TeV耀變體的高能伽瑪射線輻射研究
本文選題:星系 + 活動(dòng) ; 參考:《云南師范大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:論文概述了活動(dòng)星系核的定義、分類和觀測特性,介紹了耀變體的觀測特性、能譜特征、多普勒效應(yīng)、相對論聚束效應(yīng)、宇宙學(xué)紅移效應(yīng)以及耀變體的輻射過程和理論模型,并檢驗(yàn)了同步自康普頓(Synchrotron Self-Compton, SSC)模型參數(shù)變化對輻射能譜的影響。基于均勻同步自康普頓(SSC)模型,我們用雙冪率電子譜以及合適的模型參數(shù)對Fermi-LAT觀測到的有高能輻射的TeV耀變體源Mrk421、3C273、PKS2155-304的輻射能譜進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,并且考慮了河外星系背景光(EBL)對高能輻射能譜的吸收。計(jì)算結(jié)果表明:同步自康普頓模型能產(chǎn)生TeV耀變體源Mrk421、3C273、PKS2155-304寧靜狀態(tài)下的多波段準(zhǔn)同時(shí)性輻射能譜,并由此分別得到TeV耀變體源Mark421、3C273、PKS2155-304寧靜狀態(tài)下磁場、多普勒因子等幾何參數(shù)和物理參數(shù)。 另外,除了傳統(tǒng)同步自康普頓模型產(chǎn)生的多波段輻射能譜,我們還考慮了極端相對論性質(zhì)子與河外星系背景光光子相互作用(p)過程對高能伽瑪射線輻射能譜的貢獻(xiàn)。該模型認(rèn)為噴流內(nèi)極端相對論性電子的逆康普散射和星際空間極端相對論性質(zhì)子與河外星系背景光光子相互作用對高能伽瑪射線輻射能譜都有貢獻(xiàn)。假定一個(gè)合理的電子譜和質(zhì)子譜,我們將上述過程應(yīng)用于TeV耀變體源PKS2155-304、1ES0347-121的多波段輻射能譜。計(jì)算結(jié)果表明,上述過程能產(chǎn)生PKS2155-304、1ES0347-121多波段輻射能譜,在一定條件下,極端相對論性質(zhì)子與河外星系背景光光子相互作用(p)過程產(chǎn)生的次級輻射對高能伽瑪射線能譜,特別是高能輻射硬譜有明顯的貢獻(xiàn)。我們的研究結(jié)果表明TeV耀變體伽瑪射線硬譜可以用宇宙線質(zhì)子和星際背景光光子相互作用產(chǎn)生次級輻射來解釋。
[Abstract]:In this paper, the definition, classification and observational properties of active galactic nuclei are summarized. The observational characteristics, energy spectrum characteristics, Doppler effects, relativistic bunching effects, cosmological redshift effects, and radiative processes and theoretical models of the stellar variants are introduced. The effects of the parameters of the Synchrotron Self-Compton (SSCT) model on the radiation spectra were examined. Based on the homogeneous synchronous SCS model, we numerically calculate the radiation spectrum of the TeV source Mrk421 ~ 3C273PK-S _ 2155-304 observed by Fermi-LAT by using the double power electron spectrum and the appropriate model parameters. The absorption of high energy radiation energy spectrum by EBL in the background of the extragalactic system is also considered. The calculated results show that the synchronous self-Compton model can generate the multiband quasi-simultaneous radiation spectra of the TeV source Mr k421 / 3C273N PKS2155-304 in the quiet state, and the magnetic field of the TeV source Mark421C273PK-S2155-304 in the quiet state is obtained, respectively. Doppler factor and other geometric and physical parameters. In addition, in addition to the multi-band radiation spectra generated by the conventional synchronous self-Compton model, we also consider the contribution of extreme relativistic protons to the high-energy gamma-ray radiation spectra due to the interaction between extreme relativistic protons and the background photons of extragalactic galaxies. The model considers that the inverse Compal scattering of extreme relativistic electrons in the jet and the interaction of extreme relativistic protons in interstellar space with the background photons of extragalactic galaxies contribute to the energy spectrum of high energy gamma ray radiation. Assuming a reasonable electron spectrum and proton spectrum, we apply the above processes to the multiband radiation spectra of the TeV source PKS2155-304ESS0347-121. The calculated results show that the energy spectrum of PKS2155-3041ES0347-121 can be generated by the above process. Under certain conditions, the secondary radiation produced by the extreme relativistic proton interacting with the background light photons of the extragalactic system is associated with the high energy gamma-ray energy spectrum. Especially the hard spectrum of high energy radiation has obvious contribution. Our results show that the hard gamma-ray spectrum of the TeV variant can be explained by the secondary radiation generated by the interaction of cosmic ray protons with interstellar background photons.
【學(xué)位授予單位】:云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:P172.3;P157.6
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,本文編號:1785285
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