A spectral hardening in the Fermi-LAT Data of 1ES 0502+675
利用2008年8月至2021年4月的费米大视场望远镜(Fermi-LAT)第8次观测数据(100 MeV ~ 300 GeV),研究了blazar 1 ES 0502+675的$γ$射线谱特征。在中等耀斑状态(MJD 55050-55350)期间,在$γ$射线谱中发现了在$\sim$ 1 GeV处的显著($\sim4σ$)硬化。低于和高于断裂能的光子指数分别为$Γ_1=2.36\pm0.31$和$Γ_2=1.33\pm0.11$。在其余的观察中,$γ$射线谱可以用光子指数为$\approx1.6$的幂律形式来描述。在单区同步辐射自康普顿(SSC)模型的框架下,光谱硬化被解释为同步辐射分量和SSC分量之间的跃迁。这可能是电子的断裂/最大洛伦兹因子略微增加的结果。
2022-01-07 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of a Hard Spectrum Flare from the Gravitationally Lensed Blazar B0218+357
Fermi-LAT在2014年7月期间观测到来自blazar B 0218 +357的新伽马射线耀斑。虽然先前在2012年下半年的耀斑阶段没有观察到伽马射线光谱的重大变化,但在最近的高活动期间,该源显示出异常坚硬的光谱。后者导致MAGIC望远镜探测到来自B 0218 +357的非常高能量(VHE,E > 100 GeV)的伽马射线,确定该源是迄今为止已知的最远TeV辐射源。除了VHE发射的检测,这个耀变体特别令人感兴趣,因为它是一个双像引力透镜系统,在伽马射线中测量的透镜延迟为11.46 +/- 0.16天。我们提出了2014年7月耀斑的费米-LAT研究,并在以前的测量的背景下讨论它们。
2015-02-10 astro-ph.HE
2FHL: The Second Catalog of Hard Fermi-LAT Sources
我们提出了一个目录的源检测到以上50 GeV的{ \it费米}-大面积望远镜(LAT)在80个月的数据。新交付的Pass 8事件级分析允许在50 GeV-2 TeV能量范围内检测和表征源。在这个能带中,{ \it Fermi}-LAT探测到360个源,构成了第二个硬{ \it Fermi}-LAT源目录(2FHL)。角分辨率的提高使得能够精确定位点源(68% C时$\sim$ 1.7 $'$半径)。L.)的范围内。以及空间扩展源的检测和表征。我们发现,86%的源可以与其他波长的对应物相关联,其中大多数(75%)是活动星系核,其余(11%)是银河系源。只有25%的2FHL源以前被切伦科夫望远镜探测到,这意味着2FHL提供了一个候选者的水库,可以在非常高的能量下进行跟踪。这项工作缩小了{ \it Fermi}-LAT在轨道上以GeV能量进行的观测与切伦科夫望远镜在地面以更高能量进行的观测之间的能隙。
2015-08-18 astro-ph.HE
Revisiting the Long/Soft-Short/Hard Classification of Gamma-Ray Bursts in the Fermi Era
本文对最新的费米伽马射线暴(GRB)的时间和光谱特性进行了统计分析,以重新审视GRB的分类。我们发现持续时间和能量比($E_{\mathrm{peak}}$ /Fluence)的双峰性以及谱硬度(硬度比($HR$)、峰值能量和谱指数)与持续时间($T_{90}$)的反相关性支持费米伽玛暴的长/软$-$短/硬分类方案. $HR - T_{90}$反相关强烈地依赖于伽玛暴的谱形和能带,在典型的BATSE能带中具有弯曲谱的暴比在典型的BAT能带中具有幂律谱的暴表现出更紧密的反相关。这也许可以解释为什么$HR - T_{90}$相关性对于那些由具有较窄/较软能量带通的{ \it Swift}等仪器探测到的GRB样本并不明显。我们还分析了与测量的红移和明确的峰值能量的伽玛暴的内禀能量相关。目前的样品表明短伽玛暴存在$E_{\mathrm{p,rest}}=2455\times (E_{\mathrm{iso}}/10^{52})^{0.59}$,与长伽玛暴有显著不同。然而,长伽玛暴和短伽玛暴都符合相同的$E_{\mathrm{p,rest}}-L_{\mathrm{iso}}$相关性。
2012-03-01 astro-ph.HE
Hard Cosmic Ray Sea in the Galactic Center: a consistent interpretation of H.E.S.S. and Fermi-LAT $γ$-ray data
我们提出了一个新的解释的伽玛射线扩散发射测量的H.E.S.S.在银河系中心(GC)区域和银河系脊。我们的起始基础是PASS 8费米-LAT数据的更新分析,它允许将H.E.S.S.测量的光谱扩展到几个GeV。并推断出100 GeV以上的初级CR径向分布。我们将这些结果与CR运输模型进行比较,假设在银河系内部具有刚性的扩散系数更难缩放。这样的行为再现的径向依赖的CR光谱指数最近推断从费米-LAT测量内GP。我们发现,在这种情况下,大部分的银河山脊发射可以自然地解释的相互作用的扩散,稳定状态的银河CR海相互作用的气体存在于中央分子区。GC PeVatron的证据明显弱于采用传统(较软)CR海推断的证据。
2017-07-26 astro-ph.HE
