The influence of the optical star on the jets of high-mass microquasars
微类星体是由一个致密天体和一颗恒星组成的双星系统,它们呈现相对论性喷流。当伴星是一颗大质量恒星时,恒星风和喷流之间的相互作用是很明显的。在这项工作中,一个强大的恒星风可能在微类星体喷流的不同影响的概述。分析估计和数值模拟进行了审查,在过去的几年中。在大尺度上的非热排放的这种射流模型的结果也显示和讨论。观测研究的两个高质量的微类星体,天鹅座X-1和天鹅座X-3,模型预测进行了比较。
2018-09-10 astro-ph.HE
Effects of radiative losses on the relativistic jets of high-mass microquasars
上下文相对论性喷流在天体物理学中无处不在。高质量微类星体(HMMQs)是研究这种喷流的有用实验室,因为它们相对较近,并且在可观测的时间尺度上演化。然而,射流传播进入的环境介质远非均匀的。到目前为止,相应的模拟研究考虑了各种形式的风形环境介质,但通常忽略了辐射冷却和相对论效应。目的。我们研究了辐射损失和系统参数对HMMQs中相对论喷流的动力学和结构效应,从喷流发射到其传播经过几十个轨道分离。方法.我们使用3D相对论流体动力学模拟,包括参数化的辐射冷却来自相对论热等离子体分布进行参数研究,围绕两个基准的情况下,天鹅座X-1和天鹅座X-3的启发。结果辐射损失在天鹅座X-3中比天鹅座X-1中更重要。不同的喷流功率、喷流温度或施主星的风在喷流形成和不稳定性最初发展的早期往往比喷流达到湍流状态的后期产生更大的影响。结论.辐射损失至少在天鹅座X-3的情况下可能是动态和结构相关的,因此应该更详细地研究。
2021-11-23 astro-ph.HE
The pertinence of Jet Emitting Discs physics to Microquasars: Application to Cygnus X-1
解释硬态X射线双星的X射线光谱需要热的、光学薄的介质。有几个吸积盘模型在文献中,占这方面。然而,没有一个是设计来同时解释在这些状态下检测到的强大喷流的存在。本文研究了一种新的准开普勒热吸积盘解--喷流发射盘(JED),它是产生稳态超阿尔菲文喷射的整体盘-喷流MHD结构的一部分。它的辐射和能量特性,然后比较天鹅座X-1中发现的观测约束。通过平衡局部加热项和平流项以及同步辐射、韧致辐射和康普顿化过程的冷却,求解了圆盘能量方程。加热项、吸积盘密度、吸积速度和磁场幅值取自已发表的吸积-喷射结构的自相似模型。光学薄和厚的制度被认为是在一个温度的气体支持的光盘。三个分支的解决方案被发现可能在一个给定的半径,但我们只调查热,光学薄和几何苗条的解决方案。这些解决方案同时,并在一个一致的方式,圆盘喷射系统的辐射和能量特性。他们能够很好地再现天鹅座X-1的吸积-喷射特性,即它的X射线光谱发射,喷流功率和喷流速度。大约一半的释放吸积功率用于产生两个温和的相对论性(v/c~0.5)喷流,对于Eddington亮度的1%量级的亮度,JED温度和光学深度接近于在硬态天鹅座X-1中观察到的。JED的性质与对原型黑洞双星天鹅座X-1的观测结果一致。很可能与整个微类星体有关。
2010-07-08 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Microquasar Cygnus X-3
我们报告的微类星体天鹅座X-3的TeV γ射线观测结果。这些观测是在2007年6月11日至2011年11月28日期间使用甚高能辐射成像望远镜阵列系统(VERITAS)进行的。VERITAS对能量在85 GeV到30 TeV之间的伽马射线最敏感。有效曝光时间总计约为44小时,观测涵盖了该物体的六种不同的无线电/X射线状态。在任何状态下都没有检测到显著的TeV伽马射线发射,也没有结合所有观测结果。缺乏正信号,特别是在探测到GeV伽马射线的状态下,限制了天鹅座X-3产生TeV伽马射线。我们讨论了结果的影响。
2013-11-04 astro-ph.HE
Episodic Transient Gamma-Ray Emission from the Microquasar Cygnus X-1
天鹅座X-1是银河系中典型的黑洞双星系统。我们报告的主要结果进行了广泛的搜索从天鹅座X-1的瞬态伽马射线发射的能量范围100兆电子伏- 3 GeV的AGILE卫星,在2007年7月至2009年10月期间。总曝光时间约为300天,在此期间,源处于“硬”X射线光谱状态。我们将观察间隔分为2周或4周,并寻找瞬态和持续排放。我们报告了2009年10月16日在与天鹅座X-1光学位置兼容的位置检测到的一个重要瞬态伽马射线发射事件。这一事件发生在天鹅座X-1的硬光谱状态期间,表明在硬光谱状态期间可以产生100 MeV以上的1-2天时间可变发射,对天鹅座X-1和其他微类星体的当前康普顿化模型具有重要的理论意义。除了这一个短时间尺度的事件,AGILE没有检测到显着的伽马射线发射。通过整合所有可用的数据,我们得到一个2 $σ$上限的总积分通量的$F_{γ,U.L.} = 3 \times 10^{-8} \rm ph cm^{-2} s^{-1}$在能量范围100 MeV - 3 GeV。然后,我们清楚地建立了在1-100兆电子伏的能量范围内的光谱截止的存在,适用于典型的硬态外的耀斑期间,并确认了历史上已知的光谱截止1兆电子伏以上。
2010-02-26 astro-ph.HE
INTEGRAL discovery of a high-energy tail in the microquasar Cygnus X-3
X射线双星的X射线光谱主要由软X射线或硬X射线的发射决定,这定义了它们的软和硬光谱状态。天鹅座X-3是X射线双星中表现出相当复杂的行为,具有各种不同的光谱状态。由于天鹅座X-3的柔软度和通常高于50 keV的固有低通量,人们对天鹅座X-3的硬X/软伽马射线(100-1000 keV)发射知之甚少。使用整个INTEGRAL数据库,我们的目标是探索天鹅座X-3的3-1000千电子伏的光谱。这允许以有史以来最高的灵敏度探测该区域,并搜索有时在其他来源中看到的高能非热成分的潜在特征。我们的工作是基于在以前的研究与罗西X射线定时探测器的数据进行的状态分类。我们将这种分类扩展到整个INTEGRAL数据集,并进行长期的状态分辨光谱分析。使用JEM-X、ISGRI和SPI的16年数据获得了6个叠加光谱。我们提取堆叠图像在三个不同的能量带,并检测源高达200千电子伏。在最硬的状态下,我们的唯象方法揭示了除了通常被解释为热康普顿化的成分之外,还存在> 50 keV的成分。我们应用混合热/非热电晕的物理模型来表征这个组件,并将我们的结果与以前的研究进行比较。我们的模型表明,在观察到主要喷射的状态下,电子的加速更有效。我们发现一个依赖性的光子指数的幂律作为一个功能的强轨道调制的源中的耀斑中间体(ESTA)状态。这种依赖性可能是由于天鹅座X-3在其伴星后面时吸收更高。然而,密度列的不确定性使我们无法得出结论…
2020-11-13 astro-ph.HE
A magnetic reconnection model for explaining the multi-wavelength emission of the microquasars Cyg X-1 and Cyg X-3
