Fermi-LAT探测到BL Lacertae中的分钟级伽马射线变率

BL Lacertae作为BL Lacertae（BL Lac）类耀变体的原型，在2021年4月经历了一次巨大的$\gamma-$射线耀发。搭载于Fermi Gamma-ray Space Telescope（以下简称Fermi-LAT）上的Large Area Telescope（LAT）在2021年4月27日的单个轨道内观测到峰值$\gamma-$射线（0.1$-$500 GeV）通量为$\sim$2 $\times$ 10$^{-5}$ photons cm$^{-2}$ s$^{-1}$，这是该源有史以来探测到的最亮$\gamma-$射线通量。在此，我们首次报道由Fermi-LAT在耀变体BL Lac子类上探测到显著的分钟级GeV $\gamma-$射线通量变率。我们将源变率解析至2分钟分箱时间尺度，通量减半时间约$\sim$1分钟，这是迄今观测到的耀变体最短GeV变率时间尺度。探测到的变率时间尺度远短于BL Lac中心黑洞的光穿越时间（$\sim 14$分钟），表明在外流喷流内存在一个非常紧凑的$\gamma-$射线发射区。如此紧凑的发射区要求喷流的整体洛伦兹因子大于16，以使喷流功率不超过超爱丁顿极限。利用$\gamma\gamma$不透明度约束的$\delta$函数近似，我们得到最小多普勒因子$\delta_{min}$为15。对于锥形喷流几何，考虑$\Gamma = \delta_{min}$，观测到的短变率时间尺度表明该非常紧凑的发射区位于距BL Lac中心引擎约8.62 $\times$ 10$^{14}$ cm处。