Tracing colliding winds in the UV line orbital variability of gamma-ray binaries
伽玛射线双星的辐射能量大部分超过10兆电子伏。非热辐射被认为是由旋转动力脉冲星的相对论风与其大质量伴星(O或Be)的恒星风相互作用产生的。一颗强大的脉冲星在大质量恒星的辐射驱动风中创造了一个充满相对论电子的扩展空腔。因此,观测到的来自恒星风的紫外共振线的P Cyg轮廓应该不同于单个大质量恒星。我们建议使用紫外线发射线来检测和限制伽玛射线双星中的碰撞风区域。我们计算的预期轨道变化的P天鹅配置文件依赖于相互作用的几何形状(设置的风的动量通量的比率)和视线的系统。我们预测LS 5039和PSR B1259-63的情况下几乎没有变化,与目前可用的LS 5039的HST观测结果一致。然而,在LS I+61 303的情况下,预期上接合和下接合之间存在变异性。
2011-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae in colliding-wind binaries: observational signatures in the first year
当一颗核心坍缩的超新星在一个双星系统中爆炸时,喷出物可能会遇到一个过密的壳层,在那里两颗恒星的恒星风之前发生了碰撞。在这项工作中,我们调查的超新星光变曲线上的时间尺度,从早期的闪光电离签名,爆炸后约一年的这种相互作用的影响。我们构建了一个模型的碰撞风壳在一个轨道双星系统,我们提供了一个解析表达式的壳的厚度和密度,我们校准与三维自适应网格细化流体动力学模拟探测不同比例的风动量和不同制度的辐射冷却效率。我们模拟了超新星喷出物与星周介质的角相关相互作用,并利用一个现实的冷却函数估算了激波辐射效率。我们发现,辐射冲击功率超过典型的IIP型超新星光度只有双红超巨星双星的质量比$q \gtrsim 0.9$,风质量损失率$\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_\odot\,\text{yr}^{-1}$,和分离之间约50和1500 AU。对于$q$较小的双星或风速较快的主星,所需的$\dot{M}$会增加。我们估计所有坍缩大质量恒星的$\ll 1\%$满足双星质量比和双星分离的条件。由于风壳碰撞而产生的散射光度最多比未受扰动的恒速风高出10倍,但与靠近恒星的风加速相关的更高密度提供了更强的信号。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-rays from the colliding wind binary WR 146
本文在碰撞星风(CSW)图象的框架下分析了大质量双星WR 146 R的X射线辐射。理论上的CSW模型光谱与观测到的WR 146 R的X射线光谱形状匹配良好,但它们大大高估了观测到的X射线通量(发射测量)。这是有效的情况下,在完全的温度均衡的情况下,并在部分电子加热的情况下,在冲击波前(不同的电子和离子温度),但有迹象表明,模型预测和观测之间的更好的对应关系,后者。为了协调模型预测和观测结果,WR 146的质量损失率必须比目前接受的该物体的质量损失率减少8 - 10倍(后者已经考虑到了成团)。没有多余的X射线吸收来自CSW建模。
2017-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Colliding Winds of WR 25 in High Resolution X-rays
WR 25是一个碰撞风双星系统,由一颗质量非常大的O2.5If*/WN 6主星和一颗O型伴星组成,其偏心轨道周期为208天。这些炽热的恒星具有强烈的、高度超音速的风,这些风相互作用,形成了一个明亮的X射线源,来自风碰撞冲击,其条件随着恒星的分离而变化。通过WR和O星风的不同视图提供了恒星在其轨道上移动时的轨道相位,允许以不容易甚至不可能的方式探索风结构。我们分析了WR 25的轴上Chandra/HETGS光谱,在近星点前不久,当系统发出的X射线是最亮的。从轴上的观察,我们约束的线通量,质心,和各种发射线的宽度,包括He三重态的Si XIII和Mg XI。我们也已经能够包括几个偶然的离轴HETG光谱从档案和研究他们的通量随相位的变化。这是第一份关于WR 25在X射线中的高分辨率光谱研究的报告。
2021-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion in massive colliding wind binaries and the effect of wind momentum ratio
我们进行了大质量碰撞风双星系统中的喷射风的数值实验,并对不同初始质量损失率下的次级星吸积进行了定量分析。我们设置一个由一颗亮蓝变星(LBV)和一颗沃尔夫-拉叶星(WR)组成的双星系统,通过改变LBV的质量损失率来获得不同的风动量比$η$。我们的模拟包括两组情况:一组是恒星静止的,另一组包括轨道运动。随着$η$的减小,碰撞的风结构移近次级风。我们发现,对于$η\lesssim 0.05$的吸积阈值达到和起源于不稳定性的团块吸积到二次。对于每一个$η$值,我们计算质量吸积率,并确定不同的区域中的$\dot{M}_{\rm acc}$ - $η$图。对于静态星,$0.001 \lesssim η\lesssim 0.05$的吸积是亚Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)吸积,平均吸积率满足幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.73}$。吸积不是连续的,而是随着$η$减小而从零星变化到较大的占空比。对于$η\lesssim0.001$,吸积在时间上是连续的,吸积速率为BHL,高达0.4- 0.8倍。包括轨道运动的模拟给出了定性上类似的结果,对于亚BHL区域具有更陡的幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.86}$,并且较低的$η$作为吸积阈值。
2022-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-Thermal Radio Emission from Colliding-Wind Binaries
在碰撞风双星中,冲击会将一部分电子加速到相对论速度。然后这些电子发射无线电波长的同步辐射。我们是否能探测到这种辐射,取决于两种成分的恒星风中自由-自由吸收区的大小。人们认为长周期双星是可以探测到的,而短周期双星则不然。因此,令人惊讶的是,发现天鹅座OB 2 No.8A(P = 21.9 d)确实显示出与轨道相位锁定的变化。为了研究这一点,我们发展了一个相对论电子产生(包括冷却和平流)和同步辐射通过星风的辐射转移的模型。使用这个模型,我们表明Cyg OB 2 No. 8A中的同步加速器发射区域确实延伸到自由-自由吸收区域之外足够远,以产生无线电通量的轨道锁定变化。该模型也可以应用于其他非热辐射源,并将证明在解释未来调查的观测结果,如COBRaS -天鹅座OB 2射电调查中是有用的。
2009-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D Hydrodynamic & Radiative Transfer Models of X-ray Emission from Colliding Wind Binaries