最近的研究表明,在致密源的周围,磁重联电流片中一阶费米过程对宇宙线的加速是足够有效的。在这项工作中,我们讨论了这种加速机制的核心区域的银河系黑洞双星(或微类星体),并显示在何种条件下,这可以是更有效的比冲击加速。此外,我们比较相应的加速率与相关的辐射损失率获得可能的能量截止的加速粒子,并计算预期的光谱能量分布(SED)为这一类的两个源,即天鹅座X-1和天鹅座X-3,考虑轻子和强子过程。导出的SED与在低能量和高能量范围内观察到的SED相当。我们的结果表明,光介子产生的强子非热辐射可能在这些微类星体中产生很高能量的γ射线。
2015-02-16 astro-ph.HE
Potential origin of the state-dependent high-energy tail in the black hole microquasar Cygnus X-1 as seen with INTEGRAL
对微类星体天鹅座X-1的黑洞的0.1-10 MeV观测表明,除了INTEGRAL观测到的标准黑体和康普顿化分量外,还存在一个幂律形式的光谱特征。这种所谓的“高能尾”最近被证明在其硬光谱状态下很强,并被解释为紧凑喷流发射的高能部分。然而,这一结果是从硬态观测为主的数据集获得的。在软状态下,只能得出高能尾存在的上限,从而得出高能尾的潜在参数。使用扩展的数据集,我们的目标是在这两个国家的光谱分量的属性获得更好的约束。我们利用INTEGRAL卫星15年观测所得的数据。数据集被分成不同的状态,我们分析堆叠状态分辨光谱从X射线监视器,伽马射线成像仪,和伽马射线光谱仪板载。在两种状态下都检测到高能成分,这证实了其在硬状态下的早期检测以及其在软状态下的可疑存在。我们首先通过一个独立于模型的唯象分析来描述这两个态中的高能尾成分。然后,我们应用基于混合康普顿化的物理模型。在所有情况下,光谱都很好地建模,具有相似的拟合优度。虽然在唯象方法中,高能尾在两种状态下具有相似的指数,但与物理模型的拟合似乎表明了不同的性质。我们讨论了这两种状态下的高能量成分的潜在起源,并有利于解释的一部分,高能量成分是由于一个紧凑的射流在硬态和混合康普顿在磁化或非磁化电晕在软态。
2021-04-09 astro-ph.HE
A Multi-messenger Search for a Nearby Microquasar Contributor to the Cosmic Ray Knee
School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学物理科学与技术学院);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
研究通过多信使搜索发现,一个位于反银河系心方向的微类星体可能主导宇宙射线驼峰区的观测特征。
2026-02-07 astro-ph.HE
An update on Fermi-LAT transients in the Galactic plane, including strong activity of Cygnus X-3 in mid-2020
我们提出了一个搜索银河系瞬变伽玛射线源使用13年的费米大面积望远镜的数据。搜索是基于最近开发的可变大小滑动时间窗(VSSTW)分析,旨在研究双星系统,包括新星,伽马射线双星和微类星体的可变伽马射线发射。与之前在天空中随机位置搜索瞬态源的11.5年数据相比,我们包括了能量低至500 MeV的伽马射线,增加了一些测试位置,并通过添加2020年2月至2021年7月收集的数据来扩展数据集。这些改进使我们能够用VSSTW方法探测到另外三颗新星,V1324 Sco,V5855 Sgr,V357 Mus和一颗伽马射线双星PSR B1259-63。我们的搜索显示,微类星体天鹅座X-3的伽马射线耀斑发生在2020年。当应用于等四分之一的数据时,分析为我们提供了来自PSR B1259-63,LS I +61 303,PSR J2021+4026和天鹅座X-3的重复信号的检测。虽然天鹅座X-3在2020年年中的伽马射线中很明亮,但它处于软X射线状态,我们发现它的伽马射线发射受到轨道周期的调制。
2023-01-10 astro-ph.HE
Search for VHE signals from microquarsars with MAGIC
微类星体是吸积双星系统,显示出相对论性的射电喷流,通过逆康普顿散射可能产生非常高能量的伽马射线。费米/LAT和AGILE卫星探测到的100 MeV以上的微类星体天鹅座X-3,以及AGILE报告的天鹅座X-1的短耀斑,证实这类天体是非常高能量伽马射线观测的有趣候选者。独立的大气成像切伦科夫MAGIC望远镜,以及后来最近启用的立体系统,为寻找微类星体的信号做出了重大努力。本文回顾了天鹅座X-3、天鹅座X-1、天蝎座X-1和SS 433的所有MAGIC观测结果。从2006年3月到2009年8月,独立的MAGIC望远镜在许多不同的X射线光谱状态下对天鹅座X-3进行了近60小时的观测,预测其中有非常高的能量发射,同时费米/LAT探测到高能量下的通量增强。在任何观察条件下均未发现显著信号。MAGIC立体系统在2010年5月瞄准Z型低质量X射线双星天蝎座X-1约8小时。同时进行的软X射线测量可以确定源的X射线光谱状态,该源可以在水平分支中发射极高能量的光子。MAGIC没有探测到这个源,并对最大TeV光度与喷流功率之比施加了一些限制。天鹅座X-1的进一步观测也在2009年秋季用新的和两倍灵敏的立体系统进行了30小时的总量。最后,我们还报告了在吸积盘的两个最小吸收过程期间获得的SS 433观测结果。
2011-10-07 astro-ph.HE
Cygnus X-3's Little Friend
利用钱德拉天文台独特的X射线成像能力,2006年对天鹅座X-3的观测提供了与这个著名的微类星体相关的奇异特征的见解。这个延伸的辐射,位于天鹅座X-3的16角秒处,在通量和轨道相位(相位偏移0.56)上与天鹅座X-3不同,就像一个天体X射线“镜子”。该特征的光谱、通量和时间变化使我们能够确定散射体的位置、大小、密度和质量。我们发现,散射体是一个博克球状体位于我们的视线,并讨论了它的天鹅座X-3的关系。这是钱德拉X射线天文台首次发现这样的特征。
2012-11-09 astro-ph.HE
Quasars vs. Microquasars: Scaling and Particle Acceleration
本研究比较类星体与微类星体的粒子加速效率,指出前者射电光度占热光度比例远高于后者,并归因于吸积盘参数随黑洞质量的尺度变化。
2024-03-05 astro-ph.HE
Global Simulations of the Interaction of Microquasar Jets with a Stellar Wind in High-Mass X-ray Binaries
