辐射的耀变体的同步自康普顿模型和外康普顿模型的区别,(iv)Cen-A的X射线发射偏振特性的精确研究;(v)基于耀变体的X射线偏振观测的洛伦兹不变性检验。最后,我们讨论了一个稻草人观测计划,并推荐了相应的多波长观测。
2013-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
RoboPol: Connection between optical polarization plane rotations and gamma-ray flares in blazars
我们使用我们的3年偏振监测计划的结果,以调查先前建议的连接在耀变体和他们的伽玛射线耀斑在GeV波段的光发射的偏振面的旋转。分析了{ \em RoboPol}探测到的24个源的40个旋转事件的均匀集合以及{ \em Fermi}-LAT提供的伽马射线数据。我们确认偏振面旋转确实与耀变体中最近的伽马射线耀斑有关,并且这些事件之间的时间滞后与零一致。自转的振幅与γ射线耀斑的振幅成正比。这可能是由于耀变体中的相对论性增强(多普勒因子较高)导致的,耀变体表现出较小的偏振面旋转幅度。此外,自转和耀斑的时间尺度是边缘相关的。
2017-10-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prominent Polarized Flares of the Blazars AO 0235+164 and PKS 1510-089
我们报告了耀变体AO 0235+164和PKS 1510-089的多波段光度和偏振观测。这两颗耀变体分别活跃于2008年和2009年。在这些活跃状态下,两个天体都观测到了显著的短耀斑,在10天内的振幅都大于1等。当这些耀斑中的物体更亮时,$V-J$的颜色变得更蓝。另一方面,PKS 1510-089的颜色表现出一种趋势,即当它更亮时,它变得更红,除了它的显著耀斑。这种越亮越红的趋势可以用来自吸积盘的热辐射的强烈贡献来解释。耀斑期间偏振度增大,最大值达到25%以上.我们比较了这些耀斑在AO 0235+164和PKS 1510-089与其他短耀斑,这是我们发现的41个耀变体的监测。这两个耀斑在流量和偏振度上都有最大的变化幅度。此外,我们还发现在短耀斑中,流量振幅与偏振度之间存在显著的正相关关系。这表明短耀斑起源于磁场对准的区域。
2011-02-09 astro-ph.HE
Looking into the Jet Cone of the Neutrino-Associated Very High Energy Blazar PKS 1424+240
本研究分析了耀变体 PKS 1424+240 的 VLBA 偏振观测数据,发现其喷流视角极小(<0.6度)且具有环向磁场,使多普勒因子最大化至约30,从而解决了“多普勒因子危机”并揭示了相对论性集束在多信使辐射中的关键作用。
2025-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
"Orphan" $γ$-ray Flares and Stationary Sheaths of Blazar Jets
耀变体在整个电磁波谱中都有耀斑。许多$γ$射线耀斑与在较长波长下探测到的耀斑高度相关;然而,一小部分耀斑似乎是孤立发生的,在较长波长下几乎没有或没有相关的变化。这些“孤儿”$γ$射线耀斑挑战了目前的耀变体模型,其中大多数无法重现这种类型的行为。Macdonald等人发展了火环模型来解释耀变体喷流中孤立$γ$射线耀斑的起源。在这个模型中,包含在等离子体团中的电子沿着射流的脊柱相对论地运动,逆康普顿散射从包围射流脊柱的冲击鞘等离子体环发出的同步加速器光子。当斑点在环中传播时,斑点电子对环光子的散射会产生孤立的$γ$射线耀斑。该模型成功地应用于建模一个突出的孤儿$γ$射线耀斑中观察到的耀变体PKS 1510 $-$ 089。为了进一步支持这一模型的可解释性,Macdonald等人展示了PKS 1510 $-$ 089的叠加射电图,其中包含围绕喷流脊的等离子鞘的偏振特征。在本文中,我们将我们的建模和叠加技术扩展到更大的样本耀变体:3C 273,4C 71 $.$ 01,3C 279,1055 $+$ 018,CTA 102和3C 345,其中大多数都表现出孤儿$γ$ -射线耀斑。我们发现,该模型可以成功地再现这些耀斑,而我们的叠加地图揭示了这些耀变体内喷流鞘的存在。
2017-11-14 astro-ph.HE
Multi-Wavelength Photometric and Polarimetric Observations of the Outburst of 3C 454.3 in Dec. 2009
2009年12月,明亮的耀变体3C 454.3在光学、X射线和伽马射线区域表现出强烈的爆发。我们进行了光度和偏振监测的光学和近红外波段与TRISPEC和HOWPol连接到Kanata望远镜的爆发。我们还用AKARI在红外波段观测到了这次爆发,用山口大学的32米射电望远镜在射电波段观测到了这次爆发。从JD 2455055到2455159,该对象处于活动状态。在光学波段,它比JD 2455055之前的静止状态亮1.3等。在JD 2455159的活动状态结束后,在所有波长上都观察到了显著的爆发。爆发持续了两个月。我们的光学和近红外偏振观测表明,在活跃状态(JD 2455063-2455074)下,偏振的位置角(PA)在11 d内明显地顺时针旋转了240度,并且在此旋转之后,PA在我们的监测期间几乎保持不变。在爆发状态下,PA在35 d内平滑地逆时针旋转350度(JD 2455157-2455192)。因此,我们检测到两个不同的旋转事件的偏振矢量在相反的方向。我们将这两个事件与2005年、2007年和2008年观察到的过去的旋转事件进行了比较。