碰撞风双星(CWB)是X射线天体物理学的独特实验室。这些系统中的大质量恒星拥有强大的恒星风,速度高达3000 km/s $^{-1}$,它们的碰撞导致热等离子体(高达$\sim10^8$ K)发射热X射线(高达$\sim$ 10 keV)。许多X射线望远镜都观测到了CWB,包括朱雀,我们的工作旨在模拟这些X射线观测。我们使用三维光滑粒子流体动力学(SPH)来模拟风-风相互作用,然后执行三维辐射转移来计算出射X射线通量,通过X射线望远镜的响应函数折叠直接与观测比较。在这些程序中,我们提出了我们的模型,朱雀观测的多年周期,高偏心系统$η$船底座和WR 140。模型再现了远离近星点的观测结果,但只有$η$船底座的X射线光谱在近星点再现; WR 140模型在这个更复杂的阶段产生了太多的通量。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing the colliding winds of $η$ Carinae in He I
本研究利用Global Jet Watch天文台覆盖1.3个轨道周期的He I谱线数据,分析$\eta$ Carinae碰撞星风的动力学特征,构建双曲面几何模型拟合吸收速度偏差,为双星风动量平衡几何及质量损失纬度依赖性研究提供灵敏探测手段。
2023-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wolf-Rayet Colliding Wind Binaries
本文综述Wolf-Rayet碰撞风双星,探讨其极端恒星风现象及意外产生大量暖尘埃的机制,指出富碳WR星是必要条件,但物理机制尚待阐明。
2024-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-thermal radio emission from O-type stars. V. 9 Sgr
大质量双星系统中的碰撞风产生同步辐射,这是由于在碰撞风区域中的激波周围有一小部分电子被加速到相对论速度。我们研究了周期为9.1年的O型大质量双星9 Sgr = HD 164794的射电光变曲线。我们调查了无线电发射是否与轨道相位一致,我们确定了碰撞风区的一些参数。我们从甚大阵列(VLA)中减少了大量的存档数据,以确定在2,3.6,6和20 cm处的9 Sgr的射电光变曲线。我们还建立了一个简单的模型,解决了辐射转移在碰撞风区和恒星风。2厘米射电通量显示出明显的锁相变化与轨道。其他波长的行为不太清楚,主要是因为缺乏以9 Sgr为中心的观测。射电发射的高通量和几乎平坦的光谱形状表明,在所有轨道阶段,同步辐射在射电光曲线中占主导地位。该模型与2厘米观测值拟合得很好,使我们能够估计出在2厘米碰撞风区发射的同步辐射的亮度温度至少为4 × 10^8 K。这里使用的简单模型已经使我们能够获得关于碰撞风区域的重要信息。我们建议,9 Sgr是一个很好的候选人更详细的建模,碰撞风区域保持绝热在整个轨道,从而简化了流体动力学。
2013-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revealing the accelerating wind in the inner region of the colliding-wind binary WR 112
University of Michigan(密歇根大学);California Institute of Technology(加州理工学院);NASA/Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所 ASTRON);University of Groningen(格罗宁根大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩分校);Arkansas Tech University(阿肯色理工大学);NSF NOIRLab(美国国家科学基金会NOIRLab);Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);University of Delaware(特拉华大学);Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);National Astronomical Research Institute of Thailand(泰国国家天文研究所);University of Sydney(悉尼大学);Northwestern University(西北大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
WR 112通过揭示碰撞风双星中加速风的运动学特性,为测试多样化轨道架构下的碰撞风物理提供了基准系统。
2025-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Episodic Post-Shock Dust Formation in the Colliding Winds of Eta Carinae
船底座η星在近红外JHKL测光中显示出宽峰,大致与偏心双星系统的近星点通过时间相关。在修正了由于变薄的侏儒星云的消光减少而引起的长期变化后,这些峰值的红外光谱能量分布(SED)与1400-1700 K的热尘埃发射一致。然而,过量的SED显然是不一致的,过量完全是由于自由风或光球发射。因此,人们必须得出结论,与Eta Carinae的5.5年的变化相关的广泛的近红外峰值是由于热尘埃的热辐射。我建议,这种短暂的热尘埃的结果,从情节形成的颗粒内压缩后冲击区的碰撞风,类似于情节尘埃形成沃尔夫-拉叶双星系统,如WR 140或后冲击尘埃形成在一些超新星,如SN 2006 jc。这种尘埃在船底座伊塔星的形成似乎优先发生在近星通过附近和之后;近红外过量发射然后随着新的尘埃分散和冷却而消失。由于颗粒温度较高,且埃塔车的碳含量较低,这些颗粒可能由硅酸盐或类似的物质组成,而不是硅酸盐或石墨。在埃塔车的碰撞风中形成的尘埃显着影响我们对系统的理解,并讨论了几个可观察到的后果。
2009-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Fermi LAT view of the colliding wind binaries
碰撞风双星(CWB)一直被认为是可能的高能$γ$射线源,然而除了$η$ Car之外,没有发现其他系统。本文利用近7年的Fermi-LAT数据分析了7个CWB(WR 11,WR 70,WR 137,WR 140,WR 146,WR 147)的样本,通过理论建模,这些CWB被认为是最有希望的候选者。WR 11($γ^2$ Vel)在6.1 $σ$置信水平下被探测到,光子通量在0.1-100 GeV范围$(1.8\pm0.6)\times10^{-9}~\mathrm{ph~cm^{-2}~s^{-1}}$内,能量通量为$(2.7\pm0.5)\times10^{-12}~~\mathrm{erg~cm^{-2}~s^{-1}}$。在所采用的距离$d=340$ pc处,这对应于亮度$L=(3.7\pm0.7)\times10^{31}~\mathrm{erg~s^{-1}}$。该光度相当于总风动能功率的$\sim6\times10^{-6}$分数和注入该系统的风-风相互作用区域的功率的$\sim1.6\times10^{-4}$分数。WR 70和WR 140系统的高能量通量设定了上限。
2016-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-thermal radio emission from colliding-wind binaries: modelling Cyg OB2 No. 8A and No. 9
一些OB星显示出可变的非热射电辐射。非热发射是由于电子加速到高能量时发射的同步辐射。电子加速发生在双星系统中由辐射驱动的恒星风碰撞产生的强烈冲击中。在这里,我们提出了我们的模拟结果的两个碰撞风系统:天鹅座OB2号8A和天鹅座OB2号9。
2010-12-15 astro-ph.HE
