Origin of multiwavelength emission from flaring high redshift blazar PKS 0537-286

被引：6

作者：

Sahakyan, N. ^{[1
,2
,3
]}

Harutyunyan, G. ^{[1
,4
]}

Israyelyan, D. ^{[1
]}

机构：

[1] ICRANet Armenia, Marshall Baghramian Ave 24a, Yerevan 0019, Armenia

[2] ICRANet, Pzza Repubbl 10, I-65122 Pescara, Italy

[3] Sapienza Univ Roma, Dipartimento Fis, ICRA, Ple Aldo Moro 5, I-00185 Rome, Italy

[4] Byurakan Astrophys Observ, Byurakan 0213, Aragatsotn Reg, Armenia

来源：

MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY | 2023年 / 521卷 / 01期

关键词：

galaxies: active; galaxies: jets; quasars: individual: PKS 0537-286; gamma-rays: galaxies; GAMMA-RAY VARIABILITY; HIGH-ENERGY NEUTRINO; LARGE-AREA TELESCOPE; ACTIVE GALACTIC NUCLEI; BL-LAC OBJECTS; X-RAY; TXS 0506+056; FERMI-LAT; PARTICLE-ACCELERATION; LIGHT CURVES;

D O I：

10.1093/mnras/stad517

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The high redhsift blazars powered by supermassive black holes with masses exceeding 10(9) M-circle dot have the highest jet power and luminosity and are important probes to test the physics of relativistic jets at the early epochs of the Universe. We present a multifrequency spectral and temporal study of high redshift blazar PKS 0537-286 by analysing data from Fermi-LAT, NuSTAR Swift XRT, and UVOT. Although the time averaged gamma-ray spectrum of the source is relatively soft (indicating the high-energy emission peak is below the GeV range), several prominent flares were observed when the spectrum hardened and the luminosity increased above 10(49) erg s(-1). The X-ray emission of the source varies in different observations and is characterized by a hard spectrum <= 1.38 with a luminosity of >10(47) erg s(-1). The broad-band spectral energy distribution in the quiescent and flaring periods was modelled within a one-zone leptonic scenario assuming different locations of the emission region and considering both internal (synchrotron radiation) and external (from the disc, broad-line region, and dusty torus) photon fields for the inverse Compton scattering. The modelling shows that the most optimistic scenario, from the energy requirement point of view, is when the jet energy dissipation occurs within the broad-line region. The comparison of the model parameters obtained for the quiescent and flaring periods suggests that the flaring activities are most likely caused by the hardening of the emitting electron spectral index and shifting of the cut-off energy to higher values.

引用

页码：1013 / 1022

页数：10

共 102 条

[1] Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert [J].

Aartsen, M. G. ;

Ackermann, M. ;

Adams, J. ;

Aguilar, J. A. ;

Ahlers, M. ;

Ahrens, M. ;

Al Samarai, I. ;

Altmann, D. ;

Andeen, K. ;

Anderson, T. ;

Ansseau, I. ;

Anton, G. ;

Arguelles, C. ;

Arsioli, B. ;

Auffenberg, J. ;

Axani, S. ;

Bagherpour, H. ;

Bai, X. ;

Barron, J. P. ;

Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

Ben Zvi, S. ;

Berley, D. ;

Bernardini, E. ;

Besson, D. Z. ;

Binder, G. ;

Bindig, D. ;

Blaufuss, E. ;

Blot, S. ;

Bohm, C. ;

Borner, M. ;

Bos, F. ;

Boser, S. ;

Botner, O. ;

Bourbeau, E. ;

Bourbeau, J. ;

Bradascio, F. ;

Braun, J. ;

Brenzke, M. ;

Bretz, H. -P. ;

Bron, S. ;

Brostean-Kaiser, J. ;

Burgman, A. ;

Busse, R. S. ;

Carver, T. ;

Cheung, E. .

SCIENCE, 2018, 361 (6398) :147-+

[2] SEARCH FOR SOURCES OF HIGH-ENERGY NEUTRONS WITH FOUR YEARS OF DATA FROM THE ICETOP DETECTOR [J].

