Chandra Spectroscopy of Pulsars and their Wind Nebulae
我们目前的初步结果,从一个系统的光谱研究的恒星和他们的风星云使用钱德拉X射线天文台。钱德拉望远镜高超的空间分辨率使我们能够将致密天体的光谱与其周围星云的光谱区分开来。具体而言,六蟹状的星云,我们比较光谱拟合的平均脉冲星风星云(PWN)的中央核心使用吸收幂律模型的排放。这些结果表明PWNe和脉冲星核心的体平均光子指数(Gamma)之间存在经验关系; Gamma_PWN = 0.8 X Gamma_core + 0.8。发现PWNe的光子指数落在1.3 < Gamma_PWN < 2.3的范围内。我们建议,在这里观察到的星的形态和光谱特征似乎表明一致的发射机制共同所有年轻的星。我们指出,以前的光谱结果获得的大多数X射线天体可能是由PWN发射污染。
2001-12-04 astro-ph
From Pulsar Spin to Pulsar Wind: The Spectral Connection?
我们目前的初步结果,从一个系统的光谱研究的恒星和他们的风星云使用钱德拉X射线天文台。钱德拉望远镜高超的空间分辨率使我们能够将致密天体的光谱与其周围星云的光谱区分开来。具体而言,六蟹状的星云,我们比较光谱拟合的平均脉冲星风星云(PWN)的中央核心使用吸收幂律模型的排放。这些结果表明,PWNe和脉冲星核心的体平均光子指数之间的经验关系; Gamma_{PWN} = 0.8倍Gamma_{Core} + 0.8。发现PWNe的光子指数落在1.3 < Gamma_{PWN} < 2.3的范围内。我们建议,在这里观察到的星的形态和光谱特征似乎表明一致的发射机制共同所有年轻的星。我们指出,以前的光谱结果获得的大多数X射线天体可能是由PWN发射污染。
2002-08-30 astro-ph
Status of Identification of VHE gamma-ray sources
随着切伦科夫望远镜如H.E.S.S.的最新进展,甚高能(VHE)伽马射线天文学领域最近进入了一个新时代,其中首次可以研究银河系源的种群,例如脉冲星风星云(PWNe)或超新星遗迹(SNRs)。然而,虽然一些新的源可以通过位置重合以及通过一致的多波长数据与其他波长的已知对应物相关联,但大多数源仍然没有最终确定。接下来,银河系H.E.S.S.资料来源将用于说明身份查验的状况,根据这一状况将身份查验分类,并指出尚未解决的问题。
2006-09-20 astro-ph
Chandra Studies of Nonthermal Emission from Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae
虽然超新星遗迹(SNRs)长期以来一直被认为是宇宙射线的主要来源,但直到最近,X射线观测才确定了几个以非热辐射为主的壳型SNRs,从而揭示了能量远远超出典型热谱的冲击加速电子。其中两个SNRs被探测为VHE伽马射线源,在其他残骸中,激波速度和电子温度之间的差异指向一个强大的宇宙射线成分,它以牺牲热气体为代价而蓬勃发展。无线电,X射线和伽马射线发射的建模提供了对粒子加速的约束以及该机制繁荣的介质的属性。蟹状脉冲星风星云(PWNe)的特征是一个终止激波,在这个激波处,风被迫加入外层星云的缓慢膨胀。这些冲击波也是粒子被提升到高能量的场所;蟹状星云的X射线发射,以及VHE伽马射线所观测到的逆康普顿辐射,意味着电子的能量超过~100 TeV。最近的X射线观测已经开始揭示蟹状星云和其他PWNe星云中的这些激波区,现在使我们能够限制脉冲星风的性质以及外部星云中的流动条件。在这里,我提出了一个简短的概述,最近的研究与钱德拉X射线天文台,这些冲击加速区的属性终于被揭示。
2002-12-16 astro-ph
Non-Thermal X-ray Properties of Rotation Powered Pulsars and Their Wind Nebulae
