Cosmic Ray Acceleration at the Forward Shock in Tycho's Supernova Remnant: Evidence from Chandra X-ray Observations
我们目前的证据宇宙射线加速在前向冲击波在第谷的超新星遗迹(SNR)从三个X射线观测:(1)接触不连续的接近前向冲击波,或冲击波,(2)从第谷的边缘发射的形态,和(3)边缘发射的光谱性质。我们确定的位置的冲击波(BW),接触不连续性(CD),和反向冲击波(RS)周围的第谷的超新星遗迹的边缘,使用主成分分析和其他方法适用于新的钱德拉数据。BW的方位角平均半径为251”。对于CD和RS,我们发现平均半径分别为241”和183”。考虑到投影效应,我们发现比值为1:0.93:0.70(BW:CD:RS)。我们发现这些值与SNR演化的绝热流体动力学模型不一致。CD:BW比可以解释,如果宇宙射线加速离子发生在前向冲击。RS:BW的比率,以及强烈的Fe Ka发射从第谷喷出物,意味着RS是不是加速宇宙射线。我们还提取径向轮廓的约34%的边缘的第谷和比较它们的模型的表面亮度轮廓背后的BW的一个纯粹的热等离子体与绝热冲击。观察到的边缘形态比模型预测的更强烈,表明这种热发射在这里是不可信的。光谱分析也暗示边缘辐射本质上是非热的,这进一步支持了第谷的前向激波加速了宇宙射线的观点。
2005-07-20 astro-ph
Magnetic Field Amplification in Tycho and other Shell-type Supernova Remnants
结果表明,放大的磁场在超新星遗迹(SNR)发生在所有六个对象的形态测量,目前可在硬X射线连续在几千电子伏。对于三个典型的对象(SN 1006,Cas A和Tycho的SNR)的非线性含时加速理论已经成功地应用到现在,全球的理论和当地的观测场强非常一致,此外,这表明所有年轻的SNR表现出放大效应作为一个非常有效的加速核宇宙射线(CR)的结果在外部冲击。由于这似乎是经验的情况下,我们可以扭转的论点,并考虑作为衡量核CR加速度场放大,它确实被认为是在放大的领域加速允许CR光谱从SNR达到膝盖的频谱,或在特殊的对象,甚至超过。上述结果进一步用于研究年轻信噪比中场放大的时间演化。虽然数据的不确定性使我们无法就这一点得出精确的结论,但它们相当清楚地表明,如果激波速度足够高,V_s > 10^3 km/s,则进入激波的气流的磁场能量密度和动能能量密度之比约为百分之几,而且在信噪比演化过程中,这一比值几乎保持不变。随着年龄的增长,最高能量核粒子从其来源的逃逸变得越来越重要,并且在扫掠阶段结束后,随着时间的推移,π ^0衰变伽马射线发射光谱的截止也会减少。同时,随着源年龄的增加,轻子伽马射线通道的相对重要性将增加。
2004-12-07 astro-ph
An INTEGRAL/IBIS view of Young Galactic SNRs through the 44Ti gamma-ray lines
本文介绍了INTEGRAL/IBIS对Cas A、Tycho和Vela Junior超新星遗迹44 Ti谱线发射的初步观测结果。这种放射性原子核被认为只在超新星爆炸的第一阶段产生。它的寿命约为87年,是年轻SNR的最佳指标,例如GRO/COMPTEL和BeppoSAX在已知最年轻的银河SNR Cas A中检测到44 Ti。在本文中,我们将集中在这个SNR,我们确认检测44钛,并指出重要的是要知道的硬X射线连续体的性质,第谷SNR,其中没有任何迹象的44钛的报告,和船帆座少年,其中声称检测44钛与COMPTEL仍然是有争议的。INTEGRAL/IBIS观测对这些SNR的性质和爆炸期间发生的核合成带来了新的限制。
2006-02-14 astro-ph
The high energy gamma-ray emission expected from Tycho's supernova remnant
