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伽马射线耀变体变异性:时间—流量分布的新统计方法

高能天体物理现象 2021-09-22 v2

摘要

耀变体(一类具有相对论性喷流的最强天文源之一)的伽马射线(\gama-ray)变发射是被广泛讨论的课题。本工作中,我们利用 Fermi/LAT 望远镜的伽马射线(0.1–300~GeV)观测数据,对 20 个耀变体样本进行了变异性研究。使用最大似然估计(MLE)方法,我们发现最能描述 γ\gamma 射线耀变体流量分布的概率密度函数属于稳定分布族,该分布族是高斯分布的推广。结果表明,这一时期伽马射线流量变异性的平均行为可由对数稳定分布刻画。对大多数样本源,该估计得到标准对数正态分布(α=2\alpha=2)。然而,少数源明显呈现重尾分布(MLE 得到 α<2\alpha<2),暗示存在无限方差的底层乘性过程。此外,我们采用新颖的非平稳性与自相关分析对光变曲线进行了分析。前者使我们能定量评估各源的非平稳性——求得使概率密度函数建模演化的对数似然最大的遗忘率(对应衰减时间)。另外,局部变异性评估使我们能探测局部异常,暗示光变曲线某些统计特性具有瞬变性质。通过自相关分析,我们考察了所有 {(yt,yt+l)}\{(y_t,y_{t+l})\} 点的滞后依赖性统计行为,由多种混合矩描述,从而能定量评估多个特征时标,并暗示可能存在隐藏的周期过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14040,
  title  = {Gamma-ray Blazar variability: New statistical methods of time-flux distributions},
  author = {Jaroslaw Duda and Gopal Bhatta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14040},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 9 Figures, MNRAS accepted