2011-12-20 astro-ph.HE
SKA-VLBI Probes of High-energy Emission Processes in Relativistic Jets
University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Bristol(布里斯托大学);Max Planck Institute for Radio Astronomy(马克斯·普朗克射电天文研究所);Joint Institute for VLBI ERIC(甚长基线干涉测量联合研究所);University of Turku(图尔库大学);Aalto University(阿尔托大学)
利用SKA-VLBI的高灵敏度和高角分辨率,对微弱耀变体进行成像和偏振探测,以解决高能光子和中微子发射中的未解问题,如种子光子源和多普勒危机。
2026-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Repeating Flaring Activity of Blazar AO 0235+164
本文通过 VLBI 成像、离散相关函数分析和多历元能谱建模,研究耀变体 AO 0235+164 在 2008 和 2015 年的两次耀发,发现其 X 射线异常特征来自独立粒子分布,并表明同步自康普顿模型更受观测支持。
2023-11-02 astro-ph.HE
Through The Ring Of Fire: $γ$-Ray Variability In Blazars By A Moving Plasmoid Passing A Local Source Of Seed Photons
耀变体在电磁波谱中表现出耀斑。许多$γ$射线耀斑与光学波长处检测到的耀斑高度相关;然而,一小部分似乎是孤立发生的,在较长波长处检测到的变化很小或没有变化。这些“孤儿”$γ$射线耀斑挑战了目前的耀变体模型,其中大多数无法重现这种类型的行为。我们根据Marscher等人(2010)的一个解释这类事件的提议,对耀变体的时变发射进行了数值计算。在这个模型中,等离子体团(“斑点”)沿着耀变体喷流的脊柱相对论传播,并穿过同步加速器发射的电子环,代表喷流鞘的冲击部分。这个环提供了种子光子的来源,这些光子被移动的斑点中的电子逆康普顿散射。该模型包括辐射冷却的影响,空间变化的磁场,和团块的体积速度的加速度。我们的模型产生的合成光变曲线进行比较,从孤儿耀斑,这是一致的通过一个超光速结通过内喷流的耀变体PKS 1510 $-$ 089的光变曲线。此外,我们提出了甚长基线阵列偏振观测,指出在PKS 1510 $-$ 089存在一个喷鞘,从而为我们的模型的可解释性提供进一步的观测支持。对PKS 1510 $-$ 089内鞘层的辐射热光度进行了估算,得到了$L_{\rm sh} \sim 3 \times 10^{45} ~ \rm erg ~ \rm s^{-1}$。这表明PKS 1510 $-$ 089内的鞘层可能是种子光子的非常重要的来源。
2015-05-06 astro-ph.HE
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
The Time-Dependent Distribution of Optical Polarization Angle Changes in Blazars
在可见光波段,与伽马射线活动相关的耀变体电矢量位置角(EVPA)旋转一直是十多年来人们强烈兴趣和系统研究的主题。解释EVPA旋转的一个困难是测量中固有的180°模糊性。因此,在研究EVPA旋转时,必须确保连续观测之间的典型时间间隔(即节奏)足够短,以确保选择正确的模180°值。这种最佳节奏取决于耀变体中EVPA的最大固有旋转速度,这是目前未知的。在本文中,我们解决了RoboPol样本的以下问题:对于大于90°的旋转,我们可以期望的旋转速度范围是多少?需要什么样的观察节奏来检测这种旋转?到目前为止,EVPA旋转研究是否遗漏了快速旋转?有多少数据会受到模糊性的影响?检测到的旋转受模糊性影响的可能性有多大?我们回答这些问题与三个季节的光学偏振观测的统计样本的耀变体采样每周与RoboPol仪器和一个额外的季节与日常观测。我们模拟了EVPA变化在1-30天时间尺度上的分布,并估计了超过90°的变化比例。我们表明,至少每天的观测是必要的,以正确地测量>96%的光学EVPA变化的耀变体的RoboPol样本,并在一天内的观测需要测量迄今为止已经看到的最快的旋转。
2021-07-14 astro-ph.HE
Temporal variability of polarization in blazars
Università dell’Insubria(因苏布里亚大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所)
研究活动星系核喷流中同步辐射偏振度的时变性,提出几何确定性模型解释观测到的偏振变化及复杂图案。
2026-01-12 astro-ph.HE
