BLazar天体的光变及多波段能谱特性

本文综述了活动星系核，特别是blazar天体的研究现状，对blazar天体的多波段与多波段能谱特性研究进行了较为详细的评述。主要的研究工作包括以下内容：（一）γ噪blazar天体的短时标光变研究，通过对16个γ噪blazar天体（其中包括全部已证认和观测到VHEγ射线爆发的可能甚高能γ射线源）自1998年的光学观测及光变分析研究表明，短时标光变（小时量级）是GeV γ噪blazar天体的普遍特性，光变幅度通常可达0.6mag/h，对PKS 1510－089类星体的观测发现在一个小时内对象变暗2个星等，对如此激烈的光变变暗目前的理论还不能很好的解释，但它同样反映了辐射区域的内部结构；而对TBLs的监测表明，其光学波段的短时标光变没有其他对象激烈，出现的频度和振幅变化都较小；（二）在研究γ噪blazar天体光变时，研究了寄主星系对光变的影响，得到了1ES 2344 514的光变与PSF的FWHM的关联，表明随着大气视宁度的下降（即FWHM变大），对象变暗，即由于寄主星系的影响从而导致假光变的产生；（三）引进两个多波段复合谱指数，αXOX=αOX-αX及αoro=αor-αo。对样本的统计研究表明，RBLs是能谱特性界于XBLs和OVVs之间的一类中间态，所得结果支持了Sambruna et al.（1996）大样本多波段能谱分布特性的统计研究结果；（四）对地面探测器对blazar天体甚高能波段的观测做了较为详细的了解，由于blazar天体在全波段上都观测到光变，所以这类对象是多波段观测研究最完全的。地面望远镜对小时量级的光变很敏感，所以，对低流量源的直到10TeV或更高能谱的测量是多波段研究的重要扩展，特别是，如果γ射线的幅射是通过康谱顿散射提升低能同步辐射光子产生的，即SSC模型产生，那么，VHEγ射线的观测和低能同步辐射的观测就可能估计喷流内的磁场强度、Doppler因子等。对我们今后的光学波段的观测工作提出了新的课题。     

LINERs多波段特性的研究

总结了近期对LINERs的一些研究结果，通过对LINERs在各波段上表现出的一些特性讨论了LINERs的几种模型，重点讨论了LINERs是典型的AGN的可能性。结论为具有如下至少一个特征的LINERs可能是典型的AGN：（1）有宽的发射线成分；（2）有双峰宽Hα线发射；（3）有硬的X射线的连续谱；（4）有点状紫外源；（5）有致密封电核和喷流。     

γ噪Blazar天体短时标光变的寄主星系影响

利用云南天文台1m光学望远镜2000－2001年对3个GeV和／或TeVγ噪Blazar天体的观测，发现γ噪类星体PKS 1510－089在R波段有一个光变时标为41min的星等变化为2．0mag的剧烈光变，这是迄今为止我们所观测到的变幅最大的一个γ噪Blazar天体短时标光变。对此光变，可估计限制光变辐射模型的一些参数，如辐射区半径R、多普勒因子δ以及吸积转化效率η等。η＝59．6的值强烈预示着相对论聚束效应可较好解释γ噪Blazar天体的辐射机制。我们仔细考察了大气视宁度对光变的影响。发现对1ES 2344＋514，观测到的光变与当地大气视宁度有一个弱相关，结果表明，对光变参数较小（C＜5）的光变，大气视宁度引起的假光变的贡献较大，需要选择较严格的光变判据。     

BL Lac天体处于高态与低态时的短时标光变的差异及机制研究

分析了１９９３－１９９５年ＢＬＬａｃ、ＯＪ２８７和ＰＫＳ０７３５＋１７８三颗ＢＬＬａｃ天体光变的监测结果,并结合文献上他人发表的资料,发现一些ＢＬＬａｃ天体处于高态时活动性较强,短时标光变频繁发生,而处于低态时活动性较弱,短时标光变很少发生．文中提出活动星系核的相对论性喷流方向会改变,从而导致长期光变;高态是喷流方向与观测者视线夹角较小的表现,而低态则是夹角较大的表现。利用该模型能够解释ＢＬＬａｃ天体短时标光变行为在高态和低态下的差别,并能很好地解释Ｔａｋａｌｏ等人监测ＯＪ２８７时发现的新现象．     

γ噪Blazar天体短时标光变的寄主星系影响

利用云南天文台1m光学望远镜2000～2001年对3个GeV和/或TeV γ噪Blazar天体的观测,发现γ噪类星体PKS 1510-089在R波段有一个光变时标为41min的星等变化为2.0mag的剧烈光变,这是迄今为止我们所观测到的变幅最大的一个γ噪Blazar天体短时标光变.对此光变,可估计限制光变辐射模型的一些参数,如辐射区半径R、多普勒因子δ以及吸积转化效率η等.η=59.6的值强烈预示着相对论聚束效应可较好解释γ噪Blazar天体的辐射机制.我们仔细考察了大气视宁度对光变的影响.发现对1ES 2344+514,观测到的光变与当地大气视宁度有一个弱相关,结果表明,对光变参数较小(C＜5)的光变,大气视宁度引起的假光变的贡献较大,需要选择较严格的光变判据.     

