耀变体复合型辐射机制的研究

The radiation mechanism of blazars is always one of the hot topics in the AGN research. By analyzing the spectral energy distribution (SED) and variations of the multiband data in a synthesis manner, this project aims to build a unified complex radiation mechanism to understand the multiple physical features of blazars. Constructing the theoretical frame of the complex radiation, we present the analytical formula of the spectral indices and the flux, and explain new observing features of blazars. By the observing data, we build the multiband simultaneous SED of blazars. The radiation phase of the jets can be investigated according to the evolution of SED. This paves a way to understand many abserved features of blazars. A large sample of blazar SEDs will be constructed. The statistical research on SED and evolution manner offers new criterion for the classification of blazars. The physical parameters of jets can be derived from the multiple information of the blazar spectra and flux, which can be used as a referential platform to study the gravitational processes in the black hole and accretion disk.

耀变体的辐射机制一直是活动星系核研究中的热点问题之一。本项目结合多波段观测数据，提出统一的复合型辐射理论，通过对能谱特征和光变的综合分析，达到深入认识耀变体多重物理性质的目的。构造复合型辐射机制的理论框架，给出能谱和流量的解析形式，为研究耀变体能谱新特点提供理论支持；利用观测数据，建立耀变体多波段的瞬时能谱，通过能谱演化方法来解释喷流中的辐射相态，为解释耀变体的多个观测现象提供新的分析方法；建立耀变体能谱的大样本，统计研究能谱性质和演化规律，为耀变体分类研究提供新的标准；利用耀变体能谱和流量的多重信息，反演喷流的物理参数，为黑洞和吸积盘的引力过程研究提供参考。

理论上同时考虑同步辐射和康普顿散射，给出电子能量转移方程的解析解，得到双幂率谱分布，发现能谱指数与电子能量有关，得到的能谱曲率系数决定于康普顿Y参数。利用光深演化，结合标度率，给出了喷流产生的辐射流量和谱指数。提出利用时间延迟同时结合射电VLBI对喷流参数的测量结果来确定光学和伽马辐射区位置。给出了利用时间延迟计算磁场和辐射区粒子数密度的公式，该方法克服了纯粹SED拟合需要大量自由参数的弱点。.利用多波段的数据对PMN J2345-1555，PKS1502+106, 3C454.3等目标进行了光变曲线相关性分析。对PMN J2345-1555, 发现光学与射电光变曲线之间有超过3σ的相关性信号，并且光学领先射电210天。伽马与射电之间的相关性不超过2σ，并且延迟时间也只有100天。这表明对该目标光学和伽马辐射区是不同的，但都在喷流的上游。对PKS1502+106进行分析，发现光学和伽马领先射电约46天，证明光学和伽马辐射区是相同的，距离喷流基底约2.4pc，辐射区磁场强度约为0.5高斯。发现该目标的色指数变化有变亮变红的趋势，同时发现伽马谱指数的变化趋势为变亮变软。对PKS1502的偏振度和光变曲线进行相关度分析，发现偏振度正比于流量。根据偏振度与观测角度的正弦成正比的经验模型，发现辐射区速度方向的变化是造成偏振和流量变化的主要因素。结合VLBI结果，发现该目标的能谱、流量和偏振变化都可以由喷流的进动模型来解释。