авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Цветовая и поляризационная переменность блазаров

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ГЛАВНАЯ (ПУЛКОВСКАЯ) АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ

На правах рукописи

ЕФИМОВА Наталья Владимировна ЦВЕТОВАЯ И ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ ПЕРЕМЕННОСТЬ БЛАЗАРОВ Специальность 01.03.02 – астрофизика и радиоастрономия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико – математических наук

Санкт-Петербург – 2009

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете и Учреждении Российской академии наук Главной (Пулковской) Астрономиче ской обсерватории РАН.

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Гаген-Торн Владимир Александрович (НИАИ СПбГУ)

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Погодин Михаил Александрович (ГАО РАН) кандидат физико-математических наук Бычкова Вера Соломоновна (АКЦ ФИАН)

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Специальная астрофизическая обсерватория (САО РАН).

Защита состоится « 27 » ноября 2009 г. в 11 часов 30 минут на заседании Дис сертационного совета Д 002.120.01 при Главной (Пулковской) астрономиче ской обсерватории РАН по адресу 196140, г. Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, дом 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Главной (Пулковской) ас трономической обсерватории РАН (Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, дом 65).

Автореферат разослан « 26 » октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 002.120. кандидат физико-математических наук Е.В. Милецкий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Под термином «активные галактики» понимают множество галактик, ядерные области которых демонстрируют свойства настолько примечатель ные, что выделяют данный класс из множества всех остальных галактик во Вселенной. Характерными особенностями их ядер – «активных ядер галак тик», сокращенно АЯГ – являются высокая болометрическая светимость, сильная переменность на всех частотах и нетепловой спектр во всем диапазо не электромагнитных волн. Доля галактик, имеющих подобные особенности, составляет только ~ 1% от общего числа, но физические процессы, происхо дящие в них, уникальны. Они являются своего рода экспериментальными ус тановками, в которых реализуются чрезвычайно специфические условия, ко торых нельзя добиться на Земле.

Все вышеперечисленные особенности являются индикаторами присутст вия в центрах активных галактик мощного физического процесса, который мог бы стать причиной столь высокоэнергетического феномена и работал бы в очень компактной области, представляющей собой ядро галактики. В со временной астрофизике таким процессом считается аккреция материи на сверхмассивную черную дыру в центре галактики, осложненная анизотропи ей внутренней геометрии области излучения, наличием поглощения и реляти вистскими эффектами.

С точки зрения уточнения и развития модели физических процессов в ядрах активных галактик наиболее интересен особый подкласс объектов, на зываемых блазарами. Блазары характеризуются наибольшей яркостью в ра дио- и гамма-диапазонах, максимальной активностью во всем диапазоне электромагнитных волн, а также наличием сильной и переменной поляриза ции излучения.

Несмотря на большой прогресс в выяснении природы АЯГ, некоторые вопросы остаются нерешенными. Общепринятая астрофизиками модель АЯГ дает лишь общие черты их строения (черная дыра, питающий ее вращающий ся аккреционный диск и замагниченные релятивистские джеты, направлен ные вдоль оси вращения диска). Но многие важные характеристики этих ком понентов остаются неизвестными. Так, до сих пор дискутируется вопрос о переменности цветовых характеристик переменного компонента, неясна при рода и локализация компонента, ответственного за сверхбыструю перемен ность, недостаточно изучены связи между переменными источниками, дейст вующими в разных спектральных диапазонах.

Решение этих вопросов должно базироваться на надежной наблюдатель ной основе. Важную роль здесь играют многоволновые мониторинговые на блюдения, в которых автор принимает участие, начиная с 2001 года, частично в рамках международной программы WEBT (The Whole Earth Blazar Telescope, Всемирный Блазарный Телескоп) – службы многоволнового мониторинга блазаров, организованной итальянскими астрономами в 1997 году. Анализ ре зультатов мониторинговых наблюдений блазаров позволяет пролить свет на некоторые нерешенные вопросы их структуры, что и определяет актуальность данной диссертационной работы.

Цели работы Основной целью настоящей работы было исследование характеристик переменных источников блазаров – распределения энергии в их спектрах и состояния поляризации – на основе поляриметрических и многоцветных фо тометрических наблюдений в ИК и оптическом диапазонах.

