相对论性喷流的重子加载效率与粒子加速效率：以低光度 BL Lac 天体为例

由超大质量黑洞（即活动星系核(AGNs)）驱动的相对论性喷流被认为是宇宙中最具能量的粒子加速器。然而，从吸积流到喷流的重子加载效率及其粒子加速效率一直笼罩在神秘之中。利用最新数据集，我们遵循单区静态同步自康普顿(SSC)模型，对 13 个探测到 TeV 伽马射线的极高频率峰 BL Lac 天体(HBLs)的宁静谱进行了多波段光谱分析。依据扩散激波加速(DSA)理论，我们确定了最小、冷却断裂及最大电子洛伦兹因子。我们发现 HBLs 具有 $P_B/P_e\sim6.3\times10^{-3}$ 以及辐射效率 $\epsilon_{\rm rad,jet}\sim6.7\times10^{-4}$，其中 $P_B$ 与 $P_e$ 分别为坡印廷功率与电子功率。假设每个质子对应 10 个轻子，喷流功率与黑洞质量的关系为 $P_{\rm jet}/L_{\rm Edd}\sim0.18$，其中 $P_{\rm jet}$ 与 $L_{\rm Edd}$ 分别为喷流功率与 Eddington 光度。在模型假设下，我们进一步发现 HBLs 的喷流产生效率为 $\eta_{\rm jet}\sim1.5$，质量加载效率为 $\xi_{\rm jet}\gtrsim5\times10^{-2}$。我们还通过纳入最新的 Swift/BAT 数据研究了 blazar 区的粒子加速效率。我们的样本普遍具有 $\eta_g\sim10^{4.5}$ 的粒子加速效率，该效率不足以将粒子加速至超高能宇宙线(UHECR)能区。这意味着，若基于 DSA 理论假设单区 SSC 模型，则 UHECR 加速位点应不同于宁静低功率 AGN 喷流的 blazar 区。