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磁主导含重子AGN喷流中的强子特征

高能天体物理现象 2022-11-16 v1

摘要

耀变体是一类罕见的活跃星系核(AGN),其相对论性喷流指向观测者。喷流被认为是以坡印廷通量主导的 outflow 形式发射,并以可用磁能的消耗为代价加速到相对论速度。在这项工作中,我们考虑电子-质子喷流,并假设粒子在磁化率仍然很高(σ1\sigma \ge 1)的喷流部分通过磁重联获得能量。磁化率和整体洛伦兹因子Γ\Gamma与每个重子的可用喷流能量相关,为μ=Γ(1+σ)\mu =\Gamma(1+\sigma)。我们采用由观测驱动的Γ\Gamma与黑洞吸积质量率m˙\dot{m}之间的关系,后者也控制外辐射场的亮度。我们数值计算了光子和喷流中微子发射作为μ\muσ\sigma的函数。我们发现耀变体SED由加速电子的同步辐射和逆康普顿辐射产生,而强子相关过程的发射除所考虑的最高磁化率外均为次主导。我们表明低光度耀变体(Lγ1045L_{\gamma} \lesssim 10^{45} erg s1^{-1})与喷流耗散区中磁化率较高、功率较小、速度较慢的喷流相关。它们的宽带光子能谱类似于BL Lac天体,且预期中微子光度为Lν+νˉ(0.31)LγL_{\nu+\bar{\nu}}\sim (0.3-1)\, L_{\gamma}。高光度耀变体(Lγ1045L_{\gamma} \gg 10^{45} erg s1^{-1})与功率更大、速度更快、磁化率较低的喷流相关。它们的宽带光子能谱类似于平谱射电类星体,并且预期为暗的中微子源,其Lν+νˉLγL_{\nu+\bar{\nu}}\ll L_{\gamma}

关键词

引用

@article{arxiv.2211.02076,
  title  = {Hadronic signatures from magnetically dominated baryon-loaded AGN jets},
  author = {Maria Petropoulou and Filippos Psarras and Dimitrios Giannios},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02076},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, accepted for publication in MNRAS