2010年-2011年BL Lacertae光学波段的观测与研究

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我们在2010年的九月、十月和十一月以及2011年的九月和十月,利用清华大学—国家天文台80cm望远镜(TNT),对BL Lacertae进行了总共16天的BVRI光学多波段观测。从光变曲线上可以看出,BL Lacertae在长时标以及短时标上都有明显的变化。在2010年的三次观测过程中,BL Lacertae相对平静,每天的光变幅度在0.1个星等左右,而每次观测的平均亮度先变亮约0.2mag又变暗约0.3mag。而2011年的两次观测中则非常活跃,相比2010年同一时间段,BL Lacertae变亮了1mag;其中2011年9月的光变尤为突出,光变模式多样,尤其是在2011年9月20日晚,目标在R波段经历了一次幅度为0.3mag的爆发,这是整个观测中光变最大的一次,而且每晚之间平均星等的变化也非常明显。2011年10月5日观测到了一次快速的光变过程,在不到1小时内变化了0.1mag。从光变曲线上可以看出,各波段的光变联系紧密,但也会有明显的时间延迟现象。为了研究不同波段之间光变的时间延迟,我们选取了进行密集拍摄的3天的B波段和R波段的观测结果,利用离散相关函数的方法进行分析,结果表明,其中有2天这两个波段没有明显的延迟关系,而另外一天,即在2010年11月2日,B波段的光变要比R波段延迟约1000秒左右,即发生了硬延迟。这种硬延迟对于BL Lacertae来说是比较罕见的,这表明喷流中电子的加速与冷却可能经历了与平常不同的物理过程。结合高能电子加速与冷却时标,我们估算出辐射区域磁场强度为5.2G。在色指数分析中,目标在短时标内都会随光度的增大而变硬,但在长时标上,色指数比较平坦。我们的研究结果表明,属于中等能量峰的BL Lacertae在光学波段的光变形式与高能峰的BL Lac天体在X射线波段的光变形式非常相似,这种相似性暗示前者的光学波段光变与后者的X射线波段光变很有可能是来自于黑洞的同一区域,即喷流中相对论电子所产生的同步辐射中最高能的那一部分。
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