Discovery of Gamma-Ray Orbital Modulation in the Black Widow PSR J1311-3430
我们报告我们发现的轨道调制$γ$射线发射的黑寡妇系统PSR J1311-3430。分析了脉冲星非脉冲相位间隔期间的\textit{Fermi}大天区望远镜观测数据,发现在$\sim$ 3 $σ$置信水平上存在轨道调制信号。进一步的光谱分析表明,在明亮和暗淡的轨道相位范围内获得的光谱没有显着差异。一个简单的类正弦函数可以描述调制。考虑到这些性质,我们认为,intrabinary $γ$ -射线的发射产生的区域接近的同伴和调制所造成的掩星的发射区域的同伴,类似于在过渡毫秒脉冲星二进制(MSP)PSR J 1023 +0038中看到的。考虑到最近报道的蚀型MSP双星的双星内激波辐射的X射线探测,这一发现进一步表明双星内$γ$射线辐射的普遍存在。
2015-04-15 astro-ph.HE
Optical Modulation in the X-Ray Binary 4U 1543-624 Revisited
X射线双星4U 1543 $-$ 624是一个轨道周期为$\simeq$ 18分钟的超紧系统,我们对它进行了时间分辨光学成像,证实了它的超短轨道周期。使用140\,min的高节奏$r'$波段测光,我们恢复了先前看到的正弦调制,并确定了周期$P=18.20\pm0.09$ \,min。此外,我们还看到了7.0 $\times 10^{-4}$ \,mag\,min $^{-1}$线性衰减,可能与源吸积活动的变化有关。假设正弦调制是由X射线加热伴星内表面引起的,我们估计该双星的距离为6.0- 6.7千秒差距,倾角为34 $^{\circ}$ -61 $^{\circ}$(90%置信度)。鉴于调制的稳定性,我们可以确认调制是起源于轨道,4U 1543 $-$ 624是一个超紧凑的X射线双星。
2015-09-06 astro-ph.HE
Precession for the mode change in a gamma-ray pulsar
该研究提出脉冲星PSR J2021+4026的模式变化可由阻尼进动解释,结合磁层扭矩和外间隙模型,阐明倾角变化导致自转减慢率与伽马射线通量关联,并区分长期与短期调制起源。
2025-01-27 astro-ph.HE
Solar gamma rays and modulation of cosmic rays in the inner heliosphere
第一个从静止的太阳伽马射线发射的证据是在EGRET的档案数据中发现的,后来被费米-LAT的观测所证实。这种辐射是由银河系宇宙射线(CR)穿透内日光层并与太阳大气和可见光子相互作用而产生的。太阳辐射的特征在于两个空间和光谱上不同的组件:(i)盘发射由于太阳大气中的CR级联,和(ii)空间扩展的逆康普顿(IC)发射由于CR电子散射太阳光子。与银河系CRs相关的两个分量的强度与太阳活动水平反相关,在太阳活动极小期最亮。在本文中,我们讨论了更新的IC组件的排放模型的基础上CR测量在不同水平的太阳活动,我们作出预测的e-ASTROGAM和AMEGO,提出了低能量伽马射线任务。
2017-12-28 astro-ph.HE
Gamma-rays from the binary system containing PSR J2032+4127 during its periastron passage
高能脉冲星PSR J2032+4127是最近在未确认的HEGRA TeV伽马射线源(TeV J2032+4130)方向发现的。据推测,这颗脉冲星与Be型恒星MT 91 213形成了一个双星系统,预计将在2017年晚些时候到达近星点。我们通过应用一个简单的几何模型,对双星系统近星点附近产生的伽马射线辐射进行了详细的计算。在脉冲星和恒星风碰撞区加速的电子通过散射来自大质量伴星的软辐射而引发各向异性逆康普顿电子-正电子对级联。γ射线谱,从这样的康普顿化过程中,面临的扩展TeV γ射线发射的测量从HEGRA TeV γ射线源。我们讨论的条件内的二进制系统,在近星通道的脉冲星,从二进制的伽马射线发射可以克服扩展的,稳定的TeV伽马射线发射的HEGRA TeV伽马射线源。
2017-11-06 astro-ph.HE
Fermi LAT Observations of LS I +61 303: First detection of an orbital modulation in GeV Gamma Rays
这封信介绍了2008年8月至2009年3月期间使用费米伽马射线太空望远镜的大面积望远镜数据对LSI +61 303进行观测的第一批结果。我们的研究结果表明,与二进制周期的变化是一致的,与发射调制在26.6 +/- 0.5天。这是第一次探测到高能伽马射线(20 MeV-100 GeV,HE)的轨道周期性。光变曲线的特点是在近星点之后有一个宽峰,在远日点之前有一个较小的峰。该光谱最好用指数截止的幂律表示,产生高于100 MeV的总通量为0.82 +/- 0.03(stat)+/- 0.07(syst)10^{-6} ph cm^{-2} s^{-1},截止值为6.3 +/- 1.1(stat)+/- 0.4(syst)GeV,光子指数Gamma = 2.21 +/- 0.04(stat)+/- 0.06(syst)。光谱随轨道相位的变化不明显。最大发射的相位,接近近星点,暗示逆康普顿散射作为主要的辐射机制。然而,MAGIC和VERITAS先前的甚高能量伽马射线(>100 GeV,VHE)观测显示峰值发射接近于远射。这一点以及费米实验中所看到的能量截止点表明,HE和VHE伽马射线之间的联系是不平凡的。
2009-07-24 astro-ph.HE
Bell-Instability-Mediated Spectral Modulation of Hadronic Gamma Rays from a Supernova Remnant Interacting with a Molecular Cloud
