Radiative Processes in Microquasars
综述了吸积黑洞和微类星体的X射线和软γ射线观测的最新进展。简要讨论了辐射过程的排放负责。混合热/非热康普顿化模型,以及描述所观察到的宽带光谱。我们还评论替代现象学和物理模型,用于描述吸积黑洞的X/伽马射线光谱。其中包括“标准”模型(即盘黑体加上幂律),pexrav,体运动康普顿化,以及来自喷流的同步辐射。
2002-09-11 astro-ph
Modeling the Broadband Spectral Energy Distribution of the Microquasars XTE J1550-564 and H 1743-322
本文报道了对XTE J1550- 564和H1743 - 322在爆发过程中的光谱能量分布和光谱演化的系统研究结果。这两个源的喷流已经在无线电和X射线频率下直接成像,这使得有可能限制喷流中辐射电子的光谱。我们模拟了所观察到的射流'斑点'与同步辐射单独和同步辐射加逆康普顿散射的SED。结果有利于所观察到的喷流发射的纯同步辐射源。此外,我们发现的证据表明,电子光谱分布的形状是相似的所有射流'斑点'看到的。假设这是整个喷流的情况,然后我们将同步加速器模型应用于总发射的无线电频谱,并将结果外推到更高的频率。尽管拟合中存在显着的简并性,但似乎很明显,虽然来自喷流的同步辐射可以占测量的无线电通量的近100%,但当源相对较亮时,它对观察到的X射线发射贡献很小。在这种情况下,X射线发射很可能是由吸积流的发射主导的。然而,当源变得更暗时,喷流发射在X射线能量下变得更重要,甚至占主导地位。我们还研究了爆发期间的源的光谱特性和观测到的无线电和X射线变化之间的相关性。讨论了结果的意义。
2007-11-15 astro-ph
Is GRS 1915+105 a microquasar?
GRS 1915+105喷流的巨大机械光度应该会产生发光区域,类似于在射电星系中观察到的那些,在那里喷流与源周围的气体相互作用。然而,没有无线电同步辐射的预期morphology.In这里,我们提出的研究结果表明,无线电韧致辐射的压缩和加热ISM在前面的喷流应该是可检测的,而同步波瓣可能太微弱。我们确定这些喷气式飞机的影响网站与两个著名的IRAS地区。这一鉴定表明GRS 1915+105的距离为$6.5\pm1.6$千秒差距,比通常假设的11至12千秒差距要近得多。我们讨论的影响,这种减少的距离估计。小尺度喷流成分的视运动不是超光速的,所以如果一个物体需要超光速运动才能被称为微类星体,那么GRS 1915+105实际上并不符合条件。系统中黑洞的质量增加到$21\pm9$ M $_{\odot}$,而喷流的机械光度降低到爱丁顿光度的14%。
2004-09-28 astro-ph
Electromagnetic radiation initiated by hadronic jets from microquasars in the ISM
微类星体是潜在的候选者,可以产生观测到的银河系宇宙射线中不可忽略的一部分。在喷流终止激波处加速的质子与星际介质相互作用,并可能在不同的能带产生可检测的扩展发射通量:中性π介子衰变产生的高能和极高能γ射线,带电π介子衰变产生的次级电子产生的宽能量范围内的同步加速器和韧致辐射。我们讨论了这种情况下,在银道面的一些身份不明的EGRET源之间的关联。
2004-11-17 astro-ph
LS I+61 303: microquasar or not microquasar?
LS I +61 303是一个令人费解的天体,从射电到高能伽马射线都能探测到。最近在其高能发射中观察到了变异性。该天体是一个双星系统,有一个致密天体和一颗Be星作为主星。次级的性质和伽马射线发射的起源目前还不清楚。最近的VLBA射电数据已经被用来声称该系统是一个Be/中子星碰撞风双星,而不是一个微类星体。我们审查的主要观点LS I +61 303的性质和三维SPH模拟的结果,可以揭示一些系统的性质。我们的研究结果支持吸积电源,兼容的微类星体的解释。
2007-12-11 astro-ph
Synchrotron Flaring in Galactic and Extragalactic jets
我们研究了耀变体3C 279和微类星体Cyg X-3的同步辐射行为。通过将多频光变曲线分解为一系列自相似事件,从观测中导出了典型爆发的性质。我们还讨论了银河系和河外喷流的耀斑行为的相似性和差异。
2006-11-16 astro-ph
Disk-Jet Connection in the Microquasar GRS 1915+105 and IR and Radio Emission
我们提出的直接吸积盘喷流连接银河系微类星体GRS 1915+105的证据的基础上,我们的分析RXTE/PCA数据与“尖峰”的X射线光变曲线。我们发现,在低硬状态下,随着硬度比的增加,无线电发射增加。我们认为,“尖峰”的分离与硬和软光谱的下降标志着爆发阶段的开始时,软X射线(5-15千电子伏)的亮度增加了一个大的因素(~ 10)。这产生了同步加速器发射等离子体的主要喷射事件,称为“婴儿喷流”,这与文献中广泛报道的约半小时周期的红外(IR)和无线电耀斑有关。随后的短暂但频繁的软下降产生重叠的微弱耀斑,导致准稳态发射水平的增强。我们讨论了吸积能量的耗散在内部的光盘的comptonising云和逃逸的质量,产生同步辐射。我们讨论了“婴儿喷气机”和相对论无线电喷气机之间的差异,特别是调查他们的签名在X射线。我们的研究结果支持相对论性喷流模型与准连续的质量喷射和强烈的变化所需的强烈的内部冲击形成连续加速粒子的射流速度。
2000-10-14 astro-ph
Radio to TeV radiation initiated by termination of hadronic jets from microquasars in the ISM
微类星体(MQs)是产生银河系宇宙射线的潜在候选者。在喷流终止激波处加速的质子与星际介质相互作用,可以通过几个过程产生在不同能带可检测的扩展发射:中性π介子衰变产生高能和极高能γ射线,带电π介子衰变产生的次级电子产生同步辐射和韧致辐射。此外,MQ的喷流本身也可能是伽马射线的来源。我们讨论了这些天体的本征辐射和间接辐射之间的关系。
2006-05-19 astro-ph
Jets in quasars, microquasars and gamma-ray bursts
相对论流出在吸积和形成黑洞中很常见。尽管在尺度上有巨大的差异,X射线双星中的恒星质量黑洞和银河核中的超大质量黑洞产生的喷流具有类似的性质。在这两种情况下都观察到两种相对论性外流:1)具有平坦谱的准定常紧凑喷流,2)具有陡谱和视超光速运动的幕式大尺度喷射。由于黑洞双星现象的时间尺度很短,同步加速器喷流的形成与来自吸积盘的X射线热辐射的变化有关。此外,最常见的一类伽马射线暴可以被认为是极端的微类星体,因为它们是与宇宙学距离上的黑洞形成有关的超相对论喷流的余辉。
2000-05-31 astro-ph
Modelling of the nonthermal flares in the galactic microquasar GRS 1915+105
