Fermi-LAT Detection of GeV Gamma-Ray Emission from The Highly Asymmetric Shell Supernova Remnant: SNR G317.3-0.2
本文通过分析费米大天区望远镜(Fermi-LAT)Pass 8的$\sim$ 12.2年的观测数据,首次报道了超新星遗迹(SNR)G317.3-0.2区域的扩展GeV $γ$射线辐射,其显著水平为$\sim$ 8.13 $σ$。新的$γ$射线源的最佳拟合位置与SNR G317.3-0.2的843 MHz无线电能量带的最佳拟合位置相匹配,并且在12.2年期间的数据中,相应的光变曲线(LC)的光子通量没有显著的变化;因此,通过从SNR G317.3-0.2的最佳拟合位置排除在2 $σ$误差半径内的其它已知$γ$射线源或候选,我们认为$γ$射线源可能是SNR G317.3-0.2的GeV对应物。
2021-03-08 astro-ph.HE
Radio and X-ray observations of Five TeV SNRs
我们简要地总结了最近的结果,从无线电和X射线观测的五个TeV信噪比。本文重点对5 TeV信噪比HESS J1732-347/SNR G353.6-0.7的运动学距离进行了重新测量(3.2 kpc),HESS J1834-087/G23.3-0.3(同样为W 41,4.0 kpc),HESS J1833-105/G21.5-0.9(4.8 kpc),HESS J1846-029/G29.7-0.3(Kes 75,6.3 kpc)和TeV SNR G54.1-0.3(6.5 kpc),并研究两个旧SNR(G353.6-0.7和W 41)的非热X射线发射。这不仅可以约束TeV信噪比的基本物理性质,而且有助于揭示TeV伽马射线在信噪比中的加速机制,这些机制要么与信噪比有关,要么与脉冲星风星云有关。
2010-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The GeV to TeV connection in the environment of SNR IC 443
我们最近解释了源MAGIC J0616+225作为延迟TeV宇宙射线发射的结果,从IC 443扩散,并与残留物前景的云相互作用。这个模型被用来预测未来的观测,特别是费米卫星的观测。就在最近,AGILE、Fermi和VERITAS发布了他们对IC 443的观测结果。在这项工作中,我们将它们与我们模型的预测进行比较,探索在这个空间区域中GeV到TeV的连接。我们使用费米数据来考虑约束环境的宇宙射线扩散功能的可能性。我们分析了宇宙射线的分布,它们之间的相互作用,以及中微子通道中SNR环境的可能探测。
2010-06-15 astro-ph.HE
The First Fermi-LAT SNR Catalog SNR and Cosmic Ray Implications
银河系宇宙线(CRs)源,传统上被认为是超新星遗迹(SNRs),必须满足直接测量高能CRs所需的高能粒子含量。费米大面积望远镜(LAT)对信噪比的间接伽马射线测量现在直接表明,至少有三个信噪比加速质子。随着第一个费米LAT SNR目录,我们已经系统地表征了GeV的伽马射线发射的279 SNRs已知主要从无线电调查。我们提出了这些来源在多波长的背景下,包括研究的GeV和无线电的大小,流量,和指数,TeV指数,年龄和环境示踪剂之间的相关性,以更好地了解进化和环境的影响,对GeV的排放。我们表明,以前足够的模型SNRs的GeV的排放不再充分描述的数据。为了解决CR起源的问题,我们还研究了SNR的最大CR贡献假设GeV的排放完全来自质子相互作用。改进多波长数据的广度和质量,包括距离和局部密度,以及更多、更高分辨率的伽马射线数据,并相应改进银河系扩散模型,将加强这一限制。
2015-07-13 astro-ph.HE
Lepton Models for TeV Emission from SNR RX J1713.7-3946
(目的)SNR RX J1713.7-3946可能是观测到的最好的壳型超新星遗迹之一,其发射主要是在激波前缘附近加速的高能粒子。然而,TeV发射的性质仍然是一个有待研究的问题。(方法)本文用马尔可夫链蒙特卡罗方法对TeV辐射的四种轻子模型进行了系统的研究。(结果。)结果表明,目前的数据已经给出了良好的约束模型参数。两个常用的参数模型似乎不适合观测到的无线电,X射线和伽马射线光谱。由扩散激波加速和激波下游压缩波随机加速激发的模型给出了很好的拟合。前者在硬X射线波段比后者具有更尖锐的光谱截止。未来对HXMT和NuSTAR的观测可能会区分这两种模型。
2010-07-08 astro-ph.HE
A CR-hydro-NEI Model of Multi-wavelength Emission from the Vela Jr. Supernova Remnant (SNR RX J0852.0-4622)
主要基于能量预算的考虑和观测到的宇宙射线(CR)离子组成,超新星遗迹(SNR)爆炸波是最有可能的CR离子的来源,能量至少达到近3 PeV的“膝盖”。年轻的壳型TeV亮SNR中的冲击肯定会产生TeV粒子,但发射可能由产生中性π介子衰变发射的离子或产生逆康普顿γ射线的电子主导。明确地识别特定SNR中的GeV-TeV发射过程不仅有助于确定CR的起源,还将大大增加我们对扩散冲击加速(DSA)机制的理解,并提高我们对超新星的理解以及SNR对星周介质的影响。在这项研究中,我们调查了Vela Jr. SNR,TeV亮非热SNR的示例。我们进行流体动力学模拟耦合非线性DSA和非平衡电离附近的前向冲击波(FS),以面对目前可用的多波长数据。我们发现,与先前使用的SNR RX J1713.7-3946,自洽建模的热X射线线发射与非热连续在我们的一维模型强烈约束的拟合参数,这令人信服地导致一个轻子起源的GeV-TeV的Vela Jr发射的分析类似。这一结论进一步支持应用额外的约束条件,从观察,包括径向亮度分布的SNR壳在TeV的伽马射线,和X射线同步辐射光谱指数的空间变化。我们将讨论我们的模型对下一代望远镜未来观测的影响。
2013-02-19 astro-ph.HE
Leaked GeV CRs from a broken shell: Explaining 9 years Fermi-LAT data of SNR W28
超新星遗迹(SNR)W28以其经典的强子现象而闻名,在这个中龄超新星遗迹的早期阶段释放的TeV宇宙射线(CR)照亮了附近的分子云(MC)。大量的证据表明,SNR的东北部(W28-North)已经遇到了MC团块。通过这个破碎的壳层-- W28-North,我们相信能量低至$<$ 1\,GeV的CR能够注入附近的MC。为了进一步证实这一强子假设,我们首先分析了W28中及附近能量低至0.3GeV的9年Fermi-LAT数据.我们的Fermi-LAT分析显示了一个10-200 GeV的天图,它与已知的TeV源--HESS\,J1801 -233(W28-North),HESS\,J1800 - 240\,A,\,B\,\&\,C(240\,A\,B\,\&\,C)在空间上很好地匹配。在低能带,我们发现了位于240,B,C以南的0.5- 1,GeV的团,以及在240,A处的0.3- 1,GeV的低通量.我们建立了一个强子模型来解释我们的分析结果和以前对W28的多波长观测。我们的模型由三个CR源组成:从强冲击中逃逸的CR;从破碎的外壳W28-North泄漏的GeV CR;和本地CR海。通过对SNR演化、CR加速、CR释放等过程的模拟,用一个模型解释了SNR_(1,W_(28))及其附近(除240_(1,A)外)的GeV-TeV辐射.模型中考虑了中性粒子对磁波的阻尼以及由于SNR W28的中年而…
2018-05-09 astro-ph.HE
Likely GeV emission from an old Supernova Remnant: SNR G206.9+2.3