Fermi Observations of the Very Hard Gamma-ray Blazar PG 1553+113
我们报告了从2008年8月4日到2009年2月22日费米伽马射线空间望远镜科学运行的前200天(MJD 54682.7-54884.2)期间对PG 1553+113的观测结果。这是第一次详细研究PG 1553+113在GeV的伽马射线制度,它使我们能够填补三十年的差距,在其光谱能量分布的能量。我们发现PG 1553+113是一个稳定的源与硬频谱,是最好的符合一个简单的幂律在费米能带。我们将费米数据与档案无线电,光学,X射线和甚高能量(VHE)伽马射线数据相结合,以模拟其宽带光谱能量分布,并发现一个简单的,单区同步自康普顿模型提供了一个合理的拟合。PG 1553+113具有在该区域中检测到的所有源中最软的VHE光谱,并且在迄今为止在费米能量带通上具有显著检测的那些源中,具有该能量区域中最硬的光谱。因此,它具有迄今为止研究的任何伽马射线源中最大的光谱突变,这可能是由于河外背景光(EBL)吸收了固有的伽马射线光谱。假设是这种情况,我们选择了一个低水平的EBL模型,并使用它来吸收费米(200 MeV - 157 GeV)测量的PG 1553+113的幂律谱,以找到最适合测量VHE数据(90 GeV - 1.1 TeV)的红移,用于EBL的参数化。我们表明,这个红移可以被认为是一个上限的距离PG 1553+113。
2009-11-22 astro-ph.HE
Possible Origin of a Newly Discovered GeV Gamma-ray Source Fermi J1242.5+3236
基于前13.4年的费米科学数据,在能量范围从300 MeV到500 GeV,我们发现了一个明亮的GeV伽马射线源与$\sim$ 5.64 $σ$检测,命名为费米J 1242.5 +3236,它有一个附近的恒星形成星系NGC 4631约0 fdg 0996偏移。当使用12年的数据时,费米J 1242.5 +3236的探测显著性约为4.72 $σ$。费米J 1242.5 +3236是一个稳定的点源,没有明显的时间变化,硬伽马射线光子指数约为-1.60 $\pm$ 0.24。空间偏移和硬伽马射线光谱不利于这个源作为弥漫的伽马射线发射从这个星系。这个新的来源可能有一个未知的背景耀变体的起源,这更像是一个高同步加速器峰值耀变体的硬伽马射线光子指数。后续的光学观测将有助于区分费米J 1242.5 +3236的起源。
2023-01-29 astro-ph.HE
Time-Dependent Models for Blazar Emissions with the Second-Order Fermi Acceleration
湍流驱动的二阶费米加速(Fermi-II)可能是耀变体喷流中电子加速的原因。我们测试这个模型与时间相关的模拟。由费米-Ⅱ过程预测的硬电子谱与1ES 1101 - 232的硬光子谱一致。对于其他耀变体,显示较软的光谱,费米-II模型需要径向演化的电子注入率和/或扩散系数的流出。这样的演化可以产生弯曲的电子谱,它可以再现Mrk 421从射电到X射线的同步辐射谱,而Mrk 421在GeV能量范围内的光子谱很难用同步辐射自康普顿模型拟合。然而,如果我们引入一个光度为$4.9 \times 10^{38}~\mbox{erg}~\mbox{s}^{-1}$的外部射电光子场,则通过逆康普顿散射成功地产生了GeV光子。扩散系数或注入速率的时间变化引起耀斑发射。观测到的X射线和TeV耀斑的同步性意味着耀斑源区的磁场减小。
2013-11-23 astro-ph.HE
The properties of prompt emission in short GRBs with extended emission observed by {\em Fermi}/GBM
具有扩展发射(EE)的短伽玛暴最初由短硬尖峰和随后的长持续EE组成,被认为是短伽玛暴的一个亚类。在{ \em Swift}时代,狭窄的能带加上缺乏光谱信息,阻碍了对这些事件内在性质的发现。本文利用现有的{ \em Fermi}/GBM数据,对具有EE的短伽玛暴进行了系统的研究。检索识别出26个GBM检测到的短GRB,其EE与{ \em Swift}/BAT观察到的GRB 060614相似。我们重点研究了26个伽玛暴的硬尖峰和EE分量的光谱和时间特性,并探讨了它们之间的差异和可能的相关性。我们发现,虽然硬尖峰的峰值能量($E_{\rm p}$)比EE的峰值能量稍硬一点,但它们的通量相当。较硬的$E_{\rm p}$似乎对应于较大的注量和峰值通量,硬尖峰和EE组分的散射较大。此外,硬尖峰和EE的$E_{\rm p}$与其他短伽玛暴进行了比较。最后,我们还比较了GRB 170817 A和具有EE的短GRB的性质,发现它们之间没有显著的统计差异。我们发现GRB 170817 A具有最低的$E_{\rm p}$,可能是因为它离轴。
2020-01-23 astro-ph.HE
Fermi GBM Observations of GRB 150101B: A Second Nearby Event with a Short Hard Spike and a Soft Tail
