耀变体高能辐射的红移限制

耀变体甚高能（E100GeV）辐射能谱由于TeV伽玛光子与河外星系背景光光子之间的相互作用而比Fermi-LAT所观测到的伽玛射线能谱更软。基于同步自康普顿模型和河外星系背景光模型,利用高能辐射探测器在GeV和TeV能段对耀变体源3C66A的观测结果,对其红移进行限制。     

TeV耀变体的高能伽玛射线辐射研究

基于双幂率电子谱,考虑了源内极端相对论性电子的逆康普顿散射过程和源外极端相对论性质子与背景光子相互作用(pγ相互作用)对高能伽玛射线辐射能谱的贡献。结合Fermi-LAT最新的观测结果,假定一个合理的电子谱和质子谱,将模型应用于TeV耀变体PKS 2155-304宁静态下的多波段辐射能谱。研究结果表明,上述过程能产生PKS 2155-304宁静态下的多波段辐射能谱,且pγ相互作用产生的次级辐射对高能伽玛射线能谱有明显的贡献。     

1ES 1959+650多波段辐射特性

利用含时轻强子混合模型,在重建1ES 1959+650多波段能谱的基础上,对各波段的光变曲线进行数值模拟.结果表明,质子注入光度的增加会使得GeV和TeV能段的流量同时增加,但不能导致TeV能段的孤立耀发,而MJD 56067观测到的1ES 1959+650在TeV能段的孤立耀发可以由注入质子截断能量的突然增加来解释.     

费米耀变体源多波段辐射流量的相关性分析

利用收集的195个高置信度费米耀变体源（116个FSRQs和79个BL Lac天体）平均态的多波段辐射流量数据,研究了射电、红外、光学、X射线和伽玛射线辐射流量（FR、FIR、FO、FX、Fγ）之间可能存在的相关性,发现伽玛射线与红外K波段和射电5GHz流量之间存在较好的正相关性,据此推测伽玛射线可能是由多种不同的辐射机制产生。     

活动星系核伽玛辐射流量的计算（英文）

基于伽玛射线辐射的幂律谱规律,讨论了将观测的伽玛辐射积分光子流量转换成γ辐射总流量、E GeV处流量密度、平均流量密度、总光度、平均光度及E GeV处光度的计算方法,并给出了详细计算公式.用得到的公式计算了4个Fermi Blazars的γ辐射流量、光度等参量.如果在其他波段（如：射电、X射线）的辐射也是幂律的,则其流量和光度也可以用类似的方法计算.     

特殊伽玛暴及伽玛暴的特殊辐射成分

伽玛射线暴(伽玛暴)的探测从其被发现以来,已经获得了大量的伽玛射线观测结果以及多波段的余辉观测结果,但是X射线能区的爆发阶段的瞬时辐射还比较缺乏观测数据.爱因斯坦探针(EP)是软X射线能区(0.5–4 keV)的大视场(1.1 sr)望远镜,为伽玛暴的X射线瞬时辐射的观测带来全新的时间窗口.本文讨论了EP对富X射线辐射的特殊伽玛暴或伽玛暴的特殊辐射成分进行了预期研究,特别是研究了X射线闪、低光度伽玛暴、超长伽玛暴和伽玛暴的先兆辐射.我们发现,EP预期能每年探测到约810个伽玛暴类爆发事件,其中95%为能谱较软的X射线闪,将近1%为典型伽玛暴;EP预期能每年探测到0.2–8个低光度伽玛暴,具体探测率依赖于低光度暴能谱硬度的分布;EP预期每年至少能探测到20–200个超长伽玛暴;EP有望探测到大量的、目前人们非常缺乏了解的伽玛暴先兆辐射,至少每年80个事件.综合这些情况,预计EP将对伽玛暴的分类、前身星特性、爆发机制和喷流特性等方面的研究具有重要意义.     

费米耀变体多波段辐射流量相关性研究

收集了818个费米耀变体样本源(包括327个BL Lac天体和491个FRSQs)的射电辐射流量FR、X射线辐射流量FX、γ射线辐射流量Fγ以及相关的物理参量,并根据同步辐射峰值频率νSpeak将样本源分为高同步辐射峰频耀变体(HSP)、中同步辐射峰频耀变体(ISP)和低同步辐射峰频耀变体(LSP)三种类型.分别对HSP、ISP和LSP的射电、X射线和γ射线辐射流量之间的相关性进行统计分析,得到以下结论:(1)对于HSP和ISP,Fγ和FR之间存在显著的线性相关,而对于LSP,Fγ和FR之间仅有低度线性相关;(2)在HSP、ISP和LSP中,Fγ和FX之间均存在低度线性相关性;(3)在HSP中,FR和FX之间存在低度线性相关性,在ISP中,FR和FX之间没有相关性,而在LSP中,FR和FX之间则表现为显著线性相关.上述研究结果与Fan和Dondi利用高能γ射线实验望远镜(EGRET)观测到的数据研究结果一致.另外,上述研究结果表明费米γ射线辐射主要产生于同步自康普顿(SSC)过程.     