Optical Spectropolarimetric Variability Properties in Blazars PKS 0637-75 and PKS 1510-089
本研究通过光谱偏振观测两个耀变体,发现PKS 0637-75的偏振变化由吸积盘主导,PKS 1510-089则由盘和喷流共同主导,验证了盘-喷流贡献模型。
2024-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarization flare of 3C 454.3 in millimeter wavelengths seen from decadal polarimetric observations
本研究利用KVN和VLBA十年观测数据分析了耀变体3C 454.3在毫米波段的偏振特性,发现2019年偏振耀发源于稳态喷流区的激波相互作用及源内禀过程。
2025-03-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
The June 2016 Optical and Gamma-Ray Outburst and Optical Micro-Variability of the Blazar 3C454.3
类星体3C454.3在2016年6月经历了一次结构复杂的多频爆发。耀变体在$R$光学波段由几个地面望远镜以测光和偏振模式观测,在$R$射线频率由\emph{Fermi} \大面积望远镜观测,在43 GHz由甚长基线阵列观测。在2016年6月24日,在光学和$γ$射线频率下观察到最大通量密度,分别达到$S^\mathrm{max}_\mathrm{opt}=18.91\pm0.08$ mJy和$S_γ^\mathrm{max} =22.20\pm0.18\times10^{-6}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$。2016年6月的爆发在$R$射线和光学频率上都有急剧的衰减,在$R$波段的24小时内,源的通量密度下降了4倍。在整个爆发过程中观察到日内变化,一夜之间通量密度变化在1至5毫焦耳。急剧衰减的特征是统计学上显著的准周期性微变振荡,其幅度为$\sim 2$-$3\%$,平均趋势和特征周期为36分钟。在爆发期间,光学偏振度从$\sim3\%$跃变到近20%,而位置角变化为$\sim120\degr$。2016年2月25日,一个结从43 GHz的核心喷射出来,以$v_\mathrm{app}=20.3c\pm0.8c$的表观速度移动。从观察到的最小时间尺度的变化$τ_\mathrm{opt}^\mathrm{min}\approx2$ hr和推导出的多普勒因子$δ=2…
2019-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simultaneous X-ray and optical polarization observations of the blazar Mrk 421
本研究通过 IXPE 及地面望远镜对 Blazar Mrk 421 进行近同步 X 射线与光学偏振观测,发现偏振度随能量降低而减小,支持包含激波前沿的分层辐射区模型。
2024-09-25 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 First Simultaneous 3.5 and 1.3mm Polarimetric Survey of Active Galactic Nuclei in the Northern Sky
射电噪声AGN的短毫米观测提供了研究其内部相对论喷流物理的机会,大量毫米辐射就是从那里辐射出来的。毫米波喷流受法拉第旋转和去极化的影响比无线电中的小得多。此外,毫米辐射主要由最里面的喷流区域控制,由于同步加速器不透明性,这些区域在无线电中不可见。我们提出了第一个双频同步86 GHz和229 GHz的极化调查的所有四个斯托克斯参数的一个大样本的211个射电响亮的活动星系核,被设计为在86 GHz的1 Jy的流量限制。这些观测大多是在2010年8月中旬使用IRAM 30米毫米射电望远镜上的XPOL偏振计进行的。在86 GHz的183个源和229 GHz的23个源中,报告了超过~1.0%的3 σ中值水平的线性偏振检测,其中中值3 σ水平为~ 6.0%。我们发现,在229 GHz的线性偏振度检测到一个明显的过剩的因素,在86 GHz的~1.6,从而意味着一个逐步更好地有序的磁场blazar喷流区域位于逐步上游的射流。我们发现,无论是在86和229 GHz的线性偏振角,喷流结构的位置角的类星体和BL湖没有表现出明显的偏好,以平行或垂直方向对齐。我们对来自我们先前调查的86 GHz数据的变率研究指出,总通量和线性极化在年的时间尺度上有很大程度的变化,总通量的中值因子为~1.5,线性极化度的中值因子为~1.7-最大变化因子分别高达6.3和~5-,其中86%的源显示出相对于我们先前的测量均匀分布的…
2014-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence of a non-equipartition energy regime in 1803+784 Core-shift and Faraday rotation measurements from simultaneous multi-frequency polarimetric VGOS observations
