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低同步辐射峰值耀变体中的 $\gamma$ 射线发射区:检验自同步康普顿与外康普顿情景

高能天体物理现象 2018-08-22 v2

摘要

从伽马射线天文学早期起,在活动星系核(AGN)核内定位 GeV 发射起源一直是个未决问题;问题在于就距超大质量中心引擎的距离而言,辨别近场与远场情景。我们在低同步辐射峰值(LSP)耀变体完整样本的光照下研究此问题,该样本在从射电到数十 GeV 的电磁谱多个数量级上被充分表征。我们考虑明亮射电耀变体的高能发射,并在定位 γ\gamma 射线发射区的框架下检验同步自康普顿(SSC)与外康普顿(EC)情景。鉴于 EC 机制下的逆康普顿(IC)过程由外部种子光子的丰度驱动,这些光子可能主要是来自吸积盘区和宽线区(BLR)的紫外(UV)到 X 射线,因而靠近喷流发射基;或是来自尘埃环和分子云鞘层的红外(IR)种子光子,因而远离喷流发射基。我们利用近期工作的增强 SED 信息(包括新的 γ\gamma 射线探测)来精炼同步到 IC 峰值相关性的研究,其指向一特定 γ\gamma 射线发射位。我们表明仅 SSC 不足以解释观测到的 SED。我们的分析支持 Thomson 散射机制下的 EC 情景,其具有主导的 IR 外光子场。因此,远场(即远离喷流发射处)可能是以纯轻子成分建模情况下解释明亮 LSP 耀变体种群性质最合理的情景。我们计算得喷流共动系中外场的能量密度为 Uext=1.69×102\rm U'_{ext}=1.69 \times 10^{-2} erg/cm3^3,发现与其他相关工作的结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.09761,
  title  = {The $\gamma$-ray emitting region in low synchrotron peak blazars. Testing self-synchrotron Compton and external Compton scenarios},
  author = {B. Arsioli and Y-L. Chang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.09761},
  year   = {2018}
}

备注

12 pages, 7 figures, Accepted for publication in A&A