本文研究了微类星体GRS 1915+105中相对论性喷出物中射电耀斑的时间和光谱演化,并提出了一个模型,认为这些耀斑是由于相对论性电子在快速膨胀的等离子体团(射电云)中遭受绝热和辐射能量损失的同步辐射引起的。通过与1994年3、4月GRS 1915+105耀斑观测结果的详细比较,给出了磁云膨胀过程中电子运动方程的解析解,给出了磁云膨胀过程中磁场的绝对值、磁云膨胀速度、磁云膨胀速度的无线电电子连续注入到和他们的能量依赖逃逸的云,等的数据的无线电监测的对解决喷出物使确定的参数的批量运动的反喷出物和它们之间的不对称程度,并包含重要的信息的主要能源加速电子。假设电子可能被加速到非常高的能量,我们计算的同步辐射的通量硬X射线/软伽马射线,和逆康普顿GeV/TeV的伽马射线预计在无线电耀斑,并讨论可能遵循的影响,无论是积极的检测或通量上限这些高能光子。
1997-11-12 astro-ph
Quasar jet emission model applied to the microquasar GRS 1915+105
在类星体和微类星体中观测到的相对论运动的无线电发射物质的真实性质仍然不清楚。微类星体群体通常将它们解释为不同的等离子云,而河外星系群体更喜欢冲击波模型。在这里,我们表明,1997年5月15日观察到的微类星体GRS 1915+105的同步辐射光变模式可以复制的标准激波模型的河外喷流,这很好地描述了类星体3C 273的长期行为。这加强了两类物体之间的相似性,并表明相对论性喷流的物理学与黑洞的质量无关。GRS 1915+105的模型参数对应于一个相当耗散的喷流,它只有轻微的相对论性,速度为0.60 c。我们还可以估计,冲击波形成于距黑洞约1 AU的喷流中。
2004-01-14 astro-ph
Internal shocks model for microquasar jets
提出了一个内激波模型来研究微类星体喷流中粒子的加速和辐射产生。在不同的时间间隔离散喷出物模拟射流。这些喷出物(或“壳”)可能具有不同的属性,包括体积速度。速度较快的炮弹会追上速度较慢的炮弹并与之相撞,从而引起冲击。粒子在受冲击的等离子体中被加速。每一次碰撞都会产生一个新的壳层,这个壳层可能会参与随后的碰撞,也可能会因为同步辐射而辐射。几乎连续的能量耗散沿射流可以获得大量的壳碰撞。我们调查的光谱能量分布的射流以及各种参数的物理意义(例如,喷射和壳大小之间的时间间隔)。
2008-11-20 astro-ph
Non thermal emission from microquasar/ISM interaction
微类星体喷流与其环境的相互作用可以产生非热辐射,就像河外外流影响其周围环境一样。我们已经开发了一个分析模型的基础上,成功地应用于河外来源。喷流被看作是一种超音速的、温和的相对论性流体动力外流。我们专注于射流/冲击介质结构时,在其绝热阶段,并假设它以自相似的方式增长。本文计算了电子在强激波中加速产生的同步辐射、逆康普顿辐射和相对论性韧致辐射的辐射通量和光谱。还进行了流体动力学模拟,以进一步研究射流与环境的相互作用,并检查分析模型中使用的物理参数。我们的结论是,微类星体喷射终止区域可以检测到在无线电波长的电流仪器敏感的弧分尺度,而在X射线的预期光度是温和的,虽然发射器是更紧凑的比无线电。伽马射线能量的辐射可能在下一代卫星和地面仪器的探测范围内。
2008-12-17 astro-ph
A Time Dependent Leptonic Model for Microquasar Jets: Application to LSI 61 303
银河系高质量X射线双星和喷流源(微类星体)LSI +61 303最近被MAGIC望远镜探测到TeV的伽马射线能量。我们已经应用了一个依赖于时间的轻子喷流模型的宽带光谱能量分布,并建议(虽然没有明确检测到)非常高的能量γ射线发射源的轨道调制。我们的模型考虑了随时间变化的电子注入和加速,以及非热电子的绝热和辐射冷却。它包括同步加速器,同步加速器自康普顿和外部逆康普顿(来自伴星的种子光子),以及星光光子对伽马射线的伽马-伽马吸收。该模式可以成功地再现现有的多波长观测数据。我们对SED的最佳拟合表明,在~ 10^3 R_g处需要B_0 ~ 5 × 10^3 G的磁场,并且电子需要被加速到TeV能量(γ_2 = 10^6),光谱指数q = 1.7的非热注入光谱,表明在相对论或非相对论冲击下,加速机制的操作超出了标准的一阶费米机制。VHE伽马射线发射的轨道调制可以仅仅通过恒星伴星相对于致密物体和喷流的相对取向变化的几何效应来解释,因为它影响了伽马-伽马吸收槽的位置和深度。这种设想预示了VHE伽马射线低轨道阶段的光谱硬化趋势。
2006-09-05 astro-ph
Large-Scale, Decelerating, Relativistic X-ray Jets from the Microquasar XTE J1550-654
我们在X射线和无线电波段发现了来自微类星体XTE J1550-654的大尺度运动喷流。从黑洞附近喷射出的等离子体以相对论速度运行了至少四年。我们提出了在相对论性喷流中逐渐减速的直接证据。的宽带光谱的喷气机是一致的同步辐射从高能量(高达10 TeV)粒子加速在冲击波内形成的相对论喷出物或相互作用的射流与星际介质。XTE J1550-654提供了一个独特的机会来研究相对论性喷流的动力学演化的时间尺度上的活动星系核喷气机无法达到的,与我们的理解相对论性喷流从银河系X射线双星和活动星系核的影响。
2002-10-10 astro-ph
Discovery of X-ray Jets in the Microquasar H 1743-322
我们报告的形成和演化的两个大规模的,同步辐射射流从黑洞候选人H 1743-322后,它在2003年重新激活。2003年11月,在其爆发结束后,我们注意到,在澳大利亚望远镜紧凑阵列的观测中,在H 1743-322以东约4.6”处存在一个新的可变射电源,后来发现它远离H 1743-322。2004年2月,我们在H 1743-322西侧探测到一个射电源,相对于东部喷流对称放置。2004年,使用{ \em Chandra}进行的后续X射线观测发现了与这两个射电源相关的X射线发射。这可能表明,我们正在目睹来自H 1743-322的相对论性喷流与星际介质的相互作用,导致粒子加速。在衰变阶段的射流的光谱能量分布是一致的,从无线电到X射线的单电子分布的经典同步辐射光谱,这意味着生产非常高的能量($>$ 10 TeV)的粒子在这些射流。我们讨论了射流运动学,突出了一个显着的相对论性流在H 1743-322几乎一年后的喷射事件的存在。
2005-05-26 astro-ph
AGN jet models
在这篇评论中,我专门集中在活动星系核中的喷流所产生的大尺度结构的模型。我简要地提到这些物体的演化和发射模型,以及它们如何也可以应用于微类星体。虽然在射电强活动星系核中我们可以直接利用这些结构的射电同步辐射,但我们需要在微类星体中找到其他的探测方法。在可能的情况下,活动星系核模型的应用产生了重要的见解的时间平均能量传输速率的微类星体喷流。我还描述了使用射流的大尺度结构来推断射流占空比的方法。最后,我指出了最近的一些工作的吸积盘状态和喷流生产的连接从微类星体的想法,并将其应用到射电响亮AGN。
2006-11-03 astro-ph
Studying the interaction between microquasar jets and their environments
