Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hai thành phần cho phát xạ TeV $\gamma $ -ray từ các đối tượng BL Lac có năng lượng cực cao
Tóm tắt
Các đối tượng BL Lac cao năng lượng cực cao (EHBLs) là một lớp blazar mới nổi với các đặc tính quang phổ đặc biệt, ví dụ như phát xạ tăng cường trong vùng X-ray cứng và quang phổ cứng ở các năng lượng $\gamma $ -ray rất cao. Hiện tại, chưa có mô hình nào phù hợp để giải thích cơ chế phát xạ năng lượng cao của EHBLs. Ở đây, chúng tôi áp dụng một mô hình mới của quá trình phát xạ để mô tả Phân phối Năng lượng Quang phổ (SED) của EHBLs gồm hai thành phần riêng biệt. Thành phần nội bộ xảy ra trong tia, mô tả bức xạ đồng bộ và sự tán xạ Compton ngược (IC) của các electron siêu tương đối; hai quá trình này tạo ra hai đỉnh của SED. Thành phần bên ngoài xảy ra ra khỏi tia và xem xét tương tác của proton được tăng tốc trong tia với bức xạ nền vũ trụ (CMB), điều này tạo ra các cặp electron và, lần lượt, một quang phổ thác xảy ra do sự tán xạ IC của các cặp đó với các photon mềm. Chúng tôi tái tạo SED của tám EHBLs bằng cách tìm các giá trị phù hợp của các tham số, đồng thời, so sánh dòng $\gamma $ -ray với độ nhạy của Đài quan sát LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) và kiểm tra xem những đối tượng này có thể được quan sát bằng LHAASO hay không. Hơn nữa, chúng tôi thảo luận về ảnh hưởng của các trường từ liên galactic (IGMFs) có cường độ $5\times 10^{-18}\;\mathrm{{G}\leq B_{IG}\leq 5\times 10^{-14}\;}\mathrm{{G}}$ và vùng tăng tốc độ nhiễu loạn của proton. Cuối cùng, chúng tôi nhận thấy rằng mô hình này có thể được sử dụng để giải thích cơ chế phát xạ năng lượng cao và dự đoán rằng LHAASO có thể phát hiện dữ liệu năng lượng cao của 1ES 0347-121, 1ES 1218+304, 1ES 1959+650, 1ES 2344+514 và RGB J0710+591 trong tương lai gần.
Từ khóa
#EHBLs #blazar #SED #phát xạ năng lượng cao #LHAASOTài liệu tham khảo
Abdo, A.A., Ackermann, M., Ajello, M., Allafort, A., Atwood, W.B., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Baring, M.G., Bastieri, D., Baughman, B.M., Bechtol, K., Bellazzini, R., Berenji, B., Bhat, P.N., Blandford, R.D., Bloom, E.D., Bonamente, E., Borgland, A.W., Bouvier, A., Brandt, T.J., Bregeon, J., Brez, A., Briggs, M.S., Brigida, M., Bruel, P., Buehler, R., Burnett, T.H., Buson, S., Caliandro, G.A., Cameron, R.A., Caraveo, P.A., Carrigan, S., Casandjian, J.M., Cavazzuti, E., Cecchi, C., Çelik, Ö., Charles, E., Chekhtman, A., Chen, A.W., Cheung, C.C., Chiang, J., Ciprini, S., Claus, R., Cohen-Tanugi, J., Connaughton, V., Conrad, J., Costamante, L., Dermer, C.D., de Angelis, A., de Palma, F., Digel, S.W., Dingus, B.L., Silva, E.d.C.e., Drell, P.S., Dubois, R., Favuzzi, C., Fegan, S.J., Finke, J., Fortin, P., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Gasparrini, D., Gehrels, N., Germani, S., Giglietto, N., Gilmore, R.C., Giommi, P., Giordano, F., Giroletti, M., Glanzman, T., Godfrey, G., Granot, J., Greiner, J., Grenier, I.A., Grove, J.E., Guiriec, S., Gustafsson, M., Hadasch, D., Hayashida, M., Hays, E., Horan, D., Hughes, R.E., Jóhannesson, G., Johnson, A.S., Johnson, R.P., Johnson, W.N., Kamae, T., Katagiri, H., Kataoka, J., Knödlseder, J., Kocevski, D., Kuss, M., Lande, J., Latronico, L., Lee, S.