超高能中性束流诱导的变量伽马射线发射：在 4C +21.35 中的应用

平谱射电类星体（FSRQ）4C +21.35（PKS 1222+216）显示出来自约 1200 K 尘埃的显著核红外发射。MAGIC 望远镜在半小时的观测中发现了具有约 10 分钟变化的 70 -- 400 GeV 耀发，且 Fermi 上的大面积望远镜在亚日时间尺度上观测到了 GeV 变化。我们假设 4C +21.35 是超高能宇宙射线（UHECRs）的源并对其进行研究。内喷流中的 UHECR 质子加速通过光致π介子产生，为来自中微子、中子和伽马射线的中性束流提供能量。我们计算了由宽线区和环面各向同性外部靶光子的光强子过程形成的中性粒子的辐射效率与产生谱。该过程产生的次级辐射具有约 $\delta^5$ 的集束因子，其中 $\delta$ 为 Doppler 因子。我们计算了伽马射线的对产生光深以及 UHECR 中子在穿过外部各向同性辐射场时的光致π介子效率。如果靶光子来自宽线区和尘埃环面，则需要极大的 Doppler 因子（$\delta >~100$）才能在 pc 尺度上产生各向同性光度 $>~1e47$ erg/s 的快速变化次级辐射。由 pc 尺度区域的 UHECR 中子束引发的级联计算了轻子次级辐射的 $\gamma$ 射线谱，并拟合了 4C +21.35 的耀发谱。如果用 IceCube 或 KM3NeT 从 4C +21.35 或其他 VHE 耀变体中探测到 $>~100$ TeV 的中微子，将证实这一情景。