在高质量微类星体(HMMQ)中,喷流与星风之间可能发生双星系统尺度的强相互作用。为了探索这种可能性,我们已经进行了数值2维模拟射流穿越致密的恒星材料,研究如何喷流将受到这些相互作用。我们发现,射流头在风中产生强烈的冲击。这些激波降低了喷流的前进速度,压缩和加热了喷流和风的物质。此外,在射流侧和周围介质之间达到压力平衡的地方,可能会发生强烈的回热冲击。所有这一切,连同射流弯曲,可能导致动力$<10^{36} \rm{erg/s}$的射流破坏。流出激波周围的条件有利于将粒子加速到$\sim $ TeV的能量。这些加速粒子如果是轻子,可以通过同步加速器和逆康普顿散射(IC)发射,如果是强子,则通过强子过程发射。
2007-11-22 astro-ph
Broad-band electromagnetic radiation from microquasars interacting with ISM
微类星体(MQ)是具有相对论喷流的星系天体,它们构成了一个源群,可以产生不可忽略的一部分观测到的星系宇宙射线。这些相对论质子与喷流的终止有关,与星际介质相互作用,在某些周围条件下,可能导致产生可检测的高能和极高能伽马射线通量。这种辐射伴随着二次电子的宽带发射,这些二次电子来自通过同步加速器、轫致辐射和逆康普顿过程产生的$π^\pm$介子衰变。在银道面寻找高能和甚高能γ射线源对应源的背景下,讨论了质子-质子(pp)相互作用引发的宽带辐射的特征。
2005-07-18 astro-ph
Sources of Relativistic Jets in the Galaxy
恒星质量的黑洞和双星系统中的中子星首先被高能太空望远镜发现为硬X射线源。通过地面望远镜的多波长观测发现了其中一些致密源中的相对论喷流。X射线发射探测致密物体的内部吸积盘和周围环境,而喷流的同步辐射是在无线电和红外波段观测到的,将来甚至可以在更短的波长上探测到。具有相对论喷流的黑洞X射线双星在小得多的尺度上模拟了类星体中的许多现象,因此被称为微类星体。由于它们的接近,他们的研究为更好地理解宇宙其他地方看到的相对论性喷流开辟了道路。根据对两侧运动喷流的观测,我们推断微类星体中的喷出物以类似于类星体中所存在的相对论速度运动。微类星体的同时多波长方法在短时间尺度内揭示了X射线所见的吸积盘中的不稳定性与较长波长下同步辐射所观察到的相对论等离子体云喷射之间的密切联系。除了有助于更深入地理解吸积盘和喷流之外,微类星体将来还可以利用狭义相对论的约束来确定喷流源的距离,利用广义相对论来确定黑洞的自旋。
1999-02-04 astro-ph
Theoretical overview on high-energy emission in microquasars
微类星体喷流是粒子加速和同步辐射的场所。这种同步辐射已经被探测到来自不同空间尺度的喷流区域,对于现在工作的仪器来说,这些喷流区域看起来像是紧凑的射电核心,稍微分辨的射电喷流,或者(非常)扩展的结构。由于相对论粒子和密集的光子,磁场和物质场的存在,这些外流也是产生来自其中两个物体LS 5039和LS I +61 303的甚高能量(VHE)伽马射线的最佳候选者,并且可能对MQ核心发射的X射线做出重大贡献。此外,除了电磁辐射外,不同尺度的喷流还产生了一定量的轻子和强子宇宙射线(CR),这些天体中可能存在中微子产生的证据。能够产生大量不同波长的发射的喷流区域已经减少到喷流底部,喷流的尺度为系统轨道半长轴的大小,喷流中间尺度(解析的射电喷流)和喷流终止点。喷流的周围环境也可能是多波长发射的场所,也值得深入了解。我们专注于这些情况下,无论是强子或轻子,它似乎更合理的产生光子从无线电VHE和高能中微子。我们简要地评论以及MQ的相关性,可能的贡献者银河CR在GeV-PeV范围。
2006-12-14 astro-ph
Gamma ray signatures of ultra high energy cosmic ray accelerators: electromagnetic cascade versus synchrotron radiation of secondary electrons
讨论了在高能γ射线中观测超高能宇宙线源的可能性。质子从加速器中传播出去,在与宇宙微波背景光子相互作用的过程中产生次级电子。这些电子开始电磁级联,导致宽带伽马射线发射。我们表明,在磁化宇宙($B \gtrsim 10^{-12}$ G)这样的发射很可能是太扩展以上的diffusebudgement检测。一个更有希望的可能性来自于从极高能量的次级电子中探测到同步加速器光子。虽然这种发射是在一个相当广泛的区域的大小$\sim 10Mpc$,它预计将是点状的,并在GeV的能量,如果星系间的磁场是在纳高斯水平检测。
2006-10-12 astro-ph
Spectral energy distribution of the gamma-ray microquasar LS 5039
微类星体LS 5039最近被发现是一个非常高能量(VHE)的$γ$射线源。这一探测证实了先前提出的LS 5039与EGRET源3EG~ J 1824 $-$ 1514的关联,使LS 5039成为一个特殊的系统,其观测数据几乎覆盖了所有的电磁波谱。为了再现LS 5039观测到的光谱,从无线电到VHE $γ$射线,我们应用了一个冷物质主导的喷流模型,该模型考虑了吸积变化,喷流磁场,粒子加速,绝热和辐射损失,喷流中的微观能量守恒,以及由于外部光子场导致的对产生和吸收,以及来自第一代二次谐波的排放。考虑的辐射过程是同步加速器,相对论性韧致辐射和逆康普顿(IC)。该模型所依据的设想是最近的观测结果所确定的,涉及轨道参数、X射线下的轨道可变性和致密物体的性质。计算的光谱能量分布(SED)与现有的观测数据吻合良好。
2006-01-05 astro-ph
On the interaction of microquasar jets with stellar winds
在双星系统空间尺度上,喷流与星风之间可能存在强相互作用。我们在这里主要从动力学和辐射的观点来研究稠密的恒星风和具有超音速性质的温和相对论性流体动力喷流之间的碰撞。{We已经进行了数值2维模拟射流,圆柱形和平面(板)对称,穿越恒星风材料。从模拟的结果中,我们得到的粒子加速效率的估计,使用一阶费米加速理论,并给出一些见解的可能的辐射结果。我们发现,在喷气发动机发射,喷气头在风中产生强烈的冲击。在此过程中和之后,由于射流与其环境的初始超压,可能会发生强烈的再平衡冲击。所有这些冲击波的条件都有利于将粒子加速到$\sim$ TeV的能量,这可以导致轻子(同步加速器和逆康普顿)和强子(质子-质子)辐射。原则上,圆柱形射流模拟表明,射流是稳定的,并且即使在相对低的功率下也可以从系统中逃逸。然而,当考虑到风冲压压力时,射流可以弯曲并且由于功率$\la 10^{36}$ erg s $^{-1}$而中断。
2008-02-08 astro-ph
Evidence for Synchrotron Bubbles from GRS 1915+105
我们目前的银河系微类星体GRS 1915+105在1.28 GHz的8天,从2001年6月18日至7月1日的GMRT观测。我们已经看到了几次不同量级(20 - 50 mJy)和持续时间(6 - 35分钟)的孤立射电耀斑,我们将它们建模为从吸积盘喷出的绝热膨胀同步加速器发射云(同步加速器泡)。通过应用这个模型,我们提供了一个新的方法来估计电子幂律指数p,从而频谱指数,从单频无线电观测。这种方法不需要校正的光学深度时间延迟的影响,这可能是重要的情况下,光学厚的无线电发射。利用我们估计的p值和文献中的同步多波长数据,我们计算了同步加速器等离子体的喷射时间和在不同观测频率下的时间延迟。我们的估计是在良好的协议与观察到的时间延迟。