-H., Llena Garde, M., Longo, F., Loparco, F., Lott, B., Lovellette, M.N., Lubrano, P., Makeev, A., Mazziotta, M.N., McConville, W., McEnery, J.E., McGlynn, S., Mehault, J., Mészáros, P., Michelson, P.F., Mizuno, T., Moiseev, A.A., Monte, C., Monzani, M.E., Moretti, E., Morselli, A., Moskalenko, I.V., Murgia, S., Nakamori, T., Naumann-Godo, M., Nolan, P.L., Norris, J.P., Nuss, E., Ohno, M., Ohsugi, T., Okumura, A., Omodei, N., Orlando, E., Ormes, J.F., Ozaki, M., Paneque, D., Panetta, J.H., Parent, D., Pelassa, V., Pepe, M., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Porter, T.A., Primack, J.R., Rainò, S., Rando, R., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Reyes, L.C., Ripken, J., Ritz, S., Romani, R.W., Roth, M., Sadrozinski, H.F.-W., Sanchez, D., Sander, A., Scargle, J.D., Schalk, T.L., Sgrò, C., Shaw, M.S., Siskind, E.J., Smith, P.D., Spandre, G., Spinelli, P., Stecker, F.W., Strickman, M.S., Suson, D.J., Tajima, H., Takahashi, H., Takahashi, T., Tanaka, T., Thayer, J.B., Thayer, J.G., Thompson, D.J., Tibaldo, L., Torres, D.F., Tosti, G., Tramacere, A., Uchiyama, Y., Usher, T.L., Vandenbroucke, J., Vasileiou, V., Vilchez, N., Vitale, V., von Kienlin, A., Waite, A.P., Wang, P., Wilson-Hodge, C., Winer, B.L., Wood, K.S., Yamazaki, R., Yang, Z., Ylinen, T., Ziegler, M.: Astrophys. J. 723(2), 1082 (2010). https://doi.org/10.1088/0004-637X/723/2/1082. 1005.0996
Abdo, A.A., Ackermann, M., Ajello, M., Allafort, A., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Baring, M.G., Bastieri, D., Bechtol, K., et al.: Astrophys. J. 727(2), 129 (2011). https://doi.org/10.1088/0004-637X/727/2/129. 1011.5260
Ackermann, M., Ajello, M., Allafort, A., Baldini, L., Ballet, J., Barbiellini, G., Baring, M.G., Bastieri, D., Bechtol, K., Bellazzini, R., Bland ford, R.D., Bloom, E.D., Bonamente, E., Borgland, A.W., Bottacini, E., Brandt, T.J., Bregeon, J., Brigida, M., Bruel, P., Buehler, R., Busetto, G., Buson, S., Caliandro, G.A., Cameron, R.A., Caraveo, P.A., Casandjian, J.M., Cecchi, C., Çelik, Ö., Charles, E., Chaty, S., Chaves, R.C.G., Chekhtman, A., Cheung, C.C., Chiang, J., Chiaro, G., Cillis, A.N., Ciprini, S., Claus, R., Cohen-Tanugi, J., Cominsky, L.R., Conrad, J., Corbel, S., Cutini, S., D’Ammando, F., de Angelis, A., de Palma, F., Dermer, C.D., do Couto e Silva, E., Drell, P.S., Drlica-Wagner, A., Falletti, L., Favuzzi, C., Ferrara, E.C., Franckowiak, A., Fukazawa, Y., Funk, S., Fusco, P., Gargano, F., Germani, S., Giglietto, N., Giommi, P., Giordano, F., Giroletti, M., Glanzman, T., Godfrey, G., Grenier, I.A., Grondin, M.