由高质量X射线双星提供动力的喷流必须穿越伴星的强大风。本文首次对大质量X射线双星中喷流-风相互作用进行了三维数值模拟。我们表明,喷流拦截的风动量通量会导致喷流的显着弯曲,并且通过球形风传播的喷流将被弯曲到渐进角$ψ_{\infty}$。我们推导出$ψ_{\infty}$作为喷气功率和风推力的函数的简单表达式。对于已知的风参数,可以使用$ψ_{\infty}$的测量来约束射流功率。在天鹅座X-1的情况下,VLBA观测到的作为轨道相位函数的喷流进动的缺乏可以用来对$L_{\rm jet} \gtrsim 10^{36}\,{\rm ergs\,s^{-1}}$的喷流功率设定下限。我们进一步讨论的情况下,初始喷流是倾斜的相对于双轨道轴。我们还分析了天鹅座X-3的情况,并表明,射流弯曲可能是可以忽略不计的,除非射流是显着不如目前认为的强大或更广泛。我们的数值研究仅限于各向同性恒星风。我们讨论了风聚集对喷气-风相互作用的可能影响,这可能是显着的,但认为我们对天鹅座X-1喷气功率的限制可能不受聚集的影响,除非全球风质量损失率低于天鹅座X-1通常假设的范围。
2015-01-15 astro-ph.HE
Ultrasoft state of microquasar Cygnus X-3: X-ray polarimetry reveals the geometry of astronomical puzzle
本研究利用IXPE的X射线偏振观测数据,分析微类星体天鹅座X-3的超软态,揭示其中心源被厚光深外流遮蔽、辐射经散射进入视线的几何结构,并给出源倾角范围,提出解释该双星态变化循环的物理图景。
2024-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-Ray/Radio/Flaring Properties of Cygnus X-3
天鹅座X-3是一个独特的微类星体。它的X射线发射显示出非常强的4.8小时轨道调制。但它的质量贡献伴星是沃尔夫-拉叶星。与大多数其他X射线双星不同的是,天鹅座X-3在射电中几乎所有时间都相对明亮(除了猝灭状态)。天鹅座X-3也经历了巨大的射电爆发(高达20 Jy)。在本报告中,我们讨论和审查天鹅座X-3的耀斑行为和它的各种无线电/X射线状态。我们提出了一个修改后的无线电/X射线状态的天鹅座X-3的硬度强度图(HID)的基础上。我们还研究了某种类型的活动与天鹅座X-3的AGILE/费米伽马射线探测的报告的连接。
2010-03-22 astro-ph.HE
Understanding Cygnus X-3 Through Multi-Wavelength Studies
天鹅座X-3是一个独特的微类星体,它显示出X射线状态变化,强射电发射和相对论喷流。它也是一个不寻常的X射线双星,其质量贡献伴星是一颗高质量恒星沃尔夫-拉叶星,但轨道调制(从X射线发射推断)只有4.8小时,这个值在低质量系统中更常见。最近,AGILE和费米证明天鹅座X-3是一个瞬变伽马射线源(>100 MeV)。为了了解天鹅座X-3的环境、性质和行为,多波长观测是必要的。在本诉讼中,我们提出了迄今为止从多波长运动取得的成果。
2010-12-20 astro-ph.HE
Transient gamma-ray emission from Cygnus X-3
高质量微类星体天鹅座X-3最近被伽马射线卫星费米和敏捷探测到处于耀斑状态。在目前的贡献,我们研究了高能量的发射天鹅座X-3通过一个模型的基础上相互作用的团块从沃尔夫-拉叶风与射流。射流内部的团块充当障碍物,其中形成冲击,导致粒子加速和非热发射。我们模拟了一个团簇与射流相互作用产生的高能辐射,并简要讨论了多个团簇与射流相互作用的可能性。从所考虑的情况下,所产生的排放可能是耀斑一样,由于不连续的团块渗透,与GeV的长期活动解释的风属性的变化。
2011-04-09 astro-ph.HE
Search for very-high-energy gamma-ray emission from the microquasar Cygnus X-1 with the MAGIC telescopes
微类星体天鹅座X-1显示了黑洞瞬态的两种典型的软X射线和硬X射线状态。在后者,天鹅座X-1显示了一个单侧的相对论射电喷流。最近探测到的系统在高能量(HE; $E\gtrsim60$ MeV)的伽马射线范围与\textit{Fermi} -LAT关联的排放与流出。以前的MAGIC观测显示,在这种X射线状态下,在非常高的能量(VHE; $E\gtrsim100$ GeV)区域有一种耀斑活动的迹象。我们分析了2007年7月至2014年10月期间MAGIC望远镜拍摄的天鹅座X-1数据的$\sim97$ hr。为了阐明硬X射线和VHE伽马射线之间的相关性,我们分别研究了每个主要的X射线状态。我们进行轨道相位折叠分析,寻找VHE波段的变化。此外,为了将这种变异性行为置于多波长环境中,我们将我们的结果与\textit{Fermi} -LAT、\textit{AGILE}、\textit{Swift} -BAT、\textit{MAXI}、\textit{RXTE} -ASM、AMI和RATAN-600数据进行了比较。我们没有在VHE区域探测到天鹅座X-1。我们为每个X射线状态建立上限,假设光子指数$Γ=3.2$的幂律分布。对于硬X射线和软X射线态的稳定发射,我们分别在$2.6\times10^{-12}$ ~photons cm $^{-2}$ s $^{-1}$和$1.0\times10^{-…
2017-08-11 astro-ph.HE
Unveiling Multimessenger Emission from Hidden Cores of Microquasars
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
研究利用AMES模拟微类星体多信使辐射,揭示其高能伽马射线起源及中微子通量抑制,探讨不同区域配置对观测特征的影响。
2026-10-05 astro-ph.HE hep-ph
Modeling of GeV-TeV gamma-ray emission of Cygnus Cocoon
作为银河系中能量最重要的发电站,OB-星协和超级气泡可能是银河系宇宙射线(CR)的重要加速场所。与超级气泡和星团有关的伽马射线源的发射轮廓表明,大质量恒星的风会持续加速粒子。最明亮的银河伽马射线源之一是天鹅座茧超级气泡,由多个仪器观察到,如费米-LAT,ARGO,以及最近的HAWC。本文讨论了超气泡中粒子的加速和输运模型,以解释天鹅茧的GeV-TeV γ能谱,该能谱在约1 TeV处有一个破缺。结果表明,高能质子的强子相互作用产生的伽马射线加速的大质量恒星和超新星在天鹅茧的风的冲击系综可以解释的意见。在最高能量的质子光谱形状取决于磁流体波动谱在茧。天鹅茧的可行解决方案可能适用于其他一些表现出类似行为的协会。我们简要地讨论了粒子加速过程的相似性和差异,在扩展的超级气泡和紧凑的年轻大质量恒星的集群为代表的Westerlund 1和2伽马射线源。
2022-03-18 astro-ph.HE
The Fermi LAT view of Cygnus: a laboratory to understand cosmic-ray acceleration and transport
天鹅座X是银河系本旋臂中一个显著的恒星形成区,距离太阳系约1.4千秒差距。伽马射线观测可用于追踪与周围星际气体和低能辐射场相互作用的宇宙射线(CR)。利用费米大天区望远镜(LAT),我们发现在年轻星团的电离锋所包围的区域中存在一个50 pc宽的新加速的CR茧。另一方面,LAT数据显示,在整个天鹅座复合体上平均的CR人口在400 pc的尺度上与太阳附近的星际空间中发现的相似。这些结果证实了长期存在的假设,即大质量恒星形成区拥有CR工厂,并为在这种动荡环境中的CR生命早期阶段提供了新的见解。