根据联合探测到的中子星并合γ射线暴GRB 170817 A和引力波GW 170817,我们重新分析了最近的短伽马射线暴之一GRB 150101 B的费米伽玛射线暴监测数据。我们发现这种爆发是由一个短的硬穗,其次是一个相对较长的软尾巴。这种明显的双组分性质在现象上与GRB 170817A相似。虽然GRB 170817 A与先前已知的短伽马射线暴在其瞬时内禀能量方面不同,但GRB 150101 B却不是。尽管存在这些差异,GRB 150101 B可以被建模为GRB 170817 A的轴上版本。在两个最近的短伽马射线暴中发现了类似的特征,这表明软尾很常见,但在更遥远的事件中通常无法检测到。如果是这样的话,就有可能仅从瞬发的伽马射线辐射中识别出附近的短伽马射线暴,从而帮助寻找千新星。
2018-08-06 astro-ph.HE
Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies
本文介绍了利用费米天文台的伽马射线暴监测仪(GBM)和大视场望远镜(LAT)对GRB 090510的硬伽马射线暴进行的详细观测。GRB 090510是LAT探测到的第一个爆发,它显示了在瞬发发射阶段偏离带谱拟合函数的有力证据。时间积分谱由带函数和硬幂律分量之和拟合,带函数具有$\Epeak = 3.9\pm 0.3$ \,MeV,这是迄今为止测量到的最高值,硬幂律分量具有光子指数$-1.62\pm 0.03$,其在低于$\approx$\,20\,keV和高于$\approx$\,100\,MeV时主导发射。高能量谱分量的开始似乎相对于与单个带函数良好拟合的分量的开始延迟$\sim$ 0.1 s。在主脉冲前0.5s检测到微弱的GBM脉冲和LAT光子。在瞬发阶段,LAT探测到一个能量为$30.5^{+5.8}_{-2.6}$ GeV的光子,这是从短伽马射线暴中测量到的最高能量。对这个光子的观测设定了一个最小的整体流出洛伦兹因子$Γ\ga$ 1,200,使用简单的$γγ$不透明度参数为这个GRB在红移$z = 0.903$和一个变化时间尺度上的几十ms的数量级为$\approx$ 1,100千电子伏-几兆电子伏的流量。更高的置信度估计意味着$Γ\ga 1000$,并且仍然要求驱动短伽玛暴的外流至少与长持续时间伽玛暴的外流一样具有高度相对论性。同步/同步自康普顿(SSC),外部冲击同步加…
2010-05-12 astro-ph.HE
A Correlation Between Hard Gamma-ray Sources and Cosmic Voids Along the Line of Sight
我们估计银河系密度沿视线硬河外伽玛射线源的相关源的位置与空目录的基础上斯隆数字巡天(SDSS)的天空。在非常高的能量(VHE; E>100 GeV)下探测到的河外伽马射线源,或在费米大天区望远镜硬源目录中被突出显示为VHE发射候选者(统称为“VHE样”源),分布在2.4 sigma水平的低密度视线上。对于费米硬源群(1.7 σ),也有一个不太明显的相关性。10-500 GeV的通量和欠密分数之间的相关性沿视线的VHE类和费米硬源被发现在2.4西格玛和2.6西格玛,分别。在第二个费米星表中的伽马射线发射星系(包含100 MeV以上的射线源)或SDSS DR 7类星体星表中,并没有显示出对低密度视线的偏好。我们调查这种边际相关性是否可能是由于较低的河外背景光(EBL)的光子密度在undersense区域内,并发现,即使在最极端的情况下,一个完全undersense视线,EBL的光子密度只有2%小于标称EBL密度。对于不透明度为τ(E,z)~5的高度衰减源,将其转换为沿视线的伽马射线衰减,我们估计伽马射线的衰减减少不超过10%。这种减少,虽然不可忽略,是无法解释的明显的硬源相关性与低密度的视线。
2014-12-01 astro-ph.HE
A Systematic Search for Spectral Hardening in Blazar Flares with the Fermi-Large Area Telescope
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(大学天文学与天体物理学中心);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);Clemson University(克莱姆森大学)
本研究利用费米-大视场望远镜系统性分析了极端高同步辐射峰值耀变人中的谱硬化现象,发现两个事件显示谱硬化迹象,支持了连续变化的幂律模型。
2025-10-16 astro-ph.HE
3FHL: The Third Catalog of Hard Fermi-LAT Sources
我们提出了一个目录的源检测到10 GeV以上的费米大面积望远镜(LAT)在第一个7年的数据使用通行证8事件级分析。这是第三个硬费米-LAT源目录(3FHL),包含1556个在10 GeV - 2 TeV能量范围内的天体。灵敏度和角分辨率相对于相同能量(1FHL)的先前LAT目录提高了3倍和2倍。绝大多数探测到的源(79%)与河外其他波长的对应源有关,包括16个位于极高红移($z>2$)的源。8%的来源有银河系的对应物,13%是无关的(或与未知性质的来源有关)。观测高纬度天空和银道面的通量灵敏度分别为4.4至9.5 $\times 10^{-11}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$(这大约是蟹状星云10 GeV以上通量的0.5%和1%)。该目录包括214个新的$γ$射线源。光子数量的大幅增加(相对于1FHL超过4倍,相对于2FHL超过10倍)也使我们能够测量32个源的显着光谱曲率,并发现其中163个源的通量变化。此外,我们估计,对于相同的流量限制的$10^{-12}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,能量范围超过10 GeV的两倍以上的50 GeV的来源,突出的重要性,为未来切伦科夫望远镜,尽可能降低能量阈值。