用超新星遗迹中宇宙线加速的非线性动力学模型描述第谷超新星遗迹的性质。膨胀特性和非热射电和X射线发射光谱的观测,假设是同步辐射源,被用来约束系统的整体动力学演化和粒子加速参数,除了已知的距离和热X射线观测的独立估计。结果表明,一个非常有效的生产核宇宙射线,导致强烈的冲击修改,和一个大的下游磁场强度B_d约240 μ G的复制所观察到的同步辐射从无线电到X射线频率。该磁场强度仍在有效磁场的上限范围内,与加速过程一致。π ^0衰变的伽马射线通量在能量低于1 TeV时,比宇宙微波背景的逆康普顿(IC)通量稍大,在10 TeV时占主导地位。预测的TeV伽马射线通量是一致的,但接近最近获得的HEGRA非常低的上限。未来在E_γ ~ 10 TeV的探测将清楚地表明强子发射。
2002-10-08 astro-ph
A cosmic-ray precursor model for a Balmer-dominated shock in Tycho's supernova remnant
我们提出了一个依赖于时间的宇宙射线修正激波模型,计算的H-α发射率分布与Lee等人(2007)在Tycho超新星遗迹中g节点处Balmer主导激波之前的H-α通量增加非常一致。宇宙线分量对热分量的反反应在双流体近似下处理,并且我们包括热粒子注入和由于前体中的声学不稳定性引起的能量转移。我们的模型的瞬态,描述了当前状态的冲击在节点g,发生在从热气体为主的冲击到光滑的宇宙射线为主的冲击的演变过程中。假设到第谷遗迹的距离为2.3 kpc,我们得到的宇宙射线扩散系数、注入参数和能量传递的时间尺度分别为10^{24} cm^{2} s^{-1}、4.2x10^{-3}和426 y。我们还研究了快速(300 km s^{-1} - 3000 km s^{-1})、时间渐近稳定激波的参数空间,并确定了一个解的分支,在这个分支中,宇宙线前兆的温度通常达到2- 6 × 10 ^{4} K,而通过前兆的气流的整体加速度小于10 km s^{-1}。这些解决方案属于低宇宙射线加速效率的制度,是相对不敏感的冲击参数。这种低宇宙射线加速效率的解决方案分支可以提供一个自然的解释,在许多超新星遗迹的非辐射冲击中观察到的H-α窄分量的线加宽。
2008-09-15 astro-ph
Search for an evidence of Fermi acceleration for SNR in a time dependence of metal abundance
Hughes等人(1998)发现超新星遗迹金属丰度(SNR)与时间的关系。我们解释这种时间依赖性是由于费米加速。如果这种解释是正确的,那么这个时间尺度存在金属丰度依赖性。然而,我们没有发现费米加速的证据。
2004-03-10 astro-ph
Particle Acceleration and Gamma-Ray Production in Shell Remnants
在TeV伽马射线中观测到了一些邻近北半球的壳型超新星遗迹(SNRs),但迄今为止还没有发现。这一失败要求对SNR的伽马射线发射的理论论据进行批判性的重新评估。本文用全动力学理论讨论了壳型固体火箭发动机中的扩散激波加速问题。重点也给出了VHE伽马射线生产由于SN祖发现自己在环境条件下可能存在的问题。观测上限的伽马射线通量的理论预测进行了比较。本文讨论了TeV能量下电子感生逆康普顿γ射线发射的X射线幂律连续体观测的经验参数与来自相同物体的核子π-零衰变发射的关系。最后,一个点是最简单的情况下,超新星Ia,预计爆炸在一个统一的拱星介质。这里特别是最近探测到的SN 1006的南半球残骸与第谷的SNR进行了比较。根据两个遗迹的假设参数,SN 1006被初步确定为TeV伽马射线发射主要由逆康普顿辐射的遗迹。第谷可能是一个占主导地位的π零衰变伽马射线源。
1997-11-18 astro-ph
