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费米/LAT 伽马射线耀变体随机变化的随机建模

高能天体物理现象 2015-06-19 v1

摘要

我们研究了利用费米大视场望远镜 (Fermi Large Area Telescope, LAT) 观测到的 13 个耀变体的伽马射线变化。这些耀变体拥有在费米巡天最初 4 年期间收集的最完整的光变曲线。我们使用 Ornstein-Uhlenbeck (OU) 过程或 OU 过程的混合模型对其进行建模。OU 过程的功率谱密度 (PSD) 与 1/fα1/f^\alpha 成正比,其中 α\alpha 在特征时间尺度 τ0\tau_0 处发生变化:从 ττ0\tau \gg \tau_0 时的 0 变为 ττ0\tau \ll \tau_0 时的 2。混合 OU 过程的 PSD 具有两个特征时间尺度,以及一个 0<α<20<\alpha<2 的附加中间区域。我们表明,OU 模型能很好地描述样本中三个耀变体的费米/LAT 光变曲线。我们首次限制了两个 BL Lac 天体 3C 66A 和 PKS 2155-304 的特征伽马射线变化时间尺度(在观测者参考系中分别为 τ0=25\tau_0=25 天和 τ0=43\tau_0=43 天),这些时间长于在耀变体和塞弗特星系中探测到的软 X 射线时间尺度。我们发现,混合 OU 过程比 OU 过程能更好地近似其余 10 个耀变体的光变曲线。我们推导了它们长、短特征时间尺度的限制,并推断其费米/LAT PSD 类似于幂律函数。除了样本中的一个源外,我们限制了所有源的 PSD 斜率。我们在四个平谱射电类星体中发现了亚小时级费米/LAT 变化的迹象。我们讨论了我们的结果对耀变体变化理论模型的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.5276,
  title  = {Stochastic Modeling of the Fermi/LAT Gamma-ray Blazar Variability},
  author = {Malgorzata A. Sobolewska and Aneta Siemiginowska and Brandon C. Kelly and Krzysztof Nalewajko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5276},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in ApJ, 16 pages, 11 figures. High resolution figures at http://thedata.harvard.edu/dvn/dv/blazars