超新星遗迹(SNRs)被认为是银河系宇宙射线加速的场所。然而,宇宙射线加速的细节仍然没有得到很好的理解。γ射线观测是研究宇宙线加速的有效方法,因为强子γ射线可以追踪~GeV能量以上的高能宇宙线。传统的理论预测,强子γ射线显示出一个平坦的vFv谱从π介子产生的阈值能量的最大能量的扩散冲击加速。在本文中,通过采用数值模拟,解决了分子云的磁流体动力学和宇宙射线的扩散传播的混合系统,我们证明了强子伽马射线谱可以比传统的一个更难,调制谱变得与观测一致。这种变化的机制是:在超新星爆炸冲击波中被加速的宇宙射线传播到一团分子云中。云中的宇宙射线流诱发了所谓的贝尔不稳定性,贝尔不稳定性在云中诱发了阿尔芬波。感应的磁场波动通过减小低于~1 TeV能量的宇宙射线的扩散系数来防止宇宙射线的进一步入侵。这一机制加强了最近井上等人关于分子云周围磁场放大的类似光谱修改的主张。(2012)和Celli et al.(2018年)。
2019-02-13 astro-ph.HE
First bounds on the VHE gamma-ray emission from isolated Wolf-Rayet binary systems
不同的理论模型预测VHE伽马射线辐射会出现在紧密的双星系统(高质量损失和高风速)中,这一点迄今尚未得到实验证实。在这里,我们提出的VHE发射的第一个界限,从两个孤立的沃尔夫-拉叶星双星,WR 147和WR 146,获得的MAGIC望远镜。
2009-07-02 astro-ph.HE
MAGIC detection of the putative gamma-ray binary HESS J0632+057
可变γ射线源HESS J0632+057是γ射线双星的一个很好的候选者。这颗双星系统是由HESS发现的点状VHE伽马射线源。VERITAS后来的测量没有发现,这为伽马射线域中的可变发射提供了证据。在伽马射线源的位置发现了一个可变X射线源和一颗Be星(MWC 148)。最近,Swift(ATel 3152)报告了大约每320天发生一次的周期性X射线爆发。这颗双星系统在2010年和2011年被MAGIC立体系统观测到。我们的测量表明,在2011年2月的伽马射线(E > 200 GeV)带的显着活动。我们对该系统的探测发生在斯威夫特报告的X射线爆发期间。在这里,我们提出了在这次爆发中获得的光变曲线和光谱,并将它们与X射线测量结合起来。
2011-10-07 astro-ph.HE
First ejection from the PSR B1259-63/LS 2883 high mass gamma-ray binary detected during the 2021-2024 binary cycle
LS 2883/PSR B1259-63是一颗高质量、偏心的伽玛射线双星,先前曾被观测到喷射出X射线物质。我们报告的结果,最近钱德拉观测附近的二进制apastron,其中一个新的X射线发射团块的物质被检测到。该团块具有较高的抛射速度$v_{\perp}\approx 0.07c$和硬X射线谱,符合$Γ=1.1\pm0.3$的幂律吸收模型。虽然在之前的一些双星周期中检测到了具有类似速度和光谱的团块,但在2017-2021年的前一个周期中,在Apastron附近没有发现任何已解析的团块。
2023-03-23 astro-ph.HE
Hunting for GeV emission from the gamma-ray binary HESS J0632+057
在过去的十年中,切伦科夫望远镜和空间伽马射线仪器已经确定了一个新的高质量X射线双星(HMXB)的子类,其发射主要是伽马射线。到目前为止,只有5个系统已被确定。然而,在GeV能量下,仍然有一个HESS J 0632 +057没有被费米LAT探测到。使用超过3.5年的费米-LAT数据对HESS J 0632 +057的伽马射线发射进行了深入搜索。我们提出的其他已知的伽马射线双星系统的背景下,这种搜索的结果。
2013-04-08 astro-ph.HE
Radio Loud vs. Radio Quiet Gamma-ray Bursts: the Role of Binary Progenitors
我们探讨了射电响亮的伽马射线暴(GRB)的可能性,在相互作用的双星系统中的大质量恒星的崩溃,而射电安静的GRB产生的单个大质量恒星的崩溃。一个双星系统可以有必要的角动量和能量预算来解释较长的即时伽马射线持续时间和较高的各向同性能量在射电大声子样本的长伽玛暴。此外,双星系统可以导致丰富和扩展的星周环境,允许在射电大声系统中看到的长寿命射电余辉的存在。最后,双星系统与单星系统中恒星的相对比例似乎与射电强暴与射电静暴的比例一致。
2022-02-12 astro-ph.HE
Superorbital Modulation in the High-Mass X-ray Binary 4U 1538-52, and Possible Modulation in IGR J16393-4643
尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台爆发警报望远镜(BAT)的硬X射线观测显示,风吸积的超巨星高质量X射线双星(HMXB)4U 1538-52的超轨道调制周期为14.9130 +/- 0.0026天,与3.73天轨道周期的四倍一致。这些周期与先前提出的类似HMXB的超轨道和轨道周期之间的相关性一致。在约14年的观测中,超轨道调制改变了振幅,自约MJD 57,650起,功率谱中不再检测到它,尽管在二次谐波附近的峰值存在了一段时间。用费米伽马射线暴监测器测量系统中中子星的自旋周期,显示出一个长期的自旋下降趋势,在光变曲线的末端停止,这表明dP(自旋)/dt和超轨道调制之间存在联系,就像2S 0114+650所提出的那样。然而,从INTEGRAL观测到的早期扭矩反转与超轨道调制变化无关。来自拉斯坎布雷斯天文台的B和V波段测光揭示了轨道椭球光度变化,但没有超轨道光学调制。然而,当BAT功率谱中不再检测到14.9130天周期时,获得了光度测定。我们重新审视了IGR J16393-4643的BAT观测中可能的超轨道调制,但无法最终确定是否存在这种调制,尽管这种调制并不持久。我们认为超轨道调制机制,并建议共转相互作用区模型,轨道同步的小偏差,似乎有前途。
2020-10-23 astro-ph.HE
Looking for Gamma-ray Emission from TeV Binary Candidates with HAWC