Aartsen, M. G. ;

Abraham, K. ;

Ackermann, M. ;

Adams, J. ;

Aguilar, J. A. ;

Ahlers, M. ;

Ahrens, M. ;

Altmann, D. ;

Andeen, K. ;

Anderson, T. ;

Ansseau, I. ;

Anton, G. ;

Archinger, M. ;

Arguelles, C. ;

Auffenberg, J. ;

Axani, S. ;

Bai, X. ;

Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

BenZvi, S. ;

Berghaus, P. ;

Berley, D. ;

Bernardini, E. ;

Bernhard, A. ;

Besson, D. Z. ;

Binder, G. ;

Bindig, D. ;

Bissok, M. ;

Blaufuss, E. ;

Blot, S. ;

Bohm, C. ;

Boerner, M. ;

Bos, F. ;

Bose, D. ;

Boeser, S. ;

Botner, O. ;

Braun, J. ;

Brayeur, L. ;

Bretz, H. -P. ;

Burgman, A. ;

Carver, T. ;

Casier, M. ;

Cheung, E. ;

Chirkin, D. ;

Christov, A. ;

Clark, K. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2016, 830 (02)

[3] FERMI LARGE AREA TELESCOPE AND MULTI-WAVELENGTH OBSERVATIONS OF THE FLARING ACTIVITY OF PKS 1510-089 BETWEEN 2008 SEPTEMBER AND 2009 JUNE [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Agudo, I. ;

Ajello, M. ;

Allafort, A. ;

Aller, H. D. ;

Aller, M. F. ;

Antolini, E. ;

Arkharov, A. A. ;

Axelsson, M. ;

Bach, U. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Berdyugin, A. ;

Berenji, B. ;

Blandford, R. D. ;

Blinov, D. A. ;

Bloom, E. D. ;

Boettcher, M. ;

Bonamente, E. ;

Borgland, A. W. ;

Bouvier, A. ;

Bregeon, J. ;

Brez, A. ;

Brigida, M. ;

Bruel, P. ;

Buehler, R. ;

Buemi, C. S. ;

Burnett, T. H. ;

Buson, S. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caraveo, P. A. ;

Carosati, D. ;

Carrigan, S. ;

Casandjian, J. M. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Celik, Oe ;

Chekhtman, A. ;

Chen, W. P. ;

Cheung, C. C. ;

Chiang, J. ;

Ciprini, S. ;

Claus, R. ;

Cohen-Tanugi, J. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 721 (02) :1425-1447

[4] Spectrum of the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission Derived from First-Year Fermi Large Area Telescope Data [J].

abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

Atwood, W. B. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Baughman, B. M. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Berenji, B. ;

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Bregeon, J. ;

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Brigida, M. ;

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Buson, S. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caraveo, P. A. ;

Casandjian, J. M. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Celik, Oe ;

Charles, E. ;

Chekhtman, A. ;

Cheung, C. C. ;

Chiang, J. ;

Ciprini, S. ;

Claus, R. ;

Cohen-Tanugi, J. ;

Cominsky, L. R. ;

Conrad, J. ;

Cutini, S. ;

Dermer, C. D. ;

de Angelis, A. ;

de Palma, F. ;

Digel, S. W. ;

Di Bernardo, G. ;

do Couto e Silva, E. ;

Drell, P. S. ;

Drlica-Wagner, A. ;

Dubois, R. ;

Dumora, D. ;

Farnier, C. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (10)

[5] THE SPECTRAL ENERGY DISTRIBUTION OF FERMI BRIGHT BLAZARS [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Agudo, I. ;

Ajello, M. ;

Aller, H. D. ;

Aller, M. F. ;

Angelakis, E. ;

Arkharov, A. A. ;

Axelsson, M. ;

Bach, U. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Baughman, B. M. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Benitez, E. ;

Berdyugin, A. ;

Berenji, B. ;

Blandford, R. D. ;

Bloom, E. D. ;

Boettcher, M. ;

Bonamente, E. ;

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Brez, A. ;

Brigida, M. ;

Bruel, P. ;

Burnett, T. H. ;

Burrows, D. ;

Buson, S. ;

Caliandro, G. A. ;

Calzoletti, L. ;

Cameron, R. A. ;

Capalbi, M. ;

Caraveo, P. A. ;

Carosati, D. ;

Casandjian, J. M. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Celik, Oe. ;

Charles, E. ;

Chaty, S. ;

Chekhtman, A. ;

Chen, W. P. ;

Chiang, J. ;

Chincarini, G. ;

Ciprini, S. ;

Claus, R. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 716 (01) :30-70

[6] PKS 1502+106: A NEW AND DISTANT GAMMA-RAY BLAZAR IN OUTBURST DISCOVERED BY THE FERMI LARGE AREA TELESCOPE [J].

