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TeV 耀变体的光变与能谱分布研究

批准号:
U2031201
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
240.0 万元
负责人:
樊军辉
依托单位:
学科分类:
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:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
樊军辉

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
目前,有TeV辐射的耀变体才70多个,但它们是研究高能辐射机制、粒子加速类型以及宇宙背景光对TeV辐射影响的重要对象。本项目以现有TeV耀变体为研究对象,利用国台1.26米望远镜对所选TeV耀变体进行密集的g,r,i三通道同时性观测,并申请国内外望远镜(射电、光学、甚至LHASSO)开展观测,进行如下研究:1)光变行为研究,即研究上升与下降光变特征、光变与谱的关系,不同波段之间光变相关,探讨光变物理原因以及基本物理学问题,希望观测到与中微子事件成协的TeV源的耀发;2)用理论模型拟合不同状态下多波段能谱分布,对模型进行限制,并研究喷流中的粒子加速类型;3)研究高能截止的起源,讨论背景光对TeV辐射的影响;4)通过发射线与高能辐射资料,研究吸积模式、吸积和喷流的关系;5)研究TeV耀变体与射电星系的关系;此外,用机器学习方法获得TeV耀变体候选体,扩大样本,对它们进行观测和开展相应研究。
英文摘要
At present, there are about 70 blazars detected to show TeV emissions, but they are important objects for studying the mechanism of high-energy emission, the acceleration mechanism of particles, and the effects of cosmic background radiation on TeV emissions. In this proposal, we will use the 1.26-meter telescope at the National Astronomical Observatories of China to carry out intensively optical g, r, i three-channel simultaneous observations for the selected TeV blazar sample, and apply for observation time allocations from domestic and international telescopes (radio, optical, and even LHASSO) to conduct observations, and focus on the following studies: 1) Variability behavior studies: To study the variability properties for rising and decreasing variabilities, the relationships between variability and spectrum, the variability correlation between different bands, the physics causes of variability in TeV blazars, and even the Fundamental Physics. In addition, we hope to find associations between optical flares with neutrino events; 2) To fit the multiwavelength spectrum energy distribution at different states with the theoretical models, constrain the theoretical models, and investigate the acceleration mechanism of particles in the jets; 3) To study the origin of the high-energy cut-off and investigate the effects of background lights on the TeV emissions; 4) To study the accretion modes, the relationship between accretion and jet using the emission line and high energy data; 5) To study the relation between TeV blazars and FR galaxies. In addition, we will select TeV blazar candidates using machine learning methods to enlarge the sample of TeV blazars, and carry out similar studies as for known TeV blazars.
1、利用国内外光学望远镜对TeV耀变体开展了光学观测,分析了它们的长期光变周期及可能机制。分析了1ES 2344+514的600天观测数据,发现该源只有一天中有明显天内光变(IDV),用赫姆霍兹不稳定性解释这种现象,并用同步自康普顿(SSC)模型拟合了其多波段能谱分布;.2、计算得到2709个耀变体的同步峰和3743个逆康普顿峰参量(曲率、峰频、峰光度),并构建了2708个同时具有同步峰/逆康普顿峰参量的耀变体样本,估算了它们的喷流磁场、电子能量、伽马辐射区位置等,发现BL天体比FSRQ具有更高的电子能量和更低的磁场、多数BL天体处于能量均分状态,而FSRQ则远离能量均分;3、用机器学习分析了Fermi耀变体,给出了40个TeV耀变体候选体,计算了它们的TeV能谱,指出一个能被LHAASO探测到;用机器学习给出了199个中微子耀变体候选体;.4、比较分析了TeV和非TeV BL Lac天体的WISE光变资料,发现TeV BL Lac较非TeV BL Lac具有更亮且谱更平;考虑了微波背景辐射对高能辐射的吸收效应,研究发现中红外与GeV和TeV波段存在相关性,指出TeV的高能辐射来自同步自康普顿辐射;发现TeV波段与GeV波段的谱指数差与红移相关;.5、分析处理了78个TeV耀变体的Fermi数据,发现源变亮谱变硬的普遍趋势,并发现了14个源有爆发,爆发时上升和下降时标的复杂性(快速上升、缓慢下降、缓慢上升与快速下降、上升与下降形成对称形式);拟合了3C 279爆发前、爆发期以及爆发后三种状态的能谱分布,指出其伽马爆发来自高能粒子注入;.6、利用同步辐射峰值频率和曲率研究了耀变体粒子加速机制,发现低康普顿主导(LCP)源的加速机制为浮动能量增益加速模型(FFGA),而高康普顿主导(HCP)源的加速机制由EDPA主导;.7、交叉匹配了Fermi源的LAMOST和SDSS光谱数据,得到和分析了278个Fermi源的光谱数据,结合文献中的光谱数据,构建了979个具有发射线数据的费米源样本,研究了喷流与吸积关系并估算了979个源的Doppler因子。完成了任务书研究内容。
Blazar分类和辐射机制
  • 批准号:
    11733001
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    330.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    樊军辉
  • 依托单位:
Blazar多波段光变与喷流效应研究
  • 批准号:
    U1531245
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    230.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    樊军辉
  • 依托单位:
伽玛噪Blazar天体的短时标监测
  • 批准号:
    11173009
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    樊军辉
  • 依托单位:
Blazar天体的辐射、结构与演化
  • 批准号:
    10633010
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    190.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    樊军辉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金