Fermi耀变体多波段辐射特性及演化的研究

发布时间：2017-12-26 08:17

本文关键词：Fermi耀变体多波段辐射特性及演化的研究　出处：《云南师范大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：Blazars是活动星系核中最为活跃的一个子类,它具有奇异的观测现象和极端的物理特征(高光度、快速大幅光变、高偏振、视超光速运动、喷流指向观测着),blazars的这些奇特性质反映出其结构和物理过程都十分复杂,研究这些性质可以解决blazars的结构、演化、能源辐射机制等问题。本文主要对Fermi耀变体的超大黑洞质量、多波段辐射特性、高能伽玛射线的辐射机制、喷流和吸积盘之间的关系、演化等问题进行一系列的研究。第一章,引入活动星系核(Active Galactic Nuclei,AGNs)的相关概念、各个子类、主要模型以及目前活动星系核黑洞质量的主要估算方法。第二章,介绍了blazars的发现过程、观测现象和极端物理特性、分类方法、多波段辐射特性及能谱特征、blazars天体的辐射机制(同步辐射、逆康谱顿散射、轻子模型、强子模型、相对论喷流模型)、相对论聚束效应,并且简单阐述了费米卫星及费米源。第三章,从已有的文献中收集了110个BL Lacs天体样本(54个HBLs和56个LBLs)的红移、中心黑洞质量、在低态下的射电波段、近红外波段、光学波段及X射线波段的辐射流量,对HBLs和LBLs的观测特性进一步研究讨论,得到如下结论:(1)BL Lacs天体两个子类(HBLs和LBLs)的中心黑洞质量分布图有很大差异,这种差异从很大程度上揭示了HBLs和LBLs的辐射机制不同;(2)LBLs的红移比HBLs的红移大且分布弥散,这说明了LBLs和HBLs在天体演化过程中出现的阶段不同。相比较而言,LBLs是较遥远的天体,出现在BL Lacs天体演化的早期,而HBLs是较近的天体;(3)宁静态下BL Lacs天体的红移与Fo和Fir都有较好的负相关;宁静态下HBLs天体的Fir和Fr、Fr和Fo、Fir和Fo之间都有很强的正相关;(4)宁静态下LBLs和HBLs的红移与各个波段流量密度之间的相关性、各个波段流量密度相互之间的相关性存在差异,这些差异说明了两个子类的辐射机制存在差异。第四章,我们收集了35个被Fermi LAT探测到的TeV耀变体源,分析了不同波段复合谱指数之间相关性,进而研究TeV活动星系核的高能γ射线的辐射机制和解释为什么同一对复合谱指数在不同的状态会有不同的相关性。我们的TeV耀变体样本的主要研究结果如下:(1)在所有状态(高、平均、低)下,αr.ir和αr.o之间、αr.ir和αr.x之间、αr.ir和αr.γ之间具有很强的正相关;(2)在所有状态(高、平均、低)下,αr.ir和αx.γ之间、αr.o和αir.γ之间、αr.o和αo.γ之间、αr.o和αx.γ之间、αir.o和αo.γ之间、αr.x和αx.γ之间、αir.x和αx.γ之间有很强的负相关;(3)这些结果说明了,被费米卫星观测到的TeV blazars,高能γ射线的主要辐射机制是同步自康谱顿(SSC)辐射,并且逆康谱顿(IC)散射核周围的尘埃很可能是重要的补充机制;(4)我们的结果还说明了,同一对复合谱指数之间的相关性随状态的改变而改变,因此,在不同状态下辐射源的辐射过程和辐射起源可能不相同。第五章,收集了116个被费米卫星探测到的耀变体源,研究了FSRQs和BL Lacs之间的关系和blazars的演化序列。我们的主要研究参量有:中心超大黑洞质量(SMBHs)、内禀γ光度、内禀热光度、内禀爱丁顿吸积率。主要研究结果如下:(1)三个子类不同的观测特性可能主要由爱丁顿吸积率决定而不是黑洞质量,即决定天体演化序列的主要参数是爱丁顿吸积率而不是黑洞质量;(2)在_L???平面内FSRQs、LBLs和HBLs之间有明显的分界线,BL Lacs天体和FSRQs之间存在很好的演化趋势;(3)FSRQs和BL Lacs天体是连续的,FSRQs出现在高光度、高红移阶段,HBLs出现在低光度、低红移阶段,LBLs是FSRQs和HBLs的中间过渡阶段;(4)FSRQs、LBLs和HBLs三者的爱丁顿吸积率有很大的区别,LBLs和HBLs的爱丁顿吸积率相对较小,FSRQs的较大。
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P157

【共引文献】