Gamma-rays from the compact colliding wind region in Cyg OB2 #5
在这方面的贡献,我们模拟的非热辐射(从无线电到伽马射线)产生的紧凑的(和最近检测到的)碰撞风区的多恒星系统天鹅座OB2 #5。我们把我们的研究集中在所产生的伽马射线的可探测性上。
2012-10-10 astro-ph.HE
Magnetic fields, non-thermal radiation and particle acceleration in colliding winds of WR-O stars
非热辐射已被发现在WR星多年来在长波长光谱范围内,一般归因于同步辐射。要解释这种辐射,需要两个关键因素,即磁场和相对论性粒子。在强冲击下,粒子可以通过费米过程加速到相对论速度。因此,强同步辐射通常归因于WR双星。磁场也可能在冲击时被放大,然而磁场几何形状、强度及其在WR双星系统中对粒子加速的作用的实际情况仍然不清楚。在这项工作中,我们讨论了最近的发展,在风-风碰撞区的MHD模拟的数值模拟,耦合粒子加速过程相关。
2015-10-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
High resolution radio imaging of the two Particle-Accelerating Colliding-Wind Binaries HD167971 and HD168112
本研究利用欧洲甚长基线干涉测量网络对粒子加速碰撞星风双星 HD167971 和 HD168112 进行高分辨率射电成像,验证了快照式射电测量能有效识别粒子加速器并揭示长周期双星。
2024-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling the synchrotron emission from O-star colliding wind binaries
许多早型星都是双星系统。其中一些显示出具有周期性变化的无线电发射率。这种变化与相对论电子发射的非热同步辐射有关。将电子加速到高能量所需的强烈冲击是由辐射驱动的恒星风的碰撞产生的。研究O星碰撞风双星的非热辐射是必要的。本文介绍了我们对天鹅座OB2 No.9碰撞风模拟的初步结果。
2011-01-28 astro-ph.HE
On the binary nature of massive blue hypergiants: high-resolution X-ray spectroscopy suggests that Cyg OB2 12 is a colliding wind binary
蓝超巨星天鹅座OB 2 -12(B3 Ia+)是一个非常有代表性的成员,在一个鲜为人知的演化阶段的超大质量恒星。利用钱德拉天文台获得了它的高分辨X射线谱。计算PoWR模式大气以提供真实的风不透明度并建立风密度结构。我们发现,碰撞去激发是减少类氦离子SiXIV和MgXII的禁戒线的亚稳上能级的主要机制。模型与观测结果的比较表明,X射线发射产生于稠密的等离子体中,这些等离子体可能只存在于光球层或双星组件之间的碰撞风区中。所观察到的X射线光谱很好地拟合热等离子体模型,平均温度超过10 MK。天鹅座OB 2 -12中的风速不足以为如此高的温度提供动力,但双星系统中两股风的碰撞就足够了。我们利用档案资料来研究其他蓝超巨星的X射线性质。一般来说,这类恒星不会被发现为X射线源。我们认为,我们的新钱德拉观测天鹅座OB 2 -12可以最好地解释,如果天鹅座OB 2 -12是一个碰撞的风二进制拥有一个晚O型的同伴。这使得天鹅座OB 2 -12成为16颗已知超巨星中的第二颗双星系统。这个低的双星分数表明蓝超巨星可能是大质量双星演化的产物,在此期间它们要么吸积了大量的质量,要么已经与它们的伴星合并。
2017-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding wind binaries and gamma-ray binaries : relativistic version of the RAMSES code
伽马射线双星是由大质量恒星和非吸积脉冲星组成的碰撞风双星。粒子在冲击波的加速导致辐射从扩展的无线电辐射到伽马射线波段。预计相互作用区域将显示与恒星CWB的共同特征。利用流体动力学程序RAMSES进行数值模拟,重点研究了它们的结构和稳定性,发现Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)可以导致风之间的重要混合,破坏大尺度螺旋结构。为了研究脉冲星风的相对论性质的影响,我们将RAMSES扩展到相对论流体动力学(RHD)。脉冲星风和恒星风之间的相互作用的初步模拟显示出重要的相似之处与恒星碰撞风小相对论修正。
2012-12-17 astro-ph.HE
Colliding winds in WR21 and WR31 -- I. The X-ray view
XMM-Newton监测WR21和WR31双星,揭示星风碰撞引起的相位锁定X射线变化,软能段变化显著且受吸收影响,硬能段变化有限,未观测到食现象。
2023-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quest for the upcoming periastron passage of an episodic dust maker and particle accelerating colliding wind binary: WR 125
我们对碰撞风双星WR 125(WC 7 + O 9 III)进行了长期的红外和X射线观测。使用AstroSat-Soft X射线望远镜和安装在3.6米Devasthal光学望远镜后面的TIRCAM 2对该源进行监测。WR 125在2017年至2021年期间在近红外K波段显得更亮,这归因于另一次尘埃形成事件,类似于20世纪90年代初可能的近星点通过期间报告的事件。这进一步得到了2018-19年WISE的W1和W2波段观测到的增强发射的支持。通过将档案X射线数据集与我们的新测量相结合,已经注意到了长期变化。该源在2020年6月达到较低的发射状态(接近最近的红外最大值),这可能是由于在偏心轨道上靠近近星点的WC恒星风对碰撞风区域产生的X射线的吸收增强。先前和最近的X射线低态之间的时间间隔可能表明轨道周期为28-29年,与偶发性尘埃产生的重现时间相当一致。我们还讨论了已公布的无线电测量的背景下,一个共同的图片的基础上,一个长周期的二进制方案。这些结果为今后WR 125的多波长观测提供了指导。
2021-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-thermal X-rays from Colliding Wind Shock Acceleration in the Massive Binary Eta Carinae
宇宙射线加速一直是一个长期存在的谜团,尽管经过了一个多世纪的研究,我们仍然没有对加速机制进行完整的普查。在大质量双星系统中,强烈的恒星风碰撞会产生强大的激波,人们预计这会通过激波界面处的费米加速产生高能宇宙射线。被加速的粒子会与恒星光子或周围物质碰撞,产生X射线和伽马射线中可观察到的非热辐射。超大质量双星船底座伊塔驱动着太阳附近最强的碰撞风激波。非聚焦高能天文台的观测表明在船底座η星附近有一个高能源,但由于其相对较差的角分辨率,无法最终确定船底座η星为来源。在这里,我们提出了第一次直接聚焦观测的非热源在极硬的X射线波段,这是发现在空间上符合恒星在几个弧秒。这些观测结果表明,非热X射线的来源随双星的轨道相位而变化,并且发射的光子指数与通过分析伽马射线光谱得出的光子指数相似。这是决定性的证据,表明高能辐射确实来源于碰撞风冲击加速的非热粒子。
