耀变体的硬MeV-GeV谱

Krzysztof Katarzynski

doi:10.1051/0004-6361/201116839

耀变体的硬MeV-GeV谱

宇宙学与河外天体物理 2015-05-30 v1

作者: Krzysztof Katarzynski

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摘要

来自遥远源(z >~0.2)的甚高能(VHE)伽马射线发射可以通过电子-正电子对产生过程被有效吸收。对未吸收谱的分析表明，某些耀变体的内禀TeV发射是硬的，谱指数为0.5 < alpha < 1。吸收取决于难以直接测量的河外背景光(EBL)水平。这意味着很难估计内禀TeV发射的斜率。为了检验我们能够再现硬谱的耀变体发射情景，我们因此使用了费米伽马射线空间望远镜在未吸收的MeV-GeV能段的观测。我们假设TeV耀变体的X射线和伽马射线发射产生于一个紧凑区域，该区域均匀填充着相对高能(g >~ 10^3, E=g m_e c^2)的粒子。换句话说，我们假设粒子能量分布中存在一个低能截断。具有这种能谱的粒子产生的发射可以解释从MeV到TeV能量范围内的硬内禀谱。我们展示了如何在这种情况下估计源的基本物理参数，以及如何通过粒子能量演化的精确模拟来解释观测到的谱。为了检验我们的估计方法，我们使用了两个在MeV-GeV范围内具有异常硬谱指数(alpha <~ 0.5)且红移已知的耀变体的观测数据：RGB J0710+591和1ES 0502+675。将估计的多普勒因子和磁场值与我们的数值模拟进行比较，证实了具有低能截断的粒子能量分布可以很好地解释观测到的硬谱。此外，我们证明了由Klein-Nishina区逆康普顿发射引起的辐射冷却可能有助于解释硬谱。

关键词

耀变体硬谱 MeV-GeV TeV发射河外背景光费米伽马射线空间望远镜逆康普顿发射 Klein-Nishina区

引用

@article{arxiv.1110.5993,
  title  = {Hard MeV-GeV spectra of blazars},
  author = {Krzysztof Katarzynski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1110.5993},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 6 figures, accepted for publication in A&A

耀变体的硬MeV-GeV谱

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关键词

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