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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2016-04-29 11:05:33



主題: PKS B1424-418 甚高能中微子成协的爆发耀变体?
作者: peter2016-04-29 11:05:33
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160428094924.htm
http://bzhang.lamost.org/website/archives/blazar_outburst_with_pev_neutrino/
(https://images.sciencedaily.com/2016/04/160428094924_1_540x360.jpg)


自2010年5月投入运营以来,坐落在南极点的巨型中微子探测器IceCube已经记录下了多起PeV(1015电子伏特)甚至能量更高的中微子事件,由此引发了研究者对此类甚高能粒子起源的探讨。不过由于中微子探测器的定位能力很差,这方面相关的进展一直比较缓慢。最近的一项工作第一次声称,IceCube探测到的第三个PeV中微子事件(简称IC 35,绰号“大鸟”,这里的IC并非“索引星表”,只是IceCube事件的前缀)无论在时间还是方向上都与一个耀变体PKS B1424-418的大规模耀发相吻合,第一次实现了甚高能中微子起源的初步判断。

其实活动星系核的特大质量黑洞可以在100 TeV以上的能段产生高于地球大气本底的中微子流量早已有预言。如果认为甚高能光子与中微子都源自被黑洞相对论性喷流加速的质子,那么尽管先前的探测都不能分辨出某个事件具体的来源,天空中所有耀变体的族群也还是足以解释观测到的甚高能中微子流量和分布的。在这样的过程中,喷流中的加速质子与黑洞吸积盘发出的低能种子光子相互作用,形成π介子,π介子再衰变为中微子与高能光子。倘或低能种子光子来自耀变体(确切地说是平谱射电类星体这个子类)常见的紫外鼓包成分,那么对应的衰变中微子峰值即可达到PeV量级。这样如果能够判定某个甚高能中微子事件的具体起源,它最重要的意义在于,耀变体的重子衰变辐射机制由此就得到了直接论证,另外喷流作为宇宙线加速器一说也具备了佐证。

IC 35这个事件的能量是现在IceCube的探测之最,达到了2 PeV。它是在2012年12月4日(也是IceCube运行的第三年)抵达地球的,IceCube为其确定的来源是南天的赤经208.4度,赤纬-55.8度,但存在15.9度的较大误差。根据费米卫星大面积望远镜的第二版伽玛源表,在这样一个天区内,至少存在20个伽玛射线明亮的活动星系核,其中有17个属于耀变体,另有两个射电星系与一个星暴星系。这里最著名也是最明亮的源是FR I型射电星系半人马A,它有着椭圆的外观与拦腰穿过的尘埃带。但鉴于其甚高能辐射强度较弱,所以不太可能成为显著的PeV中微子源。

而在耀变体中最为明亮的要数红移1.522处的平谱射电类星体PKS B1424-418了。这个源的伽玛射线辐射高度可变,在2008年费米升空之初还只是将将可见,后来在2009年到2011年间就因为两场耀发而跻身伽玛亮源之列。不过总的来说,在2008年到2011年间,它的高能亮度并不很强,甚至先前的研究者一度将它排除在了PeV中微子起源之外。

不过2012年夏,PKS B1424-418再度发生大规模伽玛射线耀发,并且由此带来了一系列跨越一年有余的长时间增亮,期间其高能流量较费米第二伽玛源表的测量值提升了15到30倍,摇身变为全天最亮的河外伽玛源。IC 35事件恰好就是在这个耀变体大幅度增亮时发生的