本文首次报道了一个新的$γ$射线超新星遗迹G206.9+2.3。我们在分析了费米大天区望远镜(Fermi-LAT)12.4年的观测数据后得出了这一结论。在0.2-500 GeV能区,残余物的光子通量为(1.19 $\pm$ 0.59)10 $^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,幂律谱指数为2.22 $\pm$ 0.19。此外,我们发现,从四个不同的能带的整体拟合的检验统计值大于9。我们确定这是一个真实的$γ$射线信号。此外,我们发现它的GeV空间位置与它的无线电波段的位置很好地吻合。其光谱能量分布和光变曲线性质与SNRs相似。我们认为,新的$γ$射线源是一个可能的对应SNR G206.9+2.3。因此,我们讨论了它可能的轻子或强子起源。
2021-05-20 astro-ph.HE
Resolving the origin of the unidentified TeV source HESS J1626-490 as a relic of the ancient cosmic-ray factory SNR G335.2+0.1
Ritsumeikan University(立命馆大学);Research Organization of Science and Technology, Ritsumeikan University(立命馆大学科学技术研究院);Kyoto University(京都大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Tohoku University(东北大学);Gifu University(岐阜大学);University of Miyazaki(宫崎大学);Konan University(神户女学院大学)
针对未识别TeV源HESS J1626-490,通过多波段数据分析验证其起源于超新星遗迹G335.2+0.1逃逸宇宙线与星际云的相互作用,揭示谱硬化特征并支持SNR曾加速高能质子的结论。
2025-07-06 astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: Constraining the Cosmic Ray Contribution
尽管有诱人的证据表明超新星遗迹(SNRs)是银河系宇宙射线(CR)的来源,包括最近探测到两个SNRs的强子伽马射线发射的光谱特征,但它们的起源仍然难以捉摸。我们解决了长期存在的问题银河CR核的起源,使用我们的统计学显着的GeV SNR样本估计直接观察到的CR的SNR的贡献。CR和周围的气体之间的相互作用附近的SNR发射光子通过π衰变在GeV的能量,提供了一个原位示踪剂CR,否则直接测量气球和卫星实验在地球附近。到目前为止,费米LAT SNR目录已经检测到50多个SNR和具有各种属性的潜在关联,但所有这些都仍然是可能的加速器。我们调查的GeV和多波长(MW)的SNRs的发射,以限制其最大的贡献,观察银河系CR。我们的工作表明,需要改进以前足够的简单模型描述这些对象的GeV和MW的排放。
2013-07-24 astro-ph.HE
Secondary-electron radiation accompanying hadronic GeV-TeV gamma-rays from supernova remnants
超新星遗迹(SNR)激波中强子相互作用产生的次级电子和正电子(SEP)的同步辐射是SNR激波中宇宙线(CR)产生的明显证据。在这里,我们提供了一种方法,其中所观察到的伽马射线通量从信噪比,创建π衰变,直接用于推导SEP分布,因此同步加速器光谱。我们将该方法应用到三个伽玛射线亮信噪比。在年轻的SNR RX J1713.7-3946中,如果观测到的GeV-TeV伽马射线是强子起源,并且SNR激波中的磁场是$B\gtrsim 0.5$ mG,则SEP可能会在$10^{-5}-10^{-2}$ eV处产生光谱凸起,超过轻子模型预测的同步加速器分量,并在$\gtrsim 100$ keV处产生软光谱尾部,与轻子模型中的硬光谱斜率不同。在中年信噪比IC 443和W 44中,如果观测到的γ射线是强子起源的,则SEP同步辐射和$B\sim 400 - 500 μ$ G能很好地解释观测到的射电通量和谱斜率,支持γ射线的强子起源。未来的微波到远红外和硬X射线(> 100 keV)观测被鼓励来限制SEP辐射和SNR中的伽马射线起源。
2020-01-04 astro-ph.HE
Interstellar protons in the TeV gamma-ray SNR HESS J1731-347:Possible evidence for the coexistence of hadronic and leptonic gamma-rays
HESS J1731-347(G353.6-0.7)是TeV γ射线SNR之一,具有壳状结构。利用~(12)CO(J=1-0)和HI数据,对星际质子的信噪比进行了新的分析。结果表明,在-90 ~-75 km/s的速度范围内,TeV的γ射线壳层与星际质子有显著的空间相关性,对应的速度范围为~5.2 kpc,比之前的图3 kpc大2倍。星际质子的总质量估计为6.4x10^4 M_sun,其中25%是原子气体。我们已经确定了冷HI气体观察到的自吸收表现出显着的对应关系与东北伽玛射线峰。虽然SNR北部的星际质子和TeV伽马射线之间的良好对应支持了TeV伽马射线的强子方案,但SNR壳的南部显示出对应关系的中断;特别是SNR壳的西南边缘显示出星际质子的显着减少了2倍。我们认为,这种差异可以解释为由于轻子伽马射线,因为这个区域与发射非热射电连续辐射和非热X射线的亮壳层相吻合,这表明HESS J1713-347的伽马射线由强子和轻子分量组成。轻子贡献则相当于总伽马射线的~ 20%。假设总伽马射线的80%是强子起源的,宇宙射线质子的总能量在1 GeV - 100 TeV的伽马射线能量范围内估计为10^49 erg。
2014-05-11 astro-ph.HE
GeV Gamma Rays from Supernova Remnants Interacting with Molecular Clouds
我们报告了费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)观测超新星遗迹(SNRs)的现状,重点关注似乎与分子云相互作用的中年SNRs。费米LAT在0.2 ~100 GeV能量范围内的观测揭示了中年SNR中存在发光的GeV γ射线发射,为冲击加速理论和银河系宇宙射线的起源提供了新的见解。费米LAT探测到的中年SNR在能量通量方面一般比TeV亮得多,这强调了GeV观测的重要性。对于GeV发光SNR,费米LAT带中的光谱陡峭化是常见的。值得注意的是,它们中的大多数(如果不是全部的话)都与分子云相互作用,它们也是同步加速器无线电发射的强源。我们讨论了可能的方案来解释云相互作用的信噪比增强GeV的伽马射线发射。特别强调的是放在一个场景中,冲击加速的宇宙射线的压缩和能量作为云冲击后面的辐射冷却的结果。
2011-04-06 astro-ph.HE
Fermi-LAT Discovery of GeV Gamma-ray Emission from the Vicinity of SNR W44
我们报告的探测GeV的伽马射线发射的分子云复杂的超新星遗迹(SNR)W 44周围使用大面积望远镜(LAT)的费米。先前报道的SNR W 44的伽马射线发射可能来自残骸内密集的无线电发射细丝,而似乎来自周围分子云复合体的伽马射线发射可以归因于从W 44逃逸的宇宙射线(CR)。与分子云复合体相关的同步辐射的未检测表明,中性π介子衰变产生的强子碰撞作为伽马射线发射机制。据估计,进入逃逸CRs的总动能为(0.3- 3)× 10 ^{50}尔格,这与SNRs是银河系CRs主要来源的推测大致一致。
2012-03-14 astro-ph.HE
A Self-Consistent Explanation of TeV Emissions from HESS J1640-465 and HESS J1641-463
