超高频率峰值 BL Lac 天体的强子起源

当前的切伦科夫望远镜已识别出一类超高频率峰值 BL Lac 天体（UHBL），也称为极端耀变体，它们展现出异常硬的 TeV 能谱，包括 1ES 0229+200、1ES 0347-121、RGB J0710+591、1ES 1101-232 和 1ES 1218+304。尽管单区同步自康普顿（SSC）模型在解释其他 BL Lac 天体观测到的高能辐射方面总体上是成功的，但对于 UHBL 而言却存在问题，需要非常大的多普勒因子和/或极高发射轻子群体的最小洛伦兹因子。在此背景下，我们利用新开发的（轻子-）强子数值程序，系统地探索了能够重现观测能谱同时避免纯 SSC 模型中极端值的发射区物理参数，研究了强子发射过程起重要作用的替代方案。假设固定的多普勒因子 $\delta=30$，确定了两个主要参数区域，其中高能辐射来源于：1）质子同步辐射，磁场 $B \sim 1-100\ \textrm{G}$，最大质子能量 $E_{p;max} \lesssim 10^{19}$ eV；2）由 p-$\gamma$ 诱导的级联过程产生的同步辐射以及原初轻子的 SSC 辐射，$B \sim 0.1-1\ \textrm{G}$，$E_{p;max} \lesssim 10^{17}$ eV。这可以用合理的、亚爱丁顿值的发射等离子体总（动能加磁能）功率来实现，与其他耀变体类别的强子解释常常需要极高的超爱丁顿值形成对比。