2017-07-24 astro-ph.HE
The Fermi Haze: A Gamma-Ray Counterpart to the Microwave Haze
费米伽马射线太空望远镜揭示了一个弥漫的逆康普顿信号在银河系内部与一个类似的空间形态的微波烟雾观察到的WMAP,支持同步辐射的微波信号的解释。使用空间模板,我们回归出π 0伽玛,以及IC和韧致辐射组件与已知的软同步辐射对应。我们发现银河系中心有显着的伽马射线过量,其光谱比其他天空成分明显更硬,并且与来自硬电子群的IC最一致。其形态和光谱与其作为在WMAP频率下产生微波雾的电子的IC对应物一致。此外,隐含的电子光谱是硬的;在盘中的超新星冲击中加速的电子,然后扩散几kpc到雾区,将具有较软的光谱。我们描述了在这个分析中使用的全天费米图,并提供下载。
2010-05-07 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from the Seyfert galaxy NGC 4151: Multi-messenger implications for ultra-fast outflows
本文探讨塞弗特星系NGC 4151的伽马射线发射,提出极快外流风终端激波处的粒子加速可解释观测到的伽马射线通量,并计算其对附近中微子超出的贡献。
2025-07-17 astro-ph.HE
Exploring the very high energy gamma-ray emission (E > 100 GeV) of the hard spectrum Fermi sources 1FGL J2001.1+4351 and B3-2247+381 with MAGIC
MAGIC是一个立体切伦科夫望远镜阵列,对50 GeV到几十TeV之间的伽马射线敏感,非常适合观察具有硬γ射线谱的有前途的费米LAT源。本文讨论了利用MAGIC从费米LAT源1FGL J2001.1+4351和B3-2247+381中发现的甚高能γ射线(VHE,E > 100 GeV)辐射。1FGL J2001.1+4351,最近被确认为MG 4 J200112+4352(Bassani et al. 2010),很可能是一个高峰BL Lacertae天体。这个源的红移仍然是未知的,尽管光学宿主星系的鉴定表明z < 0.2。MAGIC观测显示了短期的变化,因为在2010年7月16日,该源显示出超过90 GeV的蟹状星云通量的20%的强烈发射,并且没有其他观测夜晚产生检测。B3-2247+381被归类为Z = 0.1187的BL Lac天体(已知活动星系核的Veron-Cetty & Veron星表)。2010年7月,它在Tuorla blazar监测计划中显示出增加的光学活动,随后启动了MAGIC的机会观测目标。在2010年9月至10月的18小时观测时间内,发现了超过150 GeV能量阈值的强烈信号。流量(蟹状星云的4%)在整个观测活动中是恒定的。我们计算的光变曲线,这些新的非常高的能量的伽马射线发射器的光谱能量分布模型和讨论的VHE伽马射线发射区的物理性质。
2011-10-28 astro-ph.HE
Three years of Fermi GBM Earth Occultation Monitoring: Observations of Hard X-ray/Soft Gamma-Ray Sources
自2008年8月12日以来,费米号上的伽马射线暴监测器(GBM)一直在为天文学界提供连续的数据。在本文中,我们提出了这些连续数据的头三年的分析结果,使用地球掩星技术监测目录的209个来源。从这个星表中,我们探测到99个源,包括40个低质量X射线双星/中子星系统,31个高质量X射线双星中子星系统,12个黑洞双星,12个活动星系,2个其他源,加上蟹状星云和太阳。在100-300 keV波段探测到了其中9个源,包括7个黑洞双星、活动星系Cen A和蟹状星云。在300-500 keV波段也探测到了蟹状星云X-1和天鹅座星云X-1。GBM为100 keV以下的其他天空监测器提供补充数据,是唯一一个100 keV以上的全天监测器。所有目录源的最新光变曲线可以在http://heastro.phys.lsu.edu/gbm/上找到。
2012-06-22 astro-ph.HE
Spectral properties of 438 GRBs detected by Fermi/GBM
我们介绍了截至2010年3月费米伽马射线暴监测器(GBM)探测到的438个伽马射线暴(GRB)公共数据的光谱分析结果。对于432个爆发,我们可以拟合时间积分谱。在318例中,通过分析它们在8 keV ~ 35 MeV之间的时间积分谱,我们可以可靠地限制它们的νF_ν谱的峰值能量Epeak。这些光谱的80%由具有指数截止的幂律拟合,其余的由带函数拟合。在这318个伽玛暴中,长伽玛暴有274个,短伽玛暴有44个。长伽玛暴的典型峰值能量Epeak=160 keV,低能谱指数α =-0.92。短暴的峰值能量(Epeak=490 keV)和低能谱指数(alpha=-0.50)比长暴更硬。对于每一个费米伽玛暴,我们也分析了相应的频谱峰值流量的爆发。平均而言,峰值谱具有较硬的低能谱指数,但与对应的时间积分谱相似。在我们的费米/GBM爆发的分析中得出的光谱参数与2008年12月之后GRB Cicular Network(GCN)档案中报道的光谱参数在全球范围内一致,而我们发现了系统性差异,关于较早爆发的低能幂律指数。
