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从 Fermi-LAT 观测耀变体的光变曲线中提取 Ornstein-Uhlenbeck 参数

高能天体物理现象 2021-01-13 v1 天体物理仪器与方法

摘要

背景。从 Fermi-LAT 观测的 2278 个高银纬天体样本中选取的 236 个明亮伽马射线源(特别是耀变体)的按月分箱伽马射线光变曲线,显示出由单一幂律分量组成的功率谱密度所表征的流量变率,范围从布朗噪声到白噪声。目的。这里的主要目标是通过研究其三个参数的取值范围来评估 Ornstein-Uhlenbeck(OU)模型,这些参数能复现这些统计性质。方法。我们开发了从时间序列数据中提取三个 OU 模型参数(平均流量、相关长度和随机振幅)值的程序,并将其应用于将 OU 过程的数值积分与 Fermi-LAT 数据进行比较。结果。OU 过程完全描述了 236 个耀变体流量变化的统计性质。提取的 OU 参数分布围绕明确的值 (sigma, mu, theta) = (0.2, -8.4, 0.5) 窄峰集中,方差为 (0.004, 0.07, 0.13)。数值模拟中耀发(即满足预定义标准的主要流量变化)的上升和衰减时间尺度分布与观测到的分布一致。合成光变曲线的功率谱密度与测量光变曲线的功率谱密度在统计上不可区分。结论。耀变体在月时间尺度上的长期伽马射线流量变率很好地由一个仅涉及三个参数的随机模型描述。此处描述的方法是研究光变曲线中随机性的有力工具,从而约束导致观测流量变化的物理机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.12318,
  title  = {Ornstein-Uhlenbeck parameter extraction from light curves of Fermi-LAT observed blazars},
  author = {Paul R. Burd and Luca Kohlhepp and Sarah M. Wagner and Karl Mannheim and Sara Buson and Jeffrey D. Scargle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12318},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 9 figures