2012-11-13 astro-ph.HE
Testing the Limits of Particle Acceleration in Cygnus OB2 with HAWC
恒星形成区(SFR)被认为是银河系中可能的宇宙射线(CR)源。与SFR相关的伽马射线源的一个例子是费米-LAT茧,这是天鹅座X区域中伽马射线发射的扩展区域,并归因于可能的超级气泡与新加速的CR。因为发射区被电离锋包围,它被命名为“天鹅茧”。茧中的CRs可能起源于OB 2星协,并在大质量O型星的星风相互作用部位被加速。到目前为止,在TeV能量上还没有明确的联系。对2 HWC J2031+415区域的高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台探测到的TeV伽马射线发射的光谱和形态学研究表明,茧的光谱能量分布从GeV延伸到至少数十TeV。使用HAWC数据,我们能够研究天鹅座OB 2 SFR中粒子加速到最高能量。
2019-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
The role of fast magnetic reconnection in acceleration zones of microquasars and AGNs
快速磁重联事件可能是微类星体和活动星系核喷流发射区的一个非常强大的机制。我们最近发现日冕内盘区的磁场线与锚定在黑洞中的磁场线重联所释放的能量能够通过一级费米过程加速相对论粒子,并产生观测到的微类星体和低亮度活动星系核(LLAGN)的射电光度。我们还发现,观测到的这些源的射电光度和质量之间的相关性,跨越了10^9个数量级的质量,自然可以用这个过程来解释。在这项工作中,假设伽玛射线辐射可能起源于产生射电辐射的同一加速区,我们应用上述方案来研究大量源的高能结果的起源,包括高(HLAGN)和LLAGN,微类星体和伽玛暴。我们发现我们的模型与伽马辐射的相关性只为微类星体和一些LLAGN,而没有HLAGN或GRB的拟合,无论是在无线电或伽马。我们将大多数LLAGN的γ发射缺乏相关性归因于这样一个事实,即这种处理后的发射不仅取决于源/吸积盘周围的局部磁场活动,而且还取决于其他环境因素,如光子和密度场。我们的结论是,从LLAGN和微类星体的发射来自其源的核区域,因此,可以驱动的核磁活动。然而,在HLAGN和GRB的情况下,核发射被周围的密度和光子场阻挡,因此,我们只能看到更远处的喷流发射。
2013-09-25 astro-ph.HE
Particle Acceleration in the Cygnus Superbubble
天鹅座茧是第一个由大质量恒星协会OB2协会提供动力的伽马射线超级气泡。据推测,OB 2星协所有大质量O型恒星的星风的综合效应可以将茧中的宇宙射线加速到PeV能量。在茧中加速到PeV能量的确凿证据将确定恒星协会是PeV宇宙射线加速器,称为PeVatron。然而,茧以前只研究了高达10 TeV。在这篇文章中,使用1343天的高海拔水切伦科夫(HAWC)观测数据,我们提出了形态和光谱的茧超过1 TeV的超过100 TeV的研究。在更高的TeV能量的分析揭示了一个更软的频谱相比,GeV的伽马射线观测。这一结果表明,加速器的效率降低了数百TeV,或者在加速后,最高能量的质子逃离了该区域。这里介绍的10 TeV以上的研究演示了CR加速器如何在这些极端能量下运行,以及粒子传输如何影响高能发射。
2021-08-20 astro-ph.HE
VHE observations of binary systems performed with the MAGIC telescopes
对成像空气切伦科夫技术(IACT)的改进导致发现了一种可以发射非常高能量的新型源:伽马射线双星。只有六个系统是这个专属级别的一部分。我们总结了MAGIC望远镜对不同系统进行观测的最新结果,如伽马射线双星LS I +61 $^{\circ}$ 303和微类星体SS 433,V404 Cygni和Cygnus X-1,它们被认为是潜在的VHE伽马射线发射体。双星系统LS I +61 $^{\circ}$ 303已经被MAGIC在长期的监测活动中观测到。我们展示了我们在同时期光学观测的背景下搜索超轨道变化的最新结果。此外,我们还将展示银河系中已知的唯一超临界吸积体:SS 433的结果。我们将介绍MAGIC在对微类星体Cygnus X-1进行100小时观测后获得的VHE结果,并报告在2015年6月经历了一系列异常X射线爆发后使用MAGIC观测到的微类星体V404 Cyg。
2018-07-25 astro-ph.HE
Modeling Particle Acceleration and MWL Emission of a PeVatron Microquasar V4641 Sgr
Centre for Space Research, North-West University(太空研究中心,西北大学)
本研究提出了一种结合随机湍流粒子加速和多波段辐射建模的物理模型,用于解释V4641 Sgr的高能γ射线发射和多波段辐射特性。
2025-12-02 astro-ph.HE
High Energy Gamma Rays from Nebulae Associated with Extragalactic Microquasars and Ultra-Luminous X-ray Sources
微类星体和超亮X射线源(ULX)是位于星系核外的高能致密天体。其中一些天体与膨胀的气泡有关,其速度为80-250 ${\rm km~s^{-1}}$。我们研究了这些膨胀星云中粒子的冲击加速度。膨胀速度快的星云$\gtrsim120~{\rm km~s^{-1}}$能够将宇宙射线加速到$\sim100$ TeV。如果10%的冲击动能用于粒子加速,像NGC 7793中的微类星体S26这样的强大星云将发射出高达几十TeV的伽马射线,光子指数为$\sim2$。考虑到切伦科夫望远镜阵列的灵敏度和角分辨率,这些星云将是未来观测的好目标。它们也会在$\ge0.1~{\rm GeV}$的未分辨宇宙伽马射线背景辐射中贡献$\sim7$ %。相比之下,在缓慢膨胀的星云$\lesssim120~{\rm km~s^{-1}}$中,由于离子与中性粒子的碰撞,粒子加速的效率较低,导致$\gtrsim10$ GeV的光谱较软。
2017-01-31 astro-ph.HE
Cygnus OB2 as a test case for particle acceleration in young massive star clusters
本文研究天鹅座OB2年轻大质量星团的宇宙射线加速模型,探讨集体风终止激波加速粒子的强子辐射能否解释Fermi-LAT、HAWC和LHAASO的观测,发现Kraichnan或Bohm湍流谱下模型能拟合甚高能数据但无法重现中心峰值形态。
2024-02-12 astro-ph.HE
The X-ray spectro-timing properties of a major radio flare episode in Cygnus X-3
