伽马射线耀变体的多波段光变研究

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耀变体是至今被探测到的数量最多的河外伽马射线源,其辐射覆盖了整个电磁波段,是探究高红移宇宙的有效探针。同时在整个电磁波段都观测到的剧烈光变现象使得对其多波段光变特性及其能谱变化特征的研究成为理解耀变体辐射机制的重要手段。高红移耀变体一直以来因观测难度较大而缺少全面研究,本文选择高红移耀变体作为研究对象,对研究耀变体高能辐射机制、限制河外背景光(EBL)吸收模型、探究高红移宇宙具有重要的科学意义。本文基于Fermi-LAT四期观测数据,筛选出所有红移大于2.5的11颗高红移耀变体样本。分析处理了100MeV至500GeV能段长达13年的高能伽马射线数据,结合Swift探测器X射线波段及ZTF监测项目光学波段的观测数据,分析了这些高红移耀变体的能谱及光变特性,得到了如下主要研究结果:(1)11颗高红移耀变体的能谱无法用简单的幂律模型拟合,其伽马射线能谱普遍偏软;(2)运用五个不同的EBL吸收模型来对高红移耀变体的能谱进行拟合,在假设了内禀谱是幂律谱的前提下,发现不同高红移耀变体的EBL吸收不一致;(3)利用贝叶斯块分析方法证认各个源的耀发时段,通过非对称耀发模型拟合其光变曲线,得到了高红移耀变体的最小光变时标,进而估算了高红移耀变体的伽马辐射区尺度的上限及其位置。这些研究结果对了解高红移耀变体的高能辐射机制极其重要。但因缺少高质量同时性的多波段观测数据,无法对其高能耀发的起源进行进一步的研究,也没有能够对EBL吸收模型进行准确的限制。
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