Это подразумевает решение следующих задач: проведение многоцвет ных мониторинговых наблюдений избранных блазаров в ИК и оптическом диапазонах;

определение на основе этих наблюдений относительного распре деления энергии в спектрах переменных источников в рассматриваемом диа пазоне длин волн и его эволюции;

определение поляризационных характери стик у переменных источников.

Научная новизна работы Впервые найдены относительные распределения энергии в спектрах пе ременных источников у блазаров S5 0716+714, AO 0235+16 и 3C 454.3;

они оказались неизменными в пределах исследуемых временных интервалов и представляются степенным законом, что служит аргументом в пользу их син хротронной природы. Для S5 0716+714 впервые было получено и исследова но распределение энергии в спектре переменного источника, отвечающего за микропеременность;



выяснено, что источник сверхбыстрых изменений, ско рее всего, локализован в джете, а не в аккреционном диске. Для AO 0235+ впервые найдены степень и направление поляризации переменного источника во время вспышки. Проведена интерпретация результатов фотометрического и поляризационного поведения AO 0235+16 во время вспышки в рамках мо дели прохождения ударной волны по джету. Это первый случай, когда пове дение объекта в оптической области спектра допускает интерпретацию в рам ках модели ударной волны (результат отмечен РАН в перечне важнейших ре зультатов за 2007 год).

Научная и практическая значимость работы Научная ценность состоит в получении новых сведений о характеристи ках переменных источников, ответственных за активность ядер галактик.

Практическая ценность обусловлена тем, что при выполнении работы полу чен богатый наблюдательный материал. Результаты многоцветных фотомет рических наблюдений, содержащие большой объем информации, могут ис пользоваться для решения еще ряда задач, возникающих при исследовании АЯГ (например, при исследованиях на периодичность). Результаты анализа могут дать важные ограничения на параметры моделей АЯГ, создаваемых теоретиками. Результаты диссертации могут использоваться во всех органи зациях, где занимаются изучением активности внегалактических объектов.

На защиту выносятся 1. Результаты многоцветного фотометрического мониторинга блазаров S5 0716+714, AO 0235+16 и 3C 454.3 и поляризационных наблюдений AO 0235+16 во вспышке 2006 года.





2. Вывод о том, что фотометрическое поведение блазаров на разных времен ных шкалах и в разных спектральных интервалах может быть объяснено присутствием единственного переменного источника с изменяющимся по током, но неизменным относительным распределением энергии в спектре.

Это распределение и в оптической, и в ближней ИК-областях спектра хо рошо представляется степенным законом F ( ), что говорит в пользу синхротронной природы источника.

3. Отсутствие излома или скачка при переходе от оптического к ИК диапазону в «сшитых» спектрах;

это показывает, что в интервале, охваты ваемом полосами от К до В, действует один и тот же переменный источ ник.

4. Идентичность цветовых характеристик источника сверхбыстрой перемен ности и источника, ответственного за переменность на длинной временной шкале у блазара S5 0716+714;

вывод о том, что переменный источник на самом деле один, а сверхбыстрая переменность – не что иное как флуктуа ции его потока.

5. Вывод о том, что эффект «чем ярче, тем краснее», наблюдаемый в оптиче ской и ИК-областях спектра у 3C 454.3, является результатом наложения двух компонентов излучения: более красного переменного источника син хротронной природы с неизменным распределением энергии в спектре и постоянного источника излучения с максимумом в голубой области спек тра.

6. Высокая степень поляризации переменного компонента у АО 0235+16 во время вспышки (~50%), подтверждающая его синхротронную природу.

7. Согласие фотометрического и поляризационного поведение АО 0235+ во время вспышки с моделью прохождения вниз по джету ударной волны.

8. Вывод о том, что фотометрическая переменность обусловлена измене ниями релятивистского усиления потока при изменении направления дви жения источника по отношению к лучу зрения. В случае АО 0235+16 из менение угла составило всего ~1°.