利用RXTE、INTEGRAL和Swift卫星对2006年5 - 7月的一次耀斑喷发事件中的微类星体天鹅座X-3的X射线谱进行了主成分分析。分析表明,有两个主要的变异性成分在起作用,即两个主成分解释了X射线光变曲线中几乎所有的变异性。根据这些成分的光谱形状和原始数据的光谱拟合,对应于主成分的最可能的发射成分是逆康普顿散射和韧致辐射。我们发现,这些组件形成一个双峰的轮廓时,相位折叠的峰值发生在相反的相位。这可能是由于与致密物体相互作用的伴星周围的不对称风。
2013-04-29 astro-ph.HE
HAWC Search for High-Mass Microquasars
具有高质量伴星的微类星体是很有希望的甚高能量(VHE; 0.1-100 TeV)伽马射线发射体,但它们在10 TeV以上的行为却知之甚少。利用高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台,我们寻找多余的伽马射线发射与已知的高质量微类星体(HMMQs)的位置一致。LS 5039、天鹅座X-1、天鹅座X-3和SS 433在1,523天的HAWC数据中没有观察到显著的排放。我们设定了迄今为止在每个单独源上获得的10 TeV以上的最严格限制。假设HMMQs通过一个共同的机制产生伽马射线,我们进行了源堆叠搜索,考虑两种不同的情况:I)伽马射线光度是一个分数$ε_γ$的微类星体喷流光度,和II)非常高的能量伽马射线产生的相对论电子向上散射的辐射场的伴星在磁场$B$。我们得到$ε_γ< 5.4\times 10^{-6}$的情况下,我,这严格约束模型,建议可观察到的高能中微子发射的HMMQs。在场景II的情况下,VHE伽马射线的未检测产生强磁场,这挑战了同步辐射作为10 keV和10 MeV之间的微类星体发射的主导机制。
2021-04-01 astro-ph.HE
Cygnus X-3 as semi-hidden PeVatron
本研究针对大质量X射线双星天鹅座X-3,通过蒙特卡洛测试粒子方法验证三种加速机制均可将宇宙线加速至PeV以上,发现10^-3的加速效率即可匹配LHAASO观测的超额流量,且其PeV光子流量在亮相位会显著升高,支持其为半隐藏PeVatron的猜想。
2025-06-20 astro-ph.HE
Transient Gamma-ray Emission from Cygnus X-3 Detected by AGILE: Leptonic and Hadronic Emission Models
AGILE卫星探测到天鹅座X-3的几次瞬变伽马射线发射。交叉相关的AGILE光变曲线与X射线和无线电监测数据,我们发现,伽马射线活动的主要事件被检测到,而系统是在软光谱X射线状态,符合本地和经常尖锐的最小值的硬X射线通量,前几天强烈的无线电爆发。这种伽马射线瞬态发射和源的光谱状态变化之间的重复时间重合被证明是这个微类星体高能活动的光谱特征。天鹅座X-3的伽马射线微分谱(100 MeV - 3 GeV)是通过对AGILE在伽马射线事件期间收集的数据进行平均而获得的,符合光子指数α = 2.0 +/- 0.2的幂律。最后,我们研究了轻子和强子发射模型的伽玛射线活动,发现这两种情况是有效的。特别是,在轻子模型中--基于来自沃尔夫-拉叶伴星和吸积盘的软光子上的温和相对论性电子的逆康普顿散射--发射粒子也可能对整个硬X射线谱有贡献,这可能解释了天鹅座X-3特殊软X射线态中出现的硬非热幂律尾。
2013-07-29 astro-ph.HE
The giant radio flare of Cygnus X-3 in September 2016
在RATAN-600对微类星体的长期多频监测计划中,我们于2016年9月13日发现了来自X射线双星天鹅座X-3的巨大耀斑。这发生在2011年3月前一次巨大耀斑(~18 Jy)之后,源的“静止状态”经过了2000天之后。我们发现,在这个安静的时期,硬X射线通量(斯威夫特/BAT,15-50 keV)和无线电通量(RATAN-600,11 GHz)已强烈的反相关。这两次射电耀斑都发生在微类星体于2011年2月和2016年8月底转变为“超软”X射线状态之后。我们在第一个ATel #9416中预测了巨大的耀斑。在硬X射线Swift 15-50 keV通量和RATAN 4-11 GHz通量(“淬灭状态”)急剧减少之后,MJD 57632和MJD 57644.5上几乎同时出现了一个小耀斑(4-11 GHz处为0.7 Jy),X射线射电通量在几天内从0.01上升到15 Jy,4.6 GHz处为0.01。耀斑通量的上升符合指数律,这可能是射流中内部激波产生相对论电子的初始阶段。最初,光谱在低于2GHz的频率处光学厚,在高于8 GHz的频率处光学薄,典型的光谱指数约为-0.5。耀斑爆发后,各频率射电通量均按指数规律衰减(~ exp(-(t-t0)/2d)(21.7GHz))。
2016-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-energy emission from jet-clump interactions in microquasars
高质量微类星体是由一个大质量恒星和一个吸积致密天体组成的双星系统,相对论喷流从该天体中发射出来。有相当多的观测证据表明,大质量恒星的恒星风是cluplastic。个别团块可能与高质量微类星体中的喷流相互作用,产生高能辐射的爆发。在一些高质量的X射线双星中,例如天鹅座X-1,以及可能在LS 5039和LS I+61 303中发现了伽马射线耀斑。我们预测了高质量微类星体中喷流与星风团相互作用产生的高能辐射。假设一个流体动力学的情况下,射流团相互作用,我们计算的光谱能量分布所产生的占主导地位的非热过程:相对论性韧致辐射,同步辐射和逆康普顿辐射,轻子,强子,质子-质子碰撞。X射线(同步加速器)、高能伽马射线(逆康普顿)和极高能伽马射线(来自中性π介子的衰变)的发射水平很高,不同区域的亮度在~ 10^{32}-10 ^<$35} erg/s之间。光谱能量分布根据具体条件而变化很大。在高能量和非常高的能量下,可以检测到喷流-团簇相互作用,并为在一些高质量X射线双星系统中发现的快速TeV变化提供了解释。我们的模型可以通过高灵敏度的伽马射线天文学来帮助推断有关喷流和cluerous风的属性的信息。
2009-06-25 astro-ph.HE
Multifrequency Behavior of Microquasars in the GeV--TeV era: A review
微类星体是X射线双星,存在非热射电喷流。有效的粒子加速可以发生在微类星体喷流的不同区域。被加速的粒子可以通过轻子或强子过程发射γ射线,具有复杂的光谱和时间行为。喷流终止区也可以是一个有效的非热辐射源,在高质量微类星体中,喷流外的双星系统区域也是如此。在这项工作中,我简要地描述了在不同尺度的微类星体中观察到的非热发射背后的物理,重点在GeV和TeV波段。
2011-06-10 astro-ph.HE
Multi-wavelength Emission from Galactic Jets: the Case of the Microquasar SS433
