TeV耀变体的高能伽玛射线辐射研究
本文选题:星系 + 活动 ; 参考:《云南师范大学》2013年硕士论文
【摘要】:论文概述了活动星系核的定义、分类和观测特性,介绍了耀变体的观测特性、能谱特征、多普勒效应、相对论聚束效应、宇宙学红移效应以及耀变体的辐射过程和理论模型,并检验了同步自康普顿(Synchrotron Self-Compton, SSC)模型参数变化对辐射能谱的影响。基于均匀同步自康普顿(SSC)模型,我们用双幂率电子谱以及合适的模型参数对Fermi-LAT观测到的有高能辐射的TeV耀变体源Mrk421、3C273、PKS2155-304的辐射能谱进行数值计算,并且考虑了河外星系背景光(EBL)对高能辐射能谱的吸收。计算结果表明:同步自康普顿模型能产生TeV耀变体源Mrk421、3C273、PKS2155-304宁静状态下的多波段准同时性辐射能谱,并由此分别得到TeV耀变体源Mark421、3C273、PKS2155-304宁静状态下磁场、多普勒因子等几何参数和物理参数。 另外,除了传统同步自康普顿模型产生的多波段辐射能谱,我们还考虑了极端相对论性质子与河外星系背景光光子相互作用(p)过程对高能伽玛射线辐射能谱的贡献。该模型认为喷流内极端相对论性电子的逆康普散射和星际空间极端相对论性质子与河外星系背景光光子相互作用对高能伽玛射线辐射能谱都有贡献。假定一个合理的电子谱和质子谱,我们将上述过程应用于TeV耀变体源PKS2155-304、1ES0347-121的多波段辐射能谱。计算结果表明,上述过程能产生PKS2155-304、1ES0347-121多波段辐射能谱,在一定条件下,极端相对论性质子与河外星系背景光光子相互作用(p)过程产生的次级辐射对高能伽玛射线能谱,特别是高能辐射硬谱有明显的贡献。我们的研究结果表明TeV耀变体伽玛射线硬谱可以用宇宙线质子和星际背景光光子相互作用产生次级辐射来解释。
[Abstract]:In this paper, the definition, classification and observational properties of active galactic nuclei are summarized. The observational characteristics, energy spectrum characteristics, Doppler effects, relativistic bunching effects, cosmological redshift effects, and radiative processes and theoretical models of the stellar variants are introduced. The effects of the parameters of the Synchrotron Self-Compton (SSCT) model on the radiation spectra were examined. Based on the homogeneous synchronous SCS model, we numerically calculate the radiation spectrum of the TeV source Mrk421 ~ 3C273PK-S _ 2155-304 observed by Fermi-LAT by using the double power electron spectrum and the appropriate model parameters. The absorption of high energy radiation energy spectrum by EBL in the background of the extragalactic system is also considered. The calculated results show that the synchronous self-Compton model can generate the multiband quasi-simultaneous radiation spectra of the TeV source Mr k421 / 3C273N PKS2155-304 in the quiet state, and the magnetic field of the TeV source Mark421C273PK-S2155-304 in the quiet state is obtained, respectively. Doppler factor and other geometric and physical parameters. In addition, in addition to the multi-band radiation spectra generated by the conventional synchronous self-Compton model, we also consider the contribution of extreme relativistic protons to the high-energy gamma-ray radiation spectra due to the interaction between extreme relativistic protons and the background photons of extragalactic galaxies. The model considers that the inverse Compal scattering of extreme relativistic electrons in the jet and the interaction of extreme relativistic protons in interstellar space with the background photons of extragalactic galaxies contribute to the energy spectrum of high energy gamma ray radiation. Assuming a reasonable electron spectrum and proton spectrum, we apply the above processes to the multiband radiation spectra of the TeV source PKS2155-304ESS0347-121. The calculated results show that the energy spectrum of PKS2155-3041ES0347-121 can be generated by the above process. Under certain conditions, the secondary radiation produced by the extreme relativistic proton interacting with the background light photons of the extragalactic system is associated with the high energy gamma-ray energy spectrum. Especially the hard spectrum of high energy radiation has obvious contribution. Our results show that the hard gamma-ray spectrum of the TeV variant can be explained by the secondary radiation generated by the interaction of cosmic ray protons with interstellar background photons.
【学位授予单位】:云南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P172.3;P157.6
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,本文编号:1785285
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