射电星系 M87 复杂的伽马射线行为
高能天体物理现象
2019-02-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
背景。近年来，非耀变体活动星系核（AGN，如射电星系）已成为一类极具启发性的源，为高能加速与辐射机制提供了独特的见解。目的。在此我们旨在详细刻画著名射电星系 M87 的高能（HE；>100 MeV）伽马射线辐射特征。方法。我们分析了 8 年的 Fermi-LAT 数据，并推导了 100 MeV 至 300 GeV 之间的能谱分布。我们提取了光变曲线，并针对整个能量范围以及 10 GeV 以下和以上部分研究了变率行为。结果。我们的分析提供了（i）HE 伽马射线流量变化的证据，以及（ii）在 Eb~10 GeV 以上存在超出标准幂律模型可能 excess 的迹象，类似于此前 Cen A 的情况。在 HE-VHE 背景下审视，这最自然地由一个主导能谱最高能量部分的附加成分所解释。对伽马射线光变曲线的研究表明，低能（<10 GeV）成分在（至少）数月的时间尺度上发生变化。高能成分（>10 GeV）的统计量不足以对变率给出显著约束。然而，我们发现随时间发生谱变化的迹象，支持该假想附加成分的变率，并似乎倾向于与其起源相关的喷流情景，该情景能够容纳月类型的变率。结论。目前的发现表明，M87 中的高能（> Eb）与甚高能（VHE；>100 GeV）辐射均兼容于源自同一物理成分。VHE 处的变率行为进而可对第二成分的位置与性质给出进一步约束。特别是，这些考量表明宁静态期间的 VHE 辐射与耀发期间起源于相似区域。
引用
@article{arxiv.1802.03103,
title = {The complex gamma-ray behaviour of the Radio Galaxy M87},
author = {Faiçal Ait Benkhali and Nachiketa Chakraborty and Frank M. Rieger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03103},
year = {2019}
}
备注
updated version; accepted by A&A