TeV亮源HESS J1640-465与年轻的SNR G338.3-0.0位置重合,而附近具有TeV γ射线发射的HESS J1641-463似乎与年轻的SNR G338.3 - 0.0密切相关。假设在SNR冲击中加速的粒子的吸收边界内外的粒子扩散是不同的。结果表明:(1)HESS J1640-465区的GeV ~ TeV辐射是由SNR G338.3-0.0内的粒子加速产生的;(2)SNR外逃逸的宇宙线粒子与HESS J1641-463区域附近的致密分子云(MC)相互作用,质子-质子碰撞中相应的$π^0$衰变γ射线对HESS J1641-463的TeV辐射有贡献。此外,我们还研究了逃逸质子与分子云相互作用产生的次级$e^\pm$在同步辐射过程中分子云中可能的X射线辐射。
2015-08-31 astro-ph.HE
A Study of GeV Gamma-ray Emission toward Supernova Remnant G51.26+0.11 and Its Molecular Environment
我们重新分析了超新星遗迹(SNR)G51.26+0.11区域的费米LAT GeV $γ$射线发射,并利用CO线数据研究了其星际分子环境。在GeV能量下,基于13.2年的Fermi-LAT数据,在该区域观察到的扩展$γ$射线发射被分解为在0.2 $-$ 500 GeV下显著性为19.5 $σ$的均匀盘源(“Src A”)和显著性为4.2 $σ$的点源(4 FGL J1924.3+1628)。在角半径为$\sim$ 0.17 $^°$的情况下,“Src A”在视线中与SNR G51.26+0.11显著重叠。另一方面,SNR与$\sim$ +54 km s $^{-1}$分子云(MCs)之间的形态学一致性以及SNR边界附近的非对称或宽的$^{12}$ CO谱线轮廓为很可能的SNR-MC相互作用提供了证据。SNR-MC相互作用和HI吸收特征表明,SNR G51.26+0.11位于6.2 $\pm$ 0.5 kpc的运动学距离处。结合多波长分析的结果,SNR(“Src A”)的$γ$射线发射可以自然地用具有指数$\sim$ 2.25的软幂律质子谱的强子模型来解释。
2023-02-24 astro-ph.HE
Revised the $γ$-ray emission from SNR CTB 109 with Fermi-LAT
CTB 109是一个中年壳型SNR,具有明亮的热X射线发射。我们重新分析了GeV的$γ$射线发射的CTB 109使用13年的通行证8数据记录的费米大面积望远镜(费米LAT)。CTB 109的$γ$射线发射显示出中心明亮的形态,这与其热X射线发射相一致,而不是在射电波段的壳型结构。谱分析表明,在$\sim$数GeV处,$γ$射线谱有明显的谱弯曲,这可以很自然地解释CTB 109没有TeV $γ$射线辐射的原因.虽然轻子或强子模型都可以拟合CTB 109的多波长观测,但考虑到其$γ$射线形态和GeV谱的谱曲率,强子模型更受青睐。CTB 109的$γ$能谱与其它SNRs的异常以及光度-直径平方关系使CTB 109与具有硬GeV $γ$能谱的超年龄SNRs以及几个与分子云相互作用的超年龄SNRs区别开来。
2022-12-16 astro-ph.HE
Is the SNR HESS J1731-347 colliding with molecular clouds?
超新星遗迹HESS J1731-347是一个年轻的超新星遗迹,具有非热X射线和TeV壳层结构。距离3.2千秒差距的分子云在空间上与SNR的西部重合,它很可能被SNR击中。壳体这一部分的X射线发射远低于SNR的其余部分。此外,一个紧凑的GeV发射区与云一致已被检测到与软谱。这些观测结果似乎暗示了这一区域的激波云碰撞情景,在那里停滞的激波不再能加速超TeV电子或维持下游的强磁湍流,而GeV的宇宙射线(CR)则通过这一停滞的激波释放出来。为了验证这一假设,我们用9年多的数据对HESS J1731-347区域进行了详细的费米-LAT再分析。我们发现,紧凑的GeV发射区显示的频谱幂律指数为-2.4,而GeV发射的SNR(不包括云区)的其余部分的指数为-1.8。一个强子模型,包括冲击云碰撞的情况下,建立解释的射线发射从这个地区。它由三个CR源组成:从快激波逃逸的超TeV CR,从失速激波泄漏的GeV CR和本地CR海。用单区轻子模型解释了不包括激波-云相互作用区的SNR的X射线和γ射线辐射。我们的激波云碰撞模型很好地解释了来自HESS J1731-347周围两个云区的GeV-TeV观测,即来自与SNR接触的云和来自与附近TeV源HESS J1729-345重合的更远的云。然而,我们发现,从冲击云碰撞泄漏的GeV的CR不一定占主导地位的GeV的发射从云,由于当地CR海的贡献相当。
2019-10-13 astro-ph.HE
On the Nature of the TeV Emission from the SNR SN 1006
我们提出了一个简单的模型,从历史超新星遗迹SN 1006的非热辐射。我们约束同步辐射参数的模型与档案无线电和硬X射线数据。我们的稳态发射模型包括两个群体的电子,这是合理的多频图像的对象。从一组参数,预测正确的同步辐射通量,我们选择那些能够占,部分或全部,为伽马射线发射的源所看到的HESS。我们使用这个模型的结果以及费米天文台施加的最新限制,并得出结论,TeV发射不能用具有单一“软”幂律分布的高能宇宙射线产生的中性π介子衰变来解释(即,颗粒指数大于2左右)。
2012-06-25 astro-ph.HE
A young SNR illuminating nearby Molecular Clouds with cosmic rays
超新星遗迹HESS J1731 - 347显示出强烈的非热TeV伽马射线和X射线辐射,因此该物体目前正在将粒子加速到非常高的能量。这个年轻的SNR的一个显着特征是附近(投影约30 pc)的扩展源HESS J1729 - 345,目前尚未确定,但在空间投影与已知的分子云(MC)相吻合。我们模拟SNR的演变,以探讨从HESS J1729 - 345的TeV的排放可以解释为失控的强子宇宙射线(CR),照亮这些MC的排放。HESS J1729 - 345和HESS J1731 - 347的观测数据可以用HESS J1731 - 347的核心坍缩SN模型重现。从不同的祖星和他们的前超新星环境,我们模型潜在的SNR的演变历史,随着CR加速的SNR和CR的扩散。根据~(12)CO数据,采用距源3.2kpc的距离,给出了MCs的简化三维结构。针对非均匀环境,建立了一个基于蒙特卡罗的逃逸CR扩散模型。当采用祖星质量在20和25太阳质量之间的场景时,可以很容易地解释X射线数据所暗示的快速SNR前向冲击速度,其中SNR冲击目前仍在主序星(MS)泡内扩展。HESS J1729 - 345的TeV能谱与逃逸SNR的最高能量CR的发射相吻合,并使用了星系间CR的标准扩散系数。HESS J1729 - 345的TeV像可以用合理的MC三维结构来解释。在这个模型中,来自SNR本身的TeV发射以轻子发射为主。我们还…
2016-05-02 astro-ph.HE
Detection of GeV $γ$-Ray Emission from supernova remnant SNR G15.9+0.2 with Fermi-LAT
本文首次报道了超新星遗迹G15.9+0.2的GeV $γ$射线辐射。结果表明,其幂律谱指数为2.94 $σ$ 0.25,显著性水平为6.47,且$γ$射线辐射具有二维高斯空间分布特征,比点源情况有更好的改善。此外,我们发现,它可能的对应物从无线电,X射线,和TeV的能量带是很好地符合其空间位置。我们认为新的$γ$射线发射可能起源于SNR G15.9+0.2。分析12.4年的光变曲线(LC)的变异性,我们确定该LC存在弱变异性,具有2.69 $σ$变异性显著性水平。我们调查了2D高斯扩展区域,并没有确定认证的活动星系核从该SNR的区域,因此,我们建议,新的$γ$射线发射可能源自SNR G15.9+0.2。在此基础上,我们讨论了它的$γ$射线辐射的可能来源,分别从轻子和强子的情况。
2021-10-26 astro-ph.HE
325 and 610 MHz Radio Counterparts of SNR G353.6$-$0.7 a.k.a. HESS J1731$-$347