Abdo, A. A. ;

Ackermann, M. ;

Ajello, M. ;

Atwood, W. B. ;

Axelsson, M. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Baughman, B. M. ;

Bechtol, K. ;

Bellazzini, R. ;

Berenji, B. ;

Bloom, E. D. ;

Bogaert, G. ;

Bonamente, E. ;

Borgland, A. W. ;

Bregeon, J. ;

Brez, A. ;

Brigida, M. ;

Bruel, P. ;

Burnett, T. H. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caraveo, P. A. ;

Casandjian, J. M. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Celik, Oe. ;

Chekhtman, A. ;

Cheung, C. C. ;

Chiang, J. ;

Ciprini, S. ;

Claus, R. ;

Cohen-Tanugi, J. ;

Conrad, J. ;

Cutini, S. ;

Dermer, C. D. ;

de Angelis, A. ;

de Palma, F. ;

Digel, S. W. ;

do Couto e Silva, E. ;

Drell, P. S. ;

Dubois, R. ;

Dumora, D. ;

Farnier, C. ;

Favuzzi, C. ;

Fegan, S. J. ;

Ferrara, E. C. ;

Focke, W. B. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 710 (01) :810-827

[7] Incremental Fermi Large Area Telescope Fourth Source Catalog [J].

Abdollahi, S. ;

Acero, F. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Bastieri, D. ;

Bellazzini, R. ;

Berenji, B. ;

Berretta, A. ;

Bissaldi, E. ;

Blandford, R. D. ;

Bloom, E. ;

Bonino, R. ;

Brill, A. ;

Britto, R. J. ;

Bruel, P. ;

Burnett, T. H. ;

Buson, S. ;

Cameron, R. A. ;

Caputo, R. ;

Caraveo, P. A. ;

Castro, D. ;

Chaty, S. ;

Cheung, C. C. ;

Chiaro, G. ;

Cibrario, N. ;

Ciprini, S. ;

Coronado-Blazquez, J. ;

Crnogorcevic, M. ;

Cutini, S. ;

D'Ammando, F. ;

De Gaetano, S. ;

Digel, S. W. ;

Di Lalla, N. ;

Dirirsa, F. ;

Di Venere, L. ;

Dominguez, A. ;

Fallah Ramazani, V. ;

Fegan, S. J. ;

Ferrara, E. C. ;

Fiori, A. ;

Fleischhack, H. ;

Franckowiak, A. ;

Fukazawa, Y. ;

Funk, S. ;

Fusco, P. ;

Galanti, G. ;

Gammaldi, V. ;

Gargano, F. ;

Garrappa, S. ;

Gasparrini, D. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2022, 260 (02)

[8] MINUTE-TIMESCALE > 100 MeV γ-RAY VARIABILITY DURING THE GIANT OUTBURST OF QUASAR 3C 279 OBSERVED BY FERMI-LAT IN 2015 JUNE [J].

Ackermann, M. ;

Anantua, R. ;

Asano, K. ;

Baldini, L. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Gonzalez, J. Becerra ;

Bellazzini, R. ;

Bissaldi, E. ;

Blandford, R. D. ;

Bloom, E. D. ;

Bonino, R. ;

Bottacini, E. ;

Bruel, P. ;

Buehler, R. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caragiulo, M. ;

Caraveo, P. A. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Cheung, C. C. ;

Chiang, J. ;

Chiaro, G. ;

Ciprini, S. ;

Cohen-Tanugi, J. ;

Costanza, F. ;

Cutini, S. ;

D'Ammando, F. ;

De Palma, F. ;

Desiante, R. ;

Digel, S. W. ;

Di Lalla, N. ;

Di Mauro, M. ;

Di Venere, L. ;

Drell, P. S. ;

Favuzzi, C. ;

Fegan, S. J. ;

Ferrara, E. C. ;

Fukazawa, Y. ;

Funk, S. ;

Fusco, P. ;

Gargano, F. ;

Gasparrini, D. ;

Giglietto, N. ;

Giordano, F. ;

Giroletti, M. ;

Grenier, I. A. ;

Guillemot, L. ;

Guiriec, S. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2016, 824 (02)

[9]

Ackermann M., 2017, ASTROPHYS J, V837, pL5, DOI [10.3847/2041-8213/aa5fff, DOI 10.3847/2041-8213/AA5FFF]

[10] Black hole lightning due to particle acceleration at subhorizon scales [J].