The Cosmic Ray - X-ray Connection: Effects of Nonlinear Shock Acceleration on Photon Production in SNRs
年轻超新星遗迹(SNR)激波中的宇宙线产生被认为是有效的和强非线性的。在非线性扩散冲击加速中,压缩比将高于试验粒子,冲击温度将低于试验粒子,Rankine-Hugoniot关系预测。此外,气体加热到X射线发射温度与宇宙射线电子和离子的加速强烈耦合,因此修改冲击的非线性过程影响从无线电到伽马射线的整个波段的发射,并且可能对X射线线模型产生强烈影响。在这里,我们应用非线性加速度的代数模型,结合SNR演变,来模拟Kepler SNR的无线电和X射线连续谱。
2000-03-15 astro-ph
Hydrodynamic Simulation of Supernova Remnants Including Efficient Particle Acceleration
一些超新星遗迹(SNRs)显示非热X射线被认为是来自冲击加速TeV电子的同步辐射。这些TeV电子的存在有力地表明,SNRs中的激波是银河系宇宙射线(CR)的来源。此外,有令人信服的证据,从个别信噪比的宽带研究和其他地方,在信噪比的粒子加速过程可以是有效的和非线性的。如果SNR冲击是有效的粒子加速器,则CR的产生影响冲击加热的X射线发射气体的热性质和SNR演变。我们报告的技术,耦合非线性扩散冲击加速,包括反向反应的加速粒子的结构上的前进和反向冲击,与SNR演变的流体动力学模拟。与忽略CR的模型相比,将相当大一部分冲击能量放入CR中的最重要的流体动力学效应是更大的冲击压缩比和更低的冲击气体温度。我们比较了我们的结果,它使用了加速过程的近似描述,与一个更完整的模型,其中解决了完整的CR输运方程(即,Berezhko等人,2002),并发现CR频谱的SNR寿命和不断变化的冲击压缩比的总和非常一致。讨论了粒子加速和信噪比动力学之间的耦合对解释宽带连续谱和热X射线观测的重要性。
2003-08-19 astro-ph
On the possible reason for non-detection of TeV-protons in SNRs
冲击波加速理论预测最大粒子能量仅受加速时间和冲击波的大小(几何形状)的限制。这导致了对SNR冲击中可实现的银河宇宙射线能量的乐观估计。这些估计意味着,加速粒子,虽然没有强烈的冲击波的结构(测试粒子的方法),但散射的强大的自生阿尔芬波(湍流助推)需要快速加速他们。我们证明,这两个假设是在冲突时,适用于宇宙射线加速到“膝盖”的能量所需的年龄的信噪比。我们研究了加速度非线性(加速粒子的冲击修正)和波的产生对加速过程的综合影响。我们表明,折射的自生波的等离子体流的减速所产生的高能粒子的压力,导致这些粒子的损失增强。这种效应减慢了加速度,并改变了截止点附近粒子谱的形状。TeV发射观测SNR残留的影响进行了讨论。
2001-12-03 astro-ph
Intrinsic energy cut-off in diffusive shock acceleration: possible reason for non-detection of TeV-protons in SNRs
冲击波加速的线性理论预测最大粒子能量仅受加速时间和冲击波大小的限制。我们研究的加速度非线性(冲击修改加速粒子,必须存在于强烈的天体物理冲击)和传播的阿尔芬波,负责粒子约束的冲击波阵面的综合效果。我们发现,在非线性修正流中,波折射到更大的波数会导致动量范围p_max/R <p <p_max内粒子损失的增加,其中R> 1是流的非线性预压缩,p_max是常规的最大动量,如果没有折射,可以达到。
2001-07-14 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration by Supernova Shocks