HESS J1731 $-$ 347又名SNR G353.6 $-$ 0.7是五个已知的壳型超新星遗迹(SNRs)之一,发射极高能量(VHE,能量$>$ 0.1 TeV)$γ$射线域。我们观察到这TeV信噪比与巨型米波射电望远镜(GMRT)在1390,610和325 MHz频段。在本文中,我们报告的SNR HESS J1731 $-$ 347与GMRT的325和610 MHz无线电对应的发现。在325和610 MHz频带中可以清楚地看到SNR的各种细丝。然而,无线电频带中最微弱的特征对应于VHE发射中的峰值。我们解释了这种反相关的一个可能的轻子起源所观察到的VHE $γ$射线发射。我们确定的光谱指数的明亮的个别灯丝,这是在610和325 MHz频段检测。我们的值范围从$-$ 1.11到$-$ 0.15,与非热无线电发射一致。我们还报告了附近TeV源HESS J1729 $-$ 345的一个可能的无线电对应物,来自843 MHz Molonglo银河平面调查和1.4 GHz南银河平面调查地图。这个可能的对应物的正射频谱指数表明,这附近的TeV源的无线电发射的热起源。
2017-01-10 astro-ph.HE
GeV light curves of young supernova remnants
费米伽马射线太空望远镜的观测数据进行了分析,目的是寻找年轻的壳状超新星遗迹的伽马射线通量的变化。对所有考虑的SNR采用统一的方法。G1.9+0.3和Kepler SNR未检测到。Cas~A和Tycho SNR的光变曲线与近十年来的稳定GeV通量以及X射线和射电通量一致。讨论了SN 1006和SN 1987 A的置信度较低的结果。
2019-12-13 astro-ph.HE
Cosmic rays in the surroundings of SNR G35.6-0.4
HESS J1858+020是一个TeV伽马射线源,据报道在任何波长都没有任何清晰的编目对应物。然而,最近有人提出,这个源是间接与无线电源,重新确定为超新星遗迹(SNR),G35.6-0.4。后者被发现是中年($\sim 30$ kyr)和附近的分子云(MC)。HESS J1858+020被认为是SNR壳层中加速的质子与云中的靶离子相互作用的结果。费米大天区望远镜(LAT)的第一个源表中没有列出任何与HESS J1858+020位置一致的源,但有些离它很近。在这里,我们分析了2年多来用费米LAT获得的感兴趣区域的数据,并考虑是否确实可能最近的LAT源1FGL J1857.1+ 0212 c与HESS J1858+020有关。我们的结论是,它不是,我们施加上限的GeV的排放源自HESS J1858+020。利用一个简化的3D模型,我们考虑了SNR G35.6-0.4和附近MCs之间的相互作用是否会引起HESS J1858+020的TeV辐射而不产生GeV对应物。如果是这样的话,这对没有GeV探测的SNR/TeV源将让人想起其他类似年龄的SNR,例如W28附近的一些TeV热点,宇宙射线扩散可以用来解释它们的多频现象。然而,对于HESS J1858+020,我们发现,尽管相空间原则上允许出现这种GeV-TeV非相关性,但通常和/或观测上受约束的参数值(例如,扩散系数和云-SNR可能的距离…
2011-07-18 astro-ph.HE
AGILE study of the gamma-ray emission from the SNR G78.2+2.1 (Gamma Cygni)
我们提出了一个研究的γ射线发射的AGILE-GRID从SNR G78.2+2.1(天鹅座γ)的区域检测。为了研究SNR低于1 GeV的伽马射线的可能存在,有必要分析脉冲星PSR J2021+4026的强发射的伽马射线辐射,它完全主导了该领域。通过只考虑与AGILE-GRID光变曲线的脉冲星非脉冲阶段有关的发射,进行了“非脉冲”分析。我们发现,由此产生的非脉冲发射的SNR区域-检测AGILE-GRID超过400兆电子伏-部分重叠的无线电壳边界。通过分析整个SNR角范围上的平均发射,我们发现轻子主导的双布居情况可以解释来自源的无线电和伽马射线发射。特别地,在高密度介质中,MeV-GeV平均辐射主要可以用韧致辐射过程来解释,而在低密度介质中,GeV-TeV辐射可以用韧致辐射(E < 250 GeV)和逆康普顿过程(E > 250 GeV)来解释。
2019-05-03 astro-ph.HE
A possible explanation of the knee of cosmic light component spectrum from 100 TeV to 3 PeV
在ARGO-YBJ实验中发现了在$\sim 700$ TeV处明显变陡的氢氦混合谱。本文证明了用我们银河系超新星遗迹逃逸的宇宙射线模型可以很好地再现观测到的H + He谱。在该模型中,粒子通过非线性扩散激波加速机制在SNR中加速,并考虑了从SNR逃逸的高能轻核的三个分量。应该注意的是,如果加速效率更高,KASCADE观测到的质子谱也可以用这个模型来解释。
2017-07-18 astro-ph.HE
Study of TeV shell supernova remnants at gamma-ray energies
切伦科夫望远镜在过去十年中取得了突破性的发展,角分辨率达到了0.1°,灵敏度达到了前所未有的水平。这使得目前的切伦科夫望远镜能够发现一群超新星遗迹(SNRs)辐射出极高能量(VHE,E>100 GeV)的伽马射线。这些VHE SNR的一些表现出壳型形态空间一致的冲击前的SNR。这个VHE外壳SNR俱乐部的成员是RX J1713.7-3946、Vela Jr、RCW 86、SN 1006和HESS J1731-347。后两个物体在高能(HE,0.1<E<100 GeV)伽马射线中的研究很少,需要进行研究,以绘制这类SNR的全局图像,并限制加速粒子的基本种群的特征。利用6年的费米P7再处理数据,我们研究了SNRs HESS J1731-347和SN 1006的HE对应物。在数据中未检测到这两个SNR,并且鉴于没有检测的迹象,我们预计在未来几年内不会从SNR中检测到任何检测。然而,在这两种情况下,我们推导出的上限显着约束的伽马射线发射机制,可以排除一个标准的强子的情况下,置信水平> 5西格玛。有了这个费米分析,我们现在有一个完整的视图,他VHE伽马射线发射的TeV壳信噪比。所有五个源都有一个硬HE光子指数(<1.8),这表明一个常见的情况是,大部分发射是由从无线电辐射到VHE伽马射线的加速电子通过同步加速器和逆康普顿过程产生的。此外,当校正距离时,所有SNR都显示出惊人的相似的伽马射线光…
2015-06-07 astro-ph.HE
The GeV $γ$-ray emission from the composite SNR CTB 87
本文基于费米望远镜16年数据研究复合超新星遗迹CTB 87的GeV γ射线辐射,识别出两个不同能谱的点源,并提出硬谱源VER J2016+371为脉冲星风云的GeV对应体,用轻子模型成功解释其多波段数据。
2025-02-06 astro-ph.HE
HESS J1858+020: A GeV-TeV source possibly powered by CRs from SNR G35.6-0.4
内容:超新星遗迹(SNR)G35.6-0.4显示了一个非热射电壳层,然而,迄今为止还没有发现它的γ射线或X射线对应物。在SNR附近发现了一个TeV源HESS J1858+020,该源在空间上与3.6 kpc处的一些云相关。目的:为了更好地理解HESS J1858+020的起源,我们进一步通过Fermi-LAT分析和强子模拟研究了SNR宇宙射线(CRs)与云之间的联系。方法:我们进行了费米LAT分析,以探讨GeV的发射和周围的SNR。我们探索了SNR物理与以前观察到的多波长数据。我们用信噪比的失控CR建立了一个强子模型来解释GeV-TeV的观测。结果:我们发现了一个硬GeV源(SrcX 2),它与HESS J1858+020和3.6 kpc的分子云复合物在空间上一致。此外,软GeV源(SrcX 1)被发现在SNR的北部边缘。SrcX 2的GeV能谱与HESS J1858+020的TeV能谱一致。整个γ射线谱的范围从几个GeV到几十个TeV,它遵循指数为~2.15的幂律。我们讨论了几个观测证据,以支持中年信噪比的论点。使用失控的CR从SNR,我们的强子模型解释了在HESS J1858+020的GeV-TeV的排放,与扩散系数,远低于银河系的值。