利用Chandra和XMM-Newton观测数据,对27个年轻的旋转动力星云(RPP)和24个脉冲星风星云(PWNe)的非热X射线辐射进行了统计研究。我们分别得到了RPP和PWNe的X射线亮度和光谱,并研究了它们的分布和相互关系以及与脉冲星转动参数的关系。在对相关分析中,我们发现:(1)X射线脉冲星和PWN的(2-10 keV)光度(L_{psr}和L_{pwn})与脉冲星自旋下降功率Edot和特征年龄有很强的相关性,由数据的简单线性拟合得到的标度为L_{psr} \propto Edot^{0.92 \pm 0.04}和L_{pwn} \propto Edot^{1.45 \pm 0.08}(2)L_{psr}与脉冲星周期P和周期导数Pdot也可能存在弱相关,而L_{pwn}只与Pdot存在类似的弱相关;(3)PWN光子指数Gamma_{pwn}与L_{pwn}及L_{pwn} /Edot呈正相关。我们还发现,PWN的X射线亮度通常是1至10倍大于从下面的脉冲星,和PWN的光子指数的范围跨越~1.5 ~2。PWN谱特性的统计研究支持粒子风模型,其中X射线发射电子被风的终端激波加速。
2008-03-27 astro-ph
X-ray Spectra of Young Pulsars and Their Wind Nebulae: Dependence on Spin-down Energy
根据Chandra X射线天文台对9颗明亮的类蟹状脉冲星系统的观测研究,提出了一个年轻的旋转动力脉冲星及其星云光谱的观测模型。发现这些脉冲星(PSR)的X射线谱与其相关的脉冲星风星云(PWNe)的X射线谱之间存在显著的相关性,两者都是自旋下降能量Edot的函数。这些天体的2 - 10 keV光谱的特征在于吸收的幂律模型,光子指数,伽玛,在0.6 <伽玛_PSR < 2.1和1.3 <伽玛_PWN < 2.3的范围内,分别为恒星和它们的星云。将这两组指数相关的线性回归拟合产生Gamma_PWN = 0.86 +/- 0.20 +(0.72 +/- 0.13)X Gamma_PSR,相关系数为r = 0.96。发现这些恒星的光谱变陡为Gamma = Gamma_max + alpha / sqrt(Edot),Gamma_max提供了年轻旋转动力恒星光谱斜率的观测极限。这些结果揭示了年轻的脉冲星系统的基本特性,允许新的观测约束模型的脉冲星风发射,并提供了一种方法来预测这种系统的能量时,缺乏检测到的脉动。
2003-03-07 astro-ph
Observation of the Supernova Remnant IC 443 with VERITAS
壳型超新星遗迹(SNRs)在膨胀的遗迹和扫起的星际介质之间的激波前沿加速粒子。如果这些粒子包括质子和原子核,那么极高能量的伽马射线发射可能是由宇宙射线与本地星际介质相互作用产生的π介子衰变引起的。对于与附近的分子云(例如IC 443)相互作用的SNR,增强的物质密度提供了可以放大伽马射线发射的目标介质。IC 443还包含脉冲星风星云(PWN)CXNOJ 061705.3 +222127。PWNe是银河系中最丰富的甚高能伽马射线源,它产生于脉冲星风与周围介质碰撞时形成的激波。VERITAS是一个由四个12米望远镜组成的阵列,专门用于100 GeV以上能带的伽马射线天文学。位于Mt。位于亚利桑那州南部的霍普金斯,VERITAS在2006-2007赛季期间以2-,3-和4-望远镜观测模式运行。在这个演讲中,来自三个望远镜的观测结果的复合超新星遗迹IC 443在2006-2007赛季进行了讨论。
2007-09-27 astro-ph
Associations of Very High Energy Gamma-Ray Sources Discovered by H.E.S.S. with Pulsar Wind Nebulae