活动星系核的多波段能谱及其发射机制：II.红外连续辐射能谱

本文讨论了１６个红外强ＰＧ类星体的红外辐射能谱。我们假设这些活动星系核的红外谱是由非热辐射机制和尘埃的热辐射共同产生的，通过对红外包的最佳拟合，我们发现大多数ＰＧ类星体的红外包位于７－２４μ的中远红外区，尘埃的热辐射机制能很好地产生观测到的红外包。通过模拟能定量地说明尘埃产生的热致辐射在这些天体的红外谱中的相对重要性，在模型与观测值之间的拟合中，我们得到了在这些天体中核加热的尘埃区的大小、尘埃的分     

X线选射电噪活动星系核的多波段性质

基于被ROSAT全天区巡天观测和射电4．85GHz巡天观测同时探测到的活动星系核的大样本,研究了X射线选的射电噪活动星系核的多波段性质．通过分析该样本中的活动星系核的宽波段能量分布,确认了来自射电、光学和X射线波段的辐射光度之间的显著相关性．这种相关性对于类星体、赛弗特、蝎虎座天体和射电星系是有区别的．同时,探讨了从光学到X射线波段之间的谱指数与红移以及5000A和4．85GHz处的单色光度的相关性．     

BL Lac天体处于高态与低态时的短时标光变的差异及机制研究

分析了１９９３－１９９５年ＢＬ Ｌａｃ、ＯＪ２８７和ＰＫＳ０７３５＋１７８三颗ＢＬ Ｌａｃ天体光变的监测结果,并结合文献上他人发表的资料,发现一些ＢＬ Ｌａｃ天体处于高态时活动性较强,短时标光变频繁发生,而处于低态时活动性较弱,短时标光变很少发生。文中提出活动星系核的相对论性喷流方向会改变,从而导致长期光变;高态是喷流方向与观测者视线夹角较小的表现,而低态则是夹角较大的表现。利用该模型能够解释ＢＬ     

The Doppler Effect and Spectral Energy Distribution of Blazars

The relativistic beaming model is adopted to discuss quantitatively the observational differences between radio-selected BL Lac objects (RBLs) and X-ray-selected BL Lac objects (XBLs), and between BL Lac objects and flat spectrum radio quasars (FSRQs). The main results are the following:(1) In the Doppler corrected color-color(αro^in-αox^in) diagram,XBLs and FSRQs occupy separated regions, while RBLs bridge the gap between them. These properties suggest that similar intrinsic physical processes operate in all the objects under a range of intrinsic physical conditions. (2) Our results are consistent with the results of Sambruna, Maraschi and Urry (1996) from other methods. We show the αxox introduced by Sambruna to be a good index for describing the energy distribution because it represents the intrinsic energy distribution and includes the Doppler correction. (3)The Doppler effect of relativistic beaming is the main mechanism, and the physical differences(such as magnetic fields, electron energies) are also important complementary factors for understanding the relation between XBLs and RBLS.     

Blazar 的X射线谱性质

从Donato文献中选择了一个含有69个Blazar的样本，样本中每个源有多个X射线辐射流量数据，用该样本研究了流量密度和谱指数之间的关系，以及研究了三类源（HBL，LBL，FSRQ）的红移和谱指数的分布。结果表明：对于HBLs，谱指数和流量密度之间有一个较好的反相关关系存在，而对于LBLs和FSRQs却没有相关。因此认为HBL的X射线是同步辐射所致，而LBL和FSRQ的X射线辐射较为复杂可能是同步自康普顿过程导致。HBL显示软X射线谱，而FSRQ显示硬X射线谱，LBL居中。在谱图中HBL位于近端，rSRQ位于远端，LBL居中。     