2021-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Connecting the ISM to TeV PWNe and PWNe candidates
利用Mopra分子谱线7 mm观测数据[CS(1-0),SiO(1-0,v=0)],Nanten CO(1 - 0)数据和SGPS/GASS HI巡天,研究了7个TeV γ射线源的星际介质(ISM),这些γ射线源被认为是脉冲星风星云(PWNe)。我们已经发现了几个密集的分子云共同定位到这些TeV的伽马射线源,这使我们能够搜索宇宙射线(CR)来自祖SNR或潜在的,从PWNe。我们特别发现了HESS J1809-193的SiO(1-0,v=0)发射,突出了相邻超新星遗迹SNR G011.0-0.0与d $\sim$ 3.7 kpc分子云之间可能的相互作用。使用形态学特征,以及我们的柱密度与X射线测量获得的柱密度的比较研究,我们声明SNR G292.2-00.5的距离d $\sim$为8.6 - 9.7 kpc,PSR J1418-6058的距离d $\sim$为3.5 - 5.6 kpc,HESS J1303-631的新SNR候选物的距离d $\sim$为1.5 kpc。从我们的质量和密度估计选定的分子云,我们讨论的签名强子/轻子组件PWNe和他们的祖先信噪比。有趣的是,在d $\sim$ 5 kpc处与HESS J1026-582重叠的分子气体可能支持强子起源。然而,我们发现,这种情况下需要一个未被发现的宇宙射线加速器位于d $\lt$ 10 pc的分子云。对于HESS J1809-…
2019-05-11 astro-ph.HE
Arc-minute-scale studies of the interstellar gas towards HESS$\,$J1804$-$216: Still an unidentified TeV $γ$-ray source
银河TeV $γ$射线源HESS $\,$ J1804 $-$ 216目前是一个未确认的源.在试图揭开它的起源,我们在这里提出了最详细的研究星际气体使用的数据从Mopra南银河平面CO调查,7和12 $\,$毫米波长Mopra调查和南银河平面调查HI。发现原子和分子气体的几种组分沿着视线以不同的速度与HESS $\,$ J1804 $-$ 216重叠。CS(1-0)发射团证实了致密气体的存在。在各种气体示踪剂中已经识别出气体和$γ$ -射线发射之间的相关性和反相关性,从而实现了来自HESS $\,$ J1804 $-$ 216的TeVPDMATHABMM-射线发射的几种起源场景.对于强子情况,SNR $\,$ G8.7 $-$ 0.1和PSR $\,$ J1803 $-$ 2137的祖先SNR需要宇宙线(CR)增强因子$\mathord{\sim} 50$乘以太阳邻居CR通量值,以产生TeV $γ$射线发射。假设各向同性扩散模型,来自这两个SNR的CR需要慢扩散系数,如对于与相邻ISM气体相关联的其他TeV SNR所发现的。位于3.8 $\,$ kpc(到PSR $\,$ J1803 $-$ 2137的色散测量距离)的气体形态倾向于与HESS $\,$ J1804 $-$ 216的TeV发射特征反相关,使得轻子情景成为可能。因此,纯强子和纯轻子的情形都是可信的。
2020-11-18 astro-ph.HE
Detection of the extended $γ$-ray emission from the high Galactic latitude Calvera's SNR candidate
利用{ \em Fermi}大天区望远镜记录的Pass 8数据,我们报道了与高银河纬度超新星遗迹候选者-- Calvera的SNR在空间上相关的扩展GeV $γ$射线辐射。在100 MeV和1 TeV之间的卡尔韦拉SNR的$γ$射线谱显示出明显的($\sim$ 3.4 $σ$)在几十GeV的光谱曲率。多波长数据可以用轻子模型或强子模型拟合。然而,轻子模型表现出平坦射电谱与Calvera信噪比的硬GeV $γ$射线谱之间的不一致。对于强子模型,质子的谱指数应大于1.6。并且质子的总能量比典型超新星的爆炸能量高出一个数量级以上,这也对强子模型提出了挑战。明显的光谱曲率和缺乏非热X射线发射从卡尔韦拉的SNR使它成为一个有趣的源桥接明亮的非热X射线发射和老年龄的SNRs与分子云相互作用的老年龄的SNRs。
2022-11-18 astro-ph.HE
New Identification of the Mixed-Morphology Supernova Remnant G298.6-0.0 with Possible Gamma-ray Association
利用朱雀星对银河系超新星遗迹G298.6-0.0进行了X射线分析。X射线图像显示了射电壳层内部的中心填充结构,这意味着该SNR被归类为混合形态(MM)SNR。用单温电离平衡等离子体模型很好地再现了该谱,温度为0.78(0.70-0.87)keV。等离子体总质量为30个太阳质量,表明等离子体具有星际介质起源。本文讨论了与GeV γ射线源3FGL J1214.0-6236在SNR壳层上的关联,并与其他具有GeV γ射线关联的MM SNR进行了比较。结果发现,吸收校正的热X射线和GeV的伽马射线之间的通量比下降的MM SNR演变到更大的物理尺寸。G298.6-0.0的吸收校正X射线通量和3FGL J1214.0-6236的GeV伽马射线通量密切遵循这一趋势,这意味着3FGL J1214.0-6236可能是G298.6-0.0的GeV对应物。
2015-09-01 astro-ph.HE
Observations of SNR CTA 1 and the Cyg OB1 region with VERITAS
天鹅座区域是附近一个非常活跃的恒星形成区域,包含几个OB星协,被认为是年轻恒星的示踪物。在12 TeV以上,Milagro合作组织报告发现了一个非常大的源,MGRO J2019+37,位于天鹅座区域边缘的天鹅座OB1星协。年轻而充满活力的脉冲星PSR J2021+3651被提议为这种发射提供动力。我们在这里提出的结果,深VERITAS观测这一地区的能量超过650 GeV。这些观测揭示了与MGRO J2019+37兼容的扩展和复杂的TeV发射,可能由多个源组成,以及来自CTB 87方向的明显分离的点源发射,CTB 87是脉冲星风星云候选者。我们还将报告对年轻的银河SNR CTA 1的TeV发射的检测,该发射可能由通过其伽马射线辐射发现的第一颗脉冲星提供动力。
2011-10-26 astro-ph.HE
Fermi-LAT detection of extended gamma-ray emission in the vicinity of SNR G045.7$-$00.4: evidence for escaping cosmic rays interacting with the surrounding molecular clouds
本文分析了射电超新星遗迹(SNR)G045.7 $-$ 00.4附近的费米大面积射电望远镜(LAT)γ射线辐射数据。为了研究伽玛射线辐射的起源,我们还利用银河成像卷轴画的CO测量数据研究了SNR周围的大质量分子气体复合体。GeV辐射的整体大小明显大于射电形态。在3 GeV以上,GeV的辐射被分解成两个源:一个是空间一致的SNR的位置与无线电发射的大小相媲美,另一个是位于SNR的西部边界之外,空间上与周围分子云的密集区域相一致。我们认为西方源的GeV辐射可能来自于逃逸SNR并照亮周围分子云的宇宙射线。我们发现,西部源的伽马射线谱可以一致地解释这种情况下,总能量为$\sim 10^{50}{\rm erg}$在逃逸CR假设逃逸是各向同性的。
2021-11-15 astro-ph.HE