2019-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ups and downs in the X-ray emission of the colliding wind binaries HD 168112 and HD 167971
本文利用XMM-Newton观测研究HD 168112和HD 167971的碰撞星风X射线辐射,发现HD 168112的辐射随轨道间距倒数变化且碰撞区保持绝热,而HD 167971的显著辐射源自内部食双星但起源不明。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
AU-scale radio imaging of the wind collision region in the brightest and most luminous non-thermal colliding wind binary Apep
最近发现的碰撞风双星(CWB)Apep已经被证明可以发出从无线电到X射线的明亮辐射,其辐射由一个碳序列(WC 8)和一个氮序列(WN 4 - 6 b)的两颗沃尔夫-拉叶(WR)星组成。中红外成像揭示了一个巨大的螺旋状尘埃羽流,让人想起风车星云,但其他特征表明Apep是一个独特的系统。我们与澳大利亚长基线阵列进行了观测,以解决Apep的无线电发射毫弧秒尺度,使我们能够与风碰撞区域的螺旋羽的几何形状。观测到的无线电发射显示出弓形结构,证实其起源是风碰撞区域。这个区域的形状和方向与两颗恒星的起源一致,并且可能被WN 4 - 6 b恒星的更强风所主导。该形状允许我们提供假设理想条件下的$\sim 150^\circ$的开度角的粗略估计。发射的方向和张角也证实了它是螺旋尘埃羽流的基础。我们还提供了系统中两颗恒星的估计,精度达到毫弧秒。观测到的无线电发射,比任何其他已知的非热无线电发射CWB都要亮一个数量级,证实它是由极其强大的风碰撞产生的。这样一个强大的风碰撞区域与Apep是由两颗WR星组成的双星相一致,这是迄今为止第一个明确证实的此类系统。
2020-12-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio modelling of the brightest and most luminous non-thermal colliding-wind binary Apep
Apep是最明亮和最明亮的非热碰撞风双星,超过一个数量级。红外线观测表明,位于Apep的沃尔夫-拉叶星之一正在发射各向异性风。在这里,我们提出了无线电观测的Apep从0.2到20 GHz采取了超过33年。频谱揭示了在低频下通量密度的极其陡峭的翻转,其中通量密度在仅325 MHz的带宽上降低了两个数量级。这种指数下降最好用自由-自由吸收来描述,其转换频率为0.54 $\pm$ 0.01 GHz。在营业额以上,频谱很好地描述了幂律和高频截止可能引起的逆康普顿冷却。Apep的光变曲线在观测期间显示出显着的变化,在1.4 GHz的25年时间里,Apep增亮超过50 mJy。假设球形风的模型并不能复制射电光变曲线中所有明显的结构。我们推导出一个模型,允许系统中的风之一是各向异性的。该各向异性模型恢复了光变曲线的大部分结构,并且比球形风模型更好地统计拟合数据。我们认为这样的结果是独立的支持,沃尔夫-拉叶星之一,在Apep发射各向异性风。如果各向异性风模型是正确的,我们预测在未来五年内,Apep的1.4 GHz通量密度将下降约25%。
2021-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-ray light curve of the massive colliding wind Wolf-Rayet + O binary WR21a
我们的专用XMM-Newton监测以及Chandra和Swift数据集被用来检查WN 5 h + O3 V二进制WR 21 a在高能量下的行为。在轨道的大部分时间里,X射线的辐射几乎没有变化。然而,在近星点之前,发射强度会增加,遵循1/D的相对趋势,其中D是两个分量之间的间隔。由于Wolf-Rayet(WR)的强吸收,这种增加很快就会下降。拟合的局部吸收值似乎与WR组分的质量损失率约为1 × 10 ^{-5} M_sol/yr相一致。然而,吸收并不是影响近星点X射线发射的唯一参数,因为即使是硬X射线发射也会减少,这表明在近星点之前或在近星点附近或在伴星光球上的碰撞风区可能会崩溃。日食可能是另一种可能的情况,但它显然与几条证据相矛盾,特别是X射线光变曲线的下降宽度和紫外光变曲线的变化。之后,发射缓慢恢复,具有强烈的滞后效应。所观察到的行为是兼容的预测,从一般的风-风碰撞模型,虽然吸收增加太浅。
2016-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
MHD numerical simulations of colliding winds in massive binary systems - I. Thermal vs non-thermal radio emission
在过去的几十年里,对来自大质量双星系统的无线电和X射线发射的详细观测揭示了这种系统中存在的全新物理学。这种辐射的热和非热成分都表明,这些波段的大部分辐射都来自激波。OB和WR星呈现出超音速和巨大的风,当碰撞时,由于自由辐射,它们会发出很大的辐射。非热射电和X射线发射分别是由于同步加速器和逆康普顿过程。在这种情况下,预期磁场对发射分布起重要作用。在过去的几年中,从大规模的二元系统的自由和同步辐射的建模一直是基于纯粹的流体动力学模拟,和特设的假设,关于磁场的能量分布和场的几何形状。在这项工作中,我们提供了第一个完整的MHD数值模拟的风-风碰撞的大规模的双系统。我们研究了自由-自由辐射特征,它依赖于恒星和轨道参数。我们还自洽地研究了激波区磁场的演化,得到了沿不同视线积分的同步辐射能量分布。我们表明,在冲击的磁场是大于当$B$和等离子体密度之间的比例假定。此外,我们表明,同步辐射相对于总的无线电发射的作用被低估了。
2012-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Two Wolf-Rayet stars at the heart of colliding-wind binary Apep
碰撞风双星Apep的红外成像揭示了一个壮观的尘埃羽流,具有复杂的内部动力学,挑战了标准的碰撞风双星物理学。如果一颗快速旋转的沃尔夫-拉叶星位于该系统的中心,那么这些挑战可能会得到解决,这意味着Apep是银河系长时间伽马射线暴的祖先系统。解释Apep动力学的困难之一是系统中恒星的光谱组成不清楚。在这里,我们提出的视觉近红外光谱表明,Apep的中心组成部分是由两个经典的沃尔夫-拉叶星的碳(WC 8)和氮序列(WN 4 - 6 b)亚型。我们认为,这样的分配代表了最强的情况下,在银河系中的一个经典的WR+WR的二元系统。测得WC 8和WN 4 - 6 b星的终端视线风速分别为$2100 \pm 200$和$3500 \pm 100$ km s $^{-1}$。如果这两颗恒星的质量损失率在它们的光谱类别中是典型的,那么碰撞风的动量比预计为$\approx$ 0.4。由于尘埃羽流的膨胀速度显着小于任何一个测得的终极速度,我们探讨的建议,沃尔夫-拉叶风是各向异性的。如果WC 8恒星产生速度为$\approx$ 530 km s $^{-1}$的明显缓慢的赤道风,我们可以恢复与观测到的尘埃膨胀速度一致的激波压缩风速。如此缓慢的风速可以由沃尔夫-拉叶星的近临界旋转驱动。
2020-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Recent X-Recent X-ray observations of the symbiotic star AG Peg: do they signify Colliding Stellar Winds?
