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费米甚高能γ射线耀变体谱指数、能谱峰值频率和能谱曲率相关性研究*

2021-01-19周瑞鑫朱柯睿康世举郑永刚

天文研究与技术 2021年1期

周瑞鑫,朱柯睿,马 力,康世举,郑永刚

(1. 云南师范大学物理与电子信息学院,云南 昆明 650500;2. 玉溪师范学院物理与电子工程学院,云南 玉溪 653100;3. 六盘水师范学院物理与电气工程学院,贵州 六盘水 553004)

耀变体是活动星系核(Active Galactic Nuclei, AGN)的一个极端的子类,具有高光度、高偏振、快速流量变化、射电核主导以及明显的视超光速运动的特征[1]。耀变体通常可以分为蝎虎天体和平谱射电类星体。蝎虎天体在耀变体中很独特,其特征是无或有弱发射线(等宽EW≤ 0.5 nm),而平谱射电类星体有宽、强的发射线(等宽EW≥ 0.5 nm),它们的连续辐射产生于与观测者视线方向夹角很小的极端相对论性喷流[2]。

耀变体的能谱分布呈现双峰结构,在lgν-lgνfν坐标系下,低能峰位于射电到X射线频率范围内,通常认为它是由喷流中极端相对论性电子的同步辐射(Synchrotron Radiation)产生;高能峰位于MeV到GeV频率范围内,其产生机制存在较大争议,轻子起源模型认为它是由极端相对论性电子的逆康普顿过程(Inverse Compton Process, ICP)产生[3],如果逆康普顿散射的软光子来源于喷流内的同步辐射软光子,则称为同步自康普顿(Synchrotron-Self-Compton, SSC)过程。根据文[4]对同步辐射能谱的峰值频率的计算结果将耀变体分为3类:低峰频耀变体(Low Synchrotron Peaked blazars, LSP, lgνpeak<14)、中峰频耀变体(Intermediate Synchrotron Peaked blazars, ISP, 14 < lgνpeak<15)和高峰频耀变体(High Synchrotron Peaked blazars, HSP, lgνpeak>15)。

目前,费米大面积望远镜(Fermi Large Area Telescope, Fermi-LAT)和地面切伦科夫望远镜探测到的河外甚高能γ射线天体大部分为耀变体。甚高能γ射线耀变体在天体物理学方面有重要作用,作为遥远且明亮的源,其γ射线能谱可以用来研究河外背景光[5]、星际磁场[6]等,并且其喷流被认为是研究粒子加速机制的重要实验室[7-8]。……

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