2002-04-18 astro-ph
Long-term multi-frequency monitoring of microquasars
本文讨论了具有相对论喷流的X射线双星的射电研究结果。2006年11月1日至2008年8月31日,利用RATAN-600射电望远镜对微类星体SS 433、GRS 1915 +105和天鹅座X-3的射电通量变化进行了多频(1-30 GHz)的日常观测。从2005年12月开始,天鹅座X-3的射电辐射经过四年的相对静止水平(100-200 mJy)下降到$\sim$ 20 mJy,然后我们检测到大量明亮的射电耀斑事件(1-20 Jy),随后是非常可变的(从0到0.5螃蟹)15-50 keV X射线辐射,这是在斯威夫特/BAT ASM计划中监测到的。再次从2007年12月至2008年3月,我们每天测量几乎静止的流量从天鹅座X-3,但在2008年4月,一个明亮的无线电耀斑与明确的同步自吸收检测。我们在GRS 1915+105上探测到了几个明亮的短期耀斑,这些耀斑可能与活动的软X射线事件有关。在对SS 433通量的密集测量中(通常与X射线和光学观测相互作用),我们在强大的耀斑期间探测到了大规模的喷射。我们讨论了微类星体光变曲线的各种光谱和时间特性。对耀斑射电辐射的监测是对喷流活动X射线双星的一个很好的示踪。
2008-10-19 astro-ph
Non-thermal emission from secondary pairs in close TeV binary systems
大质量热恒星在其周围产生密集的紫外线(UV)光子场。如果一个非常高能量(VHE)的伽马射线发射体位于恒星附近,那么伽马射线会被恒星光子场吸收,产生次级(电子-正电子)对。我们研究了这些次级电子对在恒星光子和磁场中的宽带辐射。在对恒星风和大质量热星周围磁场的一定假设下,计算了系统中次级对的稳态能量分布及其从射电到γ射线的辐射。在环境磁场(可能足够高以抑制电磁(EM)级联)下,次级对的能量经由同步加速器和产生无线电到伽马射线辐射的单个IC散射辐射。同步辐射光谱能量分布(SED)是硬的,在X射线能量附近达到峰值,并且变得更软。IC SED也很硬,峰值在10 GeV左右,由于同步辐射损失占主导地位,在更高的能量下也变得更软。次级对的无线电发射是中等的,可以作为点状和/或扩展源检测到。在X射线中,次级对同步加速器分量可能占主导地位。在能量<10 GeV时,次级对IC辐射可能是主要的初级伽马射线发射,并可能被下一代仪器探测到。
2008-02-03 astro-ph
Unidentified gamma-ray sources off the Galactic plane as low-mass microquasars?
一个没有活动星系核或其他明显对应物的不明EGRET伽马射线源子集似乎集中在中纬度。它们的长期变化和空间分布表明,它们与附近古尔德带的更持久的来源不同。它们在银河系平面上方显示出1.3 +/- 0.6 kpc的大尺度高度。这些来源的潜在对应物包括从低质量恒星吸积并喷出连续喷流的微类星体。详细计算了恒星、吸积盘和热日冕辐射场中的喷流逆康普顿辐射。不同的射流洛伦兹因子,功率和方位角进行了探讨。日冕的向上散射辐射主要在100兆电子伏以下,而光盘和恒星的贡献在较高的能量为中等(~15度)和小(~1度)的方面角,分别占优势。然而,与这些系统的高质量,更明亮的版本不同,外部康普顿发射在很大程度上无法产生5至10 kpc远距离EGRET源所需的亮度。同步自康普顿辐射是一种很有前途的选择。
2004-08-12 astro-ph
On the formation of energy spectra of synchrotron X-rays and inverse Compton gamma-rays in binary systems with luminous optical stars
本文研究了电子在同步辐射和逆康普顿(IC)散射作用下产生的宽带能谱。IC冷却从汤姆逊区到克莱因-西名区的过渡的效果在辐射密度主导磁场密度的环境中可以是非常显著的。我们讨论了这种效应的影响,形成的同步辐射和IC辐射组件的TeV电子在二元系统非常明亮的光学恒星。例如,在PSR B1259-63/SS 2883中脉冲星的风终止激波或微类星体的喷流中可以实现这种情况。计算是基于精确的微分康普顿截面的玻尔兹曼方程的解决方案。
2005-03-23 astro-ph
Simulating acceleration and radiation processes in X-ray binaries
微类星体的高能辐射被认为是来自高能粒子。根据光谱状态,这些粒子的分布可以是具有高温(通常为100 keV)的热的,或者是非热的,并且延伸到甚至更高的能量。高能等离子体的性质是由一个丰富的微观物理涉及粒子粒子碰撞和粒子光子相互作用。我们提出了一个新的代码开发,以解决相对论等离子体的演化。这个单区代码侧重于微观物理学,并解决粒子和光子的耦合动力学方程,包括康普顿散射,同步辐射发射和吸收,对生产和湮灭,韧致辐射发射和吸收,库仑相互作用,以及额外的粒子加速和加热的处方。它可以特别描述机制,如同步自吸收和库仑碰撞的热化。利用该程序,我们研究了不同的加速过程,即热加热,非热加速和随机加速,是否可以再现微类星体的不同光谱状态。给出了初步结果。
2008-10-31 astro-ph
Radio Synchrotron Emission from Secondary Leptons in the Vicinity of Sgr A*
最近,HESS和其他切伦科夫望远镜在银河系中心发现了一个~TeV伽马射线的点状源。在最近的工作中(Ballantyne et al. 2007),我们证明了这些伽马射线可以归因于高能质子,这些质子(i)在中心黑洞Sgr A* 的事件视界附近加速,(ii)扩散到~pc尺度,(iii)最终相互作用产生伽马射线。同样的强子碰撞过程必然导致电子和正电子的产生。在这里,我们计算的同步辐射率的次级轻子在相同的磁场配置,通过启动质子已在我们的模型中传播。我们比较这种发射与观察到的~GHz的无线电频谱的内部几个PC区域,我们已经组装从档案数据和新的测量,我们已经取得了与澳大利亚望远镜紧凑阵列。我们发现,我们的模型预测的二次同步辐射与陡峭的斜率与观察一致,但与整体归一化是太大的一个因素~ 2。如果我们进一步限制我们的理论伽马射线曲线,使其服从该区域发射的隐含EGRET上限,我们预测无线电发射与观测一致,即,伽马射线发射的强子模型可以同时且无需微调地解释从银河系内部几个pc探测到的所有漫射无线电发射。
2007-08-07 astro-ph
Study of the synchrotron and inverse Compton radiations of relativistic jets in GRS 1915+105
对膨胀磁化云的同步辐射的详细计算与最近发现的银河系微类星体GRS 1915+105观测到的射电耀斑的时间和光谱演化进行了比较,对相对论等离子体团的模型参数施加了很强的约束。对喷出物的无线电监测的数据不仅能够明确确定两个分量的方位角和传播速度,而且还包含关于用于加速电子的能量源的重要信息,特别是可以区分弓形激波供电的等离子体团和磁化相对论风供电的等离子体团的情况。在同步辐射自康普顿模型的框架内,计算了同步辐射硬X射线和GeV/TeV逆康普顿γ射线的通量,讨论了这些高能光子的正探测或通量上限对GRS 1915+105参数的限制.