银河系包含数百个已知会发射无线电和X射线的双星系统,但只有少数双星被观测到产生非常高能量的伽马射线。此外,在少数已知的源中产生伽马射线的发射机制还没有得到很好的理解。为了改善TeV波段的双星源的统计,高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)已经开始对北半球100 GeV和100 TeV之间的TeV双星候选者进行同步调查。HAWC是一个表面阵列,记录来自宇宙射线和伽马射线的空气簇射,具有高分辨率和宽视场,非常适合观察TeV双星等物体的随时间变化的发射。我们描述了HAWC周期性发射的伽马射线的银河系源的敏感性和目前的数据从第一年的观测与部分建成的天文台。
2015-08-18 astro-ph.HE
A Decade of TeV Observations of the Gamma-ray Binary HESSJ0632+057 with VERITAS
伽马射线双星HESSJ 0632 +057(VERJ 0633 +057)在非常高的能量下被所有主要的成像大气切伦科夫望远镜系统观测了十年。我们在这里介绍VERITAS天文台在2015-2016赛季期间进行的新观测。观测现在覆盖了双星轨道的所有阶段(周期约为315天),在0.35和0.75阶段附近显示出明显的增强。结果进行了讨论,同时与斯威夫特的X射线望远镜的观测。
2016-10-12 astro-ph.HE
Modulated Gamma-ray emission from compact millisecond pulsar binary systems
在双星系统中发现了大量的毫秒双星。在几个这样的双星系统中,伴星的质量已经被推导出来,可以区分两类物体,称为黑寡妇和红背双星。这些双星系统中的脉冲星预计会产生风,与恒星风碰撞,为电子加速创造条件。这些电子应该与来自伴星的各向异性辐射相互作用,产生与双星系统的轨道周期调制的伽马射线发射。我们考虑的相互作用的毫秒脉冲星(MSP)风与一个非常不均匀的恒星风的伴星内的黑寡妇和红背类型的二元系统。脉冲星风应该能与不均匀的恒星风有效地混合。在这种混合的湍流风中加速的电子可以与磁场相互作用,也可以与伴星的强辐射相互作用,不仅产生同步辐射,还产生逆康普顿过程中的伽马射线。应用数值计算方法,我们计算了一些毫秒脉冲星双星系统的GeV-TeV γ能谱和预期的光变曲线。它的结论是,充满活力的毫秒脉冲星双星系统创建一类新的TeV伽马射线源,可以检测到未来的切伦科夫阵列(如CTA),也可能通过广泛的运动与目前的阵列(HESS,MAGIC,VERITAS)。然而,伽马射线发射的毫秒脉冲星双星系统的预测有不同的功能比观察到的大规模TeV的伽马射线双星,如LS I 303 - 61或LS 5039的情况下。TeV伽马射线轨道光变曲线的最大值应该出现在MSP位于伴星后面的时候。
2013-11-29 astro-ph.HE
On the Origin of the Long Gamma-Ray Burst Afterglow as Synchrotron Radiation from Binary-Driven Hypernovae
长伽马射线暴表现出X射线、可见光和无线电波段的余辉发射,其亮度随时间衰减,具有几乎相同的幂律行为。在这次演讲中,我提出了一个分析处理,表明这种余辉是由同步辐射产生的超新星喷出物与双星驱动的超新星。
2022-02-01 astro-ph.HE
Periodic Emission from the Gamma-ray Binary 1FGL J1018.6-5856
伽马射线双星是包含一颗中子星或黑洞的恒星系统,它们之间的相互作用产生伽马射线辐射。这些系统是罕见的,即使二元演化模型预测在我们的银河系中有几十个。费米大天区望远镜(LAT)对伽马射线双星的搜索显示,1FGL J1018.6-5856具有16.6天周期的强度和光谱调制。我们确定了一个可变的X射线对应物,它显示了一个尖锐的最大值与最大伽马射线发射相吻合,以及一个O 6V((f))恒星光学对应物和一个无线电对应物,也显然是调制的轨道周期。1FGL J1018.6-5856因此是一颗伽马射线双星,它的发现表明银河系中存在其他更暗的双星。
2012-02-14 astro-ph.HE
Fermi/LAT detection of a transient gamma-ray flare in the vicinity of the binary star DG CVn
太阳耀斑经常被费米卫星上的大面积望远镜(LAT)探测到,但从未捕捉到其他恒星喷发的伽马射线。2014年4月,雨燕探测到一个来自DG CVn的强大爆发,伴随着相关的光学和无线电发射,诱使我们使用费米/LAT从这个燃烧的双星附近寻找可能的0.1-100 GeV发射。在2014年没有从DG CVn中检测到伽马射线发射,但我们在2012年11月报告了一个显着的伽马射线过量,与双星的位置一致。目前还没有来自DG CVn或伽马射线源误差圆内的任何其他源的其他波长的当代耀斑的报告。我们认为,伽玛射线耀斑更有可能与背景耀变体,而不是DG CVn,并确定后续研究的候选人。
2017-02-13 astro-ph.HE
X-ray and gamma-ray orbital variability from the gamma-ray binary HESS J1832-093
上下文伽马射线双星是由一颗大质量恒星和一个紧凑的物体组成的系统,它们的相互作用导致粒子加速到相对论能量。在过去的15年里,一些双星被发现以高能量发射,但它们的数量仍然很少。TeV源HESS J1832-093已被提出作为一个二元候选者,尽管其性质尚不清楚。既没有找到一个GeV的对应物,也没有找到一个周期。这项工作的目的是寻找一个伽马射线源在GeV的能量,以了解TeV信号的起源。为了明确识别其二元性质,找到轨道调制是至关重要的。方法.我们分析了费米大面积望远镜(Fermi-LAT)10多年来的数据,以及2015年至2018年期间使用X射线望远镜(XRT)和紫外线和光学望远镜(UVOT)进行的Swift档案观测。我们使用Lomb-Scargle周期图搜索X射线和伽马射线带的周期性。结果我们在X射线源XMMU J183245-0921539中发现了\sim 86天的周期调制,以及在4FGL J1832.9-0913中发现了具有兼容周期的伽马射线调制的迹象。在X射线源位置处既没有发现光学对应物也没有发现UV对应物。整体光谱能量分布非常类似于已知的伽马射线双星HESS J 0632 +057。结论.光谱和轨道周期的发现都允许将TeV源HESS J1832-093识别为伽马射线双星类的新成员。
2020-04-09 astro-ph.HE
