耀变体中非连续逆康普顿冷却的效应

背景。耀变体耀斑为研究相对论性外流中发生的极端物理过程提供了一个窗口。大多数用于模拟耀变体耀斑期间辐射的数值代码，对逆康普顿（IC）过程导致的粒子冷却采用简化的连续损耗描述，忽略了克莱因-仁科（KN）区域中出现的非连续（离散）效应。这些效应的重要性尚未得到详细探讨。目的。在本研究中，我们探讨非连续康普顿冷却损失的重要性，及其对耀变体在高通量状态（耀斑）和低态下电子谱和谱能量分布（SED）的影响。方法。我们通过扩展现有的耀变体耀斑模拟代码EMBLEM，对考虑能量大幅相对跳跃的完整输运方程进行数值求解。我们对原型平谱射电类星体（FSRQ）3C 279在2015年6月探测到的最亮伽马射线耀斑进行了详细的物理建模。然后，我们比较了使用完整冷却项和使用连续损耗近似得到的结果。结果。我们表明，在以高康普顿主导为特征的FSRQ耀发状态下，非连续冷却可导致电子谱发生显著改变，引入一系列独特特征，如低能尾部、硬化/软化、狭窄和扩展的粒子过剩，以及冷却拐点位置的移动。这种畸变转化为相关SED高达50%的差异。这凸显了非连续效应的重要性，以及在耀变体辐射模型中考虑这些效应的必要性，尤其是在应用于极端伽马射线耀斑时。