2011-02-03 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Observations of the Active Galaxy 4C +55.17: Steady, Hard Gamma-Ray Emission and its Implications
我们报告费米/LAT观测和宽带光谱建模的射电大声活动星系4C +55.17(z=0.896),正式归类为平谱射电类星体。使用19个月的全天空调查费米/LAT数据,我们检测到一个伽马射线连续延伸到145 GeV的观测能量,此外,我们没有发现任何证据的伽马射线的变化源在其观察到的历史。我们说明了这些结果在两个不同领域的影响。首先,我们研究了稳定的伽马射线发射的起源,在那里我们重新检查了4C +55.17作为类星体宿主耀变体的常见分类,并考虑了它作为年轻射电源的可能性质。我们分析和比较的约束条件的源物理参数在blazar和年轻的无线电源的情况下,通过详细的多波长分析和理论建模的宽带频谱。其次,我们表明,伽马射线光谱可以正式外推到非常高的能量(VHE; >= 100 GeV)的范围内,在当前一代的地面切伦科夫望远镜可检测的通量水平。这使我们能够在LAT能量内对河外背景光(EBL)模型进行约束,并将其作为VHE研究宇宙的一个有前途的候选者,其红移为z=0.896。
2011-07-07 astro-ph.HE
A cumulative search for hard X/$γ$-Ray emission associated with fast radio bursts in Fermi/GBM data
上下文快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRB)是在无线电频率上唯一检测到的毫秒长的突发。FRB 131104是唯一一个声称$γ$射线瞬态位置和时间一致的情况。这种高能量瞬变的持续时间为$\sim400$ ~s,能量密度为15-150~keV $S_γ\sim4\times10^{-6}$ erg $\mathrm{cm}^{-2}$。然而,与FRB的关系仍有争议。目标。我们的目标是在整个样本的FRB人口测试系统的存在下,相关的瞬态高能量对应。方法.我们使用了一种类似于机器学习方法中使用的方法,在与FRB 131104的$γ$射线对应物的持续时间相当的时间间隔上准确地对高度可变的费米/GBM仪器背景进行建模。一个可能的$γ$射线信号,然后约束考虑样品平均光变曲线.结果我们将8-1000 keV波段中可能的$γ$射线信号的通量限制为$6.4 \times 10^{-7}$($7.1 \times 10^{-8}$)erg cm $^{-2}$,积分时间为200-s(1-s)。此外,我们还发现放射性与γ射线的注量比为$η>10^{8}$ Jy ms erg $^{-1}$ cm $^2$。结论.我们的注量限制排除了费米/GBM探测到的长伽玛射线暴的$\sim 94\%$和费米/GBM探测到的短伽玛射线暴的$\sim 96\%$。此外,我们对射电-伽马注量比的限制指向与磁星…
2019-09-12 astro-ph.HE
Searches for Pulsar-like Candidates from Unidentified Objects in the Third Catalog of Hard Fermi-LAT (3FHL) sources with Machine Learning Techniques
本文报道了从硬费米LAT源的$3^{\rm rd}$星表(3FHL)中寻找类脉冲星候选天体的结果。使用基于机器学习的分类方案,标称精度为$\sim98\%$,我们已经选择了27个脉冲星样物体从200个身份不明的3FHL源的识别活动。使用档案数据,X射线源内发现的$γ-$射线误差椭圆的10个3FHL脉冲星候选人。在更好地约束X射线位置的误差圆内,我们还搜索了光学/红外对应物,并检查了它们的光谱能量分布。在我们的候选名单中,最安全的识别是3FHL J1823.3-1339及其X射线对应物与球状星团Mercer 5的关联。来自源的$γ-$射线可以由驻留在星团中的毫秒级光子的数量贡献。这使得Mercer 5成为一个缓慢增长的球状星团的硬$γ-$射线人口与发射$>10$ GeV。最近,我们的分类方案中选择的另一个候选者,3FHL J1405.1-6118,已被确定为一个新的$γ-$射线双星,轨道周期为$13.7$天。我们的X射线分析与一个短的钱德拉观测发现了一个可能的周期信号候选人的$\sim1.4$小时和一个假定的延长X射线尾部的$\sim20$弧秒长。其光学/红外对应物的光谱能量分布与距离为7.7千秒差距的$T_{\rm bb}\sim40000$ K和$R_{\rm bb}\sim12R_{\odot}$黑体一致。这与红外光谱所发现的早期O型星一致。
2020-04-30 astro-ph.HE
Testing Einstein's special relativity with Fermi's short hard gamma-ray burst GRB090510