Multiband Studies of the Optical Periodic Modulation in the X-Ray Binary SAX~J1808.4-3658 during Its Quiescence and 2008 Outburst
我们报告了X射线双星SAXJ1808.4 -3658在其静止状态和2008年爆发期间的时间分辨光学成像。双星,包含一个吸积动力毫秒脉冲星,有一个大的正弦调制在其静态光发射。我们采用马尔可夫链蒙特卡罗技术来拟合我们的多波段光变曲线数据在安静的辐射星模型,并推导出一个严格的约束$50^{+6}_{-5}$度的倾斜角$i$的二元系统。脉冲星和它的伴星被限制为质量分别为$0.97^{+0.31}_{-0.22} M_{\sun}$和$0.04^{+0.02}_{-0.01} M_{\sun}$(都是1 $σ$范围)。这些结果的测量同伴的投影径向速度的依赖关系进行了讨论。我们还发现,吸积盘在我们的数据覆盖的静止状态下,在$\sim$ 500天的时间内具有几乎恒定的光通量,但在2008年爆发前1.5个月开始变亮。在我们的四个观测7-12天的爆发开始后,检测到调制的变化,并与0.2马格幅度的正弦调制改变有一个较小的幅度为0.1马格。调制的变化进行了讨论。我们估计的伴星在其平静和爆发,这是大约0和0.8(各向同性发射),分别。这个巨大的差异可能提供了额外的证据,证明双星中的中子星在静止时会变成射电脉冲星。
2013-01-24 astro-ph.HE
A precessing stellar disk model for superorbital modulations of the gamma-ray binary LS I+61$^{\circ}$ 303
本文提出 LS I+61° 303 的超轨道调制源于 Be 星盘的进动,并通过解析模型重现了 X 射线轨道双峰和长时标调制,同时约束了中子星轨道偏心率和近星点相位,指出盘进动由中子星潮汐力矩驱动。
2024-09-07 astro-ph.HE
A multi-wavelength study of the gamma-ray binary candidate HESS J1832-093
我们调查的性质不明的甚高能量(VHE)的伽马射线对象,HESS J1832-093,在多波长的上下文中。根据X射线变率和谱指数($Γ_X\sim\,1.5$)及其宽谱(与已确认的γ射线双星HESS J 0632 +057非常相似),HESS J1832-093在以前的工作中被认为是强γ射线双星候选者。在这项工作中,我们为这种情况提供了进一步的证据。我们使用Gemini/Flamingo获得了它的红外光谱,发现了通常在大质量恒星中看到的吸收线,特别是O型恒星。我们还得到了一个相当陡峭的ATCA谱($α=-1.18^{+1.04}_{-0.88}$),它更倾向于一个活动星系核方案的伽玛射线双星。基于空间-光谱分析和变异性搜索,我们发现4FGL J1832.9-0913可能与SNR G22.7-0.2相关,而不是仅与HESS J1832-093相关。
2020-01-20 astro-ph.HE
Gamma-ray spectral modulations induced by photon-ALP-dark photon oscillations
最近人们注意到一些银河系超新星和超新星遗迹的γ射线的Fermi-LAT数据显示了光谱调制,这可能是由于在银河系磁场存在下,常规的类轴子(axion-like particle,ALP)与光子的耦合导致光子向ALP的转换。然而,相应的ALP质量和耦合与CAST,SN 1987 A和其他伽马射线观测的观测约束处于严重的紧张状态。受此启发,我们研究了另一种可能性,即当假设非零背景暗光子规范场时,这些光谱调制可以用其他类型的ALP耦合来解释,其中包括普通光子和无质量暗光子。我们发现,我们的计划的结果之间的光子,ALP,和暗光子,这可以解释的伽玛射线光谱调制的银河系恒星或超新星遗迹,同时满足已知的观测约束。
2020-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma-gamma absorption in the $γ$-ray binary system PSR B1259-63/LS 2883
观测到的$γ$射线双星PSR B 1259 -63/LS 2883的TeV光变曲线表明,在近星点处的通量减少,这不能完全用发射机制来解释。然而,这种观测到的减少可以用恒星和盘光子的伽马-伽马吸收来解释。我们计算PSR B1259-63/LS 2883中的伽马-伽马吸收,同时考虑到来自星周盘和恒星的光子,假设$γ$射线起源于脉冲星的位置。由于星周盘光子引起的伽马-伽马吸收导致通量的$\approx14\%$减少,并且在近星点前几天内,$\approx52\%$($>1$ TeV)总体减少,同时伴随着$γ$射线光子指数的硬化。虽然单靠伽马-伽马吸收不足以解释H.E.S.S.的全部复杂性。$γ$ -射线光变曲线,它导致预测通量的显着降低,这与观察到的降低是一致的。此外,我们还计算了γ-γ吸收的上限,假设发射产生于弓形激波的顶点。在2021年近星点通过期间,CTA的未来观测可能能够根据伽马-伽马吸收的程度限制发射的位置,并测量近星点周围光谱的硬化。
2017-03-02 astro-ph.HE
GeV Gamma-ray Emission from the Binary PSR B1259-63/SS2883 During the 2010 Periastron Passage
PSR B1259-63/SS 2883是一个双星系统,由一颗48-ms射电脉冲星和一颗大质量恒星组成,在一个高偏心轨道上运行,周期约为3.4年。据报道,这颗双星的非脉冲和非热辐射在射电、X射线和TeV伽马射线能量范围内。射电和X射线波段的光变曲线显示出典型的双峰特征,这可能是脉冲星穿越过程中脉冲星风和Be盘相互作用的结果。在2004年和2007年的观测中,近星点附近的TeV光变曲线有所不同,这一特征并不确定。我们报告了2010年12月费米-LAT探测到的GeV伽马射线辐射。
2011-11-02 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of Gamma-ray Binary Candidates