-H., Grove, J.E., Guiriec, S., Hadasch, D., Hanabata, Y., Harding, A.K., Hayashida, M., Hayashi, K., Hays, E., Hewitt, J.W., Hill, A.B., Hughes, R.E., Jackson, M.S., Jogler, T., Jóhannesson, G., Johnson, A.S., Kamae, T., Kataoka, J., Katsuta, J., Knödlseder, J., Kuss, M., Lande, J., Larsson, S., Latronico, L., Lemoine-Goumard, M., Longo, F., Loparco, F., Lovellette, M.N., Lubrano, P., Madejski, G.M., Massaro, F., Mayer, M., Mazziotta, M.N., McEnery, J.E., Mehault, J., Michelson, P.F., Mignani, R.P., Mitthumsiri, W., Mizuno, T., Moiseev, A.A., Monzani, M.E., Morselli, A., Moskalenko, I.V., Murgia, S., Nakamori, T., Nemmen, R., Nuss, E., Ohno, M., Ohsugi, T., Omodei, N., Orienti, M., Orlando, E., Ormes, J.F., Paneque, D., Perkins, J.S., Pesce-Rollins, M., Piron, F., Pivato, G., Rainò, S., Rando, R., Razzano, M., Razzaque, S., Reimer, A., Reimer, O., Ritz, S., Romoli, C., Sánchez-Conde, M., Schulz, A., Sgrò, C., Simeon, P.E., Siskind, E.J., Smith, D.A., Spandre, G., Spinelli, P., Stecker, F.W., Strong, A.W., Suson, D.J., Tajima, H., Takahashi, H., Takahashi, T., Tanaka, T., Thayer, J.G., Thayer, J.B., Thompson, D.J., Thorsett, S.E., Tibaldo, L., Tibolla, O., Tinivella, M., Troja, E., Uchiyama, Y., Usher, T.L., Vandenbroucke, J., Vasileiou, V., Vianello, G., Vitale, V., Waite, A.P., Werner, M., Winer, B.L., Wood, K.S., Wood, M., Yamazaki, R., Yang, Z., Zimmer, S.: Science 339(6121), 807 (2013). https://doi.org/10.1126/science.1231160. 1302.3307
Aharonian, F.A.: New Astron. 5(7), 377 (2000)
Aharonian, F., Akhperjanian, A.G., Bazer-Bachi, A.R., Beilicke, M., Benbow, W., Berge, D., Bernlöhr, K., Boisson, C., Bolz, O., Borrel, V., Braun, I., Brown, A.M., Bühler, R., Büsching, I., Carrigan, S., Chadwick, P.M., Chounet, L.-M., Coignet, G., Cornils, R., Costamante, L., Degrange, B., Dickinson, H.J., Djannati-Ataï, A., Drury, L.O., Dubus, G., Egberts, K., Emmanoulopoulos, D., Espigat, P., Feinstein, F., Ferrero, E., Fiasson, A., Fontaine, G., Funk, S., Funk, S., Füßling, M., Gallant, Y.A., Giebels, B., Glicenstein, J.F., Goret, P., Hadjichristidis, C., Hauser, D., Hauser, M., Heinzelmann, G., Henri, G., Hermann, G., Hinton, J.A., Hoffmann, A., Hofmann, W., Holleran, M., Hoppe, S., Horns, D., Jacholkowska, A., de Jager, O.C., Kendziorra, E., Kerschhaggl, M., Khélifi, B., Komin, N., Konopelko, A., Kosack, K., Lamanna, G., Latham, I.J., Le Gallou, R., Lemière, A., Lemoine-Goumard, M., Lenain, J.-P., Lohse, T., Martin, J.M., Martineau-Huynh, O., Marcowith, A., Masterson, C., Maurin, G., McComb, T.J.L., Moulin, E., de Naurois, M., Nedbal, D., Nolan, S.J., Noutsos, A., Orford, K.J., Osborne, J.L., Ouchrif, M., Panter, M., Pelletier, G., Pita, S., Pühlhofer, G., Punch, M., Ranchon, S., Raubenheimer, B.C., Raue, M., Rayner, S.M., Reimer, A., Ripken, J., Rob, L., Rolland, L., Rosier-Lees, S., Rowell, G., Sahakian, V., Santangelo, A., Saugé, L., Schlenker, S., Schlickeiser, R., Schröder, R., Schwanke, U., Schwarzburg, S., Schwemmer, S., Shalchi, A., Sol, H., Spangler, D., Spanier, F., Steenkamp, R., Stegmann, C., Superina, G., Tam, P.H., Tavernet, J.-P., Terrier, R., Tluczykont, M., van Eldik, C., Vasileiadis, G., Venter, C., Vialle, J.P., Vincent, P., Völk, H.J., Wagner, S.J., Ward, M.: Science 314(5804), 1424 (2006). https://doi.org/10.1126/science.1134408. astro-ph/0612016