我们分析了最近的测量结果的非热发射从个别超新星遗迹(SNRs)和它们的对应关系的非线性动力学理论的宇宙射线(CR)加速SNRs。结果表明,该理论与实验数据吻合较好,并为磁场放大条件下信噪比的有效CR产生提供了有力的证据。磁场放大导致CR最大能量的显著增加,从而使在SNR中加速的CR谱在~10^17 eV能量范围内符合银河CR谱形成的要求。
2008-09-04 astro-ph
Effect of energy losses and interactions during diffusive shock acceleration: applications to SNR, AGN and UHE Cosmic Rays
我讨论的形状所产生的扩散冲击加速粒子的频谱的高能量端的存在下(i)额外的扩散逃逸从加速器,(ii)连续的能量损失,(iii)能量变化所产生的相互作用。截止点附近的光谱形式对这些过程以及扩散系数和压缩比的动量依赖性很敏感,因此被加速粒子发射的任何辐射的光谱都可以反映加速区的物理条件。本文的结果可用于解释超新星遗迹(SNR)、活动星系核(AGN)和超高能宇宙射线加速源(UHE CR)等天体的光谱能量分布。除了极近的源之外,加速过程中UHE CR谱上的谱特征在传播过程中将被很大程度地侵蚀,但是在UHE CR与辐射相互作用中产生的UHE中微子的谱,无论是在宇宙线加速过程中还是随后通过宇宙微波背景辐射的传播过程中,包含足够的信息,以确定UHE CR在加速后的截止动量,以进行合理的假设。皮埃尔俄歇天文台对这些UHE中微子的观测可能有助于确定最高能量宇宙射线的来源。
2004-01-24 astro-ph
The blast wave of Tycho's supernova remnant
我们使用钱德拉X射线天文台研究在第谷超新星遗迹之间的冲击波和冲击喷出物界面或接触不连续的区域。这个区域包含了残骸中所有被冲击加热的气体和宇宙射线加速的历史。我们提出的第一次证据的显着的空间变化的X射线同步辐射的光谱陡峭的形式,从一个光子指数2.6的权利在冲击波的值为3.0几弧秒后。我们解释这一结果,随着无线电和X射线强度的配置文件使用自相似流体动力学模型,包括宇宙射线的反反应,占所观察到的爆炸波和接触不连续性之间的半径比。关于激波后磁场的演变有两种不同的假设:一种假设是磁场(在激波处被放大)仅仅由等离子体流携带,并且在激波后区域保持相对较高的水平[同步加速器损耗有限的边缘情况],另一种假设是放大的磁场在爆炸波之后被迅速衰减[磁阻尼情况]。这两种情况都很好地描述了X射线数据,但都未能解释观测到的无线电剖面。投影的同步辐射几乎没有留下空间,存在的热辐射从冲击周围介质。这只能在第谷超新星遗迹附近的震前环境介质密度低于0.6 cm-3的情况下得到解释。
2007-03-30 astro-ph
Shock Acceleration and Gamma-Ray Emitting Supernova Remnants
残骸膨胀外壳周围的扩散激波加速是SNR伽马射线起源的一个热门候选者。本文介绍了激波加速理论中的非线性效应及其对信噪比γ能谱的影响。这些效应描述了加速的宇宙射线对冲击等离子体的动力学影响,同时解决了流体流动中的非均匀性如何迫使宇宙射线的分布偏离纯幂律。这种偏差对于伽马射线光谱测定是至关重要的。我们的自洽蒙特卡罗方法来冲击加速是用来预测离子和电子分布,产卵中性π衰变,韧致辐射和逆康普顿发射组件的信噪比。我们演示了如何在500 GeV - 10 TeV范围内的临界能量以上的扩展SNR壳淬火加速度所施加的空间和时间限制,从而产生的伽马射线光谱截止是相当一致的惠普尔的TeV上限的EGRET不明来源的SNR协会。我们还讨论了电子注入冲击的作用及其影响的意义上的电磁组件的GeV-TeV的频谱形成。
1997-11-21 astro-ph
Supernova Remnants and GLAST