一组罕见的高质量X射线双星(HMXB)也显示出MeV,GeV和/或TeV的辐射(“伽马射线双星”)。扩大伽马射线双星的样本和识别未知的费米源目前是社区的极大兴趣。基于它们与未确认的费米源1FGL J1127.7- 6244 c和1FGL J1808.5- 1954 c的位置重合,Be星HD 99771和HD 165783被认为是伽玛射线双星的候选者。在费米周期4,我们已经进行了多波长观测这些源使用XMM-牛顿和CTIO 1.5米望远镜。我们没有确认Be星的高能量发射。在这里,我们检查其他X射线源的视野,是潜在的对应费米源。
2013-05-12 astro-ph.HE
X-ray and TeV gamma-ray emission from the 50-year period binary system PSR J2032+4127/MT91 213
本文报道了脉冲星/Be星双星PSR J2032+4127/MT 91 213的X射线和TeV γ射线观测结果。PSR J2032+4127是一颗143毫秒的伽玛射线脉冲星,与大质量Be星MT 91 213共享一个长周期(45-50年)和高偏心轨道。TeV伽马射线发射是在2017年秋季与VERITAS,MAGIC和Swift-XRT的X射线监测进行协调观测活动后从双星中检测到的。这个伽马射线双星的发现使它成为第二个已知包含脉冲星作为致密物体的源。我们报告超过100小时的广泛的TeV观测的近星点通道,揭示了TeV通量的变化的一个数量级的时间尺度上的天。X射线通量也被发现是高度可变的,虽然它是不直接相关的TeV通量。这些意见对该系统的现有模式提出了严重挑战,需要进行重大修订。我们还讨论了与双星系统同向的稳定的扩展TeV源TeV J2032+4130,以及它与脉冲星的可能联系。
2019-08-12 astro-ph.HE
VERITAS and H.E.S.S. observations of the gamma-ray binary HESS J0632+057
HESS J 0632 +057最近被确认为一个新的γ射线双星系统。该源位于麒麟座地区,与大质量Be星MWC 148相关,显示出从射电到甚高能量(VHE)伽马射线的变化,在近星经过后约100天(轨道相位接近0.3)显示出其非热辐射的最大值。我们在这里介绍了VERITAS和H.E.S.S切伦科夫望远镜从2004年到2012年的广泛时间间隔获得的结果。该源是在TeV的伽马射线在轨道相位0.3的高显着水平检测。我们还首次报告TeV观测属于轨道阶段从未探索过。VHE伽马射线的结果进行了讨论,在多波长的上下文中,集中在同时期的观测与Swift-XRT。
2012-12-03 astro-ph.HE
Discovery of the Galactic High-Mass Gamma-ray Binary 4FGL J1405.1-6119
本文报道了费米大天区望远镜(LAT)源4FGL J1405.1-6119(= 3FGL J1405.4-6119)的多波长观测结果。LAT的观测结果显示,该系统的伽马射线发射以13.7135 +/- 0.0019天的周期进行调制,每个轨道上存在两个具有不同光谱特性的极大值。使用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台X射线望远镜(XRT)进行的X射线观测表明,X射线发射在这一时期也受到调制,但有一个最大值,更接近次级低能伽马射线最大值。澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的观测也发现了一个与X射线源一致的射电源,并且射电源的发射被调制在伽马射线周期上,相位与X射线发射相似。大范围的星际遮蔽严重阻碍了光学观测,但发现了一个近红外对应物。近红外光谱表明O 6 III光谱分类。这是第三个用费米LAT发现的伽马射线双星,来自周期性调制的伽马射线发射,其他两个源也有早期的O星,而不是Be星。我们考虑在什么样的距离,我们可以检测到这种调制的伽马射线发射的LAT,并检查银河系的伽马射线二进制人口的约束。
2019-08-28 astro-ph.HE
Role of the disk environment in the gamma-ray emission from the binary system PSR B1259-63/LS 2883
PSR B1259-63/LS 2883是一颗非常高能量(VHE; E > 100 GeV)的伽马射线双星,由一颗48 ms的脉冲星组成,围绕一颗Be星运行,周期为3.4年。Be星有一个拱星盘,它相对于轨道倾斜,脉冲星在每个轨道上都会穿过它两次。拱星盘提供了一个额外的目标光子场,这可能有助于逆康普顿散射和伽马-伽马吸收,在观测到的高能量发射光谱和光变曲线中留下特征印记。我们研究康普顿支持的签名,VHE伽马射线诱导的对级联在拱盘的Be星和它们可能的贡献的GeV通量。我们还研究了可能的影响,在磁盘上观察到的TeV光变曲线的γ-γ吸收。我们表明,VHE伽马射线在恒星和磁盘光子场的累积吸收可以解释的调制流量在近星通道。
2015-09-04 astro-ph.HE
High-speed Ejecta from the Gamma-ray Binary PSR B1259-63/LS 2883
用钱德拉望远镜观测著名的大质量偏心X射线和伽马射线双星PSR B1259-63/LS 2883,我们探测到X射线发射团以大约0.1光速的速度从双星中移动,可能有加速度。这些团块在双星周期(3.4年)内至少喷射一次,大概是在双星近星点周围。团簇的幂律谱可以解释为相对论电子的同步辐射。在这里,我们报告了2011-2017年(两个二元周期)对团块的8次观测结果,并讨论了这种独特现象的可能解释。
2019-03-02 astro-ph.HE
Improved binary solution for the gamma-ray binary 1FGL J1018.6-5856
伽马射线双星1FGL J1018.6-5856由一颗O 6V((f))型恒星和一颗未知致密天体组成,并显示出从射电到甚高能伽马射线的轨道调制辐射。X射线光变曲线在与GeV发射相同的相位附近显示出最大值,但在相位$ϕ=0.2 - 0.6$之间也显示出次最大值。一个明确的解决方案的二元系统是重要的了解发生在系统内的排放机制。为了改进现有的二元解,我们使用南部非洲大型望远镜对光学伴星进行了径向速度测量,并分析了公开的X射线和GeV伽马射线数据。在费米-LAT数据中搜索周期发现轨道周期为$P=16.5507\pm0.0004$ d。在这个新的时期,径向速度的最佳拟合解发现系统比以前的观测结果更加偏心,$e=0.531 \pm 0.033$的近星点经度为$151.2 \pm 5.1^\circ$,质量函数$f = 0.00432\pm 0.00077$ M $_\odot$更大。我们提出,在相位0附近的X射线和伽马射线光变曲线的峰值是由于观测到的脉冲星和指向观测者的恒星风之间形成的受限激波。在0.25-0.75位相的X射线通量的二次增加或强烈的快速变化是由于在远日点周围多个随机取向的星风团/脉冲星风相互作用的相互作用。