Aharonian, F.A., Kelner, S.R., Prosekin, A.Y.: Phys. Rev. D 82(4), 043002 (2010). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.82.043002. 1006.1045
Angel, J.R.P., Stockman, H.S.: Annu. Rev. Astron. Astrophys. 18, 321 (1980). https://doi.org/10.1146/annurev.aa.18.090180.001541
Begelman, M.C., Rees, M.J., Sikora, M.: Astrophys. J. 429(2), 57 (1994)
Bloom, S.D., Marscher, A.P.: Astrophys. J. 461, 657 (1996). https://doi.org/10.1086/177092
Blumenthal, G.R.: Phys. Rev. D 1(6), 1596 (1970). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.1.1596
Bonnoli, G., Tavecchio, F., Ghisellini, G., Sbarrato, T.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 451(1), 611 (2015). https://doi.org/10.1093/mnras/stv953. 1501.01974
Cao, Z., Chen, M.J., Chen, S.Z., Hu, H.B., Liu, C., Liu, Y., Ma, L.L., Ma, X.H., Sheng, X.D., Wu, H.R., Xiao, G., Yao, Z.G., Yin, L.Q., Zha, M., Zhang, S.S. (Lhaaso Collaboration): Acta Astron. Sin. 60, 19 (2019)
Celotti, A., Ghisellini, G.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 385(1), 283 (2008). https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2007.12758.x. 0711.4112
Chodorowski, M.J., Zdziarski, A.A., Sikora, M.: Astrophys. J. 400, 181 (1992). https://doi.org/10.1086/171984
Condon, J.J., Cotton, W.D., Greisen, E.W., Yin, Q.F., Perley, R.A., Taylor, G.B., Broderick, J.J.: Astron. J. 115(5), 1693 (1998). https://doi.org/10.1086/300337
Costamante, L., Bonnoli, G., Tavecchio, F., Ghisellini, G., Tagliaferri, G., Khangulyan, D.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 477(3), 4257 (2018). https://doi.org/10.1093/mnras/sty857. 1711.06282
Das, S., Gupta, N., Razzaque, S.: Astrophys. J. 889(2), 149 (2020). https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab6131. 1911.06011
D’Elia, V., Perri, M., Puccetti, S., Capalbi, M., Giommi, P., Burrows, D.N., Campana, S., Tagliaferri, G., Cusumano, G., Evans, P., Gehrels, N., Kennea, J., Moretti, A., Nousek, J.A., Osborne, J.P., Romano, P., Stratta, G.: Astron. Astrophys. 551, 142 (2013). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201220863. 1302.7113
Dermer, C.D., Schlickeiser, R.: Astrophys. J. 416(2), 458 (1993)
Dermer, C.D., Cavadini, M., Razzaque, S., Finke, J.D., Chiang, J., Lott, B.: Astrophys. J. Lett. 733(2), 21 (2011). https://doi.org/10.1088/2041-8205/733/2/L21. 1011.6660
di Sciascio, G. (Lhaaso Collaboration): Nucl. Part. Phys. Proc. 279–281, 166 (2016). https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2016.10.024. 1602.07600
di Sciascio, G., Cipollone, P., Masciantonio, G., Palma, F., Sparvoli, R., Chiavassa, A., Dellacasa, G., Rivetti, A., Rotondo, F., Vallania, P., Vernetto, S., Vigorito, C., da Rocha Rolo, M. (Lhaaso Collaboration): In: 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017). International Cosmic Ray Conference, vol. 301, p. 793 (2017)
