活动星系核和伽玛暴喷流的组分与辐射性质研究

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1、分类号UDC密级编号中国科学院国家天文台博士后研究报告活动星系核和伽玛暴喷流的组分与辐射性质研究合作导师张双南、陆烨研究员工作完成日期2011年2月一2013年7月报告提交日期2013年7月中国·北京2013年7月Typesetby郴2￡atAugust22，2013WithpackagePostDocRepv0．1eofCTEX．ORG活动星系核和伽玛暴喷流的组分与辐射性质研究CompositionandRadiationPropertiesofAGNandGRBJets博士后姓名合作导师流动站(一级学科)名称专业(二级学科)名称研究工作起始时

2、间研究工作期满时间单位名称报告提交日期张晋张双南、陆烨研究员天文学天体物理2011年2月2013年7月中国科学院国家天文台2013年，?其摘要近二三十年来，空间和地面高能探测设备的投入使用，不断有新的GeV-TeVAGNs被证认。丰富的宽波段观测数据也对AGNs的辐射机制给出了强的限制。被证认的GeV．TeVAGNs中绝大多数还是Blazars。Blazars包括平谱射电类星体(FSRQs)和蝎虎天体(BLLacs)，其宽波段观测的能谱(SEDs)呈双峰结构，其辐射由喷流辐射主导。我们用喷流的轻子模型可以很好地解释这些GeV_TeVBlazars

3、的SEDs。Blazars有很强的光变特征，而且流量变化时伴随着谱的移动，表现出源越亮谱越硬的特征。我们以一个典型的BLLacMl【Il501和一个典型的FSRQ3C279为例研究了单个Blazar源的谱光变现象。发现BLLacMkn501的同步峰和SSC峰都存在谱光变现象，与％的变化有关。没有观i贝!I至UFSRQ3C279同步峰的谱光变现象，其EC峰的谱光变应该与多普勒因子和磁场强度的变化有关。同是由喷流辐射主导，FSRQs和BLLacs喷流的性质却不相同。我们发现FSRQs喷流是由玻印廷流主导、高辐射效率的，而BLLacs喷流是由粒子主导、

4、低辐射效率的。这些差异的本质可能是FSRQs和BLLacs喷流形成的主导机制不同；FSRQs喷流是由BZ机制驱动的，而BLLacs喷流形成可能是BP过程主导的，也可能是BZ过程主导的，这依赖于吸积盘的结构和吸积率。基于GeV—TeVAGNs能谱的轻子模型拟合结果，我们还将伽玛射线暴(GRBs)与GeV—TeVAONs辐射机制和喷流组分类比。发现ORBs喷流功率只et和伽玛射线光度L{毗的关系与FSRQs喷流功率和同步辐射峰值光度Lsjet的关系在3盯误差范围内是一致的，形成一个跨越10个数量级的很好的序列，表明GRBs的主导辐射机制可能也是相对论

5、电子的同步辐射。ORBs和FSRQs的喷流辐射效率都比较高(大于10％)，都与喷流张角修正后的总光度成正比，且幂律指数在误差范围内是一致的。FSRQs喷流的磁化参数O-比BLLacs高很多，且与辐射效率￡成反比。这些结果表明GRBs喷流也与FSRQs喷流类似，是高磁化高辐射效率的。而被证认的4个GeVNLSls的性质也与FSRQs相似。关键词：活动星系核，Blazars，喷流，伽玛射线暴，高能辐射机制AbstractRecently，moreandmoreGeV—TeVAGNsareconfirmedbythespaceandground-bas

6、edtelescopes．TheabundantobservationdataplacestrongconstraintsontheradiationmechanismsofAGNs．Sofar，mostofidentifiedGeV-TeVintoBLLacobjects(BLLacs)andfiatAGNsareblazars．Blazarsaredividedspectrumradioquasars(FSRQs)．Thebroadbandspectralenergydistributions(SEDs)ofblazars，whichared

7、ominatedbythejetemission，aredouble-peakedandcanbeexplainedwellbythejetleptonicmodel．Blazarshavesignificantvariability．Thefluxvariationisusuallyaccompaniedbyaspectralshift．showingatendencythatahigherGeV—TeVfluxcorrespondstoaharderspectrum．AtypicalFSRQ3C279andatypicalBLLacMl【n5

8、01areselectedtoinvestigatethespectralvariationinindividualblazars．Th