H.E.S.S.切伦科夫成像望远镜阵列发现了一些以前未知的伽马射线源,这些伽马射线源位于100 GeV以上的甚高能量(VHE)区域。H.E.S.S.具有良好的角分辨率。(每个事件约0.1度),以及它的灵敏度(蟹状星云通量的百分之几)和宽5度视场,与以前的仪器相比,允许更好地约束搜索对应物。在一些情况下,H.E.S.S.与脉冲星风星云(PWNe)的结合支持的位置和形态的证据,多波长观测,和合理的PWN模型参数。其中包括复合超新星遗迹G 0.9+0.1和MSH 15-52中的振子,最近发现的船帆座X星云,笑翠鸟复合体中的两个新来源,以及HESS J1825-137与PSR B1823-13的关联。这些更好地建立协会的属性进行审查。H.E.S.S.发现的一些其他来源位于高自旋下降功率的恒星附近,但相关的证据不太完整。这些可能的关联也进行了讨论,在现有的多波长数据和合理的PWN的情况下。
2006-11-22 astro-ph
Search for Pulsar Wind Nebula Associations of Unidentified TeV Gamma-Ray Sources
许多最近发现的TeV伽马射线源与脉冲星风星云(PWNe)有关。事实上,它们代表了TeV能量的银河系源中最多的一类。此外,HESS还发现,在银河平面的调查中,TeV伽马射线源的人口仍然没有确定的对应物在更长的波长。对于其中一些源,脉冲星是一个明显的关联,它通常位于TeV伽马射线发射的扩展区域内。这些特殊的HESS源是尚未解决的脉冲星风星云的有希望的候选者。在这里,我们已经进行了系统的搜索X射线对应的源,使用钱德拉档案数据,在空间范围内的身份不明的HESS源。在钱德拉磁场中发现了许多X射线源。其中两颗CXOU J161729.3-505512和CXOU J170252.4-412848特别令人感兴趣,因为它们分别与脉冲星PSR J1617-5055和PSR J1702-4128具有出色的位置重合性。第一个源是扩展的,有一个半径为2.6弧秒(FWHM)的明亮核心,但可以看到大约20弧秒的发射。第二个要微弱得多,仅以边缘显著性(4.6 sigma)检测到。它也可能稍微延长,尽管由于统计数据非常有限,情况相当不确定。对一颗中年脉冲星(PSR J1913+1011)的钱德拉存档数据的分析没有发现在脉冲星位置及其周围或其可能的TeV伽马射线对应物(HESS J1912+101)的重心有任何统计上显著的过量。我们讨论了结果的影响。
2008-04-11 astro-ph
High Energy Processes in Pulsar Wind Nebulae
年轻的超新星会产生相对论性的风,这些风与超新星爆炸时喷出的物质和周围的星际气体相互作用。粒子在脉冲星风中或在风与周围介质碰撞产生的冲击中被加速到非常高的能量。由于相对论轻子与磁场和低能辐射(同步辐射源、热辐射或微波背景辐射)的相互作用,产生的非热辐射具有最低可能的能量,最高可达$\sim$ 100 TeV。高能量(TeV)的伽马射线发射最初是从蟹状星云观测到的,最近又从其他几个天体观测到。HESS切伦科夫望远镜最近的观测首次允许研究高能发射源的形态,显示出意想不到的光谱特征。它们也可能被解释为由于强子的加速。然而,PWNe中的粒子加速理论和辐射生产模型仍处于发展的早期阶段,因为很明显,这些物体的现实建模应包括它们的时间演化和三维几何形状。在本文中,我们集中在试图建立一个模型的高能过程内的PWNe,其中不仅存在相对论轻子,但也强子内的星云。这种模型还应该考虑到星云随时间的演化。基于这样一个模型的可能的高能量的期望进行了讨论的背景下,新的观察。
2006-10-11 astro-ph
Chandra View of the Unidentified TeV Gamma-ray Source HESS J1804-216
我们提出了高分辨率的X射线图像与钱德拉X射线天文台的领域,包含身份不明的TeV伽马射线源HESS J1804-216。总共检测到11个离散源,在整个视场上具有> 5 σ的后验显著性。其中,只有一个,指定为CXC180351.4 -213707,是显着延长。该源距离射电脉冲星PSR J1803-2137约40”,这是钱德拉观测的目标,但没有在X射线中检测到。一个自然的问题是这两个来源是否有物理联系。虽然可以想象,CXCRJ 180351.4 -213707可能与一个以前未知的超新星遗迹(SNR)有关,脉冲星诞生于其中,但同样合理的是,它可能是一个脉冲星风星云(PWN),由另一颗脉冲星提供动力,其发射远离我们。在这两种情况下,我们认为,CXOJ 180351.4 -213707可能是HESS J1804-216的X射线对应物,基于银河TeV伽马射线源主要是SNRs或PWNe的事实。源的X射线光谱可以很好地拟合幂律,尽管由于大的统计不确定性,该模型没有很好地约束。光谱似乎很硬,最佳拟合光子指数约为1.2。在假设CXOJ 180351.4 -213707是HESS J1804-216的X射线对应物的情况下,我们试图将X射线和TeV辐射模拟为来自相对论电子的同步辐射和逆康普顿散射辐射。我们简要讨论一下结果。
2006-10-24 astro-ph
Precessing jets interacting with interstellar material as the origin for the light curves of gamma-ray bursts
本文提出了一个具有外特征的内激波模型,用来解释伽马射线暴复杂的光变曲线。冲击波在相对论性粒子的旋进束与星际介质的相互作用中产生伽马射线。每次粒子束通过与观测者相同的视线时,星际介质就被向外推。在激波形成之前,介质和粒子束之间的后续相互作用被延迟了粒子要行进的额外距离。这导致自然延迟,并导致产生的伽马射线暴光变曲线的内在不对称性。此外,我们考虑到冷却的电子-质子等离子体在冲击区域,这引起了指数衰减的伽马射线通量。这些效应与超相对论粒子的旋进喷流相结合产生的光变曲线可以直接与观测到的伽马射线暴光变曲线相比较。我们通过拟合一些观测到的伽马射线暴来说明这个模型,这些暴很难用旋进喷流来解释。用遗传算法,我们能够符合几个观察到的伽马射线暴具有显着的精度。我们发现,对于不同的突发所观察到的通量,假设各向同性发射,很容易变化超过四个数量级的能量产生的内在。
2001-08-17 astro-ph
Gamma-ray bursts, BL Lacs, Supernovae, and Interacting Galaxies
在星暴星系相互作用的恒星形成框架内,讨论了红类星体、BL Lac和Blazar与伽马射线暴之间的联系。提出了伽马射线暴主要发生在恒星形成区的星暴环境中,是由相互作用系统中形成的超大质量沃尔夫-拉叶星的核塌缩引起的。在这种相互作用的环境中,恒星的形成导致超新星爆炸。当恒星爆炸时,冲击波向外传播并与周围的介质碰撞,形成一个高密度的超级壳层,在那里开始了激烈的恒星形成;随后,壳层内的超新星爆炸导致壳层向外膨胀。在另一个恒星形成的场景中,大型富含气体的低表面亮度(LSB)旋涡星系之间的相互作用导致了它们潮汐尾的碎裂。这些碎片云坍缩成致密的矮星,并经历快速的恒星形成。在这样的相互作用的情况下,大多数类星体被观察到,我们讨论的镁II吸收线GRB 970508,其光谱类似于BL Lac对象,和GRB 971214的光谱演化,也可能表明一个类似的连接。除了BL Lac连接,最近在附近星系中发现的GRB 980425表明不对称的超新星爆炸会产生相对论性喷流。我们提出,伽马射线光变曲线出现由于逆康普顿散射的软光子从相对论性的等离子体斑点在射流中移动。这揭示了超新星爆炸的机制,产生了相对论性喷流。
1998-10-30 astro-ph
Prompt TeV Emission from Cosmic Rays Accelerated by Gamma Ray Bursts Interacting with Surrounding Stellar Wind
