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云南天文台在耀变体光变性研究中取得新进展
2020-10-14  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  109日,国际天体物理学杂志 The Astrophysical Journal 在线发表了中国科学院云南天文台博士研究生封海成、研究员刘洪涛与合作者的研究成果。该研究依托丽江天文观测站2.4米望远镜,通过光谱观测开展了耀变体光变与颜色变化的研究。TeV伽马射线耀变体S5 0716+714在其高态期间,观测发现了变亮变蓝(BWB)现象,颜色与亮度、颜色变化率与亮度变化率之间强相关,颜色变化比亮度变化超前。 

  耀变体是一类相对论喷流与视线夹角比较小的活动星系核。BWB在颜色亮度图上表现为一种相关性,可能产生于喷流中的激波物理过程,也可能与激波后的湍流等物理过程有关。其他研究小组的很多观测研究并未发现耀变体有这种相关性或者相关性很弱。 

  封海成等人利用丽江2.4米望远镜,在20199月到20203月期间,成功地对S5 0716+714进行了106次分光观测(Epoch2)。经过细致的数据分析,包括数据预处理、光谱定标及光谱拟合,他们测得了相应物理量的时间序列。 

  S5 0716+714在颜色亮度图、亮度变化率颜色变化率图上,高态(Epoch2)与低态(Epoch1)光谱变化的BWB趋势明显不同(图1);在亮度相对变化率颜色变化率图上,两者基本相同(图2),表明不同亮度状态下的主要光变机制是相同的。发现了亮度依赖的BWB趋势,最亮时可能达到了饱和状态。 

  表面上,BWB趋势依赖于观测频率范围相对于同步辐射峰值频率的位置;实际上,可能是辐射区的电子平均能量和磁场的变化控制着BWB趋势。电子能量依赖的加速概率机制、随机加速机制能够产生对数抛物线同步辐射能谱,这些同步能谱成功地再现了颜色亮度图上的观测数据分布。 

  这些新发现可以使我们更好地理解耀变体中的辐射机制及光变机制。 

  该研究得到国家自然科学基金、中国科学院重点研究项目、中国科学技术部、中国科学院跨学科创新团队项目、中国科学院天文学联合基金、中国科学院天体结构与演化重点实验室的资助。

  论文链接

图 1:光谱流量密度变化率与光谱谱指数变化率。蓝色:Epoch2,黑色:Epoch1

图 2:流量密度相对变化率与光谱谱指数变化率。蓝色:Epoch2,黑色:Epoch1

 

 
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