成果名称: 伽玛噪Blazar天体的短时标监测
完成单位: 广州大学,中国科学院上海天文台
主要人员: 樊军辉,陶隽,刘怡,袁聿海,潘静
介绍:

    本课题来源于国家自然科学基金项目“伽玛噪Blazar天体的短时标监测”。光变是Blazar天体 最突出的观测特征之一,按光变时标尺度可分为短时标、中等时标和长时标光变。短时标光变是 指光变时标小于几天的变化,还包括微光变、夜以内的光变、天以内的光变。Fermi成功运行, 给出了近700个Blazar的伽玛辐射,这些观测结果为弄清Blazar的辐射,特别是伽玛辐射机制带来新的机遇。 本课题利用这个有利条件对伽玛噪Blazar进行多色监测,并结合国外的望远镜,以期揭示Blazar的中心结构、 中心巨型黑洞、吸积盘和喷流的物理特征以及辐射机制,进而讨论Blazar在AGN的统一和演化过程 中的作用和地位。

    本课题主要内容是围绕具有伽玛射线辐射的Blazars进行多波段观测,开展4个方面的研究: 即 Fermi源的短时标监测;Fermi源喷流效应研究;Fermi源的辐射机制;和研究AGN的周期光变。 本课题主要论点及创新点如下: (1)利用上海天文台1.56 米观测发现0716+714 具有3.6 分的最短光变时标, 并由此估算了其中心黑洞质量大小;用格鲁吉亚70 厘米望远镜对3C 273 和PHL 1811 进行了长达10 年的观测,分析发现PHL1811 的6 分钟的光变时标;结合短 时标和伽玛射线资料估算了一个样本的黑洞质量。 (2)在假设X 与伽玛同区域、光变时标的大小反应了辐射区大小、而且辐射区 是球型时,估算正负电子对产生的光深,并改写了光深的公式,使之便于应用。 估算了455 个源的多普勒因子,发现我们的多普勒因子与射电波段得到的多普 勒因子一致;讨论了伽玛光度与多普勒因子之间的关系。估算了具有视超光速 和多普勒因子源的洛仑兹因子和视向角;得到了1223 个射电源射电谱指数和核 主导系数,检验了谱指数与核主导系数的理论关系。分析了谱指数和多普勒因 子的关系,研究了伽玛波段的观测流量密度和退喷流后的流量密度与红移的关 系,研究了伽玛光度和短时标的关系,进一步说明伽玛辐射具有喷流效应。 (3)分析了Fermi 源的谱的性质,得到X 谱指数与伽玛谱指数的反相关,讨论 了样本中各个子类的X 和伽玛波段谱指数的平均值,分析了各个子类的X-伽玛 波段有效谱指数与伽玛谱指数差值的差别,并用同步自康普顿辐射(SSC)模型 进行了解释。由伽玛光度与多普勒因子之间的关系研究伽玛辐射机制,发现BL 的辐射机制倾向于SSC,而FSRQs 的辐射可能来自SSC 和EC 两个成份。发现了 伽玛光度与延展射电光度之比与核主导系数强相关,暗示伽玛辐射来自两部分。 根据3C273 的光学谱指数和流量的关系,指出光学辐射可能来自两部分,即喷 流和吸积盘或者寄主星系。AO0235+164 的光学光变超前射电27天,说明光学 辐射和射电辐射在同一个喷流中的不同位置,光学比射电靠近核心。有伽玛辐 射的射电源比无伽玛辐射的射电源具有更高的核主导系数。伽玛光度与低能光 度强相关。 (4)分析发现3C 273 具有21.1 和10.0 年的周期,PHL 1811 具有5.8 年的周期。 同时我们对3C66A 和AO0235+164 进行了长期观测。分析了AO 0235+164 的光学 光变性质,发现了以前没有发现的周期,同时发现光学光变超前射电光变27 天。 分析了两个Blazars 源3C273 和3C446 射电谱指数和流量之间的关系,谱指数 和流量密度的关系可以用比较规整的椭圆曲线进行拟合,且两源的椭圆曲线所 覆盖时间与其各自的长周期一致。 历年获奖情况:科研成果“致密天体的多波段研究”申报2015年度广州市科技成果奖。

     基于该项目的研究在ApJ(S)等国际一流SCI刊物发表论文28篇,国际会议报告17篇,全国会议报告5。另外 ,投稿和准备中的相关论文7篇。培养博士研究生1人(毕业),培养硕士研究生6人(毕 业3人,在读3人)。

批准登记号:
登记日期: 2019-01-07
研究起止时间: 2012-01-01 至 2015-12-31
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 国家自然科学基金委员会
评价日期: 2016-03-21