Multi-Band Spectral Properties of Fermi Blazars

The multi-band data covering optical, X-ray and γ-ray energy regions of 130 Fermi blazars in the First LAT AGN Catalog (1LAC) were collected to investigate the broadband spectral properties. The composite spectral indices show that HBLs have convex optical-to-X-ray continua and concave X-ray-to-γ-ray continua, α _{γX γ} >0 and α _XOX ?<?0, while FSRQs and LBLs have α _{γX γ} ?<?0. The α _XOX distribution of FSRQs and LBLs extends from negative to positive values. We suggest α _{γX γ} ?>?0 and α _XOX ?<?0 could be considered as a criterion for HBLs. Moreover, HBLs have narrow distribution of peak interval of $\log\nu_{\rm p}^{\rm ic}-\log\nu_{\rm p}^{\rm syn}$ , and FSRQs have significant anti-correlation between $\log\nu_{\rm p}^{\rm ic}-\log\nu_{\rm p}^{\rm syn}$ and $\log\nu_{\rm p}^{\rm syn}$ . This indicates that SSC model is responsible for high energy emission of HBLs, while EC for FSRQs. Our results also indicate that FSRQs with larger break energy of electrons have smaller bulk Lorentz factor of dissipation region.     

耀变体光学波段的微光变及能谱变化

耀变体在多个波段的微光变和能谱变化多年来是中外天文观测研究的热点课题.耀变体的微光变于20世纪60年代被发现,20世纪80年代以来发现很多源的微光变具有不同的特性,目前对其物理机制的认识和理论、模型的研究还处于发展阶段.该文总结了7个目前观测最多的耀变体(3C 66A,3C 279,3C 454.3,AO 0235+164,BL Lac,OJ 287,S5 0716+714)在光学波段的微光变和能谱变化的观测历史和最新进展,并对其理论模型作了简单介绍.     

Fermi耀变体的能谱分布研究

从SSDC (Italian Space Agency Science Data Center)搜集了68个Fermi耀变体的射电至X射线波段的观测数据,用对数抛物线拟合计算了其同步辐射峰的参数.研究了有效谱指数、同步辐射峰值频率和曲率的关系并用有效谱指数估算同步峰频.主要结果有:(1)研究同步峰频和曲率的线性关系发现,对于全部的蝎虎天体(BL Lac),结果与能量依赖加速概率模型的预测一致.但是,如果仅仅考虑高峰频BL Lac,即同步峰频lg (ν_p/Hz)> 15.3的BL Lac,其结果却与分数变换加速增益模型的预测结果一致.(2)对于同步峰频相同的源,射电-光学的有效谱指数αro与曲率间有显著的负相关,而光学-X射线的有效谱指数α_ox与曲率无关.通过α_ro可以确定一个同步峰频与曲率的关系.     

Variability of Blazars

Variability is one of the characteristics of blazars. The rapid variability is superposed on the long term variation. In this work, the variability on different time scales, such as intra-day (IDV), short-term (STV) and long-term (LTV) variations are presented for some sources. We also presented our own observations of some selected objects, for which the historical data were compiled for periodicity analysis using several methods. The parameters of the binary black hole system OJ 287 are determined.     

Blazar中央黑洞的变化特征和质量估计

利用blazar的长期的光学和红外测光数据分析了其变化特性,并利用Jurkevich技术和分立相关函数(DCF)法在光学数据中寻找光变曲线中的周期性.发现了1.5至19yr范围的周期.利用短时间尺度来估计中央黑洞的质量,发现γ射线噪blazar的中心黑洞质量范围为(3.8～130)×10     

Variability of Soft X—ray Spectral Shape in Blazars Observed by ROSAT

1 INTRODUCTION Blazars, including BL Lac objects, highly polarized and optically violently variable quasars,and flat-spectrum radio quasars (FSRQs), are characterized by highly variable non-thermalemission which dominates their characteristics from radio to y-ray bands. The mechanismbelieved to be responsible for their broadband emission is synchrotron radiation followed by in-verse Compton (IC) scattering at higher energies (e.g. Blandford & Konigl 1979). Relativisticbeaming of a jet…     

UV and X-ray Variability of Blazars

It is well established that the blazars show flux variations in the complete electromagnetic (EM) spectrum on all possible time scales ranging from a few tens of minutes to several years. Here we report the review of various UV and X-ray flux variability properties of blazars. Our analysis show that UV variability amplitude is smaller than X-rays, mostly soft X-rays hardness ratio show correlations with blazar luminosity and different modes of variability might be operating for different time scales and epochs. Quasi periodic oscillations are seen on a few occasions in blazars, higher fraction of high energy peaked blazars show intra day and short term variabilities in X-rays but variability duty cycle is much less in optical bands on intra day time scale compared to low energy peaked blazars. But these results are yet to be established.