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Blazar Mrk 421 的 X 射线与光学同步偏振观测

高能天体物理现象 2024-09-26 v1

摘要

我们展示了高同步辐射峰(HSP)blazar Mrk 421 的近同步 X 射线和光学偏振测量。X 射线偏振观测于 2023 年 12 月 6 日使用 {\it Imaging X-ray Polarimetry Explorer} ({\it IXPE}) 进行。在 {\it IXPE} 观测期间,我们还使用位于 Nainital 的 104cm Sampurnanand 望远镜进行了光学偏振观测,并使用位于 Hanle 的 2m Himalayan Chandra 望远镜进行了多波段光学成像观测。通过对 {\it IXPE} 数据进行模型无关分析,我们在 2-8 keV 能段探测到 X 射线偏振,偏振度(ΠX\Pi_X)为 8.5±\pm0.5\%,电矢量位置角(ΨX\Psi_X)为 10.6±\pm1.7 度。根据 2023 年 12 月 6 日在 B、V 和 R 波段的光学偏振测量,我们得到的值分别为 ΠB\Pi_B = 4.27±\pm0.32\%,ΠV\Pi_V= 3.57±\pm0.31\%,和 ΠR\Pi_R= 3.13±\pm0.25\%。ΠB\Pi_B 的值大于在较长光学波长处观测到的值,偏振度呈现出能量依赖趋势,从高能到低能逐渐降低。这与在其他 HSP blazar 中观察到的情况一致,支持了包含激波前沿的分层发射区模型。由于激波压缩产生的有序磁场,激波前沿附近发生的发射将具有更高的偏振度。涉及高能电子的 X 射线发射比光学发射更靠近激波前沿。空间延伸上的差异可以合理地解释 X 射线和光学波段之间观测到的偏振变化。X 射线和光学数据的宽带光谱能量分布建模进一步支持了这一假设。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.16745,
  title  = {Simultaneous X-ray and optical polarization observations of the blazar Mrk 421},
  author = {Athira M. Bharathan and C. S. Stalin and S. Sahayanathan and Kiran Wani and Amit Kumar Mandal and Rwitika Chatterjee and Santosh Joshi and Jeewan C Pandey and Blesson Mathew and Vivek K. Agrawal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16745},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 3 figures. Accepted for publication in ApJ