2022-06-23 astro-ph.HE
The likely Fermi detection of the Be X-ray binary GRO J1008-57: hint for gamma-ray production in neutron-star X-ray binaries
在我们的搜索从Be X射线双星的伽马射线发射的数据分析与费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT),我们发现可能检测GRO J1008-57。该双星的轨道周期为249.48天,只有在轨道相位0.8- 0.9(>4 sigma)时才能被发现。进一步的光变曲线分析表明,这一发现可能主要是由于在2012- 2013年前后的一个轨道周期中,在该源发生巨大的X射线爆发之后发生的发射事件。这种偶尔有伽马射线发射事件的性质与另一颗高质量X射线双星4U 1036-56中所见的相似。然而,考虑到可能从吸积中子星发射伽马射线的模型很难解释观测到的10^{34}尔格·秒^{-1}的源光度,除非距离被大大高估。为了更清楚地确定GRO J1008-57或类似的高质量X射线双星的高能发射特性,并找到理解伽马射线发射如何产生的线索,还需要进一步的观测研究。
2019-09-03 astro-ph.HE
A Black Hole - White Dwarf Compact Binary Model for Long Gamma-ray Bursts without Supernova Association
伽马射线暴(GRB)是宇宙中明亮而剧烈的现象。传统上,长伽玛暴被认为是由大质量恒星的坍缩产生的,并与超新星有关。然而,一些低红移的长伽玛暴没有超新星关联的探测,如伽玛暴060505,060614和111005 A。根据通常的分类方法,很难令人信服地对这些事件进行分类,而超新星的缺乏意味着非大质量恒星的起源。我们提出了一条新的产生长伽玛暴的途径,即由恒星质量的黑洞和白矮星组成的接触双星系统中不稳定的、极其剧烈的吸积过程,填补了致密双星演化的一个重要空白。
2018-01-24 astro-ph.HE
A morphological search for stable year-scale modulation in gamma-ray blazars
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Clemson University(克莱姆森大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心)
本研究开发形态学框架分析 120 个 blazar 的 Fermi-LAT 光变曲线,发现仅极少数源存在年尺度稳定调制,未证实其周期性,为相关引力波搜索提供候选体。
2026-10-09 astro-ph.HE
The Galactic high mass X-ray binary population with Fermi -LAT
我们在12.5年的Fermi-LAT数据和10年的点源目录中搜索了114个银河系高质量X射线双星的γ射线发射,其中包括4个研究得很好的编目源。当伽玛射线过剩出现在空间上与X射线双星重合时,进行进一步的研究以确定这种过剩是否是双星系统本身物理过程的产物。我们确定的伽马射线过剩符合20个高质量的X射线双星,有很少或根本没有以前的伽马射线发射的证据。然而,我们发现其中许多是由于源混淆或伽马射线背景引起的假阳性。尽管如此,在几个新的系统中,特别是包括1A 0535+262,RX J2030.5+4751和SAX J1324.4-6200,确定了暂时但有希望的伽马射线发射指标。
2022-02-09 astro-ph.HE
Gamma ray attenuation in X-ray binaries: An application to LSI +61 303
用MAGIC和VERITAS在TeV波段探测到了由一颗主序星Be和一颗致密天体组成的X射线双星LSI +61 303,并显示出明显的强度调制作为轨道相位的函数。我们描述了一个伽马射线衰减模型,并将其应用到这个系统。我们的第一个结果是,高能光子与主序星产生的背景辐射的相互作用单独不能解释所观察到的调制。然后,我们包括非常高的能量辐射和物质之间的相互作用,并能够约束系统的基本参数,如紧凑的对象的质量和被恒星周围的拱星物质的密度。在我们对TeV数据的分析中,我们发现致密物体在99%的置信水平下具有质量$M_2>2.5M_{\odot}$,这意味着它很可能是一个黑洞。然而,我们发现一个列密度与X射线观测结果相冲突,这表明衰减可能不会在调制中发挥重要作用。
2011-02-22 astro-ph.HE
A dragon out of breath? Monitoring high-velocity outflows from the high-mass gamma-ray binary LS 2883/PSR B1259-63 during the 2017--2021 binary cycle
本文利用钱德拉X射线天文台监测LS 2883/PSR B1259-63在2017–2021周期的外流,发现延展辐射但缺乏以往周期中的明亮团块,推测与Be星去激盘变化有关。
2023-09-21 astro-ph.HE
A New Paradigm for Gamma Ray Bursts: Long Term Accretion Rate Modulation by an External Accretion Disk
我们提出了一种新的方式来看待GRB的长期演化,其中围绕着GRB喷流的假定黑洞周围的物质盘调制了质量流,因此从黑洞和内部吸积盘提取旋转能量的过程的功效。雨燕前的范例,消色差,浅到陡峭的“休息”在长期的伽玛射线暴光变曲线还没有证实详细的雨燕数据积累在过去几年。我们认为,由于最初存在的一个回退磁盘附近的祖,一个不可避免的后果将是形成一个“外部磁盘”,其外缘不断移动到更大的半径,由于角动量传输和缺乏限制扭矩。在大半径的质量库随着时间向外移动,并给出一个自然的幂律衰减的伽玛射线暴光变曲线。在这个模型中,张等和Nousek等确定的伽玛暴中不同的正则幂律衰变段代表了吸积盘的不同物理状态。我们确定一个物理磁盘状态与每个幂律段。