1ES 0229+200的甚高能辐射与河外背景光的相互作用

利用改进的单区轻强子模型计算了BL Lac天体1ES 0229+200的内禀谱,并与三个不同的河外背景光吸收模型重建的内禀谱进行比较,发现部分吸收模型高估了河外背景光对甚高能伽马射线的吸收.     

耀变体喷流多波段辐射性质的研究

收集了252个费米耀变体的观测数据,分别使用二次函数和三次函数拟合源的(准)同时性宽带能谱,发现耀变体(准)同时性数据的完整程度对两种方法的拟合结果有一定的影响.基于二次函数的拟合结果,运用线性回归法分析耀变体峰值参量和谱指数之间的相关性,发现(1)同步峰峰值频率与同步峰峰值光度、逆康普顿峰峰值频率与逆康普顿峰峰值光度之间的序列统计特征只存在于整个样本中,并不存在于平谱射电类星体和蝎虎天体样本;(2)同步峰峰值频率与康普顿主导因子之间的序列统计特征同时存在于耀变体整个样本、单独的平谱射电类星体和蝎虎天体样本;(3)耀变体分群的统计特征消失了.     

Blazars光变和喷流效应研究进展

活动星系核是当代天体物理研究中最活跃的领域之一.它们对人们探讨星系的形成和演化、宇宙常数的确定、大尺度结构,甚至宇宙各种背景辐射的起源等方面具有非常重要的意义.耀变体是活动星系核的特殊子类,具有极端的观测性质,包括高光度、高而变化的偏振、大幅度激烈光变、视超光速运动和高能伽玛射线辐射.文章将主要介绍光变和喷流效应的研究进展.密集采样捕捉到很短时标,如OJ 287,3C 273,0716+714在光学波段都获得历史最短的光变时标,200 s的快速光变短时标光变发现在PKS 2155-304的Te V波段,而光变周期的分析,多方法加去除伪周期使得结果更加可靠.光变时标在伽玛波段的Doppler因子估算方面取得进展.     

3FGL J1959.8-4725:蝎虎天体候选体

依据费米大面积巡天望远镜的第三期活动星系核数据,收集了1 419个耀变体的4个参量:光子谱指数Γph,光变指数VI,射电流量FR和同步峰峰值频率νspeak.耀变体的γ射线谱通常呈现为单一幂律(PL),而在第三期活动星系核样本中,有部分源的γ射线谱呈现为对数正态(称为对数抛物线,LP)形状.通过对LP和PL型γ射线谱的blazars分布的统计分析,我们发现所有的LP型γ射线谱的平谱射电类星体(FSRQ)具有:光子谱指数Γph1.8,光变指数logVI1.8,射电流量log FR1.8,同步峰峰值频率logνspeak15.然而,一个未知其光学分类的blazars:3FGL J1959.8-4725,具有Γph=1.524、logVI=1.695、log FR=1.377、logνspeak=15.355,与LP型FSRQ的分布不同,因此3FGL J1959.8-4725很可能是一个候选蝎虎天体.     

伽玛射线噪Blazar的亮温度研究

通过Blazar的伽玛射线光度与亮温度的关系讨论了伽玛辐射的喷流效应.从一些文献中收集了50个伽玛射线噪Blazar天体的伽玛射线、X射线资料和相应的亮温度.该样本中包括16个蝎虎天体(BL Lac)和34个平谱射电类星体(FSRQs).研究了光度与亮温度之间的关系,结果表明亮温度与伽玛射线和X射线光度都存在相关,这一结果说明伽玛射线和X射线都具有强喷流效应.     

KLOE谱仪强子截面结果（英文）

长期以来μ子反常磁矩(g-2)的理论计算与实验观测相差3倍标准偏差,而e~+e~-→π~+π~-(γ)截面的精确数值对于标准模型计算中强子的圈图贡献起到了相当重要的作用.基于在1GeV获取的数据,通过对含有初态辐射的π~+π~-过程的研究,KLOE实验已经报道了在2005,2008和2012年对初态辐射光子在小角度发射进行的3次测量,以及在2010年对初态辐射光子在大角度发射进行的测量.本文介绍对最近的KLOE12和之前的KLOE08,KLOE10所做的联合分析,以及用Gounaris-Sakurai模型进行初步拟合的结果.     

