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Fermi 探测到的耀变体的轻子与强子建模

高能天体物理现象 2015-06-15 v1

摘要

我们描述了在活动星系核(AGN)相对论性喷流的暂时稳态下,对其宽带辐射的轻子和强子模型的新实现。对于轻子模型,评估了粒子注入/加速、辐射冷却和从球形辐射区域逃逸之间的暂时平衡,并计算了自洽的辐射输出。对于强子模型,评估了初级电子和质子在粒子注入/加速、辐射和绝热冷却以及逃逸之间的暂时平衡。我们提出了一种新的半解析方法,用于评估由内部伽马 - 伽马对产生引发的级联过程的辐射输出。我们使用代码拟合了一组具有代表性的 Fermi-LAT 探测到的耀变体的快照光谱能量分布(SED)。我们发现,轻子模型能够为几乎所有耀变体的 SED 提供可接受的拟合,其参数接近磁场与相对论性电子种群之间的能量均分。然而,AO 0235+164 的硬伽马射线谱与其非常陡峭的红外 - 光学 - 紫外连续谱形成对比,这对轻子模型构成了严重问题。如果轻子模型中的电荷中性由冷质子提供,则喷流携带的动能应由质子主导。我们发现,此处提出的强子模型能够令人满意地表示样本中大多数耀变体的快照 SED。然而,对于两个类星体,几 GeV 能量处的特征断裂无法得到很好的建模。我们所有的强子模型拟合都要求相对论性质子的功率在 Lp1e471e49L_p \sim 1\text{e}47 - 1\text{e}49 erg/s 范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.0605,
  title  = {Leptonic and Hadronic Modeling of Fermi-Detected Blazars},
  author = {M. Boettcher and A. Reimer and K. Sweeney and A. Prakash},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0605},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for Publication in The Astrophysical Journal