Mrk 421 作为轻子 - 强子模型中 TeV 和 X 射线变异性研究的案例

我们在轻子 - 强子单区模型的框架下研究耀变体中高能辐射的起源。我们发现，$\gamma$射线辐射可归因于质子的同步辐射，或通过光强子过程产生的次级轻子的同步辐射。这些可能性不仅意味着能谱分布 (SED) 的差异，还意味着变异性特征的差异，特别是在 X 射线和$\gamma$射线波段。因此，每种轻子 - 强子情景的时间行为可用于探测负责高能辐射的粒子群，因为它能提供光谱拟合无法获得的额外信息。在本文中，我们将这些思想应用于 Mrk 421 的非热辐射。我们重点关注 2001 年 3 月的观测，因为在此期间 Mrk 421 表现出多次耀发，且在 X 射线和$\gamma$射线波段均有详细观测。首先，我们利用不同类型的轻子 - 强子情景对耀发前的 SED 进行拟合。然后，我们在注入致密性或辐射粒子的最大能量上引入随机游走型的小幅变化，并追踪辐射光子谱的后续响应。对于每种轻子 - 强子情景，我们计算 X 射线和$\gamma$射线流量并研究其可能的相关性。每当“输入”变化除了导致流量变异外还导致光谱变异时，我们展示 X 射线和$\gamma$射线中光谱指数与流量之间的结果关系。我们发现，质子同步辐射模型在能量上更受青睐，但需要精细调节电子和质子参数以重现观测到的 X 射线与 TeV $\gamma$射线之间的二次方行为。另一方面，基于介子衰变的模型可以更自然地重现这种行为。