长期以来,人们一直推测超新星遗迹是银河系中宇宙射线的主要来源。过去十年的观测隆重地揭示了SNRs中粒子加速到接近宇宙射线谱膝盖的能量的直接证据。壳型SNRs的非热X射线发射揭示了多TeV电子,几个SNRs的动力学性质指向离子的有效加速。对TeV伽马射线发射的观测也证实了在几个遗迹中存在高能粒子,但关于这种发射是来自高能电子还是离子仍然存在相当大的争议。同样不确定的是导致有效粒子加速的确切条件。根据EGRET源的目录,我们知道有大量的银河伽马射线源,其分布与SNRs的分布相似。随着GLAST的分辨率和灵敏度的提高,将从这个群体中识别伽马射线SNR。它们的详细发射结构及其光谱将提供它们的环境与它们在其他波段中的光谱之间的联系,以约束发射模型并可能识别SNR中离子加速的直接证据。在这里,我总结了最近的观测和理论工作在宇宙线加速的信噪比,并讨论GLAST将带来我们对这个问题的理解。
2007-04-16 astro-ph
Particle Acceleration and Cosmic-Ray Origin in the Galaxy
在1990年的甚高能伽马射线天体物理学由于成像空气切伦科夫望远镜(IACTs)而取得了巨大的进步。自1989年首次探测到蟹状星云的TeV γ射线辐射以来,人们先后探测到了活动星系核、年轻脉冲星和超新星遗迹等几种类型的TeV γ射线源。在这些发现中,最近从几个SNR中探测到同步加速器X射线和TeV伽马射线发射是非常重要的。自宇宙线物理开始以来,SNR一直被广泛认为是银河系宇宙线起源的唯一候选者,但迄今为止很少有观测证据报道。这些不仅有望成为银河系宇宙线起源的线索,也有望成为理解扩散激波引起的粒子加速的线索。在这里,我介绍了我们的小组,CANGAROO,最近获得的结果,有关的电子和质子加速的证据在信噪比。
2002-11-07 astro-ph
High-energy particle acceleration in the shell of a supernova remnant
星际介质的能量密度中有很大一部分是以高能带电粒子(宇宙射线)的形式存在的。这些粒子的来源仍然不确定。虽然人们普遍认为,唯一能够提供加速银河系大部分宇宙射线所需能量的来源是超新星爆炸,而且即使在膨胀的超新星遗迹(SNR)冲击波中粒子加速的机制在理论上被认为是很好的理解,但在超新星壳中产生高能粒子的明确证据已经被证明是非常困难的。在这里,我们报告了SNR RX J1713.7-3946(G347.3-0.5)的观测结果,它是由ROSAT在X射线光谱中发现的,后来被声称是TeV能量(1 TeV=10^{12} eV)的高能γ射线源。我们给出了SNR的TeV γ射线图像:空间分辨的残余物具有类似于X射线中看到的壳形态,这表明非常高能量的粒子在那里被加速。能谱表明有效的加速带电粒子的能量超过100 TeV,与目前的想法粒子加速年轻的SNR冲击。
2004-11-18 astro-ph
Using X-ray observations to identify the particle acceleration mechanisms in VHE SNRs and "dark" VHE sources
甚高能量(VHE)伽马射线观测已被证明是非常成功的本地化VHE粒子的银河系加速网站。对壳型超新星遗迹的观测已经证实,在超新星爆炸波中,粒子被加速到VHE能量;然而,对这些天体中强子或轻子粒子成分的伽马射线数据的解释强烈依赖于X射线观测的输入。最大的银河系VHE源类包括脉冲星风星云,如在X射线中检测到的。然而,许多剩余的VHE来源至今仍未确定。通过对这些神秘的“黑暗”天体的X射线观测,人们希望解决以下问题:这些源的天体物理性质是什么?它们主要是电子加速器还是强子加速器?它们对整个宇宙射线能量收支的贡献是什么?本文的目的是提供一个概述了银河系VHE源人口的识别状态。