Aleksic, J. ;

Ansoldi, S. ;

Antonelli, L. A. ;

Antoranz, P. ;

Babic, A. ;

Bangale, P. ;

Barrio, J. A. ;

Becerra Gonzalez, J. ;

Bednarek, W. ;

Bernardini, E. ;

Biasuzzi, B. ;

Biland, A. ;

Blanch, O. ;

Bonnefoy, S. ;

Bonnoli, G. ;

Borracci, F. ;

Bretz, T. ;

Carmona, E. ;

Carosi, A. ;

Colin, P. ;

Colombo, E. ;

Contreras, J. L. ;

Cortina, J. ;

Covino, S. ;

Da Vela, P. ;

Dazzi, F. ;

De Angelis, A. ;

De Caneva, G. ;

De Lotto, B. ;

de Ona Wilhelmi, E. ;

Delgado Mendez, C. ;

Dominis Prester, D. ;

Dorner, D. ;

Doro, M. ;

Einecke, S. ;

Eisenacher, D. ;

Elsaesser, D. ;

Fonseca, M. V. ;

Font, L. ;

Frantzen, K. ;

Fruck, C. ;

Galindo, D. ;

Garcia Lopez, R. J. ;

Garczarczyk, M. ;

Garrido Terrats, D. ;

Gaug, M. ;

Godinovic, N. ;

Gonzalez Munoz, A. ;

Gozzini, S. R. ;

Hadasch, D. .

SCIENCE, 2014, 346 (6213) :1080-1084

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共 102 条

[1] Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert [J].

Aartsen, M. G. ;

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Axani, S. ;

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Barwick, S. W. ;

Baum, V. ;

Bay, R. ;

Beatty, J. J. ;

Tjus, J. Becker ;

Becker, K. -H. ;

Ben Zvi, S. ;

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Binder, G. ;

Bindig, D. ;

Blaufuss, E. ;

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Boser, S. ;

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Bourbeau, E. ;

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[2] SEARCH FOR SOURCES OF HIGH-ENERGY NEUTRONS WITH FOUR YEARS OF DATA FROM THE ICETOP DETECTOR [J].

Aartsen, M. G. ;

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Boeser, S. ;

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Chirkin, D. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2016, 830 (02)

[3] FERMI LARGE AREA TELESCOPE AND MULTI-WAVELENGTH OBSERVATIONS OF THE FLARING ACTIVITY OF PKS 1510-089 BETWEEN 2008 SEPTEMBER AND 2009 JUNE [J].

Abdo, A. A. ;

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Brigida, M. ;

Bruel, P. ;

Buehler, R. ;

Buemi, C. S. ;

Burnett, T. H. ;

Buson, S. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caraveo, P. A. ;

Carosati, D. ;

Carrigan, S. ;

Casandjian, J. M. ;

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Cecchi, C. ;

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Chekhtman, A. ;

Chen, W. P. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 721 (02) :1425-1447

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Chiang, J. ;

Ciprini, S. ;

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Cohen-Tanugi, J. ;

Cominsky, L. R. ;

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[5] THE SPECTRAL ENERGY DISTRIBUTION OF FERMI BRIGHT BLAZARS [J].

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Chekhtman, A. ;

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Chincarini, G. ;

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ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 716 (01) :30-70

[6] PKS 1502+106: A NEW AND DISTANT GAMMA-RAY BLAZAR IN OUTBURST DISCOVERED BY THE FERMI LARGE AREA TELESCOPE [J].

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Bonamente, E. ;

Borgland, A. W. ;

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Bruel, P. ;

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Caliandro, G. A. ;

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Focke, W. B. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 710 (01) :810-827

[7] Incremental Fermi Large Area Telescope Fourth Source Catalog [J].