SS 433是一个银河系微类星体,具有强大的喷流,产生非常高能量的粒子。利用最近获得的从射电到TeV γ射线的多波长观测数据,研究了SS 433喷流中的粒子加速。首先,我们提出了一个相对论射流中粒子加速、冷却和输运的一般框架。然后,我们将其应用到SS 433喷流中的两个X射线结,重点是轻子发射。我们对粒子输运和演化的详细处理产生了与以前论文截然不同的预测。对于这两个区域,我们的模型可以解释的多波长的数据,除了GeV的数据。这表明,GeV的排放主要来自不同的区域和/或机制。我们发现,加速过程应该是有效的,这可以实现的扩散冲击加速接近玻姆极限。假设质子以与电子相同的效率加速,我们的结果意味着SS 433是PeVatron,即,可以将质子加速到超过一个PeV。未来的硬X射线和MeV伽马射线观测可以通过检测光谱转换或截止来严格测试我们的模型。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The stratified two-sided jet of Cygnus A. Acceleration and collimation
相对论喷流的高分辨率甚长基线干涉观测对于约束喷流形成模型的基本参数至关重要。在249 Mpc的距离,天鹅座A是一个独特的目标,这样的研究,是唯一的法那罗夫-莱利II类射电星系,其中详细的亚秒差距尺度的成像的基础上,喷流和反喷流可以获得。在毫米波长下进行观测,可以发现那些在较长波长下出现自吸收的区域,从而可以获得对原子核的非常清晰的观察。我们进行了7毫米全球VLBI观测,实现超高分辨率成像的规模下降到90 $μ$作为。该分辨率对应于仅${\sim}$ 400史瓦西半径的线性标度(对于$M_{\mathrm{BH}}=2.5 \times 10^9 M_{\odot}$)。我们研究了两侧流的主要发射特征的运动学性质,并通过基于像素的分析来探测其横向结构。我们认为,一个快速和一个缓慢的层,具有不同的加速度梯度,存在于流动。加速区域的延伸很大(${\sim} 10^4 R_{\mathrm{S}}$),表明射流是磁驱动的。喷流和反喷流的临边增亮和它们的大张开角($ϕ_\mathrm{J}{\sim} 10^{\circ}$)强烈地支持脊鞘结构。在加速区中,流动具有抛物线形状($r\propto z^{0.55\pm 0.07}$)。加速度梯度和准直轮廓与“平衡”射流的预期一致(Lyubarsky 2009),在存在温和的外部压力梯度($p\propto z^{-k}, k\leq2$)的情…
2015-09-21 astro-ph.HE
The multi-wavelength polarization of Cygnus X-1
微类星体天鹅座X-1的偏振测量存在于伽马射线,X射线,紫外线,光学和射频频率。伽马射线的发射已被证明是高度线性偏振的。在这里,我们提出了新的红外偏振数据天鹅座X-1采取的10.4米大加那利望远镜和4.2米威廉赫歇尔望远镜。我们发现,宽带,无线电γ射线通量谱和偏振光谱在硬态在很大程度上是一致的一个简单的唯象模型的强极化同步加速器喷流,非极化康普顿日冕和适度极化星际尘埃成分。在这个模型中,伽马射线、X射线和一些红外偏振的起源是来自喷流内部区域的光学薄同步加速器功率定律。该模型要求该区域的磁场高度有序,并垂直于解析射电喷流的轴线。这与其他一些X射线双星的研究不同,其中磁场是湍流的,可变的,并与喷流轴对齐。该模型能够解释所有波长的近似偏振强度和位置角,包括检测到的X射线(3 - 5 keV)偏振,除了观察到的伽马射线偏振的位置角,这与模型相差约60度。过去的数值模拟表明,弯曲的同步加速器光谱可以产生约60度的位置角偏移,这可能是原因之一。
2013-12-03 astro-ph.HE
2006 May-July Major Radio Flare episodes in Cygnus X-3: spectro-timing analysis of the X-ray data
详细分析了2006年多个观测站观测到的天鹅座X-3的X射线数据。该分析包括两个部分:探测快速(~ 1分钟)X射线光谱演变与主成分分析,随后光谱拟合的时间平均光谱(~ 3 ks)。分析的基础上,我们发现,在主要耀斑发作的整体X射线的变化可以归因于两个主要组成部分,其演变的基础上的光谱拟合是最好的再现混合康普顿化组件和韧致辐射或饱和热康普顿化组件。热分量的可变性被发现与X射线/射电光谱状态的变化有关。此外,我们发现康普顿化的种子光子来源于两个种子光子种群,其中包括额外的热发射和来自吸积盘的发射。来自热分量的光子的康普顿化占主导地位,至少在主要的无线电耀斑事件的问题,和光盘光子的康普顿化是间歇性的,可以归因于相位间隔0.2-0.4。康普顿化最有可能的位置是喷流中的激波。
2012-11-14 astro-ph.HE
Creating a high-resolution picture of Cygnus with the Cherenkov Telescope Array
天鹅座区域是银河系中最引人注目的恒星形成区域之一。事实上,天鹅座X复合体分子气体的总质量超过了附近所有其他恒星形成区域总质量的10倍。从无线电到伽马射线的所有波长的观测表明,天鹅座包含了如此丰富和多样的来源--超新星遗迹(SNRs),超新星,脉冲星风星云(PWNe),H II区域,沃尔夫-拉叶双星,OB协会,微类星体,密集的分子云和超级气泡--几乎是一个缩影中的星系。伽马射线观测揭示了能量在1 GeV到数十TeV之间的大量有趣的源。然而,要完全理解产生这种伽马射线发射的物理现象,首先需要我们解开重叠的来源,并调和不同能量下的不和谐图像。由于费米大面积望远镜、ARGO-YBJ和HAWC等仪器的有限角分辨率以及目前成像大气切伦科夫望远镜的有限灵敏度和视场,这项任务更具挑战性。切伦科夫望远镜阵列(CTA),其改进的角分辨率,大视场,和数量级增益的灵敏度超过目前的IACT,有可能最终创建一个连贯的和良好的解决方案之间的天鹅座地区的图片几十个GeV和一百TeV。我们描述了一个建议的策略,研究天鹅座地区使用CTA数据,它结合了整个区域的调查在$65^{\circ} < l < 85^{\circ}$和$-3.5^{\circ} < b < 3.5^{\circ} $与更深入的观察两个子区域,主机丰富的组已知的伽马射线源。
2015-09-07 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Microquasar SS 433
本文基于VERITAS对微类星体SS 433逾百小时、跨度十余年的观测,以<0.1°角分辨率解析其喷流瓣形态,探究喷流内及与W50介质作用处的粒子加速机制。
2025-09-25 astro-ph.HE
Deciphering the gamma-ray emission in the Cygnus region
Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文中心,天文计算研究所);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
本文通过三维流体动力学模拟、粒子输运计算和气体分布建模,研究天鹅座区域PeV伽马射线起源,提出约5万年的超新星遗迹可解释10 TeV以上辐射,而10 TeV以下能谱更符合天鹅座OB2恒星风终止激波电子的逆康普顿辐射。
2025-08-29 astro-ph.HE
The hypersoft state of Cygnus X-3 - A key to jet quenching in X-ray binaries?