Апробация результатов Основные результаты данной работы докладывались на следующих кон ференциях:

1) XXXII конференция «Физика Космоса», Екатеринбург, Россия, 27 – 31 января 2003 г.;

2) Международная конференция «AGN Variability From X-rays to Radio Waves», Научный, Украина, 14 – 16 июня 2004 г.;

3) Международная конференция «Blazar Variability Workshop II: Entering the GLAST Era», Майами, США, 10 – 12 апреля 2005 г.;

4) Международная конференция «Астрономия-2005: состояние и пер спективы развития», Москва, Россия, 1 – 6 июня 2005 г.;

5) XXIII конференция «Актуальные проблемы внегалактической астро номии», Пущино, Россия, 25 – 27 апреля 2006 г.;

6) XXV конференция «Актуальные проблемы внегалактической астро номии», Пущино, Россия, 22 – 24 апреля 2008 г.;

7) II Пулковская молодежная астрономическая конференция, Санкт Петербург, Россия, 2 – 4 июня 2009 г.

Список опубликованных работ Результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в 9 статьях в ре ферируемых отечественных и зарубежных научных изданиях, а также в публикациях в трудах и тезисах конференций.

1) Н.В. Ефимова Предварительные результаты обработки наблюдений объекта S5 0716+714 на телескопе АЗТ-8 за период весна 2001 г. – осень 2002 г. // Труды XXXII конференции «Физика Космоса». – Ека теринбург: Изд. УрГУ, 2003. – С. 234.

2) V.A. Hagen-Thorn, V.M. Larionov, N.V. Yefimova S5 0716+714: Analy sis of Color Variability for 2001–2004 // ASP Conference Series, 2006. – v. 360. – P. 185–190.

3) L. Ostorero, S.J. Wagner, J. Gracia,..., N.V. Efimova,... (75 авт.). Testing the inverse-Compton catastrophe scenario in the intraday variable blazar S5 0716+71. I. Simultaneous broadband observations during November 2003 // Astronomy & Astrophysics. – 2006. – v. 451. – P. 797–813.

4) В.А. Гаген-Торн, В.М. Ларионов, Н.В. Ефимова, Е.И. Гаген-Торн, А.А. Архаров, А. Ди Паола, М. Дольчи, Л.О. Такало, А. Силланпяя, Л. Остореро. Оптический и инфракрасный мониторинг блазара S5 0716+714 в 2001–2004 гг. // Астрономический Журнал. – 2006. – т. 83. – С. 516–526.

5) M. Villata, C.M. Raiteri, T.J. Balonek,..., N.V. Efimova,... (88 авт.). The unprecedented optical outburst of the quasar 3C 454.3. The WEBT cam paign of 2004–2005 // Astronomy & Astrophysics. – 2006. – v. 453. – P. 817–822.

6) C.M. Raiteri, M. Villata, M. Kadler,..., N.V. Efimova,... (60 авт.). Multi frequency variability of the blazar AO 0235+16. The WEBT campaign in 2004-2005 and long-term SED analysis // Astronomy & Astrophysics. – 2006. – v. 459. – P. 731–743.

7) U. Bach, C.M. Raiteri, M. Villata,..., N.V. Efimova,... (26 авт.). Multifre quency monitoring of gamma-ray loud blazars. I. Light curves and spectral energy distributions // Astronomy and Astrophysics. – 2007. – v. 464. – P. 175–186.

8) C.M. Raiteri, M. Villata, V.M. Larionov,..., N.V.Efimova,... (78 авт.).

XMM – Newton and WEBT observations of 3C 454.3 during the postout burst Phase. Detection of the little and big blue bump // Astronomy & As trophysics. – 2007. – v. 473. – P. 819–827.

9) V.A. Hagen-Thorn, V.M. Larionov, S.G. Jorstad, A.A. Arkharov, E.I. Hagen- Thorn, N.V. Efimova, L.V. Larionova, A.P. Marscher. The Outburst of the Blazar AO 0235+164 in 2006 December: Shock-in-Jet In terpretation // Astrophysical Journal. – 2008. – v. 672. – P. 40–47.

10) В.А. Гаген-Торн, Н.В. Ефимова, В.М. Ларионов, Л.М. Раитери, М. Виллата, А.А. Архаров, Е.И. Гаген-Торн, Л.А. Гомес, С.Г. Эрштадт, Л.В. Ларионова, Л.О. Такало, А. Силланпяя. Цветовая переменность блазара 3С 454.3 в 2004-2006 гг. // Астрономический Журнал. – 2009. – т. 86. – С. 555–563.

