Fermi耀变体光学波段能谱演化及其物理机制研究

批准号:
U1831124
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
张丙开
依托单位:
学科分类:
A3301.利用天文台设备或数据开展天文观测和理论研究
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丽萍、赵晓云、王春晓、吴奇、张雨晨、许菲
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中文摘要
耀变体光变往往伴随着能谱的改变,但光学波段能谱演化行为呈现复杂多样性。目前缺乏大样本的能谱研究,因此尚无耀变体光学波段能谱演化的清晰统一的图像,这为深入研究其物理机制带来了一定困难。当前观测数据量大大增加,为系统研究耀变体能谱演化行为及其物理机制提供了条件。本项目拟对费米耀变体进行大样本研究,利用准同时光学观测数据,全面系统梳理和研究耀变体能谱的演化规律,探究耀变体不同子类、不同时标、不同状态下能谱随亮度的变化行为,并挖掘其内在的规律性和特殊性。在此基础上,研究不同能谱行为与子波段光变幅度、子波段光变相关性、同步辐射峰频以及喷流中能量注入、粒子加速等因素之间的关系,寻找不同能谱行为之间的内在联系,并采用定量与定性结合的方式探索其物理机制,建立相应的物理模型。本项目的开展,不仅可以深入了解耀变体能谱演化特征,还可以加深对光变和能谱演化物理机制的理解,并且有助于耀变体整个辐射机制问题的解决。
英文摘要
Blazars exhibit large, rapid optical variabilities, which are always accompanied by spectral evolution. However, optical spectral behavior is complex. So far, blazars show no universal spectral behavior when their brightness vary. This has brought some difficulties for further study of its physical mechanism. At present, the optical observations are greatly increased, which provide the opportunity for the study of the spectral behavior and its physical mechanism. In this project, we plan to research the evolution of optical spectral index for a large sample of Fermi blazars with quasi-simultaneous optical observation data, and then to explore the spectral behaviors in different states on different time scales for different sub-classes of blazars. We also plan to investigate the relation between the spectral behavior and some factors, such as the amplitude of variability, the correlation of different optical sub-bands, the peak frequency of synchrotron radiation, energy injection, and the charged particle acceleration. We try to search for the intrinsic link between different spectral behaviors. We aim to explore their physical mechanism by quantitative and qualitative methods, and establish the corresponding physical model. This project will not only be helpful to understand the characteristics of blazar spectral evolution, but also deepen the understanding of the physical mechanism, and also contribute to the solution of the problem of the blazar radiation mechanisms.
耀变体光变往往伴随着能谱的改变,但光学波段能谱演化行为呈现复杂多样性。目前缺乏大样本的能谱研究,因此尚无耀变体光学波段能谱演化的清晰统一的图像,这为深入研究其物理机制带来了一定困难。当前观测数据量大大增加,为系统研究耀变体能谱演化行为及其物理机制提供了条件。本项目对费米耀变体进行大样本研究,利用准同时光学观测数据,全面系统梳理和研究耀变体能谱的演化规律,探究耀变体不同子类、不同时标、不同状态下能谱随亮度的变化行为,并挖掘其内在的规律性和特殊性。在此基础上,寻找不同能谱行为之间的内在联系,并采用定量与定性结合的方式探索其物理机制,建立相应的物理模型。. 本项目利用大样本的Fermi耀变体数据,研究发现了2种新的具有普遍特征的统一的能谱演化行为,分别是BSWB模式和RSWB模式,即当源变亮时,颜色逐渐变蓝,但越来越慢,直到最后不再变化,趋于稳定(BSWB模式),当源变亮时,颜色逐渐变红(redder),但越来越慢,直到最后不再变化,趋于稳定(RSWB模式)。研究发现,平谱射电类星体(FSRQs)主要为RSWB模式,蝎虎BL Lac天体既有BSWB模式,也有RSWB模式。本项目第一次构建了一个能够很好拟合各种能谱指数随流强变化关系的非线性连续函数。成功建立了一个两辐射成份的物理模型(热辐射成份+相对论性电子同步辐射成份,且两种成份谱指数不变),给出了明晰的物理图像,成功解释了所有的能谱演化行为,弄清并解释了耀变体不同能谱行为特征之间的内在联系及其物理机制问题,该模型成功地把不同的能谱演化行为纳入了一个理论体系,并且可以涵盖以往的研究结果。. 本项目的完成,不仅成功统一了耀变体能谱演化的特征,还明晰了能谱演化物理机制的理解,并且有助于耀变体整个辐射机制问题的最终解决。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3847/1538-4365/ac5a52
发表时间:2022-03
期刊:The Astrophysical Journal Supplement Series
影响因子:--
作者:Bing-Kai Zhang;Xiao-Yun Zhao;Qi Wu
通讯作者:Bing-Kai Zhang;Xiao-Yun Zhao;Qi Wu
Long-term multi-wavelength variations of Fermi blazar 3C 279
费米 Blazar 3C 279 的长期多波长变化
DOI:10.1088/1674-4527/21/8/186
发表时间:2021-03
期刊:Research in Astronomy and Astrophysics
影响因子:1.8
作者:Zhang Bingkai;Jin Min;Zhao Xiaoyun;Zhang Li;Dai Benzhong
通讯作者:Dai Benzhong
Dust charging and levitating in a magnetized plasma sheath containing superextensive electrons
灰尘在含有超广电子的磁化等离子体鞘中充电和悬浮
DOI:10.1063/5.0018339
发表时间:2020-11
期刊:Physics of Plasmas
影响因子:2.2
作者:Chunxiao Wang;Xiaoyun Zhao;Bingkai Zhang
通讯作者:Bingkai Zhang
correlations between γ-ray luminosity and magnetization of the jet as well as relativistic electron injection power: cases for Mrk 421, 3C 454.3 and 3C 279
γ射线光度和射流磁化强度以及相对论电子注入功率之间的相关性:Mrk 421、3C 454.3 和 3C 279 的情况
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子:4.8
作者:WenHu
通讯作者:WenHu
DOI:10.7498/aps.68.20190225
发表时间:2019
期刊:物理学报
影响因子:--
作者:赵晓云;张丙开;王春晓;唐义甲
通讯作者:唐义甲
耀变体多波段光变特征研究
- 批准号:11273008
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张丙开
- 依托单位:
极高能宇宙线与TeV耀变体的相关研究
- 批准号:11147134
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:5.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张丙开
- 依托单位:
国内基金
海外基金