2009-05-25 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries: microquasars and binary systems with pulsar
在高能(HE,E > 100 MeV)和/或甚高能(VHE,E > 100 GeV)伽马射线下已经探测到几个双星系统。其中一些是X射线双星,其中吸积为相对论性射电喷流提供能量,并为非热发射提供动力(即,微类星体),而在其他的能量来自年轻脉冲星的风,而不是吸积。虽然这些系统的动力机制不同(吸积与脉冲星风),但它们都是无线电,X射线和伽马射线发射器,并且有一个高质量的明亮伴星(O或B),这是IC散射的种子光子和强子相互作用的目标核的来源。我在这里回顾了一些主要的观测结果的非热辐射的X射线双星,以及一些建议的方案来解释生产的伽马射线。
2011-01-25 astro-ph.HE
Long gamma ray burst rate in the binary merger progenitor model
长伽马射线暴(GRB)可能产生于大质量恒星的核塌缩。然而,在高红移下,长伽玛暴速率并不跟随恒星形成速率(SFR)。在这封信中,我们专注于双星合并模型,并认为合并后的高自旋氦星是长伽玛暴的祖先。在这种情况下,我们估计伽玛暴率的人口合成方法与金属丰度的演变。由于风的质量损失较弱以及恒星演化的差异,低金属丰度双星比太阳金属丰度双星更容易成为长伽玛暴的前身星。在我们的结果中,长伽玛暴速率与观测速率大致一致,并表现出与观测红移演化相似的行为。
2017-11-08 astro-ph.HE
VHE observations of the gamma-ray binary system LS 5039 with H.E.S.S
LS 5039是一个伽马射线双星系统,可以在从射电到TeV的能量范围内观测到。该双星系统表现出通量和光谱调制作为其轨道周期的函数。X射线和甚高能(VHE,E > 100 GeV)伽马射线通量在下/上结合处显示出最大/最小值,光谱分别变得更硬/更软,这种行为在高能域(HE,0.1 < E < 100 GeV)中完全相反。HE光谱在几GeV处截止,在E > 10 GeV处出现新的硬分量,与TeV发射的低能尾部兼容。然而,10 - 100 GeV的低通量使得HE和VHE成分难以与包括仅来自单个粒子群的排放的情景相协调。我们报告了用高能立体系统(H.E.S.S.)对LS 5039进行的新观测。从2006年到2015年。这一新的数据集使得在TeV能量下对源进行前所未有的深度相位折叠覆盖,以及将VHE光谱范围扩展到~120 GeV,这使得LS 5039成为第一个伽马射线双星系统,其中卫星和地面伽马射线观测站之间的光谱重叠被获得。
2015-09-18 astro-ph.HE
Modulation Mechanism of TeV, GeV, and X-ray Emission in LS5039
研究了γ射线双星LS 5039在TeV、GeV和X射线能带的发射机制。在LS 5039中观测到的光变曲线表明,TeV和GeV通量相关,TeV和X射线通量相关。然而,这种相关的变化在现阶段还没有得到合理的解释。假设相对论性电子作为点源不断注入致密天体的位置,并且它们仅通过逆康普顿(IC)过程损失能量,我们用蒙特卡罗方法计算伽马射线谱和光变曲线,包括完整的电磁级联过程。此外,我们计算了X射线光谱和光变曲线由所得的电子分布。因此,我们能够再现定性的光谱和光变曲线所观察到的HESS,费米和朱雀的倾角i = 30挖和指数的注入电子分布p = 2.5。我们认为TeV-GeV的相关性是由于各向异性的IC散射和各向异性的γ-γ吸收,而TeV-X的相关性是由于IC冷却时间对轨道相位的依赖性。此外,倾角的约束意味着LS 5039中的致密物体是一个黑洞。
2010-06-15 astro-ph.HE
Review on the multiwavelength emission of the gamma-ray binary LS I +61 303
伽马射线双星是由一颗大质量恒星和一个致密物体组成的系统,它产生从射电到极高能量伽马射线的辐射。LS I +61 303是迄今为止发现的仅有的六颗伽马射线双星之一。一般认为伽玛射线双星包含一颗年轻的高旋转中子星作为致密天体,其辐射是由相对论脉冲星风和恒星风相互作用产生的。然而,在LS I +61 303的情况下,仍然考虑了微类星体的情况,并且在过去的几十年里发表了指向相反方向的结果。在这里,我们提供了一个关于LS I +61 303的最新技术水平的评论,总结了这些年来观察到的从无线电到非常高能量的伽马射线的发射,我们讨论了可以解释这种发射的拟议方案。
2018-04-23 astro-ph.HE
Electromagnetic Afterglows Associated with Gamma-Ray Emission Coincident with Binary Black Hole Merger Event GW150914
费米伽马射线暴监测器报告说,可能探测到伽马射线对应的双黑洞合并事件,GW 150914。我们表明,γ射线发射是由相对论外流与洛伦兹因子大于10。随后,碎片外流推动周围气体形成激波,这是造成余辉同步辐射的原因。我们发现,1.4 GHz的无线电流量峰值在$\sim10^5$秒后爆发触发。如果周围的物质密度大于$\sim10^{-2}$ cm $^{-3}$,那么最大的射电通量就是$\sim0.1$ mJy,这可以用射电望远镜(如甚大射电望远镜阵)探测到。光学余辉的峰值比射电要早,如果周围的物质密度大于$\sim0.1$ cm $^{-3}$,那么光通量就可以用大型望远镜(如斯巴鲁超级超级相机)探测到。为了揭示与双黑洞合并事件相关的外流及其伽马射线发射的目前未知机制,对余辉的后续电磁观测是重要的。对余辉的探测将定位引力波和伽马射线发射的天空位置,并将支持它们之间的物理联系。
2016-05-24 astro-ph.HE
Long-term TeV Observations of the Gamma-ray Binary HESS J0632+057 with VERITAS
