Studies of extragalactic background light with TeV BL Lacertae objects
Studies of extragalactic background light with TeV BL Lacertae objects
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TeV BL Lacertae 物体的河外背景光研究
DOI：
10.1093/mnras/staa2634
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发表时间：
2020-08
影响因子：
4.8
通讯作者：
Yang Jianping
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qin Longhua;Wang Jiancheng;Gao Quangui;Yang Jianping
来自宇宙学距离的极高能量（VHE；$E \geq$ 100GeV）$\gamma-$射线被红外到紫外波段的河外背景光（EBL）衰减。通过对比测量的发射与本征发射，可以得出 EBL 光子密度。然而，无论是本征光谱还是 EBL，除了它们的综合效应外，都无法单独得知。在这里，我们首先提出了一种灵活的依赖于模型的光学深度方法，通过单区轻子同步加速器自康普顿模型（SSC）拟合 TeV BL Lacs 物体的发射光谱来研究 EBL。我们对射流中电子能量分布 (EED) 的信息知之甚少，而这对于在 SSC 场景中构建光谱能量分布 (SED) 至关重要。基于当前的粒子加速模型，我们使用两种类型的 EED，即幂律对数抛物线 (PLLP) EED 和破折幂律 (BPL) EED 来拟合观测到的光谱。我们得到 EBL 密度的上限约为 30 n W m$^{-2}$ sr$^{-1}$，这与已发布的测量结果相似。此外，我们提出了一种前所未有的方法来测试TeV天体中涉及的辐射机制，通过简单地将减少的EBL密度与星系计数获得的极限进行比较，并证明对于某些BL Lacs，至少应该重新考虑单区SSC模型。
Very high energy (VHE; $E \geq$ 100GeV) $\gamma-$ray from cosmological distances are attenuated by the extragalactic background light (EBL) in the IR to UV band. By contrasting measured versus intrinsic emission, the EBL photon density can be derived. However, neither the intrinsic spectra nor the EBL is separately known~-~except their combined effect. Here we first present a flexible model-dependent optical depth method to study EBL by fitting the emission spectra of TeV BL Lacs objects via a one-zone leptonic synchrotron self-Compton model (SSC). We have little information about electron energy distributions (EEDs) in the jet, which is critically important to build spectral energy distributions (SEDs) in SSC scenario. Based on the current particle acceleration models, we use two types of EEDs, i,e., a power-law log-parabola (PLLP) EED and a broken power-law (BPL) EED to fit the observed spectra. We obtain that the upper limits of EBL density are around about 30 n W m$^{-2}$ sr$^{-1}$, which are similar to the published measurement. Furthermore, we propose an unprecedented method to test radiation mechanisms involved in TeV objects by simply comparing the reduced EBL density with the limit obtained by galaxy counts, and demonstrate that for some BL Lacs, at least, the one-zone SSC model should be reconsidered.
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DOI：
10.3847/0004-637x/828/1/13
发表时间：
2016-03
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Y. Inoue;Yasuyuki T. Tanaka
通讯作者：
Y. Inoue;Yasuyuki T. Tanaka
DOI：
10.1088/0004-637x/723/1/476
发表时间：
2010-09
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
T. Akahori;D. Ryu
通讯作者：
T. Akahori;D. Ryu
DOI：
10.1088/0004-637x/692/1/32
发表时间：
2008-08
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
C. Dermer;J. Finke;H. Krug;M. Boettcher
通讯作者：
C. Dermer;J. Finke;H. Krug;M. Boettcher
DOI：
10.1088/0004-637x/698/2/1761
发表时间：
2009-04
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
J. Finke;S. Razzaque
通讯作者：
J. Finke;S. Razzaque
DOI：
10.1086/506188
发表时间：
2005-10
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
F. Stecker;F. Stecker;M. Malkan;S. Scully
通讯作者：
F. Stecker;F. Stecker;M. Malkan;S. Scully