NuSTAR 观测到的 Mrk 421 在 2013 年 4 月的剧烈硬 X 射线光变

研究充分的耀变体 Markarian 421（Mrk 421，$z$=0.031）在 2013 年 4 月发生耀发时，成为了一次密集多波段观测活动的目标。此次记录到的 X 射线与甚高能（VHE，E$>$100 GeV）$\gamma$ 射线通量是该天体迄今测得的最高值。在活动峰值期间，硬 X 射线聚焦望远镜 {\it Nuclear Spectroscopic Telescope Array}（{\it NuSTAR}）与 {\it Swift} X 射线望远镜对其进行了监测。本文中，我们对此次耀发期间 {\it NuSTAR} 与 {\it Swift}-XRT 对 Mrk 421 的观测进行了详细的光变分析。我们获得了 14.01$\pm$5.03 分钟的最短通量倍增时间，这是 Mrk 421 迄今记录到的最短硬 X 射线（3$-$79 keV）光变，其量级与黑洞事件视界的视界光行时间相当。在大部分 {\it NuSTAR} 观测中，发现了一种极快光变事件叠加在缓慢变化耀发之上的模式。我们提出，这些奇特的光变模式可以由喷流内快速运动的致密辐射区中的磁能耗散与重联来解释。基于该快速光变，我们推导出磁场强度的下限为 $B \ge 0.73 \delta_1^{-2/3} \, \nu_{19}^{1/3}$~G，其中 $\delta_1$ 是以 10 为单位的多普勒因子，$\nu_{19}$ 是以 $10^{19}$~Hz 为单位的特征 X 射线同步辐射频率。