非均匀活动星系核喷流中的粒子扩散与局域加速——第一部分：稳态能谱

我们研究了相对论性喷流中粒子的加速、输运和辐射过程。在轻子模型中，考虑了局域随机粒子加速、空间扩散以及同步辐射和同步自康普顿辐射。为了考虑非均匀性，我们对相对论性电子和磁场采用了二维轴对称圆柱几何结构。在本工作的第一阶段，我们专注于从时间依赖模型演化而来的稳态能谱。我们证明，在一个大得多的辐射体积内，小型孤立的加速区域足以将粒子加速至高能。从这些小区域的扩散逃逸为喷流辐射的能谱形态提供了一种自然的解释。研究发现，在此扩散模型中，加速区域在喷流内的位置会影响能谱的冷却拐折。喷流中由扩散引起的能量依赖性非均匀性预测，同步自康普顿能谱比同步辐射能谱更硬。如果粒子逃逸相对较慢，同步辐射能谱的高能部分也可能出现谱硬化。这两种谱硬化效应表明，喷流非均匀性可能是某些耀变体中观测到的意外硬$\gamma$射线能谱的自然解释。