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HBL PKS 2155-304 X 射线日内变化的起源

高能天体物理现象 2025-04-16 v1

摘要

通过对宽波段 X 射线能谱、光变曲线(LCs)和傅里叶时延进行建模,我们研究了耀变体 X 射线日内变化(IDV)的起源与物理机制,这是一个长期存在的问题。我们对 PKS 2155-304 的三次存档 XMM-Newton 观测数据(总曝光时间 >80>80 ks)进行了时间分析,该源是 X 射线波段中最亮且研究最广泛的 HBL 之一。对于每次观测,我们构建了 0.5-10 keV 波段的平均 X 射线能谱,以及各子波段中 100 s 分箱的光变曲线。我们对可变光变曲线进行了贝叶斯功率谱密度(PSD)分析和傅里叶时延分析。结果在多区域喷流模型的框架下进行了仔细建模。PSD 分析表明,X 射线变化可由红噪声表征。在两次观测中测得的时延-频率谱仅显示软时延或负时延,且时延幅度随频率降低而增加。在另一次观测中,时延-频率谱的特征是最低频率处为小幅正时延或零时延,并在更高频率处降至负值。软时延的幅度在 5\sim540\sim40 分钟之间,并随两条比较光变曲线的能量差而增加。观测到的 X 射线能谱与时延-频率谱均可由我们提出的双区域模型成功描述,且物理参数被约束在完全可接受的参数空间内。此外,不同能段的光变曲线轮廓仅需通过改变高能电子的注入率即可得到满意重现。PKS 2155-304 的 IDV 应由高能电子的注入引起,并由在弱磁场喷流中形成的激波加速。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.10773,
  title  = {The origin of X-ray intra-day variability in HBL PKS 2155-304},
  author = {W. Hu and J. L. Kang and J. X. Wang and G. C. Xiao and G. W. Ren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.10773},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in A&A, 13pages, 11 figures