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HXMT 关于 AGN 研究的可能性 －－ 定点观测

HXMT 关于 AGN 研究的可能性 －－ 定点观测. 袁为民 AGN 科学工作组. AGN 的硬 X 射线辐射：高能电子的 IC 散射. 吸积盘冕（热）：贡献了 20%-30 ％的吸积辐射能量. 相对论性喷流（非热） 主导了 blazar 的辐射。 可以用来限制辐射机制. X- 射线波段 AGN 的能谱. Seyfert galaxy (radio-quiet AGN). HXMT 能段. Hot corona. 研究黑洞吸积盘和吸积盘的冕. X- 射线波段 AGN 的能谱 ---blazar. 研究喷流的辐射机制. HXMT 能段.

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HXMT 关于 AGN 研究的可能性 －－ 定点观测

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  1. HXMT关于AGN研究的可能性－－定点观测 袁为民 AGN 科学工作组

  2. AGN的硬X射线辐射：高能电子的 IC散射 吸积盘冕（热）：贡献了20%-30％的吸积辐射能量 相对论性喷流（非热） 主导了blazar的辐射。 可以用来限制辐射机制

  3. X-射线波段AGN的能谱 Seyfert galaxy (radio-quiet AGN) HXMT 能段 Hot corona 研究黑洞吸积盘和吸积盘的冕

  4. X-射线波段AGN的能谱---blazar 研究喷流的辐射机制 HXMT能段 HXMT passband

  5. Pointed observations：AGN physics • The energy band is interesting for AGN studies • Science topics • Hard X-ray continuum and high-E cutoff, study of BH accretion disc and corona • Compton thick, obscured AGN, absorption NH and torus • Reflection component • X-ray variability (short/long term) • Blazar, jet radiation mechanism • However, these critically depend on the background level of HXMT observations!

  6. 30mCrab AGN, high energy cutoff @50keV 100ksec exposure 如果光谱为非背景主导 • 由HXMT的观测X 射线谱，可以确定黑洞质量，吸积率和冕的释能比例 • 可能检验冕模型 • 可能提供研究冕加热过程的物理机制的线索 • 底线：高能X－ray谱和光度与AGN基本参数的关系（最亮的Seyfert 星系样本）

  7. 图5 模拟HXMT观测到的最亮的Seyfert-II型星系Cen A（左）和blazar 3C 273（右）的高能、中能和低能三个探测器的能谱（红色），以及各个探测器的本底（黑色）。积分时间100 ksec。 模拟的HXMT观测：硬X射线波段最亮的Seyfert星系和blazar Cen A (30mCrab) 3C 273 HXMT的本底高 ,HE计数～600cts/s，相当于200-300mCrab的源的计数－> 比最亮的AGN计数高一个量级, 在E>100keV高出更多

  8. 图6 模拟HXMT观测到的最亮的blazar Mkn 501 的爆发态的能谱（红色），以及各个探测器的本底（黑色）。积分时间为100ksec。 模拟的HXMT观测: blazar的爆发态 最亮的blazar的爆发之一 Mkn 501爆发 E>几十keV 仍然显著低于本底

  9. 对AGN的能谱观测的要求 • AGN的能谱观测受HXMT高本底的强烈制约 • HE探测器背景引起的统计误差： • 如果对目标源和背景进行相同时间的观测（如on-off模式），对于最亮的AGN，要获得有一个粗略的谱，需要几倍103－4秒积分时间 • 要求HXMT探测器的本底测量的系统误差为~1%或更小 • 最亮的AGN为HE本底强度的10% • 背景的测量是否可以满足要求？ • 例如：将目标源偏轴进行观测，使得有部分探测器能够同时测量本底以在最大程度上消除本底测量的系统误差

  10. AGN硬X-射线流量相对HXMT的背景水平太弱 BAT AGN 表（不全？） 15－200keV，亮于10-10 erg/s/cm2 (4mCrab)的AGN有26个 • 7 Seyfert 1 • 11 Seyfet 2 • 6 Seyfert 1.5-1.9 • 2 blazars 10mCrab

  11. AGN定点观测小结 • 1-200keV 对研究AGN的吸积盘的冕和喷流是重要的 • 但对于目前的HXMT的本底水平，对常规的AGN进行有意义的能谱观测是很难开展的，除非 • 实际的仪器本底比目前的值低几倍或一个数量级 • 或本底测量的系统误差的精度~1%或更高 • 可能可以开展对极端爆发的blazar (Fermi监测的blazar)的follow-up 观测 • 至少相当于Mkn501爆发或更亮的爆发 • 可以获得E < 几十keV的能谱（更高能段很难） • 对一个最亮AGN样本开展硬X射线长期光变监测（研究很少） • AGN定点观测：不会超过Suzaku和Beppo-SAX的成果

  12. 图7 Fermi观测PKS0208-512 在2008年爆发以及同期的INTEGRAL观测 Blazar的爆发：example MeV blazar candidate PKS0208-512

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