Abdollahi, S. ;

Acero, F. ;

Baldini, L. ;

Ballet, J. ;

Bastieri, D. ;

Bellazzini, R. ;

Berenji, B. ;

Berretta, A. ;

Bissaldi, E. ;

Blandford, R. D. ;

Bloom, E. ;

Bonino, R. ;

Brill, A. ;

Britto, R. J. ;

Bruel, P. ;

Burnett, T. H. ;

Buson, S. ;

Cameron, R. A. ;

Caputo, R. ;

Caraveo, P. A. ;

Castro, D. ;

Chaty, S. ;

Cheung, C. C. ;

Chiaro, G. ;

Cibrario, N. ;

Ciprini, S. ;

Coronado-Blazquez, J. ;

Crnogorcevic, M. ;

Cutini, S. ;

D'Ammando, F. ;

De Gaetano, S. ;

Digel, S. W. ;

Di Lalla, N. ;

Dirirsa, F. ;

Di Venere, L. ;

Dominguez, A. ;

Fallah Ramazani, V. ;

Fegan, S. J. ;

Ferrara, E. C. ;

Fiori, A. ;

Fleischhack, H. ;

Franckowiak, A. ;

Fukazawa, Y. ;

Funk, S. ;

Fusco, P. ;

Galanti, G. ;

Gammaldi, V. ;

Gargano, F. ;

Garrappa, S. ;

Gasparrini, D. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES, 2022, 260 (02)

[8] MINUTE-TIMESCALE > 100 MeV γ-RAY VARIABILITY DURING THE GIANT OUTBURST OF QUASAR 3C 279 OBSERVED BY FERMI-LAT IN 2015 JUNE [J].

Ackermann, M. ;

Anantua, R. ;

Asano, K. ;

Baldini, L. ;

Barbiellini, G. ;

Bastieri, D. ;

Gonzalez, J. Becerra ;

Bellazzini, R. ;

Bissaldi, E. ;

Blandford, R. D. ;

Bloom, E. D. ;

Bonino, R. ;

Bottacini, E. ;

Bruel, P. ;

Buehler, R. ;

Caliandro, G. A. ;

Cameron, R. A. ;

Caragiulo, M. ;

Caraveo, P. A. ;

Cavazzuti, E. ;

Cecchi, C. ;

Cheung, C. C. ;

Chiang, J. ;

Chiaro, G. ;

Ciprini, S. ;

Cohen-Tanugi, J. ;

Costanza, F. ;

Cutini, S. ;

D'Ammando, F. ;

De Palma, F. ;

Desiante, R. ;

Digel, S. W. ;

Di Lalla, N. ;

Di Mauro, M. ;

Di Venere, L. ;

Drell, P. S. ;

Favuzzi, C. ;

Fegan, S. J. ;

Ferrara, E. C. ;

Fukazawa, Y. ;

Funk, S. ;

Fusco, P. ;

Gargano, F. ;

Gasparrini, D. ;

Giglietto, N. ;

Giordano, F. ;

Giroletti, M. ;

Grenier, I. A. ;

Guillemot, L. ;

Guiriec, S. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2016, 824 (02)

[9]

Ackermann M., 2017, ASTROPHYS J, V837, pL5, DOI [10.3847/2041-8213/aa5fff, DOI 10.3847/2041-8213/AA5FFF]

[10] Black hole lightning due to particle acceleration at subhorizon scales [J].

Aleksic, J. ;

Ansoldi, S. ;

Antonelli, L. A. ;

Antoranz, P. ;

Babic, A. ;

Bangale, P. ;

Barrio, J. A. ;

Becerra Gonzalez, J. ;

Bednarek, W. ;

Bernardini, E. ;

Biasuzzi, B. ;

Biland, A. ;

Blanch, O. ;

Bonnefoy, S. ;

Bonnoli, G. ;

Borracci, F. ;

Bretz, T. ;

Carmona, E. ;

Carosi, A. ;

Colin, P. ;

Colombo, E. ;

Contreras, J. L. ;

Cortina, J. ;

Covino, S. ;

Da Vela, P. ;

Dazzi, F. ;

De Angelis, A. ;

De Caneva, G. ;

De Lotto, B. ;

de Ona Wilhelmi, E. ;

Delgado Mendez, C. ;

Dominis Prester, D. ;

Dorner, D. ;

Doro, M. ;

Einecke, S. ;

Eisenacher, D. ;

Elsaesser, D. ;

Fonseca, M. V. ;

Font, L. ;

Frantzen, K. ;

Fruck, C. ;

Galindo, D. ;

Garcia Lopez, R. J. ;

Garczarczyk, M. ;

Garrido Terrats, D. ;

Gaug, M. ;

Godinovic, N. ;

Gonzalez Munoz, A. ;

Gozzini, S. R. ;

Hadasch, D. .

SCIENCE, 2014, 346 (6213) :1080-1084

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