Observatorio Astronómico Nacional (OAN-IGN)(国家天文台(OAN-IGN));Centro de Desarrollos Tecnológicos, Observatorio de Yebes (IGN)(技术发展中心,耶贝斯天文台(IGN));Dpt. Astronomia i Astrofísica, Universitat de València(瓦伦西亚大学天文学与天体物理学系);Observatori Astronòmic, Universitat de València(瓦伦西亚大学天文台)
通过VGOS观测发现1803+784核心区域能量非等分,核心位移指数偏离预期值,揭示喷流几何或等分条件未满足,需考虑非等分效应。
2026-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multifrequency polarimetry of High-Synchrotron Peaked blazars probes the shape of their jets
本文通过轴对称无力喷流模型研究高同步辐射峰耀变体的多频偏振,发现抛物线形喷流可解释观测到的强色变偏振,而圆柱形喷流被观测排除,表明偏振对粒子加速过程不敏感。
2024-11-25 astro-ph.HE
On the statistical characterization of the synchrotron multi-zone polarization of blazars
University of Geneva(日内瓦大学)
该研究通过统计方法建模BLLARS多区同步辐射偏振特征,揭示了湍流喷流中多个发射区对偏振行为的影响。
2025-12-21 astro-ph.HE
X-ray Polarization and Spectral Variations in an Extreme High-Synchrotron-Peaked Blazar 1ES 1101--232
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Guangxi University(广西大学)
研究首次利用IXPE观测到BLLAR 1ES 1101--232的X射线偏振,发现其偏振度高达38.9%,并揭示了其X射线谱的软到硬演变及磁场有序性。
2025-12-10 astro-ph.HE
Quasi-periodic behaviour in the optical and γ-ray light curves of blazars 3C 66A and B2 1633+38
我们报告的准周期性变化中发现的两个耀变体包括在管家天文台耀变体监测数据样本:BL Lac对象3C 66 A和平谱射电类星体B2 1633+38。我们收集光学光度和偏振数据在V和R波段的这些来源从不同的天文台:圣彼得堡大学,克里米亚天体物理观测站,WEBT-GASP,卡特琳娜实时瞬态调查,斯图尔特天文台,STELLA机器人天文台和Katzman自动成像望远镜。此外,还包括对来自$\textit{Fermi}$ -LAT的$γ$ -射线光变曲线的分析.三种方法被用来搜索数据中的任何周期性行为:Z变换离散关联函数,Lomb-Scargle周期图和加权小波Z变换。我们发现两个光源的光学光度数据可能存在准周期性变化的证据,3C 66 A的周期为$\sim$ 3年,B2 1633+38的周期为$\sim$ 1.9年,显著性介于3 $σ$和5 $σ$之间。在置信水平为2 $σ$ -4 $σ$的光学偏振数据集中,只有B2 1633+38显示了这种行为的证据。这是第一次报道B2 1633+38的光学光变曲线中的准周期行为的证据。在B2 1633+38的$γ$射线光变曲线中也发现了准周期行为的暗示,置信水平为$\geqslant$ 2 $σ$,而在该能量范围内没有观察到3C 66 A的周期性。我们提出了不同的喷流排放模型,可以解释准周期性的变化和这两个来源之间的差异。
2020-02-05 astro-ph.HE
The flaring activity of blazar AO 0235+164 during year 2021
本文通过多波段光偏振观测和VLBA运动学分析,研究耀变体AO 0235+164在2021年的耀发,发现新组分的抛射方向证实喷流存在进动,且耀发差异源于几何效应。
2024-05-16 astro-ph.HE
Detection of X-ray Polarization in the High Synchrotron Peaked Blazar 1ES 1959+650
本文利用成像X射线偏振测量探测器在1ES 1959+650的两个历元中探测到X射线偏振,测得偏振度分别为9.0%和12.5%,并发现其变化与喷流体洛伦兹因子改变有关,支持喷流中粒子的激波加速机制。
2024-09-05 astro-ph.HE
Multiband Photopolarimetric Monitoring of the Outburst of the Blazar 3C~454.3 in 2007