2007-10-17 astro-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
Cosmic Rays from SNRs and TeV Gamma-Ray Astronomy
银河系宇宙射线的起源仍然是一个亟待解决的问题,它是地基伽马射线天文学发展的主要动力。SNRs长期以来被认为是银河系宇宙射线加速的场所,一些SNRs产生伽马射线和非热X射线的证据表明,它们可能能够将粒子加速到多TeV的能量。然而,与此同时,在相同的整体模型框架(扩散冲击加速),是需要适应在TeV的能量上限施加在其他例子。这次审查将提出在TeV能量的SNR观测的状态,他们的解释,并讨论下一代地面仪器的相关参数和问题,他们的能力,以确认SNRs银河宇宙射线源。
2001-12-10 astro-ph
3-D Model of Broadband Emission from Supernova Remnants Undergoing Non-linear Diffusive Shock Acceleration
我们提出了一个三维模型的超新星遗迹(SNRs)的残留物的流体动力学演化建模一致的非线性扩散冲击加速发生在外部爆炸波。该模型包括粒子逃逸和扩散外的前向冲击波,粒子与任意分布的外部环境材料,如分子云的相互作用。我们包括同步辐射和冷却,韧致辐射,中性π介子生产,逆康普顿(IC),和库仑能量损失。板带光谱已计算出典型的参数,包括密集的区域的气体外部的1000岁的SNR。在本文中,我们描述了我们的模型的细节,但不试图详细适合任何特定的残数。我们也不包括磁场放大(MFA),即使这种影响可能是重要的,在一些年轻的残留物。在这个模型的第一次演示中,我们没有尝试对任何特定的残数进行详细的拟合。我们的目标是开发一个灵活的平台,它可以概括为包括MFA等效应,并且可以很容易地适应各种SNR环境,包括在恒定密度介质中爆炸的Ia型SNR和在超新星前风中爆炸的II型SNR。当应用到一个特定的SNR,我们的模型将预测宇宙射线光谱和多波长形态投影图像的仪器具有不同的空间和光谱分辨率。我们展示了这些光谱和图像的例子,并强调了在硬X射线,GeV和TeV的伽马射线波段的测量的重要性,用于调查加速机制中的关键成分,并推断TeV发射是否由IC从电子或中性π介子从质子产生。
2008-06-25 astro-ph
The Origin of Present Day Cosmic Rays: Fresh SN Ejecta or Interstellar Medium Material ? II Physics of the SNR shock wave acceleration
假设宇宙射线中的难熔元素起源于尘埃颗粒,我们研究宇宙射线起源模型的可行性,其中大部分当今的宇宙射线被加速出新鲜的超新星喷出物材料之前,它与平均星际介质(ISM)混合。我们的结论是,到目前为止,已经提出的新的喷出物的情况下有严重的缺陷,并无法解释已知的属性,今天的宇宙射线。这些缺陷包括:(1)前向超新星遗迹(SNR)激波对ISM质量的一小部分喷射物进行了处理;(2)在孤立的SNR中,新鲜的喷射物颗粒很难到达前向激波,即使颗粒确实到达了前向激波,预期的溅射产额也很小,特别是在激波之前;(3)新鲜的喷射物物质不可能主导弥漫的超气泡中的宇宙射线产生;以及(4)在新喷出物模型中,宇宙射线难熔元素和挥发性元素的产生之间缺乏联系。我们的结论是,在旧的,晕星中观察到的金属丰度的近线性增加,不能意味着今天看到的宇宙射线的一个显着的部分来自新鲜的超新星喷出物。这一结论得到了对当今宇宙射线成分的分析的支持,如迈耶和埃里森,这卷。
1999-05-05 astro-ph
Electron acceleration in SNR and diffuse gamma-rays above 1 GeV