1997-06-06 astro-ph
Gamma Rays from Compton Scattering in the Jets of Microquasars: Application to LS 5039
最近的HESS观测表明,高质量系统中的微类星体是VHE伽马射线的来源。建立了微类星体γ射线辐射的轻子喷注模型。利用康普顿截面的迎头近似,考虑恒星轨道运动的角度效应,推导出非热喷流电子康普顿散射恒星辐射场光子时γ射线谱的计算表达式.计算的幂律分布的非热电子,假设是各向同性分布的共动喷流框架,并施加到LS 5039的$γ$射线观测。我们的结论是:(1)HESS测量的TeV辐射不能只来自康普顿散射恒星辐射(CSSR),但可能是同步加速器自康普顿(SSC)辐射或CSSR和SSC的组合;(2)拟合HESS数据和EGRET数据与LS 5039相关需要一个非常不可能的轻子模型与非常硬的电子谱。由于伽玛射线在轻子喷流模型中是可变的,因此数据集不太可能代表同时测量的伽玛射线谱。因此,我们将EGRET伽马射线主要归因于CSSR发射,将HESS伽马射线归因于SSC发射。探测到LS 5039的TeV发射的周期性调制,将有利于内部喷流中发射的轻子SSC或级联强子起源,而随机变率本身将支持更扩展的轻子模型。来自LS 5039的EGRET伽马射线之谜将通过GLAST快速解决。(节录)
2006-05-16 astro-ph
External shock model for the large-scale, relativistic X-ray jets from the microquasar XTE J1550-564
Corbel等人(2002)最近利用Chandra发现了由黑洞候选者X射线瞬变和微类星体XTE J1550-564喷出的物质引起的大规模、减速、相对论性X射线喷流。我们发现,东部急流的动力学演化在后期是一致的著名的Sedov演化阶段。通过类比伽马射线暴遗迹的演化,一个跨相对论性的外激波动力学模型能够较好地拟合观测数据。推断出的源周围的星际介质密度远低于规范值$n_ISM \sim 1 cm^{-3}$。我们发现,从连续冲击星际介质(前激波区)的发射衰减太慢,是一个可行的机制,东部X射线喷流。然而,快速衰减的X射线发射可以解释为来自膨胀的喷出物中的非热电子的同步辐射。这些电子被反向冲击(移动回喷出物)加速,当被扫过的外部物质的惯性导致原始喷出物明显减慢时,这变得很重要。为了确保在观测期间,冲击喷出物的发射超过前向冲击区的发射,前向冲击区的磁场和电子能量分数必须远低于均分。未来对微类星体直到显著减速阶段的新喷射事件的连续、后续多波长观测,应能对喷流与外部介质之间相互作用的性质提供更有价值的见解。
2003-03-31 astro-ph
Synchrotron Outbursts in Galactic and Extra-galactic Jets, Any Difference?
我们讨论了由类星体中的超大质量黑洞和微类星体中的恒星质量黑洞提供动力的喷流之间的差异和相似之处。这一比较是基于对两个活动星系核3C 273和3C 279以及两个星系双星GRS 1915+105和天鹅座X-3的多波长无线电-红外观测。射流的物理性质是通过同时拟合所有可用的观测结果的激波射流模型的参数而得出的。我们表明,可变喷流排放的星系源,至少在某些时代,非常相似的河外喷流。至于类星体,它们观测到的变化模式可以很好地再现的一系列自相似的冲击波传播下来的喷流和生产同步辐射爆发的排放。这表明相对论性喷流的物理性质与黑洞的质量无关。
2006-11-03 astro-ph
Search for synchrotron emission from secondary leptons in dense cold starless cores
我们报告无线电连续观测与澳大利亚望远镜紧凑阵列的两个分子云。这些观测的动力是在密度增强和可能的高磁场区域中通过宇宙射线次级电子/正电子寻找同步辐射。我们目前的建模表明,应该有一个明显的流量以上的更弥漫,银河系同步加速器的背景。无星核心G333.125-0.562和红外源IRAS 15596-5301在1384和2368 MHz观测。对于G333.125-0.562,我们在两个频率上都没有发现来自该源的显著水平的无线电发射,也没有任何明显的极化:我们在1384和2368 MHz下对来自该源的无线电连续通量的上限为0.5 mJy/束。由于高于预期的通量密度限制,我们还获得了档案ATCA数据在8640 MHz的这个云,并放置一个上限的通量密度为50微焦耳每束。假设宇宙射线的光谱与太阳附近的相似,并考虑到云的分子密度和质量,我们将磁场的上限定为500微G。IRAS 15596-5301,在1384 MHz下每束的RMS为50微焦,显示了与在4800 MHz下已经检测到的光学薄自由-自由发射一致的HII区域。我们使用与G333相同的处方来限制来自该云的磁场小于500微G。我们发现,这些值并不与磁场值与分子云的平均密度成比例的观点不一致。
2008-06-19 astro-ph
A ULX microquasar in NGC 5408?