本文报道了一颗耀变体3C454.3在200天内的光学-近红外光谱偏振观测。该天体在2007年7月经历了一次光学爆发。这种爆发之后是比$V=15.2$ mag更微弱的短暂状态,持续$\sim 25$ d。然后,该物体进入活跃状态,在此期间,我们观察到时间尺度为3-10 d的短耀斑。该天体在颜色-星等关系中表现出两种类型的特征。一种是在爆发状态下的“更亮时更蓝”趋势,另一种是在微弱状态下的“更亮时更红”趋势。这两种类型的功能建议的热发射所观察到的通量的贡献,怀疑在以前的研究。我们的偏振观测检测到两个事件的偏振矢量的旋转。第一个是在爆发状态期间在$QU$平面中的逆时针旋转。在偏振矢量的旋转事件之后,物体进入快速衰落阶段。第二个是在活动状态期间的一系列耀斑中看到的。每个耀斑都有一个特定的偏振位置角,从第一个耀斑到最后一个耀斑,它显然是顺时针旋转的。因此,该物体表现出偏振矢量在相反方向上的旋转。我们估计了短耀斑在活动状态下的衰减时间尺度,然后计算了磁场强度的上限,$B$ =0.2 G,假设耀变体的典型聚束因子,$δ=20$。该$B$的上限小于先前通过光谱分析估计的上限。
2010-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dynamics and Spectra-Polarimetric Signatures of GRMHD Simulations with Multiple Magnetic Loops
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所);Institut für Theoretische Physik, Goethe Universität(法兰克福大学理论物理研究所);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学紫江研究院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) and Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室及上海粒子物理与宇宙学重点实验室);Research Center for Astronomy and Applied Mathematics, Academy of Athens(雅典科学院天文学与应用数学研究中心)
本研究通过三维GRMHD模拟探究多磁环黑洞吸积流的喷流形成条件,推导合成发射特征,结果与Sgr A*宁静态观测约束相符,揭示了喷流变异性的磁学机制。
2026-08-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term optical polarization variability and multiwavelength analysis of Blazar Mrk 421
介绍了2008年2月至2016年5月收集的Blazar Mrk 421的8年R波段天文学测量数据的结果,以及2008年5月,2010年3月和2013年4月观察到的耀斑周围从射电到TeV $γ$射线的广泛多波长观测。最重要的结果是在2013年发现的,当时源在4月10日在R波段显示非常高的亮度状态$11.29\pm 0.03$ mag($93.60\pm 1.53$ mJy),在5月13日显示偏振度($11.00\pm0.44$)。光学数据的分析表明,偏振变化是由于两个偏振分量的叠加,可能会产生在两个不同的发射区域。在2013年4月最大值之后的7个晚上进行了一项夜间天文偏振变率研究,发现4月14日,15日,16日和19日晚上的通量和偏振变化。此外,通量显示出$Δ\,t=$ 2.34 $\pm$ 0.12小时的最小变化时间尺度,并且偏振度在$Δ\,t\sim$分钟的时间尺度内呈现$\sim$(1 - 2)的变化。此外,对夜间数据的详细分析表明,大尺度磁场的相干长度为$l_B\simeq$ 0.3 pc,与相对论性冲击波传播的距离具有相同的数量级。这一结果表明,夜间偏振变化与磁场的空间变化之间存在联系。对R波段完整数据以及该天体历史光学光变曲线的分析表明,Mrk 421的变化周期为16.26 $\pm$ 1.78年。
2017-07-18 astro-ph.HE
Multiwavelength behaviour of the blazar 3C279: decade-long study from $γ$-ray to radio
我们报告了blazar 3C 279长达十年(2008-2018)的$γ$射线至1 GHz射电监测结果,包括GASP/WEBT,$\it{Fermi}$和$\it{Swift}$数据,以及偏振和光谱数据。X-射线和$γ$ -射线光变曲线相关性良好,没有> 3小时的延迟,这意味着发射区域的一般共空间性。$γ$ -射线-光通量-通量关系随活动状态而变化,范围从线性到更复杂的依赖性。斯托克斯参数在光波长和无线电波长,包括43 GHz VLBA图像的行为,支持无论是一个主要的螺旋磁场或运动的辐射等离子体沿螺旋路径。发射结的表观速度范围从10至37 C,最高值需要大量的洛伦兹因子接近那些需要解释$γ$ -射线的变化在很短的时间尺度。Mg II发射线通量的“蓝色”和“红色”的翅膀与光学同步辐射连续通量密度,可能提供一个变量源的种子光子逆康普顿散射。在无线电波段中,我们发现最突出的光曲线最大值随着频率的降低而逐渐延迟,正如同步加速器自吸收的$τ=1$表面的频率依赖性所预期的那样。86 GHz光变曲线中的全局最大值在较低频率下变得不那么突出,而出现在2014年的局部最大值朝着降低的频率增强,在$\sim5$ GHz变得明显。这些趋势表明,不同的多普勒助推分层无线电发射区的射流。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.HE