Личный вклад автора В статье 2 вклад всех соавторов равнозначен;

в статьи 3, 5–8 включены полученные автором результаты мониторинговых наблюдений изученных в диссертации блазаров;

в статьях 4, 9–10 автору принадлежит большая часть результатов наблюдений и на треть их анализ, в постановке задачи и обсуж дении вклад всех соавторов равнозначен.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цити руемой литературы, содержащего 103 наименования, и трех приложений, со держит 35 рисунков и 22 таблицы. Общий объем диссертации 156 страниц, из них 27 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность работы, описываются цели и задачи проводимого исследования, научная новизна и научная и практическая ценность диссертации. Сформулированы положения, выносимые на защиту, приводится список работ, в которых опубликованы результаты данного ис следования. Указан личный вклад автора и апробация результатов, и дано краткое содержание диссертации.

В Главе 1 в пункте 1.1 дается описание аппаратуры, на которой были проведены наблюдения: четырех телескопов (АЗТ-7, АЗТ-8, LX-200, рабо тающих в оптическом диапазоне, и АЗТ-24, работающего в ближнем инфра красном диапазоне) и приемников излучения (ПЗС-камер ST-7 XME и SWIRCAM). Наблюдения проводились в 7 полосах: в U, B, V (Джонсона) и I, R (Казинса) на АЗТ-7, АЗТ-8 и LX-200 и в J, H, K на АЗТ-24.

В пункте 1.2 приводится описание методики оптических и инфракрасных наблюдений и методики первичной обработки данных, полученных на ПЗС.

Пункт 1.3 посвящен краткому описанию использовавшегося при фото метрии и поляриметрии объектов пакета программ PHOT. Поскольку в об ластях описываемых в диссертации объектов плотность звезд невелика (а также поскольку полученные ИК-изображения не содержат достаточно ин формации для построения точной PSF), их фотометрия и в оптике и в ИК диапазоне проводилась апертурным методом. Описаны алгоритмы апертур ной фотометрии и поляриметрии, алгоритм перехода из инструментальной фотометрической системы в стандартную и даны алгоритмы вычисления ошибок наблюдений.

В Главе 2 описана методика анализа полученных наблюдений, разрабо танная для поляриметрических и многополосных фотометрических наблюде ний в статьях [6] и [3] (и развита в статьях [7], [8] и ссылки в них).

В пункте 2.1 используемая методика анализа цветовой и поляризацион ной переменности освещается в целом.

Суть метода заключается в следующем. Предполагается, что излучение от объекта описывается в рамках двухкомпонентной модели, а именно: непе ременный компонент (который объединяет все неизменяющиеся источники излучения в АЯГ) и переменный компонент (который также объединяет в се бе все возможные источники переменного излучения в данном АЯГ и опре деляет фотометрическое и поляризационное поведение объекта на данном временном интервале). Это деление может быть применено как для фотомет рической информации, так и для поляриметрических наблюдений.

Если на данном временном интервале характеристики переменного из лучения, а именно: распределение энергии в спектре и относительные пара метры Стокса – остаются постоянными, то появляется возможность опреде лить их: первое – из фотометрических данных, вторые – из поляриметрии.

Пункт 2.2 посвящен применению методики для получения относительно го распределения энергии в спектре переменного источника в случае много полосных фотометрических наблюдений. Там показано, что линейная корре ляция потоков исследуемого источника в двух полосах говорит о том, что от ношение потоков компонента, ответственного за переменность объекта, в этих полосах неизменно. В пункте 2.3 следует описание применения методи ки для анализа характеристик поляризации. Там показано, что линейная зави симость абсолютных параметров Стокса предполагает, что переменный ис точник имеет постоянные параметры поляризации.

В пункте 2.4 рассматриваются достоинства и недостатки метода. Глав ным достоинством является то, что информация об относительном спек тральном распределении энергии переменного источника может быть полу чена без знания доли его излучения в наблюдаемом потоке. А одно из основ ных ограничений состоит в том, что применение этого метода возможно только при условии, что действует один переменный источник, то есть на ог раниченной интервале времени. При появлении нового переменного субком понента поведение наблюдательных точек в пространстве потоков (или абсо лютных параметров Стокса) может измениться, что внесет дополнительные сложности в анализ.