The TeV supernova remnant shell HESS J1731-347 and its surroundings
HESS J1731-347是一个壳型超新星遗迹,同时发射TeV伽马射线和非热X射线光子,在空间上与射电SNR G353.6-0.7重合。强子和轻子的情况下(或两者的混合)在文献中讨论,以解释TeV发射的对象。2011年,在源附近也发现了$γ$射线过剩(HESS J1729-345)。在此,我们提供了使用同时可用的额外H.E.S.S.获得的更新分析结果。数据在HESS J1731-347之外,分析更详细地揭示了相邻TeV源HESS J1729-345的发射形态和两个源之间的发射。这些结果使我们能够将SNR外的TeV发射与分子气体示踪剂相关联,并将数据与SNR外的TeV发射是由逃逸的宇宙射线产生的情况相对抗。
2016-12-01 astro-ph.HE
TeV cosmic ray nuclei acceleration in shell-type supernova remnants with hard $γ$-ray spectra
超新星遗迹硬$γ$射线谱的发射机制至今仍有争议。最近对TeV源HESS J1912+101的多波长观测表明,它与年龄为$\sim 100$ kyrs的SNR有关,因此它不可能通过轻子过程产生TeV $γ$射线辐射。我们分析了费米对它的观测,发现了一个具有硬谱的扩展源。HESS J1912+101可能代表了SNR演化的一个特殊阶段,它主导了TeV宇宙射线的加速。通过拟合13个SNR的多波长谱与硬GeV $γ$ -射线谱,采用简单的发射模型,其中GeV电子与质子的密度比为$\sim 10^{-2}$,我们得到了每个SNR中相对论离子的合理平均密度和磁场,总能量为$\sim 10^{50}$尔格。在这些源中,只有SN 1006和RCW 86这两个源有利于$γ$射线的轻子起源。磁场能量与加速相对论离子的能量相当,且两者之比有随年龄增加而增加的趋势。这些结果表明,TeV宇宙射线主要来源于硬$γ$射线谱的SNR。
2021-02-06 astro-ph.HE hep-ph
A detailed study of the interstellar protons toward the TeV $γ$-ray SNR RX J0852.0$-$4622 (G266.2$-$1.2, Vela Jr.); a third case of the $γ$-rays and ISM spatial correspondence
我们提出了一个新的分析的星际质子对TeV $γ$射线SNR RX J0852.0 $-$ 4622(G266.2 $-$ 1.2,Vela Jr.)。我们使用NANTEN 2 $^{12}$ CO($J$ = 1-0)和ATCA & Parkes HI数据集,以推导出与SNR的TeV $γ$射线壳层相关的分子和原子气体。我们发现,原子气体的速度范围从$V_\mathrm{LSR}$ = $-4$ km s $^{-1}$到50 km s $^{-1}$或60 km s $^{-1}$与整个SNR,而分子气体与SNR的有限部分。大的速度色散的HI归因于膨胀运动的几个HI壳重叠向SNR,但不是由于银河系的旋转。相关HI和分子气体的总质量估计分别为$\sim2.5 \times 10^4 $ $M_{\odot}$和$\sim10^3$ $M_{\odot}$。与H.E.S.S. TeV $γ$ -射线表明星际质子的平均密度约为100 cm $^{-3}$,并与TeV $γ$ -射线显示出良好的空间对应关系。总宇宙射线质子能量估计为强子$γ$ -射线产生的$\sim10^{48}$ erg,由于星际质子对SNR体积的填充因子很小,这可能仍然被低估了几个因子。这一结果提出了第三种情况下,RX J1713.7 $-$ 3946和HESS J1731 $-$ 347,TeV $γ$ -射线和星…
2017-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatially decomposed $γ$-ray features surrounding SNR Kes 79 & PSR J1853+0056
自上次对中年超新星遗迹(SNR)Kes 79(Auchettl等人,2014)进行分析以来,费米大面积望远镜(LAT)数据和分析工具已经有了实质性的改进。最近的多波长研究证实了它与分子云的相互作用。在Kes 79以北的$0.36\degr$附近,一颗强大的脉冲星PSR J1853+0056也值得我们关注。在这项工作中,我们分析了11.5年的费米-LAT数据,调查PDMATHAMN射线功能/周围这个复杂的区域。我们的结果表明,在0.1- 50 GeV的能量范围内,对该区域的探测更为显著($\sim$ 34.8 $σ$)。利用$\ge$ 5 GeV数据,我们探测到两个扩展源-- Src-N(较亮的一个,半径为$\approx0.31\degr$)集中在SNR的北面,同时包围PSR J1853+0056,Src-S(半径为$\approx0.58\degr$)集中在SNR的南面。它们的光谱具有不同的峰值能量(Src-N的$\sim$为1.0 GeV,Src-S的$\lesssim$为0.5 GeV),表明它们的起源不同。在我们的强子模型中,包括从激波云碰撞泄漏的宇宙射线(CR),即使有极端值的参数,SNR Kes 79无论如何不能提供足够的CR到达云Src-N解释本地GeV的频谱。我们认为Src-N辐射主要是由PSR J1853+0056驱动的脉冲星风星云(PWN)产生的。另一方面,我们…
2022-02-03 astro-ph.HE
Multiwavelength studies of G298.6$-$0.0: An old GeV supernova remnant interacting with molecular clouds
与超新星遗迹(SNRs)相关的强子$γ$射线源可以作为宇宙射线从SNRs逃逸的秒表,随着时间的推移,宇宙射线逐渐从最高能量的粒子发展到最低能量的粒子。在这项工作中,我们分析了13.7年的\emph{Fermi} -LAT数据,研究了在SNR G298.6 $-$ 0.0区域内或附近的$γ$射线特征。用$γ$射线空间分析,我们检测到三个点状成分。其中,Src-NE位于SNR壳的东部,Src-NW与SNR的西部边缘相邻。Src-NE和Src-NW在1.8~GeV附近或以下的能量处出现了光谱突变,表明它们的SNR年龄为$>$ 10~kyr。利用Chandra-ACIS数据,我们还研究了G298.6 $-$ 0.0区域的X射线辐射。我们检测到一个扩展的千电子伏源具有中心填充结构内的无线电壳。的X射线光谱很好地拟合的模型,假设碰撞电离平衡的热等离子体,进一步支持旧的SNR年龄。根据我们对南天CO线和ATCA-Parkes HI线资料的分析,我们确定了从我们到G298.6 $-$ 0.0的运动学距离为$\sim$ 10.1千秒差距。这一距离意味着$\sim$ 15.5秒差距的SNR的大的物理半径,这是$>$ 10千年年龄的额外证据。此外,CO数据立方体使我们能够三维定位的分子云(MC)可能与SNR G298.6 $-$ 0.0的相互作用,并可以解释强子$γ$ -射线在Src-NE或Src-NW…
2023-01-17 astro-ph.HE
Detection of gamma rays around SNR HB9 and its implication to the diffusive shock-acceleration history
我们分析了\textit{Fermi} -LAT 12年观测中超新星遗迹(SNR)HB 9(G160.9+2.6)附近的GeV γ射线发射数据,以量化SNR中扩散激波加速度(DSA)的演变。在HB 9附近,有分子云,其位置与视线中的SNR壳层不一致。我们检测到显着的伽马射线发射1 GeV以上的空间符合两个突出的云区,以及从SNR壳的发射,后者是与以前的研究结果相一致。每个区的1~GeV以上能谱用简单的幂律函数$dN/dE \propto E^{-Γ}$拟合。拟合结果表明,与SNR壳层的$Γ$ = $2.55 \pm 0.10$相比,具有幂律指数$Γ$ = $1.84 \pm 0.18$和$1.84 \pm 0.14$的谱更硬。从云区观察到的光谱与理论上预期的伽马射线发射是一致的,这些伽马射线发射起源于从SNR HB 9逃逸的质子,在那里粒子可以被加速到比目前壳层更高的能量。所得的扩散系数在附近的SNR是可比的银河系的平均值。