Dwek, E., Krennrich, F.: Astrophys. J. 618(2), 657 (2005). https://doi.org/10.1086/426010. astro-ph/0406565
Essey, W., Kusenko, A.: Astropart. Phys. 33(2), 81 (2010). https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2009.11.007. 0905.1162
Essey, W., Kalashev, O.E., Kusenko, A., Beacom, J.F.: Phys. Rev. Lett. 104(14), 141102 (2010)
Foffano, L., Prandini, E., Franceschini, A., Paiano, S.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 486(2), 1741 (2019). https://doi.org/10.1093/mnras/stz812. 1903.07972
Fossati, G., Maraschi, L., Celotti, A., Comastri, A., Ghisellini, G.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 299(2), 433 (1998). https://doi.org/10.1046/j.1365-8711.1998.01828.x. astro-ph/9804103
Ghisellini, G., Righi, C., Costamante, L., Tavecchio, F.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 469(1), 255 (2017). https://doi.org/10.1093/mnras/stx806. 1702.02571
Giacinti, G., Kachelrieß, M., Kalashev, O., Neronov, A., Semikoz, D.V.: Phys. Rev. D 92(8), 083016 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.92.083016. 1507.07534
Giommi, P., Polenta, G., Lähteenmäki, A., Thompson, D.J., Capalbi, M., Cutini, S., Gasparrini, D., González-Nuevo, J., León-Tavares, J., López-Caniego, M., Mazziotta, M.N., Monte, C., Perri, M., Rainò, S., Tosti, G., Tramacere, A., Verrecchia, F., Aller, H.D., Aller, M.F., Angelakis, E., Bastieri, D., Berdyugin, A., Bonaldi, A., Bonavera, L., Burigana, C., Burrows, D.N., Buson, S., Cavazzuti, E., Chincarini, G., Colafrancesco, S., Costamante, L., Cuttaia, F., D’Ammando, F., de Zotti, G., Frailis, M., Fuhrmann, L., Galeotta, S., Gargano, F., Gehrels, N., Giglietto, N., Giordano, F., Giroletti, M., Keihänen, E., King, O., Krichbaum, T.P., Lasenby, A., Lavonen, N., Lawrence, C.R., Leto, C., Lindfors, E., Mand olesi, N., Massardi, M., Max-Moerbeck, W., Michelson, P.F., Mingaliev, M., Natoli, P., Nestoras, I., Nieppola, E., Nilsson, K., Partridge, B., Pavlidou, V., Pearson, T.J., Procopio, P., Rachen, J.P., Readhead, A., Reeves, R., Reimer, A., Reinthal, R., Ricciardi, S., Richards, J., Riquelme, D., Saarinen, J., Sajina, A., Sandri, M., Savolainen, P., Sievers, A., Sillanpää, A., Sotnikova, Y., Stevenson, M., Tagliaferri, G., Takalo, L., Tammi, J., Tavagnacco, D., Terenzi, L., Toffolatti, L., Tornikoski, M., Trigilio, C., Turunen, M., Umana, G., Ungerechts, H., Villa, F., Wu, J., Zacchei, A., Zensus, J.A., Zhou, X.: Astron. Astrophys. 541, 160 (2012). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201117825. 1108.1114
Hillas, A.M.: Annu. Rev. Astron. Astrophys. 22, 425 (1984). https://doi.org/10.1146/annurev.aa.22.090184.002233
Kang, S.-J., Chen, L., Wu, Q.: Astrophys. J. Suppl. Ser. 215(1), 5 (2014). https://doi.org/10.1088/0067-0049/215/1/5. 1409.3233
Kapanadze, B., Vercellone, S., Romano, P.: New Astron. 79, 101393 (2020). https://doi.org/10.1016/j.newast.2020.101393