本文研究了NGC 5408(LX ~ 10^{40} erg/s)超亮X射线源的射电源。射电频谱是陡峭的(指数~ -1),与光学薄同步辐射一致,而不是平坦的光谱核心发射。它的通量密度(在4.8 GHz,距离为4.8 Mpc时约为0.28 mJy)在2000年3月和2004年12月的观测中是相同的,表明稳定的发射而不是短暂的爆发。然而,它比恒星质量微类星体中稳定喷流的预期要高出几个数量级。根据它的射电流量和光谱指数,我们认为射电源要么是一个异常明亮的超新星遗迹,要么更有可能是一个由黑洞喷流提供动力的射电瓣。此外,有推测性证据表明,该源在半径约30 pc的范围内勉强分辨。一个类似大小的微弱HII区域似乎与无线电和X射线源相吻合,但其电离机制仍不清楚。在最小能量近似下,我们用一个自相似解来描述喷流驱动的正负电子等离子体泡的膨胀,结果表明,观测到的通量和(推测的)尺寸与平均喷流功率约为7 x 10^{38} erg/s ~ 0.1 L_X ~ 0.1 L_{Edd},年龄约为10^5年,当前膨胀速度约为80 km/s是一致的。我们简要地讨论了这个来源的重要性,作为一个关键,以了解吸积黑洞的光度和喷流功率之间的平衡。
2006-03-01 astro-ph
INTEGRAL serendipitous detection of the gamma-ray microquasar LS 5039
LS 5039是切伦科夫HESS望远镜唯一持续探测到的TeV能量的X射线双星。此外,它还是GeV和可能MeV能量范围内的伽马射线发射体。为了理解射流物理学的重要方面,如磁场内容或粒子加速,以及发射过程,如同步加速器和逆康普顿(IC),多波长数据的完整建模是必要的。LS 5039几乎在所有的电磁波谱中都被探测到,这要归功于几种无线电、红外线、光学和软X射线探测。然而,到目前为止,20 keV以上的硬X射线探测仍然难以捉摸和/或令人怀疑,部分原因是硬X射线仪器空间分辨率差导致源混乱。我们在这里报告深(300千秒)偶然积分硬X射线观测LS 5039,加上同时VLA射电观测。我们得到了20-40 keV的通量为1.1 +/- 0.3 mCrab(5.9(+/-1.6)× 10^{-12} erg cm^{-2} s^{-1}),40-100 keV的上限为1.5 mCrab(9.5 × 10^{-12} erg cm^{-2}s^{-1}),5GHz处的典型射电通量密度约为25 mJy。这些硬X射线通量显着低于以前的估计获得的BATSE在相同的能量范围内,但在较低的间隔,同意与外推以前的RXTE测量。INTEGRAL观测还暗示了硬X射线光谱行为的中断。因此,从20到100 keV的LS 5039的硬X射线光谱的更灵敏的表征可以限制射流物理学的关键方面,如相对论粒子光谱和磁场强度。未来的多波…
2006-09-26 astro-ph
A broadband leptonic model for gamma-ray emitting microquasars
观测和理论研究指出,微类星体(MQs)可能是迄今为止探测到的大部分未识别伽马射线源的对应物。目前,还不知道一个合适的方案来解释这些物体发出的软X射线之外的辐射,也不知道无线电和高能辐射之间的精确联系。我们开发了一个新的模型,MQ喷流的动力学主导的冷质子和辐射主导的相对论轻子。喷流的物质含量和功率都与吸积过程有关。磁场被假定为接近均分,虽然它是附着在喷流物质和占主导地位。对于射流中的相对论粒子,它们的最大能量取决于加速效率和能量损失。该模型考虑了相对论性喷流粒子与磁场以及所有光子场和物质场的相互作用。这种相互作用通过同步加速器、相对论性韧致辐射和逆康普顿(IC)过程产生大量的辐射,从射电到非常高的能量。还预计吸积过程的变化(例如通过轨道偏心率)所产生的发射的可变性。考虑了外光子场对γ射线吸收的影响,揭示了可能观察到的清晰的光谱特征。这个模型是一致的吸积的情况下,能量守恒定律,和目前的观测知识,并可以提供更深层次的物理信息的来源时,对多波长数据进行测试。
2005-11-30 astro-ph
Multi-wavelength observations of the microquasar XTE J1720-318: a transition from high-soft to low-hard state
为了更好地了解高能银河系源,我们观察了银河系X射线双星和黑洞候选者XTE J1720-318的光学和近红外,就在2003年1月的X射线爆发开始后。这些观测结果是在2003年2月和4月以ESO/NTT作为机会目标获得的。我们进行了精确的天体测量和分析光度观测。然后,我们制作了一个颜色-星等图,观察了多波长光变曲线的整体演变,并分析了光谱能量分布。我们在R波段(R ~ 21.5)发现了光学对应物,并确认了近红外对应物。我们发现,对于6和8等之间的吸收,XTE J1720-318可能是一个位于3和10 kpc之间的中间质量X射线双星,拥有一颗光谱类型在B晚期和G早期之间的主序星。我们的第二组观测与X射线和近红外线曲线中的第三次次级爆发同时发生。其光谱能量分布的演变表明,XTE J1720-318在两次观测之间进入了从高软态到低硬态的转变。最后,我们讨论了微类星体爆发的一般方案中,这个源爆发的不同阶段。
2006-11-17 astro-ph
Radio and X-ray Properties of Relativistic Beaming Models for Ultra-Luminous X-ray Sources
我们计算了超亮X射线源(ULXs)的微blazar和微类星体模型预测的宽带射电X射线谱,探讨了它们的主要幂律分量是由相对论性喷流产生的可能性,即使在近爱丁顿质量吸积率。我们这样做,首先构建一个广义的磁盘-喷流理论框架中,总吸积功率Pa的一部分是有效地从吸积盘由负责喷流形成的磁矩。因此,对于不同的黑洞质量,质量吸积率和磁耦合强度,我们自洽地计算修改后的磁盘频谱的相对重要性,以及由于同步加速器和康普顿过程的整体射流发射。一般来说,将吸积功率转移到喷流会使圆盘比相同质量吸积率的标准圆盘更暗和更冷;这可以解释为什么在大多数明亮的ULX中,软光谱分量比占主导地位的幂律分量显得不那么突出。结果表明,微类星体模型预测的表观X射线光度和光谱与大多数ULX的观测性质是一致的。我们预测,无线电同步加速器喷流发射太微弱,无法在迄今为止的无线电调查的典型阈值处被检测到。这与在无线电对应搜索中未检测到的比率高于检测到的比率相一致。相反,我们的结论是,所观察到的无线电发射发现与一些ULX不能是由于光束同步辐射从相对论性喷流。
2006-06-29 astro-ph
The role of Violent Magnetic Reconnection on the Production of the Large Scale Superluminal Ejections of the Microquasar GRS 1915+105
