Blazar的γ射线光变特征及其与射电光变的相关性

发布时间：2017-12-26 17:25

本文关键词：Blazar的γ射线光变特征及其与射电光变的相关性　出处：《中国科学院研究生院（云南天文台）》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：活动星系核是一类中央核区活动性很强的河外星系的核心。当射电噪的活动星系核的相对论性喷流指向我们观测者时（通常与视线夹角≤10），在观测上形成一类特殊的活动星系，被称为Blazar。Blazar通常表现出极强的视光度（可达1049erg s1）、非热辐射主导（从射电到γ射线）、整个电磁波段不规则和快速的光变、射电和光学波段的高偏振和射电子成分的视超光速运动。因为Blazar的辐射主要来源于相对论性的喷流，因此Blazar成为研究喷流极高能天体物理的天然实验室。此外，对Blazar的研究可以促进我们对AGN中心引擎黑洞、大尺度磁场的形成和河外γ射线背景等的认识。尽管前人已经对Blazar进行了全方位的研究并且对其本质有了深入的了解，但至今仍然存在着许多未解决的问题（比如说，相对论性喷流的成分和形成机制、SED高能成分的辐射机制和γ射线辐射区的位置等）。光变的研究（包括光变时标、光变曲线随时间的变化、光变过程中谱形的改变和多波段光变的相关性等）则可能揭示出辐射区的位置，辐射区内部物理条件和结构的变化，也可能揭示辐射过程和机制的改变，，所以对γ射线的光变研究变得极其重要。VLBI（very-long-baseline interferometry）观测是目前唯一能够在毫角秒尺度上分辨Blazar喷流的观测手段，因此同时研究γ射线与射电波段的相关性有助于确定γ射线辐射区的位置。特别是γ射线与射电子源的喷出或与射电光变的相关已在多个Blazar中被发现，例如OJ287、PKS1510-089、Mrk421、3C454.3等。但是前人的研究结果也存在着矛盾的地方，比如说在γ射线与射电谁领先的问题上，因此需要进一步的分析与研究。全文共分三章。第一章介绍活动星系核的历史背景、特征、分类、模型和辐射机制。第二章介绍γ射线的观测设备、Blazars γ射线的辐射特征和γ射线与射电辐射的相关性。第三章着重介绍4C21.35的γ射线光变特征及其与射电光变的相关性。我们利用从2008年8月5日到2013年10月23日Fermi-LAT的观测数据，对4C21.35的100MeV到300GeV的γ射线数据进行了分析，总结了1天bin情况下的光变特征，并在3小时bin的基础上详细研究了所选的11个大的爆发，得到了5.4小时的最短光变时标。还利用对射电光变曲线减去一个线性增长的方法，通过相关分析得到100MeV E 300GeV的γ射线光变领先于15GHz射电光变359.3+81.05.8天，并用γ射线辐射区对于射电辐射是光学厚对其加以解释，从而在辐射区匀速运动的假设下得到这样的时延对应着γ射线辐射区到射电光学薄区域的距离为r≈45.2pc。继而通过与VLBA观测得到的15GHz射电核的半径相比较，得到辐射区向外运动过程中可能存在着减速。
[Abstract]:AGN is the core of a central nucleus region of very active galaxies. When the radio loud active galactic nuclei in relativistic jets to our observer (usually with the line of sight angle is less than or equal to 10), the formation of a special class of active galaxies in the observation, called Blazar. Blazar usually showed strong luminosity (1049erg S1), dominant (non thermal radiation from radio to gamma rays), superluminal motion high polarization electromagnetic wave and the irregular fast light, radio and optical band and electron components. Because the radiation of Blazar is mainly derived from the relativistic jet, Blazar has become a natural laboratory for the study of the high energy astrophysics of the jet. In addition, the research on Blazar can promote our understanding of the AGN center engine black holes, large scale magnetic field formation and extragalactic gamma ray background. Although predecessors have been carried out on the Blazar full range of research and has a deep understanding of its essence, but there are still many unresolved issues (radiation mechanism and radiation area for example, relativistic jets composition and formation mechanism of SED, the position of the high-energy component etc.).
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P157.7

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