空间科学与物理学院本科生研究成果在The Astrophysical Journal上发表

 

2024-04-30 19:27:55 王驰卓 点击:


近日,空间科学与物理学院2020级本科生王驰卓以第一作者身份在天文学期刊The Astrophysical Journal上发表题为“Revealing the Variation Mechanism of ON 231 via the Two-component Shock-in-jet Model”的研究论文。本文通讯作者为空间科学与物理学院姜云国教授,山东大学为论文唯一完成单位。

耀变体(Blazars)是相对论喷流指向观测者视线方向的一类活动星系核(Active Galactic Nuclei, AGN)。按照光学发射线的特征,耀变体可以被分为平谱射电类星体(FSRQs)和蝎虎座BL型天体(BL Lacs)两个子类。耀变体通常显示出高光度、快速光变和高偏振的观测特征。在光学波段,耀变体的辐射除了来自喷流成分,还可能包括吸积盘、宽线区、寄主星系等活动星系核子结构的成分。而耀变体本身的喷流也具有一定的结构,可能包含多个辐射区。同时,喷流成分的光变也受多种机制的调控,如几何效应,激波,磁重联等。多个背景成分和多种光变因素的叠加使得对于耀变体光变机制的研究仍然是一个悬而未决的难题。

1. (a) X射线光子指数随流量的变化;(b)X射线和软X射线流量的相关性;(c) X射线光子指数随软X射线流量的变化;(c) X射线光子指数随硬X射线流量的变化。


本项工作以中峰频BL Lac天体 ON 231为研究目标,基于多波段观测数据,综合流量、能谱、偏振等信息,建立喷流内激波二分量模型,定量解释了目标在不同时标下复杂的光变行为。研究发现,目标在光学波段呈现出变亮变硬的行为,流量和偏振度之间呈现V型行为,并在不同时期似乎存在平移现象。目标在X-ray波段呈现出从变亮变硬到变亮变软再到变亮变硬的趋势转变。该研究通过构建理论模型,再现了上述观测到的行为转变,并揭示X-ray辐射是来自同步辐射和同步自康普顿辐射的叠加。此外,该工作还统计了目标在短时标上的光变行为变化,并发现随着流量的增加光变行为会出现类似的趋势转变。上述研究结果表明,ON 231的辐射来自一个耀发成分和缓慢变化的背景成分(很可能源于耀发后的团块),而目标的光变主要由喷流内激波模型主导而非几何效应造成。本项工作对ON 231的光变行为进行了全面细致的研究,并建立了相关理论框架。该工作对于理解中峰频BL Lac天体的光变机制和辐射区结构具有重要意义。

空间科学与物理学院高度重视对本科生科研创新能力的培养,建设并落实本科生导师制与科教融合的协同培养机制,积极推进本科生科研训练计划(SRTP)以及本科生科研助理(URAP)的各项工作,为本科生提供了多样的机会和良好的科研氛围。王驰卓同学自大二开始参与该项目研究,并最终取得研究成果。该研究工作得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助。


论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad2fc7

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