天鹅座X-3是银河系中一个独特的微类星体,它有一个沃尔夫-拉叶伴星围绕着一个很可能是低质量黑洞的紧凑物体运行。独特的源属性可能是由于紧凑的对象与同伴的沉重的恒星风的相互作用。在本文中,我们集中在一个非常具体的时间段之前,从源观察到的大规模爆发。在此期间,天鹅座X-3处于所谓的超软状态,其中无线电和硬X射线通量被发现处于最低值(或未检测到),软X射线通量处于最高值,并观察到零星的伽马射线发射。我们将利用多波长观测来研究超软态的性质。我们在超软状态下观察了天鹅座X-3,其中Swift和NuSTAR在X射线中,SMA,AMI-LA和RATAN-600在无线电中。我们还考虑了来自MAXI的X射线监测数据和来自AGILE和Fermi的$γ$射线监测数据。我们发现,多波长观测的光谱和定时特性可以解释的情况下,喷气生产被关闭或高度减少的超软状态和失踪的喷流压力允许风重新填充靠近黑洞的区域。这一结果为X射线双星在软态下的实际喷流淬灭提供了依据。
2017-12-21 astro-ph.HE
Hadronic Gamma-Ray and Neutrino Emission from Cygnus X-3
天鹅座X-3(Cyg X-3)是一颗引人注目的银河系微类星体(X射线双星),其辐射能量从射电到$γ$射线不等。本文讨论了100 MeV以上$γ$射线的强子辐射模型及其意义。在这里,我们专注于联合$γ$ -射线和中微子的生产所造成的质子-质子相互作用的二元系统。我们发现,解释AGILE和费米-LAT观测到的$γ$射线通量所需的质子注入动力学功率是$L_p \sim 10^{38}\:\rm{erg\:s^{-1}}$,这个值与超软态的平均辐射热光度一致(当天鹅座X-3被反复观测到产生瞬态$γ$射线活动时)。如果我们假设在上合点风密度增加,沿轨道不对称产生的$γ$射线就能再现观测到的调制。根据观测约束和我们的模型,一个最大的高能量中微子流量将产生一个初始质子分布与幂律指数$α=2.4$。在$\sim$ 1 TeV时,预测的中微子通量几乎比2个月的IceCube灵敏度低两个数量级。如果质子被加速到PeV的能量,预测的长时间“软X射线状态”的中微子通量将比冰立方在$\sim$ 10 TeV的1年灵敏度低3倍左右。这项研究表明,对于一个可能与$γ$射线活动和注入质子的硬分布有关的长时间软状态(如2006年所观察到的),天鹅座X-3可能接近于被IceCube等10公里中微子望远镜探测到。
2013-10-29 astro-ph.HE
A multiwavelength study of Cygnus X-1: the first mid-infrared spectroscopic detection of compact jets
我们报告的斯皮策/IRS(中红外),RXTE/PCA+HEXTE(X射线),赖尔(无线电)同时多波长研究的微类星体天鹅座X-1,其目的是调查其中红外发射的起源。三分之二的观测结果中都出现了致密喷流,我们表明它们对中红外连续谱有很大贡献。在第一次观测期间,我们检测到光谱突变-从光学厚到光学薄的过渡发生在大约2.9e13 Hz处。然后,我们表明,射流的光学薄同步辐射占天鹅座X-1的发射超过400千电子伏,虽然它不能单独解释其3-200千电子伏的连续。在第二次观测中也出现了一个紧凑的喷流,但我们没有检测到中断,因为它可能已经转移到更高的频率。相比之下,在最后一次观测中没有致密喷流,我们发现天鹅座X-1的5-30微米中红外连续谱来自蓝超巨星伴星HD 226868。事实上,这种辐射可以理解为光球层的雷利-金斯尾和膨胀的恒星风产生的韧致辐射的结合。此外,我们还发现星风是clusional,填充因子f { \infty }~0.09-0.10。它的韧致辐射可能与软X射线辐射反相关,这表明质量损失率和质量吸积率之间存在反相关性。尽管如此,我们没有发现任何中红外光谱证据的喷流和天鹅座X-1的环境和/或伴星的恒星风之间的相互作用。
2011-05-02 astro-ph.HE
Absorption of high-energy gamma rays in Cygnus X-3
微类星体天鹅座X-3是由伽马射线太空望远镜AGILE和费米探测到的。伽马射线发射是短暂的,随轨道周期调制,似乎与主要的射电耀斑有关,即与相对论性喷流有关。GeV的伽马射线通量可以通过周围X射线的内部吸收而大大衰减。在这项研究中,我们定量地研究了天鹅座X-3的对生产的影响,并限制了伽马射线源的位置。天鹅座X-3在X射线中表现出复杂的时间和光谱模式。在伽马射线耀斑期间,X射线辐射可以近似为明亮的盘状黑体成分和在硬X射线中延伸的非热尾,可能与盘上方的日冕有关。本文用数值方法计算了标准吸积盘上方伽马射线的精确光学厚度。电晕的发射和吸收也进行了研究。GeV的伽马射线被吸积盘内部发射的软X射线显著吸收。吸收模式复杂且各向异性。伴星风中汤姆逊散射导致的X射线各向同性倾向于增加伽马射线的不透明度。来自日冕的伽马射线被来自圆盘的光子强烈吸收,无法解释观测到的高能发射,除非日冕被不切实际地延伸。在GeV辐射中缺乏吸收特征表明,高能伽马射线应该位于距离致密物体至少10^8-10^10 cm的位置。伽马射线的发射不太可能来自日冕。
2011-03-20 astro-ph.HE
Beyond Fermi-II: Intermittent Particle Acceleration by Relativistic Turbulence in Astrophysical Plasmas
Centre for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心)
STRIPE框架揭示相对论湍流在微夸克星中产生硬幂律高能尾部,挑战传统费米-II模型。
2026-03-10 astro-ph.HE
Inverse Compton Emission from Relativistic Jets in Binary Systems
