中國天文學家發現一例伽馬射線能譜硬化的耀變體

中國科學院雲南天文台高能天體物理研究團組碩士研究生曾雨航、副研究員閆大海等人利用費米（Fermi）伽馬射線望遠鏡公開的數據對耀變體（blazar）1ES 0502+675的伽馬射線輻射進行研究，發現在2009年8月7日至2010年6月3日期間，它的能譜在1GeV出現了顯著的硬化現象，光子譜指數從大約2.4變為1.3。 研究人員通過採用經典單區同步自康普頓模型（One-zone synchrotron self-Compton model ），把硬化解釋為同步輻射成分與同步自康普頓成分之間的過渡，由高能電子的最大能量增加導致。

耀變體是活動星系核的一個子類，其相對論噴流方向指向觀測者。 相對論噴流產生的物理機制、傳播過程和多信使多波段輻射是當前高能天體物理研究的重要內容。近年來，一些國際天體物理的熱點和前沿問題都和相對論噴流直接相關。長期以來，耀變體一直是高能天體物理關注的重要目標。伽嗎射線觀測成為耀變體中黑洞吸積和噴流產生的物理過程重要手段。

曾雨航等人仔細分析了文獻中報導過的耀變體伽馬射線能譜硬化的結果，發現相關結果均不能重複。1ES 0502+675的伽馬射線能譜硬化現像是目前耀變體中發現的第一例，活動星系核的第二例（第一例是射電星系Cen A），對研究耀變體中高能粒子的加速機制和輻射環境有重要意義。

【圖、文：節錄自中國科學院雲南天文台網頁；新聞資訊由林景明提供】研究全文刊登在2022年1月12日出版的英國《皇家天文學會月報》；標題是：A spectral hardening in the Fermi-LAT Data of 1ES 0502+675