我们提出了一个分析最近的X射线观测的共生星AG Peg。2015年使用Swift观察到的AG Peg的X射线发射显示,在天数时间尺度上存在相当大的变异性,因为在较短时间尺度上也可能存在变异性。对2013年和2015年获得的X射线光谱的分析证实,AG Peg是共生星中X射线源中$β$类的X射线源。ROSAT(1993年6月)观测到的AG Peg的X射线辐射很可能来源于双星系统中的碰撞星风(CSW)。另一方面,2013年和2015年AG Peg(Swift)的X射线发射特征很难纳入CSW图片的框架。对2015年光变曲线的分析表明,AG Peg中X射线变化的功率谱类似于天体吸积过程中典型的闪烁噪声(或闪烁)。这表明CSW在2013-2015年AG Peg的X射线发射中没有发挥关键作用,并且不同的机制(可能是吸积)也在发挥作用。
2016-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for non-thermal X-ray emission in the colliding wind binary Cyg OB2 #8A
天鹅座OB2#8a是一颗大质量O型双星,具有很强的非热射电辐射。由于这种双星的紧凑性,预期通过逆康普顿散射发射非热X射线光子。我们首先使用新的光谱修正了天鹅座OB2#8a的轨道解。然后,我们减少和分析X射线光谱获得XMM-牛顿,斯威夫特,积分,和NuSTAR。通过对XMM-Newton和Swift观测数据的分析,我们可以更好地观测到能量低于10 keV的恒星风和碰撞风区域的X射线辐射。我们确认了天鹅座OB 2 #8a的宽带光变曲线沿轨道的变化,首次观测到相位0.8附近的最大发射。天鹅座OB 2 #8a的X射线与辐射热通量的最小比值仍然远高于单个O型星的预期水平,表明碰撞风区在近星点通过期间没有被破坏。完整的公开可用的INTEGRAL观测的分析,使我们能够细化的上限之间的20和200千电子伏的天鹅座OB 2区域的非热X射线通量。两个NuSTAR观测(相位0.028和0.085)使我们能够研究Cyg OB 2 #8a光谱高达30 keV。这些数据没有提供非热X射线存在的证据,但对假定的非热成分的通量带来了更严格的限制。最后,我们计算,由于一个新的专用模型,各向异性逆康普顿发射产生的风激波区。理论上的非热发射似乎是兼容的观测限制和动力学光度计算从这些模型是在良好的协议与未吸收的流量低于10千电子伏。
2020-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-thermal processes in colliding-wind massive binaries: the contribution of Simbol-X to a multiwavelength investigation
几个碰撞风大质量双星被认为是无线电领域的非热辐射源。这构成了强有力的证据,证明在这些物体中有效的粒子加速过程正在起作用。加速机制最有可能是由于碰撞风引起的强水动力冲击存在下的扩散冲击加速(DSA)过程。为了研究这种粒子加速的物理学,我们发起了一项多波长运动,覆盖了电磁波谱的很大一部分。在这种情况下,详细研究从这些来源的硬X射线发射的SIMBOL-X带通构成了一个关键因素,以探索这个仍然鲜为人知的天体物理学主题。应该注意的是,碰撞风大质量双星应该被认为是非常有价值的目标,以类似的方式研究粒子加速超新星遗迹,但在不同的区域的参数空间。
2009-03-10 astro-ph.HE
Modelling colliding wind binaries with RAMSES, extension to special relativity
我们提出了高分辨率的模拟与RAMSES的超音速碰撞恒星风。碰撞导致了一个双激波结构,它受到不同的不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)引入了一些混合和可变性。对于等温风场,非线性薄壳不稳定性对相互作用区域的影响很大。正确地模拟这些不稳定性需要足够高的分辨率和适应的数值方法,特别是当一种风强烈主导另一种风时。在大尺度上,轨道运动预计会把冲击区变成一个螺旋,但我们发现,在某些配置的KHI可能会破坏螺旋。在由一颗大质量恒星和一颗发出高度相对论性风的年轻脉冲星组成的伽马射线双星中,预计也会出现碰撞风结构。数值模拟对于理解这种系统的几何形状是必要的,并且应该考虑到脉冲星风的相对论性质。我们实现了一个二阶Goddom方法来解决相对论流体动力学方程与RAMSES,包括自适应网格细化的可能性。在简要概述了我们的数值实现之后,我们将提出初步的模拟,对比伽马射线和恒星双星中的流结构。
2012-12-17 astro-ph.HE
Combined Magnetohydrodynamic- Monte Carlo Simulations of Proton Acceleration in Colliding Wind Binaries
碰撞风双星系统中恒星的强风相互作用产生两个激波阵面,从而划分出风碰撞区。在那里,粒子预计将主要通过扩散冲击加速,并在涉及相对论电子和/或质子的过程中产生$γ$射线。本文采用蒙特卡罗模拟和测试粒子方法研究了典型CWB系统中质子的注入和加速。我们使用磁流体动力学模拟,以确定在风碰撞区域的背景条件。这使我们能够考虑粒子加速在两个冲击,在任何一侧的WCR,具有自洽确定的大规模磁场,这对形状的WCR的影响,和拓扑结构中起着重要的作用,在粒子加速碰撞冲击。这些研究可能有助于改进CWB系统的$γ$ -射线通量预测。
2017-01-25 astro-ph.HE
Inverse Compton cooling of thermal plasma in colliding-wind binaries
本文研究碰撞风双星中逆康普顿冷却对热等离子体的影响,发现其在多数参数空间为主要冷却机制,并以WR 140为例结合模拟验证,提出约束质量损失率的新方法。
2023-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term XMM-Newton investigation of two particle-accelerating colliding-wind binaries in NGC6604: HD168112 and HD167971
利用XMM-牛顿方法研究了两个大质量恒星系统(粒子加速器)的X射线长期(超过十年)辐射。它们的X射线性质的解释考虑到最近的信息,其多重性和轨道参数。这两个目标,HD 168112和HD 167971似乎在X射线中过亮,这进一步支持了X射线辐射的重要贡献来自碰撞风区域的观点。从HD 168112的X射线通量的变化解释在不同的分离预期遵循1/D规则的绝热激波。对于HD 167971,2002年9月X射线通量的边际减少可以初步解释为近对中的风偏食。尽管2002年和2014年之间的离职率存在显著差异,但无法证明长期变异性。这表明宽轨道上的碰撞风区域对总X射线辐射的贡献并不大,主要贡献来自食对中的辐射激波。后一个结果提供了证据表明,即使在没有明亮的X射线发射的情况下,碰撞风区域中的激波也可能是有效的粒子加速器,这表明粒子加速可以在广泛的条件下工作。最后,在分层的三O型系统中,热X射线不一定构成有效的示踪剂来探测长周期轨道中的风-风相互作用。
2015-06-04 astro-ph.HE
Gamma Rays from colliding winds in massive binaries. Status and prospects
由具有强风的早型恒星形成的双星系统,已知会显示出可变的非热射电波发射、热X射线,至少在一个例子(船底座η星)中,还显示出$γ$射线。这些系统中的一些是相当偏心的,有效的粒子加速和$γ$射线产生的条件可能只是偶尔出现。在本文中,我简要地回顾了碰撞风双星的物理学,重点是非热粒子加速的观测特征。我讨论,特别是,系统HD 93129A的情况下,这是由一个O2 If* 星(主要)和O3.5 V星(次要)。主星是银河系中最早、最热、质量最大、最亮、最多风的O型星之一。2018年期间的近星点通过将提供一个突出的观测窗口,国际多波长活动将利用这一窗口。
2019-03-06 astro-ph.HE
The influence of free-free absorption on the radio spectrum of Particle-Accelerating Colliding-Wind Binaries
University of Liège(列日大学);Indian Institute for Space science and Technology (IIST)(印度空间科学与技术学院);Instituto Argentino de Radioastronomía(阿根廷射电天文学研究所);Peking University(北京大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学)
本文探讨自由-自由吸收对粒子加速碰撞风双星射电频谱的观测偏差,指出该吸收掩盖同步辐射特征,限制确定此类系统中粒子加速器真实比例的能力。
2026-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Correlating Particle Acceleration Rates with Plasma Conditions in Colliding Wind Binaries
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais(巴西国家空间研究所);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
研究通过高分辨率磁流体动力学模拟探讨碰撞风双星中局部等离子体条件对粒子加速的影响,发现磁化率和冷却效率决定粒子能量及分布硬度,湍流和磁场复杂性主导加速过程。
2025-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The extreme colliding-wind system Apep: resolved imagery of the central binary and dust plume in the infrared
最近在2XMM J160050.7-514245(称为“Apep”)系统中发现的壮观尘埃羽流表明,通过“风车”机制,碰撞风双星的物理起源。观测数据指向一个有层次的三星系统,但一些极端和意想不到的物理特性似乎违背了这种物体的既定物理学。最值得注意的是,在观测到的气体流出速度中发现了一个明显的差异,这是在视线方向上用光谱测量的,与天空平面中尘埃的自行膨胀相比。这种神秘的行为出现在沃尔夫-拉叶双星中心的风底:一个迄今为止仍然没有空间解析的系统。在这里,我们提出了一个更新的自行研究得出的扩张速度Apep的尘埃羽超过两年的基线,是四倍慢于光谱风速,确认和加强以前的发现。我们还提出了从高角分辨率近红外成像研究的心脏系统的结果,揭示了一个密切的二进制与属性匹配的沃尔夫-拉叶碰撞风系统。基于这些新的观测约束条件,提出了一种改进的几何模型,得到了与数据的密切匹配,约束了Wolf-Rayet双星的轨道参数,并进一步支持了各向异性风模型。
2020-08-13 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Colliding-Wind Binaries as a Source of TeV Cosmic Rays
除了含有致密天体的伽马射线双星外,还从碰撞风双星中探测到高能和极高能伽马射线。风的碰撞会产生两个强烈的激波阵面,每一个都围绕着一个由压缩和加热的等离子体组成的激波区域,在那里粒子被加速到非常高的能量。磁场在冲击区也被放大,粒子的加速度在很大程度上取决于磁场。在这项工作中,我们进行了完整的三维磁流体动力学模拟的碰撞风耦合到一个代码,演变的被动带电测试粒子的运动学等离子体波动。运行后的一个大的合奏的测试粒子与初始热分布,我们表明,这样的冲击产生的非热人口(近1%的总粒子)的几十个GeV的几个TeV,这取决于初始磁化水平的恒星风。我们能够确定最快的加速轨迹,在MeV/s到GeV/s的范围内,与具有放大的激波磁场的湍流等离子体有关。这些结果表明,碰撞风双星确实能够产生一个显着的人口的高能粒子,在相对较短的时间尺度,动力学和扩散的时间尺度相比。
2021-05-20 astro-ph.HE physics.space-ph
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic Centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床,从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶星(WR)注入的风物质在超大质量黑洞(SMBH)的12角秒内运行,发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击,创造了一个大水库的热,X射线发射气体。这项工作的目的是面对3个M的钱德拉X射线有远见的计划,通过计算的X射线发射,从这些碰撞WR风的水动力学模拟,在探索各种SMBH反馈机制的观察。该模型的主要成功之处在于,它再现了SMBH周围2-5角秒环的光谱形状,其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞,并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平,以及4-9 keV的12幅$\times$ 12弧秒$^2$图像,表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除更多的热气体,从而减少热X射线发射。在过去几个世纪中,Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配,误差在10%以内,表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2017-08-01 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床,从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶(WR)恒星注入的风物质在超大质量黑洞(SMBH)12”范围内运行发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击,创造了一个大水库的热,X射线发射气体。这项工作的目的是面对3 M的钱德拉X射线远见计划(XVP)的观察,通过计算X射线发射这些碰撞WR风的流体动力学模拟,探索各种SMBH反馈机制。该模型的主要成功之处在于它再现了SMBH周围2”-5”环的光谱形状,其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞,并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平,以及12张4- 9 keV的”$\times$ 12”图像,表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除了更多的热气体,从而减少了热X射线发射。在过去几个世纪中,Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配,误差在10%以内,表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2016-10-07 astro-ph.HE
An investigation into the fraction of particle accelerators among colliding-wind binaries. Towards an extension of the catalogue
粒子加速碰撞风双星(PACWB)是由早期类型的恒星组成的多个系统,能够将粒子加速到相对论速度。在碰撞风区,相对论粒子可以与不同的场(磁场或辐射)相互作用,产生非热辐射。在许多情况下,非热同步辐射可能是可观测的,因此构成了在这些多重系统中存在相对论粒子群的指示器。迄今为止,PACWBs的目录包括大约40个物体,分布在许多恒星类型和演化阶段,没有明确的趋势指向可能加速粒子的特权子类。本文旨在批判性地讨论在大质量双星中选择新候选双星的一些准则。随后对这些物体中非热辐射的研究有望导致对粒子加速器的新探测。在此基础上,提出了观测策略的一些基本思路。在PACWBs研究的这个阶段,没有明确的理由认为大质量双星中的粒子加速是异常的,甚至是罕见的现象。因此,我们认为,几个PACWBs将在未来几年内被检测到,主要是使用敏感的无线电干涉仪,能够测量同步辐射碰撞风双星。高能探测的前景也简要讨论。
2017-03-07 astro-ph.HE
Testing the theory of colliding winds: The periastron passage of 9 Sagittarii. II. Radio monitoring
Royal Observatory of Belgium(比利时皇家天文台);Université de Liège(列日大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);University College London(伦敦大学学院)
研究人马座9号在2013 - 2014年近日点通过期间的射电辐射,通过监测获取多波段数据。分析射电数据发现其近日点附近射电辐射特征与其他O型双星不同,标准磁场模型无法解释,需改进模型,未来观测可进一步约束模型。
2026-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
A test for the theory of colliding winds: the periastron passage of 9 Sagittarii I. X-ray and optical spectroscopy
长周期、高偏心O型双星9 Sgr以其非热射电发射和相对明亮的X射线发射而闻名,它在2013年经历了近星点。这样的一个事件可以用来在观测上测试在广泛的波长范围内碰撞恒星风理论的预测。我们在2013年近星点附近进行了9 Sgr的多波长监测活动。在本文中,我们专注于X射线观测和光谱学。光谱使我们能够重新审视9 Sgr的轨道解,并将其轨道周期精确到9.1年。X射线通量在所有能带上都在近星点处最大,但作为能量的函数有明显的差异。最大的变化是在能量超过2千电子伏,而在软带(0.5 - 1.0千电子伏)的频谱基本保持不变,表明它产生远离碰撞区域,在内部风的各个组件。硬排放的水平在近星点明显偏离1/r关系预期的绝热风相互作用区,而这种关系似乎在我们的观察所涵盖的其他阶段举行。在相位为0.946的光谱显示出6.7 keV的清晰的Fe xxv线,但在近星点(phi = 0.000)没有检测到这样的线,尽管一个简单的模型预测了一条在数据中很容易看到的强线。9 Sgr的X射线谱的特殊性反映了辐射抑制以及粒子加速效率的相位依赖性对激波特性的影响。
2016-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding stellar wind modelling of the X-ray emission from WR 140
我们在标准碰撞星风(CSW)图像的框架下模拟了大质量双星WR 140的Chandra和RXTE X射线谱。在激波前沿部分电子加热的模型比完全温度均衡的模型更能代表X射线数据。在近星点附近,CSW区的X射线等离子体的发射测量值在轨道相位处有相当大的下降。这相当于双星轨道上可变的有效质量损失率。在近星点附近的轨道阶段,WR 140对X射线的吸收超过了恒星风的吸收。标准CSW模型提供的谱线轮廓通常与WR 140的X射线谱中的强谱线特征的观测谱线轮廓不匹配。在星团星风的CSW图象中,星团在近星点附近的CSW区有效地溶解,而在近星点则不溶解,因此可以定性地理解有效质量损失率的变化。然而,未来的发展CSW模型与非球对称的恒星风可能需要得到更好的理论和观测之间的对应关系。
2020-11-17 astro-ph.HE
High-energy particle transport in 3D hydrodynamic models of colliding-wind binaries
双星系统中的大质量恒星(如WR 140、WR 147或$η$船底座)一直被认为是潜在的高能$γ$射线源。这种辐射被认为是在恒星风碰撞产生相对论粒子的区域产生的,这些粒子随后可能会发射出$γ$射线。详细的数值流体动力学模拟已经提供了深入了解风碰撞区(WCR)的复杂动力学,而独立的分析研究,虽然简化了WCR的描述,揭示了带电粒子的光谱。在本文中,我们描述了这两种方法的组合。我们提出了一个三维流体动力学模型碰撞恒星风和计算相对论粒子的光谱能量分布的WCR的结构。我们的模型的流体动力学部分结合了线驱动的风,重力,轨道运动和辐射冷却的冲击等离子体的加速。在我们的带电粒子的治疗中,我们考虑在WCR扩散冲击加速和随后的冷却通过逆康普顿损失(包括克莱因-Nishina效应),韧致辐射,碰撞和其他能量损失机制。
2014-01-07 astro-ph.HE
Supercritical colliding wind binaries
上下文粒子加速碰撞风双星(PACWBs)是由两颗大质量热恒星形成的系统,产生非热辐射(NT)。这些系统的关键要素是快速的风和它们碰撞时产生的冲击。具有非吸积的年轻双星的双星也被探测为NT发射体,这也是风-风相互作用的结果。如果黑洞(BH)以超爱丁顿速率吸积,它们可能通过这种机制产生NT辐射。在这种情况下,圆盘预计会发射辐射驱动的风,如果这种风有赤道分量,它可以与伴星碰撞,产生PACWB。这些系统是超临界碰撞风双星(SCWBs)。目的。我们的目标是描述由超吸积黑洞和早型恒星组成的双星系统中风碰撞产生的粒子加速和NT辐射。方法.我们通过计算辐射场的空间分布及其对盘粒子的影响,估算了盘驱动风的终极速度。然后,我们找到了风碰撞区域的位置,并计算了相对论粒子进行扩散加速的能量增益和损失的时间尺度。有了这些信息,我们就能够计算出辐射的相关光谱能量分布。结果我们发现,风的相互作用可以产生NT辐射从无线电高达几十个GeV,亮度范围内的$\sim 10^{33}-10^{35} \, {\rm erg \, s^{-1}}$,这在很大程度上是由电子同步辐射和逆康普顿辐射。结论.我们的结论是,SCWB,如一些超明亮的X射线源和一些银河系X射线双星,能够加速宇宙射线和产生NT电磁辐射从无线电到$γ$ -射线,除了热成分。
2023-01-20 astro-ph.HE
Particle acceleration and non-thermal emission in colliding-wind binary systems
我们提出了一个非热粒子的创建模型,通过扩散激波加速碰撞风二进制。我们的模型占的倾斜性质的全球冲击界定风-风碰撞区域和有限的速度的散射中心的气体。它还包括宇宙线引起的流不稳定性对磁场的放大以及放大场的动力学反作用。我们假设离子和电子的注入与冲击波的速度无关,散射中心以阿尔文速度相对于流体移动(导致更陡峭的非热粒子分布)。我们发现,马赫数,Alfvénic马赫数,和横向场强度变化强烈沿和之间的冲击,导致显着的和非线性变化的粒子加速效率和冲击性质(湍流与非湍流)。我们发现在我们的大多数模型中,斜激波处的压缩比我们以前的工作要小得多,尽管在某些情况下仍然可以获得超过20的总气体压缩比。我们还调查了恒星分离的非热发射的依赖性,并确定何时发射从次级电子变得重要。最后,我们将我们的模型应用到WR 146,无线电波段中最明亮的碰撞风双星之一。我们能够匹配观测到的无线电发射,并发现大约30%的冲击风力被引导到非热粒子。
2021-04-15 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
我们计算的热X射线发射的流体动力学模拟的30个沃尔夫-拉叶(WR)星轨道内的Sgr A $^*$秒差距,解释钱德拉X射线观测的目的是在这个地区。该模型很好地再现了观测的光谱形状,表明冲击WR风是这种热辐射的主要来源。模型X射线通量与Sgr A $^*$流出的强度相关,该流出将Sgr A $^*$附近的热气清除。适度的外流最符合目前的观测结果,尽管这个超大质量黑洞(SMBH)的外流在$\sim$ 100年前就结束了。
2017-07-21 astro-ph.HE
Long-term X-ray variation of the colliding wind Wolf-Rayet binary WR 125
WR 125被认为是一颗碰撞风沃尔夫-赖耶双星(Colliding Wind Wolf-rayet Binary,CWWB),最近一次的红外线通量增加是在1990年至1993年之间。从2016年11月到2017年5月,我们用Swift和XMM-Newton对该物体进行了四次观测,并首次进行了精确的X射线光谱研究。在0.5 - 10.0keV范围内,吸收校正光度为3.0e+33 erg/s,距离4.1kpc。氢柱密度高于星际吸收的预期值,因此X射线谱可能被WR风吸收。碰撞平衡等离子体发射,其中等离子体和吸收风有不寻常的元素丰度特定的WR星的能量谱成功地建模。在1981年,爱因斯坦卫星清楚地探测到来自WR 125的X射线,而ROSAT卫星在1991年几乎没有探测到X射线,当时该双星可能在近星点附近。讨论了近星点软X射线通量异常低的可能原因。
2018-12-27 astro-ph.HE
Neutrinos from Colliding Wind Binaries: Future Prospects for PINGU and ORCA
大质量恒星在解释膝盖以下的宇宙射线谱中扮演着重要的角色,甚至可能达到脚踝,即能量分别高达1e15 eV或1e18.5 eV。特别地,超新星遗迹被认为是解释宇宙射线谱的主要候选者之一。甚至在它们暴毙之前,在恒星正常的生命周期中,宇宙射线在风的环境中也会被加速。高能γ射线测量表明强子加速双星系统,导致LSI +60~303等双星的周期性γ射线发射和Eta Carinae等碰撞风环境的连续发射。从强子相互作用中探测中微子和光子是确定粒子加速点最有前途的方法之一。本文对大质量恒星碰撞风环境中中微子探测的前景进行了展望。特别是,七个最有前途的候选人碰撞风二进制的发射进行了调查,以提供一个估计的信号强度。单个源的预期信号比当前IceCube灵敏度低约$5-10$倍,因此目前无法访问。此外,还讨论了未来用PINGU和ORCA等探测器测量低能中微子源的可能性:大气中中微子振荡产生的中微子通量在25 GeV附近的最小值为减少背景和增加寻找GeV/TeV中微子源的意义提供了机会。本文提出了第一个想法,详细的研究,包括探测器的有效面积将是必要的,在未来测试这种方法的可行性。
2014-05-02 astro-ph.HE
New X-ray detections of known Wolf-Rayet stars
使用XMM-牛顿,我们进行了一个专门的项目,在18个WR+OB系统中搜索X射线明亮的风-风碰撞。我们用Swift和Chandra数据集补充了这些观察结果,允许研究另外两个系统。我们还改进了星历表,这些系统显示光度变化,使用TESS,开普勒和ASAS-SN数据。其中五个系统显示出非常微弱的X射线辐射($\log [L_{\rm X}/L_{\rm BOL}]<-8$),三个系统显示出微弱的X射线辐射($\log [L_{\rm X}/L_{\rm BOL}]\sim-7$),这与典型的碰撞风辐射不一致:并非所有的WR双星都是明亮的X射线。在其他一些系统中,来自O型伴星的X射线不能被排除为真正的X射线源(或一个大贡献者)。在另外两种情况下,发射看起来很微弱,但观测是在WR风遮蔽视线的情况下进行的,这可能会隐藏碰撞风发射。然而,在其余六个系统中发现了明显的碰撞风证据(WR 19,21,31,97,105,127)。在WR 19中,甚至检测到近星点吸收增加和发射增加,这与绝热碰撞的预期一致。
2020-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR