PKS 1222+216 中快速伽马射线耀发的能量约束
高能天体物理现象
2015-06-04 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们研究了 MAGIC 在平谱射电类星体 PKS 1222+216 中探测到的快速甚高能 (VHE) 耀发的理论含义。产生此耀发距喷流起源的最小距离为 0.5 pc。所有不透明度约束均允许 VHE 源具有适度的多普勒因子 D_{VHE} ~ 20。Fermi 观测到的并发高能 (HE) 辐射提供了总喷流功率和喷流磁场强度的估计值。VHE 耀发的能量约束极为严格：对于各向同性的粒子分布，它们要求发射区域具有巨大的共动能量密度和非常高效的辐射过程。由于强子过程的辐射效率低，我们不倾向于该过程；同样也不倾向于最近在蟹状星云 HE 耀发案例中提出的同步辐射情景，因为克服辐射损失所需的参数极为极端。VHE 辐射可以通过 D_{VHE} ~ 20 的同步自康普顿 (SSC) 机制，或涉及尘埃环红外辐射且 D_{VHE} ~ 50 的外辐射康普顿 (ERC) 机制来解释。在讨论了几种替代情景后，我们提出，当发射来自磁重联位点中由动能束流机制形成的高度各向异性、短寿命粒子束时，可以满足极端的能量密度约束。通过将发射粒子聚焦到非常窄的束流中，该机制允许放宽对源尺寸的因果性约束，将所需的能量密度降低 4 个数量级。
引用
@article{arxiv.1202.2123,
title = {Energetic Constraints on a Rapid Gamma-Ray Flare in PKS 1222+216},
author = {Krzysztof Nalewajko and Mitchell C. Begelman and Benoit Cerutti and Dmitri A. Uzdensky and Marek Sikora},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2123},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 2 figures, accepted for publication in MNRAS