理解 TeV 类星体的光谱：关于宇宙红外背景的启示

随着强大地面-based 伽马射线探测器的到来，我们现在能够通过同步 X 射线/TeV 观测，严肃地探讨 Mrk 421 和 501 等类星体γ射线发射的来源。如果同步-复合发射模型成立，那么我们就知道相同的电子负责这两类天体的 X 射线和 γ射线发射。在这种情况下，我们显示，可以使用它们观察到的 X 射线光谱来稳健地估计其固有 γ射线光谱。在类星体中，Mrk 421/501 特别适合这项工作，因为产生其 TeV 伽马射线的复合散射可能处于 Klein-Nishina 极限，即输出光子能量对输入光子能量不敏感。有了对其固有 TeV 光谱的更好的把握，我们就可以开始搜索因 γ射线对 diffuse 红外背景辐射的伽马射线对产生吸收的证据。我们讨论了在没有知道固有光谱的情况下尝试进行此类分析时会出现的一些陷阱。尽管 Mrk 421/501 非常接近，但这些天体的发射能量延伸至足够高的能量（Mrk 501 可达 > 20 TeV），我们或许仍然能够从红外背景中推导出有趣的约束。如果正确， COBE 140 微米探测与 Mrk 501 光谱探测（可达 20 TeV 甚至更高）的组合将排除传统的星系演化和星形成情景，暗示宇宙中大量星形成确实发生在高度遮蔽的早期源中，这些源直到现在才被发现。