伽玛射线双星HESS J 0632 +057已经被所有主要的成像大气切伦科夫望远镜系统在非常高的能量下观测了近十年。我们介绍了VERITAS天文台的新观测结果,以及对以前发表的观测结果的最新分析。HESS J 0632 +057已经被VERITAS在大约200小时的观测中在350 GeV以上的能量上以总的显著性$>20σ$探测到。现在,曝光几乎涵盖了315天的整个轨道周期,包括在相位$\approx$ 0.35的通量增强,以及第一次用VERITAS在相位$\approx$ 0.75探测到的通量增强。结果进行了讨论,同时观测的X射线卫星{ \em雨燕} XRT。
2015-08-22 astro-ph.HE
Long Gamma Ray Bursts from binary black holes
我们考虑的情况下,最长的持续时间伽马射线暴,导致崩溃的大质量旋转的恒星在一个紧密的双星系统与同伴黑洞。在核心坍缩过程中诞生的主要黑洞首先被旋转起来,并在其诞生后恒星外壳的回落过程中增加其质量。当伴随的黑洞进入外壳时,它为气体提供了额外的角动量。两个黑洞在坍缩并螺旋式地进入主星后,在环双星盘内合并。合并后黑洞的质量吸积和最终高自旋的第二幕破坏了伽马射线暴的中心引擎活动。观测到的事件在电磁信号中应该有两个明显的峰值,由引力波发射分开。爆炸引擎的重力反冲也是可能的。
2013-10-17 astro-ph.HE
Gamma Ray Signal from the Pulsar Wind in the Binary Pulsar system PSR B1259-63/LS2883
双星脉冲星系统在脉冲星风终止之前和之后,由于脉冲星风的相对论电子对伴星的光辐射进行康普顿化,从而发射出潜在的可检测的伽马射线。最近对脉冲双星系统PSR B1259-63/LS 2883的光学观测揭示了伴星的辐射特性,与以前的测量结果有很大不同。在本文中,我们研究的影响,这些意见的未受冲击的脉冲星风与恒星光子的相互作用率和相关后果的高能量(HE)和甚高能量(VHE)的伽马射线通量。我们表明,信号应该是足够强的费米接近近星点通过检测,除非脉冲星风是强各向异性或风的洛伦兹因子小于$10^3$或大于$10^5$。光学星的高光度也有两个重要的含义:(i)由于光子-光子对的产生,伽马射线的衰减,以及(ii)未受冲击的风的康普顿阻力。虽然第一种效应对VHE伽马射线的光变曲线有影响,但第二种效应可能会显着减少风终止后可用于粒子加速的能量。
2011-04-01 astro-ph.HE
Modulations in Spectra of Galactic Gamma-ray sources as a result of photon-ALPs mixing
类轴子粒子(Axion-like particles,ALP)是一种基本的赝标量粒子,其性质类似于量子色动力学中解决强CP问题的标准模型的扩展--轴子。在存在外部横向磁场的情况下,ALP可以振荡成光子,反之亦然。光子和ALP的这种振荡可能对天文观测具有重要意义,即天体物理源的伽马射线光谱中的特征能量依赖衰减。在这里,我们重新审视了在消失通道中搜索光子-ALP耦合的机会。我们使用八年的费米通行证8数据的选择有前途的银河伽玛射线源的候选人和研究调制的光谱根据光子-ALPs的混合和估计最佳拟合值的参数,即光子-ALPs耦合常数$ (g_{αγγ} )$和ALPs的质量($m_α $)。对于磁场,我们使用基于法拉第旋转测量的大尺度银河系磁场模型,我们还研究了光子在银河系平面中的生存概率。
2017-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Modeling Simulated Emissions from Galactic Binary Stars
黑洞双星系统喷流的相对论等离子体流构成了多粒子产生和辐射的环境,其中包括中微子和γ射线。我们实现了一个基于$p-p$相互作用的强子模型,目的是预测喷流内部产生的次级粒子分布。我们的最终目标是中微子和γ射线强度的计算,同时考虑到最重要的γ射线吸收过程,以提出更现实的结果。
2022-10-03 astro-ph.HE
The orbital parameters of the gamma-ray binary LMC P3
LMC P3是迄今为止发现的最明亮的伽马射线双星,也是第一个在银河系外发现的,轨道周期为10.301 d。我们报告的光学光谱观测与南部非洲大望远镜(SALT)使用高分辨率摄谱仪(HRS)。我们发现该双星有轻微的偏心,为$e = 0.40\pm0.07$,并将近星点时间定为HJD $2457412.13 \pm 0.29$。恒星模型拟合发现有效温度为$T_{\rm eff} = 36351 \pm 53$ K。质量函数$f = 0.0010 \pm 0.0004$ M $_{\odot}$倾向于中子星致密天体。上和下结合的相位分别是$0.98$和$0.24$(其中相位0处于费米LAT最大值),接近GeV和TeV光变曲线中报告的最大值。
2019-02-27 astro-ph.HE
The relativistic jet of Cygnus X-3 in gamma rays
天鹅座X-3是一个由沃尔夫-拉叶星和一个黑洞或中子星组成的系统。伽马射线发射与系统中发射的喷气式飞机的无线电发射有关。流量调制与4.8小时的轨道周期,如预期的那样,如果高能量电子上散射光子发射的沃尔夫-拉叶星的伽马射线能量。假设高能电子沿任意取向的相对论性喷流位于一定距离处,计算这种调制。模拟表明,射流必须是倾斜的,伽马射线发射电子不能位于系统内。这与电子在喷流被恒星风压压缩并形成激波的地方获得能量的想法一致。喷流进动强烈影响伽玛射线调制的形状在不同的时期。非热电子的能量仅在倾斜度很低的情况下,即致密物体是黑洞的情况下,才代表爱丁顿光度的一小部分。
2010-02-20 astro-ph.HE
HESS J1832-085: evidence for a new gamma-ray binary candidate
Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理学中心)
本文通过费米-拉特和X射线数据,结合宽波段辐射模型,研究HESS J1832$-$085的性质,发现其可能为伽马射线双星候选者,但未检测到显著的GeV周期性调制。
2026-11-03 astro-ph.HE