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[硕士论文] 朱永凯
粒子物理与原子核物理 广西大学 2017(学位年度)
摘要:活动星系核是一类非常特殊的天体,有着极为剧烈的活动,可以作为极端物理现象的天然实验室。研究活动星系核对于我们了解宇宙的演化,星系的形成和演化等具有重要的意义。本文简要介绍了活动星系核的基本观测特征和理论模型,并详细介绍了本人在研究生学习期间对GeV窄线赛弗特1星系的研究工作。
  到目前为止,被Fermi/LAT探测到有γ射线辐射的窄线赛弗特1星系的数量有七个,它们分别是1H0323+342、PMN J0948+0022、SBS0846+513、PKS1502+036、PKS2004-447、FBQS J1644+2619以及SDSS J122222.55+041315.7。我们处理了这七个源的Fermi/LAT观测数据,结果显示,这几个源中的四个源有着非常强烈的光变。同时,在单个幂律谱(power-law)的假设下,我们得到了它们的谱指数并对其进行了详细的分析。可以看出,大部分源的光度与其谱指数之间并不存在关联,但对于SBS0846+513来说,其光度的变化确实伴随着谱指数的演化。而且当我们将其光变分成三个时间段进行研究时,这种相关性则更加明显,特别是在最后一个时间段,这种相关性变得更强。所以SBS0846+513相比于其他几个源,其γ射线的辐射机制可能会有所不同。
  许多证据显示,平谱射电类星体跟GeV的窄线赛弗特1星系的喷流辐射之间存在着相似性。通过用轻子模型拟合一个典型的平谱射电类星体(3C279)和两个GeV的窄线赛弗特1星系(NLS1s,PMNJ0948+0022与1H0323+342)在不同流量阶段的宽波段能谱,我们发现了这些源的多普勒因子δ跟外康普顿散射的峰值光度Lc之间存在着一个统一的δ-Lc关系。为此,我们进一步收集了一个更大的样本,包括平谱射电类星体跟GeV的窄线赛弗特1星系,研究发现,无论是平谱射电类星体还是GeV的窄线赛弗特1星系,在同一个源不同的流量阶段,又或者是在不同的源中,都很好地遵循着相同的δ-Lc关系。这也就是说人们观测到的光度的变化可能是由于多普勒放大效应造成的。而在平谱射电类星体以及GeV窄线赛弗特1星系中,不同流量阶段所遵循的相同的δ-Lc关系则可能说明在这两类源中的粒子加速机制和辐射机制是相似的。另外,通过用Fermi/LAT波段的观测光度(LAT光度)代替外康普顿散射的峰值光度Lc,这个关系依然成立,所以Fermi/LAT的观测光度跟多普勒因子之间的关系可以作为估算多普勒因子的一个经验公式。为了检验这个关系,我们用Fermi/LAT的观测光度估算了一些源的多普勒因子,结果显示我们的结果跟其他人用其他的方法所得到的结果是一致的。
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