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从耀变体 TXS 1515-273 探测到的超高能伽马射线发射

2021-07-28 10:56          伽马射线

TXS 1515-273 的多波长光变曲线。图片来源:MAGIC Collaboration,2021 年。

一个国际天文学家团队对一种名为 TXS 1515-273 的耀变体进行了多波长观测;他们首次探测到来自该源的超高能 (VHE) 伽马射线发射。7 月 20 日在 arXiv.org 上发表的一篇论文详细介绍了这一发现。

耀变体被归类为拥有活动星系核(AGN)的更大的活动星系群的成员,是数量最多的河外伽马射线源。它们的特征是几乎完全指向地球的相对论喷流。根据它们的光发射特性,天文学家将耀变体分为两类:具有突出和宽光发射线的平谱射电类星体(FSRQ) 和不具有的 BL Lacertae 天体 (BL Lacs)。

在红移 0.1285 处,TXS 1515-273 是BL Lac 类耀变体。此前对该天体的观察发现,它的光子指数约为 2.0,这表明它可能是一个极端高频峰值耀变体 (EHBL)。一般来说,EHBL 是寻找新的河外 VHE伽马射线发射的绝佳目标。

2019 年初,高能(HE) 伽马射线波段的耀斑活动从 TXS 1515-273 开始。为了探测 VHE 伽马射线发射,由主要大气伽马射线成像切伦科夫 (MAGIC) 望远镜合作的研究人员领导的团队开始了对该源的多波长观测活动。

“2019 年 2 月末在 TXS 1515-273 上组织了一次 MWL [多波长]活动。在燃烧活动期间,在不同的能带中观察到源,从无线电到 VHE 伽马射线。同时或准同时KVA、Swift、XMM、NuSTAR 和 MAGIC 进行了观测,以调查 SED [光谱能量分布] 峰的位置并寻找耀斑期间极端行为的证据,”天文学家在论文中写道。

MAGIC 在 2019 年 2 月 27 日至 3 月 5 日期间观测到 TXS 1515-273,导致在 VHE伽马射线波段中对该耀变体进行了重大探测。经测量,TXS 1515-273 的平均积分 VHE 通量约为 400 GeV 以上蟹状星云通量的 6%。

天文学家检测到 TXS 1515-273 的 X 射线通量的小时尺度变化,以及 XMM-牛顿和 NuSTAR 观测之间光谱形状的明显变化。来自 X 射线可变性时间尺度的数据使团队能够确定耀变体的同步加速器峰值频率。结果表明,该源是一个耀眼的高但不是极端的同步加速器峰值天体。

在研究 TXS 1515-273 的喷流时,研究人员没有发现新的组件或移动的组件。这与在其他具有高同步加速器峰值频率的 TeV 耀变体中通常看到的一致。

作为研究的一部分,科学家们还模拟了从无线​​电到 VHE 伽马射线的宽带 SED。

“我们应用了一个简单的单区模型,它无法重现无线电发射和光发射的形状,以及一个具有两个相互作用分量的双分量轻子模型,使我们能够重现从无线电到 VHE 波段的发射,”该论文的作者解释说。

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