广州大学物理与材料科学学院天文系樊军辉教授团队最新研究成果入选《中国科学：物理学 力学 天文学》（SCPMA）推荐论文
近日，广州大学物理与材料科学学院天文系樊军辉教授等和湖南文理学院杨江河教授团队在《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)在线发表题为“Estimation of inverse Compton peak frequency for 4FGL Blazars”的论文，并作为推荐论文获得该刊推介。本工作主要利用费米大视场空间望远镜（Fermi-LAT）高能波段观测结果快速地估计耀变体（blazar）逆康普顿峰的物理参数。
Fermi-LAT在1到10 GeV之间有最佳的观测精度，大部分耀变体的逆康普顿峰可用该能量段的观测结果进行较精确地估计。
图1 耀变体标准模型
耀变体的多波段辐射机制是一个开放的问题，特别是高能(伽马射线)与低能辐射之间的关联性，目前还不是十分清楚。本文给出的耀变体大样本第二个峰(IC峰)的物理参数，对研究耀变体的辐射机制及高能辐射与低能辐射之间的关联有重要的帮助。本文以Fermi-LAT 4FGL星表第三批数据集的全部3743个耀变体为样本，用Fermi-LAT给出的伽马射线波段8个能段光子流量以及在文献中获取的X射线数据计算了这些耀变体的逆康普顿(IC)部分的能谱分布，并用抛物线方程进行了拟合，得到了谱曲率、IC峰频以及IC峰流量等物理参量。进一步通过用贝叶斯分类方法分析了IC峰频的聚类性质，发现3743个IC峰频由2个组分构成，并确定了其边界值。因此，按此标准将耀变体分为了低IC峰频(LCP) 耀变体和高IC峰频(HCP)耀变体两类。
本文还讨论了耀变体的一些物理参数之间的关系。IC峰频与gamma-ray光子谱指数有强的反相关关系，并因此给出了用伽马射线光子谱指数快速估计蝎虎座天体（BL Lac）和平谱射电源（FSRQ）的IC峰频的两个经验公式。IC峰频与IC峰光度存在反相关关系，说明在伽马射线波段，耀变体随着IC峰频的降低而变亮，具有较低IC峰频的源有更强的喷流效应。IC谱曲率与IC峰频之间没有像同步曲率与同步峰频之间那样有明显的反相关关系存在。IC谱曲率与同步谱曲率之间没有显著的相关，但IC峰频与同步峰频及IC峰流量与同步峰流量之间均有强的正相关。IC峰光度与同频峰光度之间关系的斜率可能暗示了不同类型天体的辐射区域与中央黑洞之间的距离。
图2: 高能峰能谱拟合示例图
图3: 各类物理参数相关性分析
本文第一作者为湖南文理学院杨江河教授，广州大学樊军辉教授为唯一通讯作者。广州大学物理与材料科学学院教师刘怡、裴致远、袁聿海和硕士研究生杨文馨为合作作者。《中国科学: 物理学 力学 天文学》SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy (SCPMA, 英文版)是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性学术刊物,中国科学院文献情报中心期刊分区表物理大类1区Top期刊。本文获得了最新亮点工作推介。本工作得到了国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究专项基金等项目的支持。
原文信息：
J. H. Yang, J. H. Fan, Y. Liu, M. X. Tuo, Z. Y. Pei, W. X. Yang, Y. H. Yuan, S. L. He, S. H. Wang, X. H. Qu, Y. L. Zhang, J. J. Nie, and X. H. Chen, Estimation of inverse Compton peak frequency for 4FGL Blazars, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 66, 249511 (2023), https://doi.org/10.1007/s11433-022-2062-2
本文改编自4月20日《中国科学：物理学 力学 天文学》微信公众号“研究论文 | 4FGL耀变体的逆康普顿峰频估计”一文。
本文改编自4月20日《中国科学：物理学 力学 天文学》微信公众号“研究论文 | 4FGL耀变体的逆康普顿峰频估计”一文。