TeV耀变体

地面切仑科夫望远镜阵列(IACTs)与空间费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的协同观测,推动了耀变体高能辐射的研究,特别在耀变体的宽线区结构(BLR)、喷流的物质组成、粒子加速、辐射过程、以及高能宇宙射线起源等方面取得新进展.同时,耀变体产生的TeV伽马射线和极高能粒子在传播过程中会与河外背景光(EBL)、微波背景(CMB)及星际磁场(IGMF)发生作用,可以用TeV耀变体研究河外背景光及星际磁场的强度,以及它对宇宙学的影响.本文中,我们简要介绍了TeV耀变体的观测设备、统计性质和相关的研究进展等内容.     

河外极高能宇宙线的起源

由于大型宇宙线探测器Pierre Auger,Telescope Array等的观测,极高能宇宙线(能量大于1018 e V的宇宙线)的研究取得了很大进展,包括探测到高能能谱变陡,与河外天体源的可能相关性,以及化学成分组成等.然而这些宇宙线的起源天体仍未知.本文将评述河外极高能宇宙线起源的候选天体,包括伽玛射线暴,活动星系核,巨超新星等.同时我们从多信使角度(包括高能中微子,伽玛光子的观测),探讨这些天体是河外极高能宇宙线起源天体的可能性.     

多源热模型与高能质子-质子对撞中喷注的能谱和碎裂函数

评述了笔者和合作者以前提出和发展的多源热模型(或称多源理想气体模型),阐述了该模型的基本图像,针对几种物理量的分布规律讨论了发射源的空间分布.在此基础上,用该模型得到的多组分厄兰( Erlang)分布分析了高能质子-质子对撞中形成的喷注的能谱和碎裂函数,模型计算结果与相对论性重离子对撞机上质心系能量为200 GeV的质子-质子对撞的实验结果近似符合,表明高能质子-质子对撞中形成的喷注的能谱和碎裂函数服从组分数为1或2的多组分厄兰分布.     

费米选耀变体序列研究

收集了129个费米选耀变体的多波段准同时性观测数据,利用对数抛物线拟合其能谱分布(SED),获得同步辐射峰值频率(v_s)、同步辐射峰值光度(L_s)及其他相关参数.分析结果表明:L_s与v_s之间有明显的负相关性,支持了耀变体演化遵循从FSRQs到LBLs到HBLs的顺序;星系中心存在小质量黑洞导致L_s-v_s图中呈现低v_s且低L_s的耀变体.     

GeV伽玛射线噪blazar天体观测特性的统计分析

收集了35个GeV伽玛射线噪blazar天体的从光学到伽玛射线波段观测数据.计算了αxγ,αxox,αγxγ,分析了Γγ和 logνpeak,Γx 和logνpeak 以及Γx 和Γγ的相关性,得出FSRQs 具有较大的Γγ光子谱指数,对应的谱较陡,而HBLs 具有较小的Γx光子谱指数,其谱较平.BL- Lacs 和FSRQs 的αxγ与αxox,αxox与αγxγ存在明显的负相关.     

伽玛射线超新星遗迹研究新进展

对宇宙线起源问题的探讨,正随着新一代地基和空间伽玛射线望远镜观测的开展而深化.作为普遍认为的能量在"膝"部以下宇宙线粒子主要加速场所的超新星遗迹,在Ge V–Te V能段探测到的样本在不断扩大,一些具有指示性意义的在流量、能谱方面的统计特征也得到显现.为证实作为宇宙线主体的相对论性质子能够由超新星遗迹的激波加速产生,对超新星遗迹的伽玛射线辐射的观测和理论研究,特别对于与分子云作用的超新星遗迹的强子作用伽玛射线辐射的研究,已取得较大的进展,其中W44,IC 443等遗迹在70 Me V附近?0介子衰变的特征性鼓包特别引人瞩目.对强子作用的辐射机制目前已可分为质子就地直接打击和逃逸扩散"照亮"分子云两大类.但对大样本超新星遗迹的伽玛射线辐射更系统的研究,包括对超新星遗迹的伽玛射线及多波段辐射谱进行合理模型计算、澄清这些遗迹所在星际环境中分子气体的分布情况,甚至基本地判明一些遗迹伽玛射线辐射轻强子作用属性等,都还有大量工作要做.本文将概述近年在以上相关各方面研究的进展情况.     

耀变天体3C 454.3高能光变行为的研究

为研究耀变天体3C 454.3高能光变行为,采用结构函数和离散关联函数法对该源近8年Fermi/LAT伽玛波段流量监测结果进行分析。结构函数分析表明:近8年的高能光变中存在多个特征光变时标,最小特征光变时标6 d;宁静态前后两段不同光变幅度的伽玛光变有类似变化趋势,均有最小特征光变时标6 d;整个光变存在可能周期230 d和350 d,与离散关联函数分析得到的周期223 d和351 d近似一致。根据周期分析理论,推断耀变天体3C 454.3伽玛波段光变存在周期(226±3.5)d和(250±0.5)d。与以前的研究结果对比,耀变体3C 454.3高能光变存在双周期是一个新发现。