Пункт 2.5 описывает алгоритм применения вышеуказанного метода для нашего случая многоцветных фотометрических наблюдений в двух диапазо нах, в том числе способ состыковки между диапазонами, использовавшиеся для перехода от звездных величин к потокам формулы (абсолютная калиб ровка Меда [12]), учет межзвездного поглощения и метод построения распре деления энергии.

Остальные три главы посвящены объектам: S5 0716+714 (Глава 3), AO 0235+16 (Глава 4) и 3C 454.3 (Глава 5). Каждая из них включает краткий обзор литературы (пункты 3.1, 4.1 и 5.1), сведения о наших наблюдениях (пункты 3.2, 4.2 и 5.2) и выводы, полученные на основе анализа их результа тов (пункты 3.3, 4.3 и 5.3).

Все три источника являются одними из наиболее активных среди класса блазаров: в оптическом диапазоне амплитуда переменности составляет ~3m (S5 0716+714 и 3C 454.3) и свыше 5.5m (AO 0235+164).

Каждый из этих объектов очень интересен для изучения и демонстрирует свои отличительные особенности. S5 0716+714 проявляет очень сильную и явную сверхбыструю переменность как в блеске, так и в поляризации.

AO 0235+16 – один из блазаров, демонстрирующих поляризацию необычайно высокую (до 44%) и чрезвычайно сильно меняющуюся (на 15% за 6 дней [2], с 12% до 24% за сутки во время вспышки в январе 1983 г.[13]). 3C 454.3 пока зывает противоположную находимой обычно у блазаров зависимость цвета от яркости источника: объект краснее не в области малых величин блеска (как следовало бы из предположения о наличии вклада более красного компонента излучения, исходящего от подстилающей галактики), а в области больших потоков (эффект «чем ярче, тем краснее»).

Общие сведения об объектах даны в Табл. 1.

Табл. 1. Координаты объектов на эпоху 2000.0 [11] и красное смещение (с ссылкой на статью, в которой оно было найдено).

координаты Статья по оп z экваториальные галактические ределению z b l S5 0716+714 07h21m53s 71°20"36' 144° +28° 0.3 [15] AO 0235+16 02h38m39s 16°36"59' 157° –39° 0.94 [4] 22 h53m58s 16°08"54' 86° –38° 0.859 [10] 3С 454. В пункте, посвященном анализу наблюдений, сначала описываются звез ды сравнения, по которым делалась фотометрия (подпункты 3.3.1, 4.3.1 и 5.3.1). Далее приводятся кривые блеска;

в случае AO 0235+16 показаны также кривые изменения степени поляризации и ее направления (подпункты 3.3.2, 4.3.2 и 5.3.2).

Дальнейший анализ для разных объектов имеет свои особенности.

В Главе 3, посвященной S5 0716+714, в подпункте 3.2.3 рассматривается цветовое поведение объекта. Выяснено, что в рассматриваемый период (2001–2004 гг.) переменный источник в объекте не менял своего распределе ния, как не менял он своего распределения в среднем и за больший промежу ток времени (1994–2001 гг.), что доказывается рассмотрением данных из ли тературы ([5] и [14]) в подпункте 3.2.4. Спектр переменного источника S5 0716+714 в выбранных диапазонах подчиняется степенному закону с пока зателем opt+IR = –1.12±0.01, без каких-либо скачков и изломов. Подпункт 3.2.5 посвящен микропеременности. В нем рассмотрено цветовое поведение переменного источника в ночь JD 2 452 973, когда сверхбыстрая перемен ность наблюдалась надежнее всего (в обоих диапазонах). В течение этой ночи и еще двух цветовые характеристики ее переменного источника не отлича лись от таковых для медленно меняющегося компонента. В этом случае мик ропеременность можно рассматривать как флуктуации потока медленно ме няющегося компонента, не имеющие отношения к аккреционному диску.