从几个微类星体中探测到的伽马射线发射可以由相对论电子通过逆康普顿散射发射产生。特别是,从天鹅座X-3探测到的GeV辐射,以及它的轨道相位依赖性,强烈地表明发射电子在相对论性喷流中被加速,并且光学伴星提供了主要的目标。在这里,我们研究的相对论性喷流的情况下,与粒子输运的框架内的影响。我们发现,即使在最紧凑的双星系统,与天鹅座X-3的参数相似,粒子输运可以有一个GeV的光变曲线的重大影响,除非喷流是缓慢的,$β< 0.7$。在更广泛的二元系统中,粒子输运的强烈冲击几乎是不可避免的。因此,即使对于像天鹅座X-3这样非常紧凑的系统,粒子输运也会显著影响单区模型根据GeV光变曲线的形状来推断伽马射线产生点的性质的能力。我们的结论是,对伽马射线光谱的详细研究可以进一步限制天鹅座X-3中伽马射线发射体的结构和其他性质,尽管这样的研究应该考虑伽马-伽马衰减,因为它可能强烈影响$5\rm\,GeV$以上的光谱。
2018-08-29 astro-ph.HE
Gamma-ray absorption and the origin of the gamma-ray flare in Cygnus X-1
大质量微类星体天鹅座X-1是银河系中恒星质量黑洞的最佳候选者,已被大气切伦科夫望远镜MAGIC探测到处于极高能量(VHE)(E > 200 GeV)的耀斑状态。耀斑发生在轨道相位0.91,其中相位1是伴随大质量恒星后面的黑洞的配置,当光子-光子湮灭与恒星场的伽马射线光子的吸收预计是最高的。我们的目标是建立一个可以解释观测到的伽玛射线耀斑的性质的天鹅座X-1的高能发射和吸收的模型。我们研究了伽马射线不透明度,由于对创建沿整个轨道,并为不同的位置的发射器。然后,我们考虑一个可能的机制,为生产的VHE排放。我们提出了详细的计算的伽马射线不透明度和推断从这些计算的距离黑洞的发射区域位于。我们认为,耀斑是一个喷流团相互作用的结果,非弹性质子-质子碰撞的衰变产物占主导地位的VHE结果。在合理的假设下,我们能够再现天鹅座X-1在观测到的耀斑期间的光谱。耀斑可能是第一次在如此高的能量下探测到的喷流-云相互作用事件。
2010-05-05 astro-ph.HE
A giant radio flare from Cygnus X-3 with associated Gamma-ray emission
天鹅座X-3是最活跃的微类星体之一,其相对论喷流频繁地燃烧活动,并且是银河系中唯一一个被费米/LAT和AGILE探测到并确认发射高能伽马射线的黑洞候选者。2011年,天鹅座X-3被观测到转变为软X射线状态,这与高能伽马射线发射有关。我们提出了一个多波长的运动覆盖淬火状态的结果,当无线电发射天鹅座X-3是在其最弱的X射线光谱是非常软的。一个巨大的(~ 20 Jy)光学薄射电耀斑标志着淬灭状态的结束,伴随着上升的非热硬X射线。费米/LAT观测(E >100 MeV)揭示了与这个巨大射电耀斑相关的新的伽马射线活动,表明所有非热成分都有共同的起源。此外,目前的观测明确表明,伽马射线发射并不完全与罕见的巨型射电耀斑有关。当天鹅座X-3在无线电中微弱闪烁时,就在过渡到无线电猝灭状态之前,也检测到了一个为期3周的伽马射线发射。在约一个月的猝灭状态期间,当无线电通量最弱时,没有观测到伽马射线。我们的研究结果表明,进入和离开超软X射线(无线电淬火)状态的过渡触发伽马射线发射,这意味着与吸积过程的连接,并且伽马射线活动与无线电通量(可能是冲击形成)的水平有关,加强了与相对论喷流的联系。
2012-01-16 astro-ph.HE
Search for neutrino emission from LHAASO observed Microquasar with IceCube 10-year data
利用IceCube十年缪子径迹数据搜索LHAASO识别的五个微类星体的中微子发射,未发现显著信号,叠加分析表明其仅贡献银河系平面弥散中微子通量的一小部分,并展望了新一代望远镜的探测能力。
2025-10-23 astro-ph.HE
The 2010 May Flaring Episode of Cygnus X-3 in Radio, X-Rays, and γ-Rays
2009年,天鹅座X-3成为第一个通过费米和AGILE卫星探测到的GeV γ射线区域的微类星体。在观测工具箱中添加这个新波段有望对这个系统和其他系统的相对论喷流建立更详细的了解。我们提出了一个丰富的数据集的无线电,硬和软X射线,γ射线观测天鹅座X-3在2010年5月的耀斑插曲。我们探测到一个~3-d的X射线辐射软化和恢复,紧接着是一个15 GHz的~1-Jy射电耀斑,然后是一个4.3σ γ射线耀斑(E > 100 MeV)。射电采样是稀疏的,但我们使用档案数据来论证,γ射线耀斑之后不太可能有任何显著的未观测到的射电耀斑。在这种情况下,观测到的事件的顺序很难用一个模型来解释,在这个模型中,γ射线发射是由于伴星辐射场的逆康普顿散射。我们的观察表明,其他机制也可能是天鹅座X-3 γ射线发射的原因。
2011-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on Hadronic Emission from Microquasars Detected by LHAASO
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切尔西天文台);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大凌波书院);Université Paris Cité, CNRS, AstroParticule et Cosmologie(巴黎西岱大学法国国家科学研究中心粒子与宇宙学实验室)
研究LHAASO探测的六个微类星体在100 TeV以上的伽马射线是否来自强子相互作用,并评估其对银河宇宙线膝区谱的贡献,发现强子模型不能完全解释观测,但GRS 1915+105和MAXI J1820+070在加速效率>10%时可能成立。
2026-06-29 astro-ph.HE