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最强大的爆炸,也是极端条件下的探测物理。伽马射线暴分为两类,短持续时间和长持续时间,被认为起源于不同类型的祖系统。在它们被发现40多年后,人们对它们的伽马射线发射物理学仍然知之甚少,但可以通过它们最高能量的光子来探测。在这里,我们报告的第一个检测到的高能辐射从一个短的GRB测量红移,GRB 090510,使用费米伽玛射线空间望远镜。我们第一次检测到一个伽玛射线暴提示光谱与带函数的显着偏差。这可以解释为两个不同的光谱分量,这挑战了流行的伽马射线发射机制:同步加速器-同步加速器自康普顿。在第一秒内探测到31 GeV的光子,为伽玛暴外流洛伦兹因子设定了最高下限,即>1200,这表明短伽玛暴的外流至少与长伽玛暴的外流一样具有高度的相对论性。更重要的是,这个光子限制了光子传播速度的可能线性能量依赖性(洛伦兹不变性破坏),这是第一次要求量子引力质量标度显著高于普朗克质量。
2009-08-13 astro-ph.HE
Deeply x-raying the high-energy sky
费米-LAT的全天探索彻底改变了我们对伽马射线天空的看法。虽然其正在进行的全天巡天有数千个放射源,但与无关联放射源的性质有关的基本问题要求在硬X射线能量下进行敏感的全天巡天,以便识别这些放射源。我们提出的费米LAT第二源目录的关联硬X射线探测源的结果。
2016-01-21 astro-ph.HE
The Most Intensive Gamma-Ray Flare of Quasar 3C 279 with the Second-Order Fermi Acceleration
利用随机电子加速模型对2013年12月3C 279的{ \it Fermi}-LAT观测到的短而亮的耀斑进行了检验。我们的含时模拟表明,非常硬的光谱和不对称的光变曲线成功地再现从稳定期的值,只有改变磁场。随着磁场的减小,电子的最大能量急剧增加,这产生了所观察到的硬光子谱。由于与外部光子的逆康普顿散射导致的快速冷却再现了光变曲线的衰减特征。推断出的磁场能量密度远小于电子和光子的能量密度。低的磁场和短的变化时间尺度不利于从坡印亭通量逐渐耗散的射流加速模型。
2015-07-21 astro-ph.HE
Leptonic and Hadronic Modeling of Fermi-LAT Hard Spectrum Quasars and Predictions for High-Energy Polarization
本文介绍了由{ \it Fermi}-大面积望远镜(2FHL)探测到的第二类高能源目录中的8个平谱射电类星体(FSRQ)的时间平均谱能量分布(SED)的研究结果。轻子和强子的情况下,通过解释多波长的SEDs,我们发现它们是勉强符合2FHL光谱高于50 GeV。我们推导出平均和升高活动状态下X射线和$γ$射线偏振的预期程度,并注意到:(i)与轻子辐射模型相比,强子辐射模型一致地预测了更高程度的高能偏振,并且(ii)在轻子场景中,X射线偏振度高于$γ$射线偏振度,但如果观测到的辐射是由强子过程提供动力的,则类似于$γ$射线偏振。从轻子模型,$γ$射线发射区的位置被发现在宽线区(BLR)的外缘,并与$γγ$不透明度估计的$γ$射线吸收的BLR是一致的。我们的结论是,大多数的FSRQ可以检测到即将到来的切伦科夫望远镜阵列,虽然未来的高能量旋光仪将能够检测到他们只有在升高的活动状态,这可以提供支持性的证据,强子起源的X射线和$γ$ -射线发射。
2018-07-05 astro-ph.HE
Hard and bright gamma-ray emission at the base of the Fermi bubbles
费米泡(Fermi bubbles,FB)是一个巨大的伽马射线发射波瓣,在银河系中心(GC)的纬度上一直延伸到$55°$。虽然这些FB在8年前就被发现了,但它们的起源和伽马射线发射的性质仍然没有得到解决。了解银河平面附近的FB的性质可能会提供它们起源的线索。先前的分析表明,在减去银河前景后,在FB底部的伽马射线发射强度比高纬度的FB有所增加,硬幂律谱没有截止到约1 TeV的证据,并且相对于GC,发射位移为负的伽马射线。我们分析了9年的费米大面积望远镜的数据,以更详细地研究在FB的基础上,特别是在10 GeV以上的能量的伽马射线发射。我们确认,在FB的基础上的伽马射线发射是很好地描述了一个简单的幂律高达1 TeV的能量。截止能量的95%置信下限约为500 GeV。在高纬度地区,它的强度比FBs发射的强度大,并且从GC向西移动(负偏振)。如果在暗带底部的辐射确实与高纬度暗带有关,那么辐射向负色散的偏移就不利于暗带是由GC处的超大质量黑洞产生的模型。我们发现γ射线谱可以用强子相互作用产生的γ射线或轻子逆康普顿散射来解释。在强子假设中,在FBs底部的辐射可以用银河系中心附近的几百个超新星遗迹(SNRs)或距离约1 kpc的大约10个SNRs来解释。在轻子情形中,所需的SNR数是强子情形的几倍。(节略)
2019-11-28 astro-ph.HE
Comment on "A limit on the variation of the speed of light arising from quantum gravity effects" aka "Testing Einstein's special relativity with Fermi's short hard gamma-ray burst GRB090510"
最近,费米GBM和LAT合作组织报告了他们的新观测数据,这些数据不利于相当多的量子引力理论,包括对量子波动方程进行非线性(对数)修正的理论。我们发现,后者仍然远远没有被排除:它不仅能够解释新的数据,而且其现象学意义比以前预期的更广泛(更有趣)。