2022-03-07 astro-ph.HE
Statistically study the optimal local sources for cosmic ray nuclei and electron
在过去的工作中,局部源,如Geminga SNR,可能对质子、电子和各向异性的异常起着重要的作用。事实上,在太阳系周围$1$ kpc范围内存在12个信噪比。一个问题是,其他的信噪比是否也可能对原子核和电子的谱作出贡献,并解释各向异性的特殊结构?本文在空间相关传播条件下,系统地研究了太阳周围1 kpc范围内所有局域信噪比对原子核和电子能谱的贡献,以及各向异性的能量依赖性。结果表明,只有Geminga、Monogem和Vela三个SNR对原子核和电子能谱以及各向异性有定量贡献。在这里,Geminga SNR是唯一的最佳候选,Monogem SNR是有争议的,由于模型计算和观测之间的各向异性的张力。Vela SNR贡献了TeV能量之外的新光谱结构,HESS,VERITAS,DAMPE和CALET测量暗示了这一点。更有趣的是,电子各向异性满足费米-LAT极限低于TeV的能量,但大大上升,并达到$10\%$在几个TeV。这种新的结构将为检验我们的模型提供新的思路。我们希望在不久的将来,通过星载的DAMPE和HERD以及地基的HAWC和LHAASO实验,可以观测到电子谱和各向异性的新结构。
2022-03-30 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy sky: prospects for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个SNR进行单独研究之外,将这些对象作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数,并增加我们对所涉及机制的理解。我们提出了蒙特卡罗模拟人口的银河系信噪比发射TeV的伽马射线。我们还讨论了如何模拟人口可以面对未来的观测提供了一个新的测试宇宙射线起源的SNR假设。
2017-09-12 astro-ph.HE
GeV γ-ray Emission Detected by Fermi-LAT Probably Associated with the Thermal Composite Supernova Remnant Kesteven 41 in a Molecular Environment
超新星遗迹(SNR)-分子云(MC)缔合系统的强子辐射被广泛认为是宇宙线质子的探测器。在这里,我们报告的检测γ射线发射源,在0.2-300 GeV的意义为24σ,预计躺在西北的热复合SNR Kesteven 41,使用5.6年的费米大面积望远镜(LAT)的观测数据。在0.2- 300 GeV的能量范围内,在这个源周围没有发现明显的长期变化。半径为0.09 °的3σ误差圆覆盖了1720 MHz OH脉泽,与SNR相互作用的V_{LSR} ~-50km/sMC的位置基本一致。该源发射具有指数截止幂律谱,光子指数为1.9+/-0.1,截止能量为4.0+/-0.9 GeV,在12 kpc距离处,0.2-300 GeV的相应光度为~1.3*10^36 erg/s。在3σ圈内没有射电脉冲星是造成高γ射线亮度的原因。虽然逆康普顿散射方案会导致电子能量预算的困难,但源发射可以自然地用SNR Kesteven 41和邻近的西北MC的冲击加速的相对论质子之间的强子相互作用来解释。本文介绍了用费米-LAT在GeV γ射线能区探测到的银河系热复合信噪比。
2015-08-03 astro-ph.HE
Search for new supernova remnant shells in the Galactic plane with H.E.S.S.
在高能立体系统(H.E.S.S.)探测到的TeV伽马射线源中,在银河系平面上,清晰可辨的超新星遗迹(SNR)壳构成了一个小而珍贵的源类。TeV选择的SNR是有效的宇宙射线加速源的主要候选者。在这项工作中,我们提出了新的SNR候选人,已确定在整个H.E.S.S.第一阶段的数据集的银河平面记录在过去的十年。一个已知的SNR外壳候选人的识别是成功的一个新的源,HESS J1534-571。在其他情况下,由于在较低能带中缺乏检测到的非热发射,仅TeV壳候选者难以被确定为SNR。我们将讨论如何这些对象可能会提出一个重要的联系之间的年轻和进化的信噪比,因为他们的壳发射可能是由强子过程。
2015-09-13 astro-ph.HE
Morphology Study for GeV Emission of the Nearby Supernova Remnant G332.5-5.6
本研究针对邻近超新星遗迹G332.5-5.6,提出半径约1.06度的高斯盘作为伽马射线空间模型,发现其GeV辐射存在约7σ的显著光变,且观测结果可通过具平坦谱的轻子或强子模型解释。
2024-03-09 astro-ph.HE
Modelling the Gamma-Ray Morphology of HESS J1804-216 from Two Supernova Remnants in a Hadronic Scenario
HESS J1804-216是迄今为止发现的最明亮但最神秘的TeV伽马射线源之一。先前对这个TeV伽马射线源周围的星际介质(ISM)进行的弧分尺度研究表明,HESS J1804-216可能是由成熟的超新星遗迹(SNR)或脉冲星提供动力的,因此它的起源仍然不确定。在本文中,我们专注于扩散逃逸宇宙射线质子从潜在的SNR加速器。这些宇宙射线与ISM相互作用产生TeV伽马射线。我们利用从壳层逸出的粒子的各向同性扩散方程解来模拟质子进入ISM的能量依赖性逸出和传播。这项工作是第一次尝试模拟HESS J1804-216的伽马射线的空间形态,使用了Mopra和南银河平面巡天的弧分ISM观测。给出了附近两个潜在SNR对应物SNR G8.7-0.1和PSR J1803-2137的原始SNR的伽马射线光谱和空间分布。我们改变扩散参数和粒子谱,并使用网格搜索方法来找到模型参数的最佳组合。我们的结论是,适度缓慢的扩散是必要的两个候选人。最有希望的候选人是供电的TeV伽马射线从HESS J1804-216在强子的情况下是祖SNR的PSR J1803-213。
2022-01-27 astro-ph.HE
A Survey of TeV emission from Galactic Supernova Remnants with HAWC
超新星遗迹(SNRs)长期以来一直被假设为PeV能量以下的银河系宇宙射线的主要来源。其中一些确实被证明可以将质子加速到TeV能量以上。但是它们中哪一个确实是质子和原子核的有效加速器呢?它们能把这些粒子加速到什么能量?非热辐射的测量,特别是在X射线和伽马射线的制度,是回答这些问题的关键。高海拔水切伦科夫观测台观测北部TeV伽马射线天空,是目前VHE(甚高能,$>$ 100 GeV)范围内最灵敏的宽视场观测仪器。HAWC记录了三年多的数据,非常适合对银河系SNR的伽马射线发射进行无偏见的调查,特别是在TeV能量及以上。在这篇论文中,我将概述HAWC天文台最近对来自SNRs的VHE伽马射线发射的测量。结合来自其他波长的数据,这些测量用于获得有关底层粒子群的信息,例如最大加速能量以及轻子或强子过程是否负责发射。
2019-07-19 astro-ph.HE
Discovery of a spatially extended GeV source in the vicinity of the TeV halo candidate 2HWC J1912+099: a TeV halo or supernova remnant ?