Lefa, E., Rieger, F.M., Aharonian, F.: Astrophys. J. 740(2), 64 (2011). https://doi.org/10.1088/0004-637X/740/2/64. 1106.4201
Mannheim, K., Biermann, P.L., Kruells, W.M.: Astron. Astrophys. 251(2), 723 (1991)
Meyer, M., Conrad, J., Dickinson, H.: Astrophys. J. 827(2), 147 (2016). https://doi.org/10.3847/0004-637X/827/2/147. 1603.03431
Murase, K., Dermer, C.D., Takami, H., Migliori, G.: Astrophys. J. 749(1), 63 (2012). https://doi.org/10.1088/0004-637X/749/1/63. 1107.5576
Oh, K., Koss, M., Markwardt, C.B., Schawinski, K., Baumgartner, W.H., Barthelmy, S.D., Cenko, S.B., Gehrels, N., Mushotzky, R., Petulante, A., Ricci, C., Lien, A., Trakhtenbrot, B.: Astrophys. J. Suppl. Ser. 235(1), 4 (2018). https://doi.org/10.3847/1538-4365/aaa7fd
Padovani, P., Resconi, E.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 443(1), 474 (2014). https://doi.org/10.1093/mnras/stu1166. 1406.0376
Protheroe, R.J., Clay, R.W.: Publ. Astron. Soc. Aust. 21(1), 1 (2004). https://doi.org/10.1071/AS03047. astro-ph/0311466
Protheroe, R.J., Meyer, H.: Phys. Lett. B 493(1–2), 1 (2000). https://doi.org/10.1016/S0370-2693(00)01113-8. astro-ph/0005349
Rodríguez-Ramírez, J.C., Kushwaha, P., de Gouveia Dal Pino, E.M., Santos-Lima, R.: Mon. Not. R. Astron. Soc. 498(4), 5424 (2020). https://doi.org/10.1093/mnras/staa2664. 2005.01276
Romero, G.E., Vila, G.S.: Astron. Astrophys. 485(3), 623 (2008). https://doi.org/10.1051/0004-6361:200809563. 0804.4606
Romero, G.E., Torres, D.F., Kaufman Bernadó, M.M., Mirabel, I.F.: Astron. Astrophys. 410, 1 (2003). https://doi.org/10.1051/0004-6361:20031314-1. astro-ph/0309123
Sánchez-Conde, M.A., Paneque, D., Bloom, E., Prada, F., Domínguez, A.: Phys. Rev. D 79(12), 123511 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.79.123511. 0905.3270
Simet, M., Hooper, D., Serpico, P.D.: Phys. Rev. D 77(6), 063001 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevD.77.063001. 0712.2825
Sitarek, J., Sobczyńska, D., Adamczyk, K., Szanecki, M., Bernlöhr, K.: Astropart. Phys. 103, 108 (2018). https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2018.07.008. 1807.11263
Stickel, M., Padovani, P., Urry, C.M., Fried, J.W., Kuehr, H.: Astrophys. J. 374, 431 (1991). https://doi.org/10.1086/170133
Tavecchio, F., Maraschi, L., Ghisellini, G.: Astrophys. J. 509(2), 608 (1998). https://doi.org/10.1086/306526. astro-ph/9809051
Taylor, A.M., Vovk, I., Neronov, A.: Astron. Astrophys. 529, 144 (2011). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201116441. 1101.0932
Urry, C.M.: Multiwavelength properties of blazars. Adv. Space Res. 21(1–2), 89–100 (1998). https://doi.org/10.1016/S0273-1177(97)00619-4
Vovk, I., Taylor, A.M., Semikoz, D., Neronov, A.: Astrophys. J. Lett. 747(1), 14 (2012). https://doi.org/10.1088/2041-8205/747/1/L14. 1112.2534
Zheng, Y.G., Kang, T.: Astrophys. J. 764(2), 113 (2013). https://doi.org/10.1088/0004-637X/764/2/113. 1609.09148
Zheng, Y.G., Yang, C.Y., Kang, S.J.: Astron. Astrophys. 585, 8 (2016). https://doi.org/10.1051/0004-6361/201526703. 1607.03898