TeV 与 keV-MeV 超出作为 BL Lac 天体中强子过程的探针

在一些 BL Lac 天体的谱能量分布（SEDs）中观测到超出单区轻子模型预言的硬 TeV $\gamma$ 射线成分超出（TeV 超出）。其起源不明。我们用四颗 BL Lac（1ES 0229+200、1ES 0347--121、1ES 1101--232 和 H2356--309）重新考察此问题，在其内禀 SEDs 中探测到了 TeV 超出。我们用单区轻子-强子模型表征其 SEDs，其中考虑了电子与质子的辐射以及喷流内由 $\gamma\gamma$ 与 p$\gamma$ 相互作用产生的级联电子的辐射。我们表明，观测到的 GeV $\gamma$ 射线能带以下的 SEDs 归因于原初电子的同步辐射与自康普顿过程，而 TeV 超出由经 $\pi^{0}$ 衰变的 p$\gamma$ 过程发出的 $\gamma$ 射线解释。由 $\gamma\gamma$ 与 p$\gamma$ 相互作用产生的电子的级联辐射导致 SEDs 中 keV-MeV 超出，表现为隆起或平台。这一额外光子场增强了 p$\gamma$ 过程产生 TeV 光子的产额，使质子功率降低约一个数量级。然而，推导出的功率仍比爱丁顿极限大 3--4 个数量级，受到当前黑洞吸积物理学的挑战。将我们的模型应用于 Mrk 421，我们提出，利用当前与即将建成的 TeV 与 keV-MeV 望远镜对其暂现的 TeV 与 MeV 超出进行协同观测，可揭示其喷流中的强子过程。