NGC 1275 的快速伽马射线变异性

我们报告了利用 2008-2017 年积累的费米大视场望远镜 (Fermi large area telescope) 数据对 NGC 1275 的 $\gamma$-射线光变曲线进行的详细分析。在 2015 年 10 月和 2016 年 12 月/2017 年 1 月观测到了主要的 $\gamma$-射线耀发，此时源达到的日峰值通量为 $(2.21\pm0.26)\times10^{-6}\:{\rm photon\:cm^{-2}\:s^{-1}}$，并在 3 小时内实现了 $(3.48\pm0.87)\times10^{-6}\:{\rm photon\:cm^{-2}\:s^{-1}}$ 的通量，这对应于约 $3.84\times10^{45}\:{\rm erg\:s^{-1}}$ 的视各向同性 $\gamma$-射线光度。最快的耀发具有短至 $1.21\pm0.22$ 小时的 e 折叠时间，这是此前在 $\gamma$-射线波段从未在任何射电星系中观测到的。在这些耀发期间还观测到了 $\gamma$-射线光谱变化：在通量与光子指数平面上，光谱演化分别遵循由自适应分箱方法生成的光变曲线推断出的逆时针和顺时针回路。2016 年 12 月 30 日和 2017 年 1 月 1 日，X 射线光子指数变软 ($\Gamma_{\rm X}\simeq 1.75-1.77$)，通量相比宁静态增加了近 $\sim3$ 倍。观测到的小时级变异性表明发射区域非常紧凑 ($R_\gamma\leq5.22\times10^{14}\:(\delta/4)\:{\rm cm}$)，这意味着如果整个喷流宽度负责发射，观测到的发射最可能产生于亚秒差距尺度的喷流中。在活动期，$\gamma$-射线光子指数变硬，将高能光谱成分的峰值移至 $>{\rm GeV}$，使得难以用标准的单区同步自康普顿模型解释观测到的 X 射线和 $\gamma$-射线数据。