В Главе 4, посвященной AO 0235+16, в подпункте 4.2.3 рассматривается характерное время переменности в каждой из наблюдаемых фотометрических полос и характерное время переменности поляризации. Выяснено, что поля ризация в полосе R возникает в области, которая в 5 раз меньше области, по рождающей оптическое излучение в той же полосе. Изучение выборок на частотах, соответствующих полосам в R, J, H и K, выявило зависимость вре мени переменности от частоты, а именно: возрастание его в сторону меньших частот.

Подпункт 4.2.4 посвящен корреляционному анализу с использованием DCF. Получено, что в высокочастотной области спектра изменения блеска происходят раньше, чем в низкочастотной, причем величина задержки увели чивается в сторону низких частот. Такое поведение величины и знака задер жек в зависимости от частоты ожидаемо, если исходить их того, что размеры излучающих областей на разных длинах волн определяются временами пере менности, найденными выше.

jet direction P,% P,% 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -120 -100 -80 -60 -40 -20 o,o FR, mJy Рис. 1. Наблюдаемая поляризация AO 0235+164. Слева: зависимость между степенью поляризации и потоком в полосе R. Справа: зависимость между степенью поляризации и ее направлением;

пунктирная линия обозначает на правление джета на масштабах парсека.

В подпунктах 4.2.5 и 4.2.6 рассматривается поведение поляризации в пе риод наблюдений и вычислены поляризационные характеристики переменно го источника в AO 0235+16 во время вспышки. Оказалось, что поляризация переменного источника в момент наблюдений была очень высока и упала с 50% до 30% во время падения блеска источника. Изменения поляризации со провождались изменением ее направления. И при сильной поляризации ее направление было близко к ~ –15°, направлению джета на парсековых мас штабах, видимого на VLBI-картах (Рис. 1).

В подпункте 4.2.7 проведен анализ цветовой переменности и показано, что во время вспышки переменный источник в AO 0235+16 не менял своего распределения энергии в спектре, которое хорошо описывается степенным законом с показателем opt+IR = –1.04±0.06. Оно хорошо согласуется со сте пенным распределением, характерным для спектра синхротронного излуче ния и не имеет на выбранном интервале частот излома или скачка. Сравнение полученного спектрального индекса с предыдущими данными из статьи [1] показало, что такой же жесткий, как и во время вспышки, описываемой в на шей работе, спектр переменного источника наблюдался всего один раз.

Пункт 4.2.8 обобщает полученные свойства переменного источника, и в подпункте 4.2.9 приводятся расчеты, выполненные одним из соавторов нашей статьи [9] на основе модели ударной волны, распространяющейся по джету.

Показано, что наблюдаемые вариации потока и степени поляризации AO 0235+16 можно объяснить изменениями сжатия плазмы и малыми изме нениями угла между лучом зрения и направлением движения излучающей области в джете ( 1°);

Лоренц-фактор при этом остается постоянным. На ос нове характерного времени переменности дается оценка магнитного поля в ядре блазара (B = 0.5 Гаусс).

В Главе 5, посвященной 3C 454.3, в подпункте 5.2.3 проведен анализ цветовой переменности объекта отдельно для 2004–2005 гг. (момент вспышки и поствспышечный период) и для 2006 г. (когда объект демонстрировал пе ременность с гораздо меньшей амплитудой). Выяснено, что относительное распределение энергии переменного источника оставалось неизменным внут ри выбранных периодов, но изменилось при переходе от одного периода к другому: в более поздний период переменный источник имел более жесткий спектр (opt+IR = +1.82 ± 0.04 в 2004–2005 гг., но opt+IR = +1.51 ± 0.04 в 2006 г.). В обе эпохи наблюдений мы получили хорошее согласие спектраль ного распределения энергии переменного источника в 3C 454.3 со степенным законом, без наличия какого-либо заметного скачка или излома между опти ческим и инфракрасным диапазонами.

В подпункте 5.2.4 дается интерпретация наблюдаемого у 3C 454.3 эф фекта «чем ярче, тем краснее». Предполагается, что в излучении объекта име ется два компонента, один из которых более постоянный и с максимумом в голубой области, а за переменность отвечает более красный синхротронный компонент. Тогда вблизи максимума блеска, когда вклад переменного компо нента велик, наблюдаемое распределение энергии будет близко к распределе нию переменного источника;

а в случае слабого состояния вклад в общий спектр голубого постоянного компонента возрастет.