2009-11-30 astro-ph.HE physics.gen-ph
X-ray fine structure of a limb solar flare revealed by Insight-HXMT, RHESSI and Fermi
我们对2017年7月3日发生的M1. 3临边耀斑进行了详细的分析,其中包括硬X射线调制望远镜(Insight-HXMT),Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)和费米伽马射线空间望远镜(FERMI)等多台硬X射线望远镜记录的X射线观测。联合分析还使用了太阳动力观测站大气成像装置的极紫外成像数据。硬X射线光谱和成像演化表明低日冕源,非热破缺幂律分布具有相当低的破缺能量$\sim$ 15 keV。EUV成像显示,在硬X射线峰相位之前,等离子体配置是相当稳定的,并伴随着在硬X射线耀斑峰相位期间的灯丝喷发。从RHESSI数据重建的硬X射线图像只显示一个足点源。我们还确定了DEM的峰相SDO/AIA数据。积分EM超过10 MK的足点在峰期后开始出现,而重连点周围的$>$ 10 MK源开始消退。EM和硬X射线源的发展支持在非热能耗散之后的较低电晕等离子体加热。硬X射线谱与临边耀斑图像的结合,提供了对非热能与热能交换以及低日冕加热与高日冕不稳定性关系的认识。
2022-02-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Implications of Plasma Beam Instabilities for the Statistics of the Fermi Hard Gamma-ray Blazars and the Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background
费米在限制伽玛射线明亮耀变体的光度函数和红移演化方面起了重要作用。这包括对河外伽玛射线背景(EGRB)的谱和各向异性的限制,附近费米活动星系核(AGN)的红移分布,以及log(N)-log(S)关系的构造。基于这些,有人认为,伽玛射线亮耀变体的演化必须远远低于其他活动星系核的戏剧性。然而,这种说法的关键是假设逆康普顿级联将超过TeV的发射重新处理到费米能量范围内,大大增强了观察到的极限的强度。在这里,我们证明,在没有这样一个过程,由于,例如,致命的等离子体束不稳定性的存在,抢占级联,人口TeV明亮的耀变体,类似于类星体的演变是一致的人口的硬伽马射线耀变体观察到费米。具体地说,我们表明,一个简单的模型的性质和光度函数是同时能够再现其log(N)-log(S)的关系,本地红移分布,并在没有任何自由参数的EGRB及其各向异性的贡献。尽管硬伽马射线耀变体的人口表现出强烈的红移演化的宇宙学历史的吸积到晕的其他示踪剂中观察到的图片的自然性是可取的,这为不存在逆康普顿级联和存在的束等离子体不稳定性提供了支持。
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Understanding the spectral hardenings and radial distribution of Galactic cosmic rays and Fermi diffuse gamma-rays with spatially-dependent propagation
最近的直接测量银河宇宙射线光谱的气球/星载探测器显示光谱硬化的所有主要核素在几百个GV的刚性。费米大面积望远镜测量的全天弥漫伽马射线发射也显示了宇宙射线强度和光谱指数的空间变化。这些新的观测挑战了传统的简单加速和/或银河系宇宙射线的传播方案。在这项工作中,我们提出了一个空间依赖的扩散方案来解释所有这些现象。假设扩散系数与源分布反相关,这是带电粒子在湍流磁场中输运的自然预期。空间相关扩散模型也给出了较低水平的宇宙射线的各向异性,这与地下μ子和空气簇射实验的观测结果一致。该模型能较好地再现整个银河系中宇宙射线的光谱变化。
2018-02-26 astro-ph.HE hep-ph
Multidimensional analysis of Fermi GBM gamma-ray bursts
费米GBM星表提供了一个大型数据库,其中包含许多可用于探索和验证伽马射线暴分类结果的测量变量。我们已经使用主成分分析和统计聚类技术来寻找聚类的样本中的801伽马射线暴描述的16个分类变量。分析恢复似乎是短类和两个长持续时间类,通过峰值通量彼此不同,在注量,持续时间和光谱硬度的变化可以忽略不计。这两个类别都没有与中间GRB类别完全一致的属性。光谱硬度一直是一个关键的中间级性能。费米GBM提供了一系列的拟合变量,而不是提供光谱硬度,为四种不同的光谱模型,这是不直观的这些变量可以用来支持或反驳以前的伽玛射线暴分类结果。
2019-05-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of non-thermal hard X-ray emission from the "Fermi bubble" in an external galaxy
