耀变体高能辐射的统计研究

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活动星系核具有十分强烈的活动性,而耀变体是其中的一个子类。耀变体喷流的方向接近观测者的视线方向,它有很多极端的观测特征,包括很强的高能辐射。很多学者对耀变体开展了深入的研究,但耀变体的高能辐射起源依然存在很多争议,特别是甚高能(VHE/TeV)波段的辐射,显然研究耀变体的高能辐射是十分重要的。在本文中,第一章介绍耀变体及其高能辐射的研究背景。第二至第五章介绍了我们的研究工作内容,我们主要研究了耀变体的高能观测特征,同时结合多波段的观测数据做了统计分析。我们研究发现:(1)有TeV辐射的蝎虎座BL型天体(BL Lacs)与高峰频BL Lacs在多波段观测上表现很相似;(2)本征伽马流量密度与红移满足理论关系;(3)对于TeV耀变体,同步峰频与曲率的相关性跟逆康普顿峰频与曲率的相关性结果不一样,说明两个峰的辐射来源不一样;(4)通过逻辑斯蒂回归分析得到了96个TeV耀变体候选者等等,具体体现如下:在第二章中,我们收集了662个Fermi BL Lacs,其中包括47个TeV BL Lacs。然后得到了这批样本的多波段观测数据,对TeV BL Lacs与其他子类的BL Lacs做比较分析。我们发现TeV BL Lacs与中峰频和低峰频BL Lacs之间在多波段观测特征上有明显的差异,但与高峰频BL Lacs之间表现很相似。在第三章中,我们收集了91个有射电多普勒因子的Fermi耀变体,计算了本征流量密度(㏒fγin)与本征同步峰频(㏒νpin)。我们发现㏒fγin与红移的相关性符合理论关系:㏒f=-2.0㏒z+const。当我们考察耀变体的子类时,我们发现LSP耀变体的喷流可能主要是连续型喷流。我们还发现(㏒fγin)与(㏒νpin)之间有很强的正相关,意味着同步辐射与伽马射线辐射之间有很强的相关性。在第四章中,我们研究了69个TeV耀变体的能谱分布。通过使用二阶多项式拟合能谱,我们得到了68个TeV耀变体的同步峰以及56个TeV耀变体的逆康普顿峰的结构参数。我们发现:1.同步峰频与逆康普顿峰频之间,以及同步峰光度以及逆康普顿峰光度之间明显的正相关。2.在同步峰上的峰频与曲率的相关性跟逆康普顿峰上的结果很不一样,这表明两个峰有不同的辐射机制。3.逆康普顿峰频与伽马射线光子谱指数之间有呈现反相关,这个结果与Abdo等人在2010年得到的结果一致。4.我们发现对于TeV耀变体以及Fermi耀变体而言,在同步峰频与X射线谱指数之间有一个“L型”的关系。5.在X射线光子谱指数随伽马射线光子谱指数变化图中同样存在一个“L型”的关系。其中反相关的结果与文献中的结果一致,并且我们还发现了一个正相关的部分。在第五章,我们研究了1180个Fermi耀变体的多波段观测数据,发现不同波段的数据在流量密度与同步峰频相关性上表现出不同的行为。其中射电/伽马流量密度与同步峰频之间显示出显著的反相关,但X射线/光学流量密度与同步峰频之间显示出明显的正相关。由于TeV波段辐射流量很低,难以探测,所以本文使用逻辑斯蒂回归模型利用多波段的观测数据对TeV耀变体进行预测,于是我们得到了一个预测方程。这个方程在Fermi耀变体样本上的预测准确率为89.22%。只有4个TeV源被预测方程错误地分类为non-TeV源,被正确分类的TeV耀变体的比例为93.1%。由此方程我们得到了一个96个源的TeV耀变体候选者样本。
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