Исходя из амплитуды переменности наблюдавшейся в 2005 г. вспышки, вычисляется верхняя оценка Доплер-фактора в минимуме блеска: min 15. (подпункт 5.2.5).

В Заключении суммированы результаты работы.

В Приложениях приведены таблицы, содержащие величины блеска объ ектов за период их наблюдений в семи фильтрах (B, V, Rc, Ic, J, H, K) с ошиб ками. Приложение 1 содержит таблицы по S5 0716+714 (за 2001–2004 гг.);

Приложение 2 – по AO 0235+16 (за октябрь–декабрь 2006 г.);

Приложение – по 3C 454.3 (за 2004–2006 гг.).

Список литературы [1] Гаген-Торн В. А., Ларионов В. М., Раитери К. М. и др. Цветовая перемен ность цвета блазара AO 0235+16 // Астрономический журнал. – 2007. – т. 84.

– №11. – С. 975–983.

[2] Bailey J., Hough J. H., Axon D. J. The wavelength dependence of polarization in BL Lac objects // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. – 1983. – V. 203. – P. 339–344.

[3] Choloniewski J. The Shape and Variability of the Nonthermal Component of the Optical Spectra of Active Galaxies // Acta Astronomica. – 1981. – V. 31. – P.

293–309.

[4] Cohen R. D., Smith H. E., Junkkarinen V. T., Burbidge E. M. The nature of the BL Lacertae object AO 0235 + 164 // Astrophysical Journal. – 1987. – V. 318. – P.

577–584.

[5] Ghisellini G., Villata M., Raiteri C. M. et al. Optical-IUE observations of the gamma-ray loud BL Lacertae object S5 0716+714: data and interpretation // As tronomy & Astrophysics. – 1997. – V. 327. – P. 61–71.

[6] Hagen-Thorn V. A. OJ 287 - Polarization and photometric behavior during 1971–76 // Astrophysics and Space Science. – 1980. – V. 73. – № 2. – P. 279–294.

[7] Hagen-Thorn V. A. On Choloniewski's method of component separation in the light of active galactic nuclei // Astronomy Letters. – 1997. – V. 23. – P. 19–25.

[8] Hagen-Thorn V. A., Marchenko S. G. Photometry and Polarimetry of Active Galactic Nuclei // Baltic Astronomy. – 1999. – V. 8. – P. 575–592.

[9] Hagen-Thorn V. A., Larionov V. M., Jorstad S. G. et al. The Outburst of the Blazar AO 0235+164 in 2006 December: Shock-in-Jet Interpretation // Astrophysi cal Journal. – 2008. – V. 672. – P. 40–47.

[10] Lynds C. R. New Spectroscopic Observations of Twenty Quasi-Stellar Sources // Astrophysical Journal. – 1967. – V. 147. – P. 837–840.

[11] Ma C., Arias E. F., Eubanks T. M. et al. The International Celestial Reference Frame as Realized by Very Long Baseline Interferometry // Astronomical Journal.

– 1998. – V. 116. – P. 516–546.

[12] Mead A. R. G., Ballard K. R., Brand P. W. J. L. et al. Optical and infrared po larimetry and photometry of blazars // Astronomy & Astrophysics Supplement Se ries. – 1990. – № 83. – P. 183–204.

[13] Smith P. S. The Optical and Ultraviolet Polarization of BL Lac Objects and OVV Quasars (I) // Blazar Continuum Variability / ed. H.R. Miller, J.R. Webb, J.C.

Noble. – ASP Conference Series. – 1996. – V. 110. – P. 135–149.

[14] Raiteri C. M., Villata M., Tosti G. et al. Optical and radio behaviour of the BL Lacertae object 0716+714 // Astronomy & Astrophysics. – 2003. – V. 402. – P.

151–169.

[15] Wagner S. J., Witzel A., Heidt J. et al. Rapid Variability in S5 0716+ Across the Electromagnetic Spectrum // Astronomical Journal. – 1996. – V. 111. – P. 2187–2211.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.