我们报告了新的钱德拉硬X射线($>2\rm~keV$)和JVLA C波段观测的NGC 3079,在我们的银河系中的“费米泡”的模拟核超泡。我们探测到银河核西南侧的扩展硬X射线发射,具有射电、H $α$和软X射线的相干多波长特征。硬X射线特征为锥形,可能有弱帽,形成直径为$\sim1.1\rm~kpc$的气泡状结构。然而,在东北侧没有检测到类似的延伸特征,东北侧在所有其他波长(例如无线电、H $α$和软X射线)中更亮。来自核区域或其他附近点状X射线亮源的散射光子、宇宙射线电子通过与宇宙微波背景相互作用产生的逆康普顿发射,或任何单独的微弱恒星X射线源群,都无法解释SW侧扩展的硬X射线发射和强烈的NE/SW不对称性。一个同步辐射模型,加上一个热分量占过量的$\sim1\rm~keV$,可以很好地表征宽带无线电/硬X射线光谱。宽带同步辐射光谱没有显示出任何明显的截止,甚至可能在更高的能量下稍微平坦。这就排除了在这个超级气泡内或周围宇宙射线电子加速的损失有限的情况。作为首次探测到与银河系核超泡相关的kpc尺度扩展硬X射线辐射,多波长辐射的空间和光谱特性表明,造成SW泡宽带同步辐射的宇宙线轻子必须在原地加速,而不是从银河系核区传输。
2019-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift BAT, Fermi LAT, and the Blazar Sequence
利用公共的\fermi LAT和\swift BAT观测数据,我们构造了第一个在硬X射线和伽马射线下选择的耀变体样本。研究其光谱性质,我们发现在这两个能量的光谱斜率的光度依赖性。具体地说,通常被归类为FSRQ的发光耀变体在中硬X射线范围内具有{ \it硬}连续体,但在LAT伽马射线范围内具有{ \it软}连续体(光子指数$Γ_X$ \ltsima 2和$Γ_G$ \gtsima 2),而被归类为BL Lac的较低光度耀变体具有相反的行为,即,{ \it软} X射线和{ \it硬}伽马射线连续体($Γ_X$ \gtsima 2.4和$Γ_G < 2$)。这些趋势得到了详细的蒙特卡罗模拟的证实,明确考虑到这两种仪器的观测偏差。我们的结果支持所谓的“耀变体序列”,这最初是基于耀变体和无线电光度的无线电样本。我们还认为,耀变体的X射线到伽马射线连续体可以提供独立的见解周围的喷气机的物理条件,补充/取代的模糊性的传统分类的基础上的光学性质。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observations of a GX 301-2 Apastron Flare with the X-Calibur Hard X-Ray Polarimeter Supported by NICER, the Swift XRT and BAT, and Fermi GBM
在2018年12月下旬,用球载X-Calibur硬X射线偏振计观测了吸积动力X射线脉冲星GX 301-2,并通过NICER X射线望远镜、Swift X射线望远镜和Burst Alert望远镜以及费米伽马射线暴监测器进行了连续观测,持续了几个月。观测发现该脉冲星处于罕见的阿帕斯特子耀斑状态,与费米GBM发现的脉冲星的显著自旋一致。X-Calibur、NICER和Swift的观测结果显示,脉冲轮廓强烈地由一个主峰主导,NICER和Swift的数据显示,脉冲之间的轮廓变化很大。X-Calibur观测首次限制了来自高度磁化吸积中子星的15-35 keV发射的线性偏振,表明在所有脉冲相位上平均的偏振度为(27+38-27)%(90%置信限)。我们讨论的自旋和X射线光谱和偏振的理论预测的背景下的结果。最后,我们讨论了未来观测高磁化中子星与更敏感的后续任务XL-Calibur的科学潜力。
2020-01-10 astro-ph.HE hep-ex
Fermi-LAT observations of GRBs with weak LAT emission
本文介绍了费米望远镜(Fermi)上的伽马射线暴监测器(GBM)和大面阵望远镜(LAT)探测到的三个伽马射线暴(GRB)的分析结果:两个长GRB 080825 C和GRB 090217,以及第一个短GRB 081024 B。LAT在100 MeV以上观测到的GRB 081024 B的发射相对于GBM触发延迟,并且在低能量事件之后显著延长。在这次爆发和GRB 080825 C中观察到了光谱硬化的一些迹象,可能与后期出现的一个独立的更硬的成分有关。相反,GRB 090217没有表现出任何明显的特征。与其他明亮的LAT检测到的爆发(例如GRB 080916 C和GRB 090510)一起,这些观测有助于对GRB属性进行分类,并对负责其在最高能量下发射的加速机制提供新的见解。
2010-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Fermi blazars divide
在费米巡天的前三个月里发现的平谱射电类星体(FSRQs)和BL Lac天体在伽马射线光谱指数与伽马射线光度平面上整齐地分开。BL Lac天体比宽线耀变体更不明亮,光谱更硬。我们认为,这种分工有其根源,在不同的吸积制度的两类对象。使用伽马射线光度作为所观察到的热辐射的代理,我们表明,耀变体的两个子类之间的边界可以与光学厚的吸积盘和辐射效率低下的吸积流,这是在吸积率的顺序为0.01爱丁顿率之间的制度的阈值。硬(BL Lac)和软(FSRQs)物体中的光谱分离可以由在不同环境中传播的喷流中的相对论电子所遭受的不同辐射冷却引起。我们认为,费米探测到的大多数最明亮的耀变体的特征应该是大黑洞质量,大约10^9太阳质量,并预测,降低伽马射线通量阈值,对应于陡峭光谱指数和较低亮度的α_gamma-L_gamma平面区域将逐渐被具有较低质量黑洞的FSRQ填充,而硬光谱和大亮度的区域将保持被禁止。
2009-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE