研究伽马射线blazar耀斑对中微子流的贡献 _伽马射线

这些数据是场景(2)的1周时段(左)和10年时段(右)的129个blazar(97个FSRQs、26个BL Lac对象和6个bcu ),其中AX = 1.0，γ = 1.5，作为sin(δ)与decl的函数。δ.信用:吉田宪二，锡，日本
据柴浦工业大学：布拉扎属于被称为类星体的活动星系核家族。它们与类星体的区别在于，从这些活动星系核中喷出的耀斑指向地球。这些耀斑包含高能宇宙射线，这些射线从这些星系的核心释放出来，形成跨越许多光年的喷流。这种宇宙射线可以与光子相互作用，产生称为中微子的亚原子粒子。
来自blazars的伽马射线耀斑被认为是天空中中微子探测背后的主要事件。2017年，南极中微子探测器“冰立方”探测到一个高能中微子事件，其在夜空中的时间和位置与一颗名为TXS 0506+056的布拉扎星的耀斑重合。一些科学家认为，可能有一群布拉扎星人的耀斑伴随着高能中微子的发射。然而，布拉扎耀斑活动和中微子流量之间的关系还有待于正确理解。
在这方面，由日本芝浦技术学院电子信息系统系的吉田宪二教授领导的一个国际研究小组最近进行了全面的统计分析，以了解伽马射线耀斑对中微子发射的影响。
该团队包括雅典国立卡波季斯特里安大学的Maria Petropoulou、宾夕法尼亚州立大学的Kohta Murase和挪威科技大学的Foteini Oikonomou 。他们的论文发表在《天体物理学杂志》上。
在这项研究中，研究人员分析了145个黑洞，其中144个来自费米大面积望远镜监测的源列表，包括TXS 0506+056 。他们首先计算了布拉扎星伽马射线通量的周平均值，并绘制了它们的光变曲线。然后，该团队使用贝叶斯块算法(一种用于识别时间序列变化的统计方法)从这些曲线中推导出耀斑占空比(处于耀斑状态的时间分数)和相应的能量分数。
“我们发现，耀斑占空比和能量分数较低的耀斑星在我们的样本中数量更多。它们的耀斑占空比和能量分数代表类似幂律的分布，彼此之间有很强的相关性。我们发现blazar子类之间在5%显著水平上存在显著差异，”Yoshida教授强调了他们分析的主要结果。
研究人员评估了每个伽马射线耀斑的中微子能量通量，使用了中微子和伽马射线亮度的一般标度关系，幂律加权指数为1.0-2.0，标准化为每个耀斑的静态伽马射线或X射线通量。他们还发现，伽马射线耀斑分布表明，对于加权指数> 1.5，blazar中微子发射可能由耀斑主导。
此外，通过比较他们对每个blazar一周和10年期间的中微子预测与时间积分IceCube灵敏度，该小组为耀斑对各向同性扩散中微子通量的贡献设定了上限。
Yoshida教授评论说:“我们希望这项研究有助于提高我们对blazars对天体物理中微子的贡献的理解。将本方法应用于进一步的观测可能有助于提高天体物理中微子起源的科学知识。”