最近观测到的四个超新星遗迹(SNR)的X射线同步辐射,加强了宇宙线电子在SNR加速的证据。我们表明,如果确实是这种情况下,当地的电子光谱将强烈依赖于时间,至少在大约30 GeV以上。时间依赖性源于一定体积内和一定时间间隔内SNR数量的泊松波动。就宇宙射线电子而言,银河系看起来像活跃的起泡瑞士奶酪,而不是一个稳定的,均匀填充的系统。我们的发现有重要的影响,银河系弥漫伽马射线发射的研究,其中一个强大的超过模型预测超过1 GeV最近已被报道。虽然这些模型依赖于指数为2.4的电子注入光谱-选择适合本地电子通量高达1 TeV -我们表明,电子注入指数约为2.0将a)与预期的泊松波动在本地可观察到的电子光谱和b)解释上述伽马射线超过1 GeV。2附近的电子注入指数也将对应于单个SNR的平均射电同步加速器光谱。我们用三维传播程序计算了整个银河系的电子能谱,发现1GeV以上的轻子γ射线产生的经度和纬度分布与γ射线过剩的相应分布相一致。我们最后指出,我们的模型意味着一个强大的系统的不确定性,在确定河外伽玛射线背景的光谱。
1998-06-11 astro-ph
Direct evidence of efficient cosmic ray acceleration and magnetic field amplification in Cassiopeia A
结果表明,超新星遗迹(SNRs)中宇宙线(CR)加速的非线性动力学理论以令人满意的方式描述了Chandra观测中获得的Cas A的壳型非热X射线形貌。经验参数集,如距离、源大小和总能量释放,是相同的,其再现了SNR的动力学性质和由CR产生的发射的光谱特性。在硬X射线能量下观察到的形态结构中的极小空间尺度是由于内部的大的有效磁场$B_d \sim 500$ $μ$ G,这不仅是同时需要的,而且足以实现空间积分的无线电和X射线同步加速器光谱与它们的计算形式之间的极好的一致性。产生如此大的有效场强的唯一合理的条件是一个非常有效的加速核CR组件。因此,钱德拉的数据首先证实了这样的推论,即Cas A确实以Cas A被认为是银河系CR源的主要类别的成员所需的高效率加速了核CR,其次,SNR中CR加速的非线性动力学理论是确定SNR中磁场值的可靠方法。
2004-04-09 astro-ph
The influence of the Alfvénic drift on the shape of cosmic ray spectra in SNRs
宇宙线加速在信噪比的存在下的Alfvénic漂移被认为是。结果表明,在放大磁场的存在下,加速粒子的光谱可能会相当软。
2008-07-17 astro-ph
A MODEL FOR THE RADIO EMISSION FROM SNR 1987A
SNR~ 1987 A的射电辐射观测可以用超新星爆炸波对电子的扩散冲击加速来解释。然而,根据这种解释,观测到的谱指数意味着气体次激波的压缩比大约是$2.7$,而不是强激波阵面所期望的$4$值。我们建议,在SNR~ 1987 A,离子也经历扩散加速的冲击,这是一个很可能是快速的过程。与电子布居不同,加速离子可以对气体动力学产生重要影响。我们计算这种耦合的气体和高能粒子动力学的基础上的双流体模型,其中加速的离子提供了一个额外的组件的总压力作用在流体上。通过加速并可能加热上游等离子体,最初的强激波被修改,并产生一个较弱的亚激波。电子的行为就像测试粒子。它们在演化的次激波处加速,向下游逃逸,并在扫过的磁场中发出同步辐射。两个模型被认为是为周围的祖:一个自由膨胀的风的数密度$n\propto r^{-2}$,和一个风的壳的密度更大的材料,创建一个停滞区的基本恒定的密度超出了立激波终止的自由风。我们的模型观测到的无线电光变曲线和相对陡峭的频谱SNR~ 1987 A使用类似的值的离子加速参数中使用的宇宙射线加速模型中的旧SNR,也可以包含高马赫数冲击,并找到一个很好的适合的情况下,终止冲击位于约$2\times 10^{15}\,$ m的祖。
1995-01-11 astro-ph