ブレーザー3C 279のガンマ線フレアを調査する研究者

3C 279 からの長期の LAT 光度曲線と 3 つの顕著なガンマ線フレア (F1、F2、F3)。エネルギー範囲は 0.1 ~ 300 GeV です。 クレジット: Wang et al, 2022

中国の天文学者は、NASA のフェルミ宇宙船を使用して、3C 279 として知られる遠方のブレーザーにおけるガンマ線フレアの変動性とスペクトル挙動を調査しました。 太平洋天文学会の出版物、研究者がブレザーのフレア活動をよりよく理解するのに役立つ可能性があります。

ブレーザーは、活発な巨大な楕円銀河の中心にある超大質量ブラック ホールに関連付けられた非常にコンパクトなクエーサーです。 天文学者は、それらの発光特性に基づいて、ブレーザーを 2 つのクラスに分類します。目立って広い発光線を特徴とするフラット スペクトル電波クエーサー (FSRQ) と、そうでない BL Lacertae オブジェクト (BL Lacs) です。

約 50 億光年の距離にある 3C 279 は、3 億から 8 億太陽質量のブラック ホールの推定質量を持つ FSRQ です。 高エネルギー空にある明るく強力なガンマ線源であり、GeV エネルギーで強く急速な変動を示す最初のブレーザーとして知られています。

過去 10 年間に 3C 279 は数回のバーストを経験し、そのうち 3 回はガンマ線領域で 2018 年に発生しました。フェルミの大面積望遠鏡 (LAT)。

この論文では、LAT データを分析し、2018 年の 3 つのガンマ線フレア中のクエーサー 3C 279 の急速な変動とスペクトル挙動を調査します。得られた毎日のビン化された長期 LAT 光曲線では、3 つのガンマ線フレアが顕著でした。 . MJD 58091 から MJD 58373 の間に、0.1 ~ 300 GeV のエネルギー範囲でフレア (F1、F2、F3) が発生しました」と研究者は書いています。

Wang のチームは、F1 フレアと F3 フレアが注目に値する高速成分やプロファイルを示さなかったため、F2 フレアの詳細な時間スケールのビニング光度曲線とガンマ線スペクトル分析のみを行うことができました。 F2 のガンマ線フラックスのピークは、2015 年の以前のフレア活動中に記録されたレベルを超えていることが判明しました。

この研究では、3C 279 のガンマ線スペクトルが、フレア状態または静止状態のいずれにおいても、明確な切れ目を示さないことがわかりました。 この発見は、ブレーザーのガンマ線散逸領域がブロード ライン領域 (BLR) の外側にあり、エネルギー散逸がダスト トーラス赤外線光子を散乱させる逆コンプトン (IC) プロセスによる可能性があることを示唆しています。

天文学者は、フレア F2 の「アウトバースト前」、「フレア」、「フレア後」の状態の広帯域スペクトル エネルギー分布 (SED) を計算しました。 彼らはまた、ブレーザーの磁化比と電子対磁場エネルギー密度比を計算しました。 全体として、この結果は、F2 フレアが散逸ブロブの外側からの高エネルギー電子の注入によって引き起こされた可能性があることを示しています。

「ブロブの外側から高エネルギーの電子を注入し、フレアを上昇させることを提案します。電子は外部でより高いエネルギーに加速され、非常に短時間でブロブに注入されます」と論文の著者は結論付けています。

詳しくは:
Gege Wang et al、3C 279 のガンマ線フレアの変動性とスペクトル挙動、 太平洋天文学会の出版物 (2022)。 DOI: 10.1088/1538-3873/ac98e0. arXiv: arxiv.org/abs/2212.13395

© 2023 サイエンス X ネットワーク

引用: 研究者は、ブラザー 3C 279 (2023 年 1 月 4 日) のガンマ線フレアを調べます。

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