论文部分内容阅读
半个世纪以来，活动星系核由于其特殊的观测特征一直是天体物理的主要热门研究领域之一。通过研究活动星系核，不仅可以得到天体物理研究中重要的对象，超大质量黑洞，其周围物理环境的信息，还可以研究星系中心超大质量黑洞与寄主星系的共同演化从而更深刻的了解整个宇宙的演化过程。喷流是天体物理中常见的观测现象，从太阳的日冕喷流到活动星系核的大尺度喷流都是重要的研究对象。基于其极端的物理条件，研究喷流有助于验证已有物理模型和探索新的物理机制。喷流被认为与中心致密天体的吸积过程有着紧密的联系。与此同时，喷流是连接中心致密天体与外部的星际介质的直接桥梁。研究喷流对研究两者都有着重要的帮助作用。本研究分为两个部分： 第一部分是背景和相关研究进展的简单介绍。第一章阐述了活动星系核的基本特征，包括其观测特征，理论模型和研究意义。同时还简单的叙述了喷流在天体物理中的研究意义。射电噪活动星系核被认为是具有喷流的活动星系核，第二章我首先讨论了射电噪活动星系核的分类。由于相对论喷流模型长期以来成功的解释了射电噪活动星系核的观测特征，其次我阐述了相对论喷流模型在射电噪活动星系核的应用。然后我介绍了最基本的喷流的辐射模型，单区各向同性的轻子模型的物理图像，着重讨论了观测对模型的物理参数的限制。强子模型被简单介绍并且与轻子模型相比较。随后我阐述了活动星系核喷流领域研究的重要问题。由于Fermi望远镜对本领域的研究有着强有力的推动作用，在第二章的最后我叙述了在Fermi时代活动星系核中的喷流的研究进展，包含Fermi/LAT在伽马射线波段的主要观测结果与其余波段相关研究进展，以及对不同种类的源的研究进展。第三章介绍了Fermi/LAT的工作原理，基本性能和数据处理的方法。 第二部分阐述了我的三个工作。第一个工作中，我们对典型的Blazar，S50716+714进行了从射电到伽马射线的详尽的多波段分析。相比于强子模型，其多波段的光变特性能更自然的被轻子模型所解释。与此同时我们并没有发现支持强子模型的证据，孤立的伽马射线爆发。这意味着轻子在该源的能量耗散过程中起到重要的作用。我们进一步通过能谱拟合排除了单纯的同步加自康普顿模型。喷流外的软光子场，不管是宽线区还是热尘埃的辐射对于解释S50716+714是必须的。这意味，对于不同Blazar子类，其外光子场的强度可能存在演化关系。第二个工作，我们分析了PKS0507+17的极端的快速大幅度伽马射线光变。通过对这个事件的分析，PKS0507+17的伽马射线辐射被首次认证。大幅度的伽马射线光变被探测到，天平均的峰值流量比前两年平均值高两个量级。两倍时约为2-3小时的极端现象被探测到，这暗示这个PKS0507+17的伽马射线辐射区域在宽线区之内。加上越亮越蓝的伽马射线谱演化，这些观测现象能被经典的FSRQ的光变模型所解释。最后一个工作，我们分析了BZB1451+5201的伽马射线与光学光谱数据，发现该源可能是目前最远的伽马射线BL Lac天体。我们详细的研究了其多波段的性质，与近邻的同类型的源进行了比较，对理解Blazar演化和各个子类的联系起到帮助作用。