在长时间伽马射线暴的内部冲击波中被加速的质子可以通过转换成中子而作为宇宙射线逃离火球。这些中子在恒星风气泡内的强子相互作用将通过中性介子衰变和风磁场中带电π介子衰变电子的同步辐射产生TeV伽马射线。这种伽马射线应该可以通过目前运行和即将到来的地面探测器从附近的伽马射线暴中观测到。
2008-11-24 astro-ph hep-ph
Particle Acceleration in Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae
虽然超新星遗迹(SNRs)长期以来一直被认为是宇宙射线源的主要候选者,至少能量高达~10^14 eV,但直到过去几年才发现SNRs中这种高能粒子的直接证据。几个壳型SNRs的X射线观测现在已经揭示了以非热发射为主的站点,表明电子人口的能量远远超出了这种SNRs的典型热分布。在其他遗迹中,激波速度和电子温度之间的差异指向了一种强烈的宇宙射线成分,这种成分基本上是以牺牲气体的热成分为代价的。无线电,X射线和伽马射线发射的建模提供了强有力的约束的加速机制,以及周围介质中的机制繁荣的属性。在一些SNR的最内部区域,粒子加速发生在不同的尺度上。据了解,蟹状脉冲星风星云(PWNe)的形成需要存在一个终止激波,在该激波处,相对论性脉冲星风被迫加入外层星云的缓慢膨胀。虽然加速机制必然不同,但这些冲击也是粒子被提升到高能量的场所。在蟹状星云中,光丝标记了这一终止激波的位置。最近的X射线观测已经开始揭示其他PWNe中的终止激波区,并且现在允许我们限制脉冲星风的性质以及外部星云中的流动条件。在这里,我提出了一个总结的属性,在这两个不同的地区的信噪比的冲击加速,并回顾最近的观测结果中,终于被揭示的属性的冲击。
2002-05-28 astro-ph
Towards a Model for the Progenitors of Gamma-Ray Bursts
我们考虑模型伽马射线暴中,准直喷流扩展到均匀介质或恒星风环境,并计算预期的余辉时间行为。我们表明:(i)在一个休息和更快的衰减,余辉应该表现出一个扁平化,这可能是在无线电和光学波段检测;(ii)只有在时间远短于一天的观测可以清楚地区分一个火球与均匀介质的相互作用和一个与恒星风的相互作用。使用我们的研究结果,我们表明,约束可以放在祖模型。特别是,现有的数据表明,虽然一些长持续时间的爆发可能是由大质量恒星的坍缩产生的,但几乎可以肯定的是,不是所有的长持续时间的爆发都是由这样的祖先产生的。
1999-11-10 astro-ph
On the Possibility of Identification of a Short/Hard Burst GRB 051103 with the Giant Flare from a Soft Gamma Repeater in the M81 Group of Galaxies
光变曲线,能量特性,和本地化的短/硬GRB 051103爆发被认为是。在附近的M81群相互作用星系的软伽马中继站的巨型耀斑有利于确定这一事件的证据进行了讨论。
2006-09-22 astro-ph
Very-High-Energy Gamma Rays from a Distant Quasar: How Transparent Is the Universe?
大气层切伦科夫伽马射线望远镜MAGIC是为低能量阈值设计的,它探测到了来自遥远的准恒星射电源(简称:射电类星体)3C 279的巨大耀斑的极高能量伽马射线,距离超过50亿光年(红移为0.536)。以前没有在非常高能量的伽马辐射中观察到类星体,这也是探测到的发射超过50千兆电子伏伽马射线的最遥远的物体。由于高能伽马射线可能会因与宇宙中的漫射背景光相互作用而停止,因此MAGIC的观测意味着这种光的数量很低,与星系计数中已知的一致。
2008-07-17 astro-ph