HAWC和Milagro的观测已经探测到围绕中年($t\sim100-400 \,{\rm kyr}$)恒星(如Geminga和PSR B 0656 +14)的空间扩展TeV源,它们被命名为“TeV晕”,代表由相对较老的恒星提供动力的非常扩展的TeV脉冲星风星云(PWNe)。还有一些HAWC探测到的源被认为是TeV晕的候选者。在本文中,我们寻找可能的GeV对应物的三个TeV晕候选人与费米大面积望远镜。我们在TeV晕候选者2HWC J1912+099附近探测到一个新的空间扩展GeV源,HESS(HESS J1912+101)也探测到了该源。我们发现,GeV源的大小是显着大于HESS测量的TeV的排放,和PWN的空间模板特性可以拟合的GeV数据。我们认为,GeV源是由中央中年脉冲星PSR J1913+1011供电的扩展PWN。这一发现有利于TeV源2HWC J1912+099(HESS J1912+101)的TeV晕场景,尽管HESS测量的可能的壳状形态挑战了这种解释。或者,TeV的发射可以通过强子过程由超新星遗迹(SNR)主导。未来的多波长观测源和更精确的测量TeV发射的空间分布将有助于区分这两种情况。
2019-11-22 astro-ph.HE
Evidence for PeV Proton Acceleration from Fermi-LAT Observations of SNR G106.3+2.7
在宇宙射线光谱中,能量约为1 PeV的“膝盖”的存在表明银河系PeV质子加速器的存在,称为“PeVatrons”。超新星残骸(SNR)G106.3+2.7是其中一个的主要候选者。最近从G106.3+2.7中探测到的非常高能量(0.1-100 TeV)的伽马射线可以用中性π介子的衰变或相对论电子的逆康普顿散射来解释。我们报告了12年的费米-LAT伽马射线数据的分析表明,GeV-TeV的伽马射线谱是更难,需要不同的总电子能量比无线电和X射线谱,这表明它有一个独特的,强子起源。10 GeV以下的伽马射线的非检测意味着相对论电子谱的额外限制。强有力的支持强子解释所观察到的伽马射线。这一观察证实了银河系PeVatron和SNR之间长期寻求的联系。此外,这表明G106.3+2.7可能是新的SNR群体中最亮的成员,其伽马射线能通量在TeV能量处达到峰值。这样的人口可能有助于宇宙射线膝关节,并揭示了未来的非常高的能量伽马射线探测器。
2022-08-10 astro-ph.HE
Theory & observations of the PWN-SNR complex
在这项工作中,我们研究的理论和观测问题的脉冲星(PSR),脉冲星风星云(PWNe)和超新星遗迹(SNRs)。特别是,年轻PWNe的光谱建模和与磁星的信噪比的X射线分析比较其特征与周围的典型的磁星的残余。PWNe的光谱范围从射电到$γ$射线。它们是$γ$射线中最大的一类已确认的银河系源,在过去的几年中,$\sim$射线的数量从1增加到$\sim$ 30。我们已经开发了一个详细的频谱代码,再现电磁波谱的PWNe在自由膨胀($t_{age} \lesssim$ 10千年)。我们揭示,并试图了解的光谱,同步自康普顿优势的蟹状星云,粒子优势PWNe在TeV的能量检测和物理参数如何限制PWNe在TeV的可探测性的时间演化的问题。我们对所有银河系的TeV探测到的年轻PWNe进行了系统的研究,从而找到参数之间的相关性和趋势。我们还讨论了在TeV的PWNe没有检测到的频谱,如果模型与低磁化星云可以解释缺乏检测,或者相反,高磁化模型更有利。在信噪比的X射线分析方面,我们利用磁星信噪比的X射线光谱来讨论这种极端磁化的PSR的形成机制。20世纪90年代提出的α发电机机制产生的能量释放应该对SN爆炸的能量产生影响。我们扩展了以前所做的工作由\cite{vink06}的SN爆炸寻找这种能量释放的能量学,我们期待的元素电离和X射线光度,我们比较我们的结果与其他SNRs与相关的中心源。
2015-02-10 astro-ph.HE
Search for $γ$-ray emission from SNRs in the Large Magellanic Cloud: a new cluster analysis at energies above 4 GeV
本研究利用15年、4 GeV以上的Fermi-LAT数据,采用两种聚类算法搜寻大麦哲伦云的超新星遗迹γ射线辐射,确认原有9个源并新增8个候选,深化了对其高能特性及样本完备性的认知。
2025-03-26 astro-ph.HE
ISM gas studies towards the TeV PWN HESS J1825-137 and northern region
HESS J1825-137是一个脉冲星风星云(PWN),其TeV辐射范围约为1 deg。它巨大的不对称形状表明,它的前身超新星与位于PWN北部的分子云相互作用,正如先前的CO银河系巡天(例如Lemiere,Terrier和Djannati-Ata)所探测到的那样2006年)。在这里,我们提供了对HESS J1825-137以北区域的ISM的详细图片,分析了来自我们的7毫米和12毫米Mopra调查的致密分子气体以及来自Nanten CO(1-0)和GRS $^{13}$ CO(1-0)调查的更弥散的分子气体。我们的重点是HESS J1825-137和北部未识别的TeV源HESS J1826-130之间的可能联系。我们报告了几个稠密的分子区域,其运动学距离与脉冲星的色散测量距离相匹配。其中,位于(RA,Dec)=(18.421h,-13.282 $^{\circ}$)的稠密分子气体显示出增强的湍流,我们认为这一区域的速度结构可以用云-云碰撞情景来解释。此外,H $α$边缘的存在可能是脉冲星PSR J 1826 -1334的祖先SNR的第一个证据,因为H $α$边缘和TeV源之间的距离与预测的SNR半径R $_{\text{SNR}}$ ~120 pc相匹配。根据我们的ISM研究,我们确定了HESS J1826-130发射的一些合理来源,包括PSR J1826-1334的前身SNR和…
2016-04-01 astro-ph.HE
GeV-TeV Blazar Population Studies
费米-LAT和地基切伦科夫望远镜阵列之间的协同作用使我们有机会首次表征来自30多个耀变体的高能发射(100 MeV - 10 TeV)。在这项研究中,我们进行了费米-LAT光谱分析的所有TeV检测到的耀变体,并结合档案TeV光谱。我们的研究结果为低同步加速器峰值BL Lacs(LBL)的暗示的GeV波段的吸收功能,可以解释为内部不透明度的来源。我们注意到,简单的或破碎的幂律不能描述所有观察到的GeV-TeV光谱和更复杂的光谱形状似乎需要。
2011-11-02 astro-ph.HE