我们认为在银河系微类星体GRS 1915+105中观测到的大尺度超光速抛射是由围绕中心$\sim 10 M_{\odot}$黑洞的磁化吸积盘内缘上方日冕中的剧烈磁重联事件产生的。当湍流发电机在内部圆盘区域建立大尺度磁场时,该过程发生,其中气体$+$辐射与磁压力$β\simeq 1$之间的比率,意味着磁场强度为$\sim 7 \times 10^8$ G。在这个过程中,大量的角动量被从磁盘上删除的风产生的垂直磁通量,因此增加磁盘质量吸积到一个值附近(但低于)的临界值($\dot M \sim 10^{19} $ g s $^{-1}$)。重联释放的部分磁能加热日冕气体($T_c \lesssim 5 \times 10^8 $ K),产生一个陡峭的软X射线光谱,亮度为$L_X \simeq 10^{39} $ erg s $^{- 1}$,与观测结果一致。剩余的磁能被释放出来,通过一阶费米过程将重联点的粒子加速到相对论速度($v \sim v_A \sim c$,其中$v_A$是阿尔文速度)。在这种情况下,两种可能的机制已被审查,产生幂律电子分布$N(E) \propto E^{-α_E}$,与$α_E = 5/2, 2$,和相应的同步辐射无线电幂律光谱与光谱指数是兼容的耀斑($ S_ν \propto ν^{-0.75, - 0.5}$)期间观察到的。
2005-06-21 astro-ph
Looking to the future: using IR interferometry to study microquasars
红外干涉测量法目前正处于快速发展阶段,新的仪器很快就能达到微弱光源的毫角秒空间分辨率和10微角秒量级的天体测量分辨率。特别是对于喷流研究,下一代仪器将使我们更接近Sgr A* 等超大质量黑洞的事件视界,以及喷流发射必须发生的区域。但是,利用类似于寻找恒星周围微弱系外行星的技术,也可能出现一种研究微类星体的新可能性,特别是喷流物理学。在硬态X射线双星中观察到的紧凑、稳定的喷流显示出从较低的无线电波长到至少远红外波段的平坦/倒置光谱。在这个波段之上的某个地方,预测会出现一个营业额,在那里射流变得光学薄,揭示了幂律谱。这种破裂可能在GX 339 -4中直接观测到,但在大多数来源中,这种特征可能隐藏在恒星伴星或吸积盘组件的明亮发射下。探测这个断裂的确切位置将为我们的射流物理模型提供一个新的约束,因为断裂频率取决于总功率,以及内部密度和磁场。此外,知道断裂位置结合幂律的光谱指数将有助于限制由喷流贡献的X射线波段的同步辐射量。随着一些潜在的观测需要不太优化的仪器规格的总结,我将讨论一种技术,它可以使我们能够辨别射流中断,以及成功的机会,根据理论模型应用到一些潜在的目标源。
2008-11-26 astro-ph
Interpretation of radio continuum and molecular line observations of Sgr B2: free-free and synchrotron emission, and implications for cosmic rays
最近银河系恒星形成区Sgr B2的氨(1,1)反演线数据表明,柱密度与径向高斯密度分布一致,标准偏差为2.75 pc。通过推导球形高斯云的维里质量公式,我们得到了Sgr B2的维里质量为190万太阳质量。对于这种物质分布,一个合理的磁场和太阳附近强度的宇宙射线的撞击通量,我们预测预期的同步辐射从Sgr B2巨大的分子云由于次级电子和正电子产生的宇宙射线相互作用,包括损失的影响,由于π介子生产碰撞扩散传播到云复杂。我们在330 MHz和230 GHz之间的频率收集无线电连续数据。从光谱能量分布来看,在所有频率下的发射似乎都是热的。在使用这些数据来约束预测的同步辐射通量之前,我们首先将光谱建模为来自已知超紧凑HII区域的自由-自由发射加上来自具有径向密度梯度的包络或风的发射。这严重限制了可能的同步辐射的次级电子相当低的通量水平。次级电子没有显著的贡献几乎可以肯定是由于多GeV能量的宇宙射线无法穿透到巨大的分子云中。这也可以解释为什么EGRET没有从Sgr B2中观测到100 MeV-GeV的伽马射线(来自中性π介子衰变或次级电子的韧致辐射),而观测到TeV能量的伽马射线,这是由更容易穿透巨大分子云的更高能量宇宙射线产生的。
2008-10-11 astro-ph
Mid-Infrared observations of GRS 1915+105 during plateau and flaring states
我们目前的中红外(4-18微米)观测的微类星体GRS 1915+105获得的ISOCAM,相机上的红外空间天文台(ISO),在1996年4月和1997年10月。第一次观测可能发生在振荡同步辐射的耀斑事件期间。1997年的观测发生在一次主要的相对论性抛射前几天,当时处于倒谱射电发射和硬准稳定X射线发射的平台状态。GRS 1915+105中的K-M巨施主星不能解释中红外辐射,我们根据两个吸收定律讨论了可能的额外成分。尘埃的热辐射似乎不太可能。在平台状态期间获得的平坦的中红外光谱可能是同步辐射。这将是致密喷流的无线电同步辐射的红外延伸的第一个证据,尽管不能排除吸积盘的X射线驱动风的光学薄自由辐射。
2003-04-18 astro-ph
Spectral differences between the radio-loud and radio-quiet low-hard states of GRS 1915+105: possible detection of synchrotron radiation in X-rays
银河系微类星体GRS 1915+105表现出几次稳定的X射线发射,其特征是硬幂律谱和强烈的准周期振荡。已知存在两种类型的这种低硬态,一种具有稳定的无线电发射,另一种没有任何显著的无线电发射。我们提出了一个详细的X射线光谱研究GRS 1915+105的结果,使用的数据从罗西X射线定时探测器在各种情节的低硬状态的源。我们发现,有明显的X射线光谱之间的差异,无线电安静和无线电大声低硬状态的源。射电宁静低硬态的X射线谱最好用一个由一个圆盘黑体和一个康普顿化分量组成的模型来描述,而射电响亮低硬态的X射线谱需要一个由三个分量组成的模型:一个圆盘黑体,一个康普顿化分量和一个幂律,以获得统计和物理上可接受的拟合。我们试图模拟这种额外的幂律分量的存在,由于同步辐射,这是负责无线电和红外辐射从太阳能电池。我们表明,一个简单的膨胀射流模型的同步辐射可以解释所观察到的X射线通量的合理值的磁场和质量流出率。这是第一次对该光源X射线波段的同步辐射进行探测的报道。
2001-04-23 astro-ph
AU-Scale Synchrotron Jets and Superluminal Ejecta in GRS 1915+105
在黑洞双星的各种闪烁、静止或振荡状态下,用甚长基线阵列(VLBA)对微类星体GRS 1915+105进行射电成像,总能将其核分辨为长度约为10 × 10 - 4厘米AU的紧凑喷流。在2.5-7AU尺度上,该核的亮温T_B > 10^9K,其性质与同步加速器喷流的拟合较好,而与热喷流的拟合较差。在小的X射线/射电爆发期间,核喷流在10- 60分钟内变化,并在大爆发后18小时内重新建立,表明盘/喷流系统对破坏的鲁棒性。在较低的分辨率(80- 240天文单位)下,延时影像显示离核心500-600天文单位的离散超光速喷射物。测得的接近分量的速度为1.5c+-0.1c(D/12 kpc),与500天文单位的喷出物向外的弹道运动相一致,甚至可能是从诞生以来。喷出物的轴与AU尺度喷流的轴顺时针方向相差<12度,这是在同一观测中测量的。这两个轴多年来都很稳定。在12千秒差距处,考虑到银河系自转的长期视差为5.8+-1.5mas/yr,该黑洞的天体测量位置为+-1.5mas,其相对于邻近天体的自行速度限制为<100 km/s。我们的观测表明,吸积黑洞的未分辨平谱射电核是致密的准连续同步加速器喷流。
2000-06-07 astro-ph
Analytical solutions for energy spectra of electrons accelerated by nonrelativistic shock-waves in shell type supernova remnants
最近从一些年轻的壳型超新星遗迹中观测到的硬X射线和极高能γ射线表明,对相对论性电子的能谱进行详细的定量研究是非常重要的。相对论性电子是通过扩散激波加速,伴随着通过同步辐射和逆康普顿散射产生的强烈非热辐射而形成的。目的{本文的目的是推导出描述冲击加速电子能量分布的动力学方程的精确渐近解,该方程的扩散系数与能量的关系是任意的。%方法{在低能量和很高能量区域的渐近解与在中间能量范围的数值计算相结合,允许对整个能量区域的电子能谱的解析表示。}在假定电子的能量损失主要由同步辐射冷却决定的情况下,我们导出了不受扩散系数限制的电子的精确渐近谱。我们还得到了简单的解析近似,它描述了由同步辐射和逆康普顿散射引起的激波加速电子的非热辐射能谱,其精度优于10%。这些结果可用于解释壳型超新星遗迹的X射线和γ射线观测,以及其他非热高能源群体,如微类星体和活动星系核的大尺度同步加速器喷流。
2007-10-26 astro-ph
High-energy emission from microqusars
如果微类星体的喷流以相对论性强子的形式携带着巨大的能量,那么伽马射线和中微子就可以通过与喷流外部或内部的物质和光子场的相互作用产生。本文介绍了强子喷注与喷注本身物质、质子和电子的同步辐射产生的光子场以及喷注外部物质(如团簇风)相互作用的计算结果。我简要地讨论了中微子生产在这些情况下和新的伽马射线仪器检测的前景。最后,我对LS I +61 303的性质争议作了一些评论。
2008-10-01 astro-ph
Non-thermal emission from old supernova remnants
在含时模型框架下研究了古老壳层型超新星遗迹的非热辐射。在该模型中,通过考虑加速质子与环境物质碰撞产生的二次$e^{\pm}$对的演化,可以数值计算一次电子、质子以及次级电子/正电子($e^{\pm}$)对的非热随时间变化的谱.对于给定信噪比的多波长光子谱可以通过轻子过程如电子/正电子同步辐射、韧致辐射和逆康普顿散射以及强子相互作用产生。我们的结果表明,二次$e^{\pm}$对的非热发射变得越来越突出,当SNR在辐射阶段老化时,因为初级电子的来源已经被切断,并且电子同步能量损失对于辐射SNR是显著的,而次级$e^{\pm}$对由于p-p相互作用的大的能量损失时间而可以在该相中长时间连续地产生。我们将该模型应用于两个老的信噪比G8.7 $-$ 0.1和G23.3 $-$ 0.3,预测结果可以解释观测到的两个源的多波长光子谱。
2007-11-27 astro-ph
Secondary Photons from High-energy Protons Accelerated in Hypernovae
最近的观测表明,超超新星可能会在温和的相对论性喷出物中沉积一部分动能。在这种喷出物在恒星风中的消散过程中,宇宙射线质子可以被加速到$\sim 10^{19}$ eV。讨论了TeV到MeV的γ射线和在超新星中加速的宇宙射线的X射线光子特征。次级X射线光子,由高能质子通过级联过程产生的电子-正电子对发射,是X射线望远镜最有希望的目标。质子发射的同步加速器光子可以出现在GeV波段,需要附近的($<40$ Mpc)超新星才能用GLAST探测。此外,空气切伦科夫望远镜可能能够探测到由$π^0$衰变光子的CMB衰减产生的电子-正电子对发射的再生TeV光子。
2008-03-15 astro-ph
Radio Halos of Galaxy Clusters from Hadronic Secondary Electron Injection in Realistic Magnetic Field Configurations
我们研究了星系团射电晕是由宇宙线质子(CRp)与团内介质(ICM)质子强子相互作用产生的宇宙线电子(CRe)同步辐射引起的可能性。我们进行宇宙磁流体动力学(MHD)模拟,以获得一个样本的十个磁化星系团。他们提供了气体和磁场分布的现实模型,需要预测的CRe生产率,他们的冷却,和他们的同步辐射率。我们假设一个CRp人口的ICM内的能量密度有一个恒定的比例,热能密度。这个比率是以这样一种方式调整的,其中一个模拟的星系团再现了后发座星系团的射电晕的射电光度。我们的模型表现出观察到的无线电极化程度低,并具有类似的后发座星系团的径向发射轮廓。我们提供了预期的伽马射线和中微子通量的估计。所需的CRp/热能比为4... 14% ${(E_{p,min}/GeV)}^{-0.375}$(适用于法拉第测量所建议的磁场强度范围),其中$E_{p,min}$是具有光谱指数$α_p \approx 2.375$的CRp的较低动能截止。假设该比率在整个模拟集群集合中相同,则预测$T_x-L_ν$关系,其很好地遵循观察到的关系。
2000-08-22 astro-ph
On the origin of radio core emission in radio-quiet quasars
我们提出了一个射电宁静类星体核的射电辐射模型。我们表明,热起源的高亮度温度,平坦的频谱点源(称为无线电“核心”)是可能的,提供的发射区域是热的,光学薄。因此,我们表明,光学薄韧致辐射从一个缓慢的,密集的磁盘风可以作出显着的贡献,所观察到的无线电核心发射水平。这是一个更令人满意的解释,特别是对于没有喷流证据的来源,而不是一系列自吸收同步加速器组件,它们共同合作给出平坦的光谱。此外,这种核心现象已经通过银河系微类星体SS 433和活动星系NGC 1068的毫角秒无线电成像直接观察到。我们认为,无线电发射盘风必须在无线电响亮的类星体和无线电星系以及(虽然在这些情况下,无线电核心的观测经常被污染/来自喷流结的同步辐射占主导地位)在一定程度上运作。这种对射电核心发射的解释要求质量吸积率大大高于爱丁顿。此外,承认这种质量损失机制作为活动星系核的反馈过程具有重要意义的能量和热气体输入到星系间介质(IGM),因为它是相当少的方向性比从喷流。
2007-08-21 astro-ph