Detection of VER J2019+407 (G78.2+2.1) and Tycho's Supernova Remnant with VERITAS
超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是膝盖以下($10^{15}$ eV)最可能的宇宙射线源。对信噪比附近GeV和TeV伽马射线发射的研究,结合多波长观测,可以追踪和限制被认为在信噪比冲击内加速的带电粒子群的性质。它们还可能涉及这些高能粒子的扩散和传播以及所涉及的加速机制的性质。我们在这里报告了来自G120.1+1.4(Tycho的SNR)和G78.2+2.1西北壳(伽马射线源VER J2019+407,这是VERITAS天鹅座地区调查的结果)的VHE伽马射线发射的发现和解释。
2011-11-04 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
Observations of Supernova Remnants with VERITAS
壳型超新星遗迹的研究是VERITAS TeV望远镜阵列的一个关键科学焦点。超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是膝盖以下约10 ^15 eV的宇宙射线源的最强候选者。本报告将重点介绍VERITAS的新结果,包括对Cas A和IC 443光谱的新测量,以及对“禁止速度翼”FVW 190.2+1.1的观测。这些结果及其对宇宙射线的性质的影响-强子或电子-在残留物中加速将被讨论。
2009-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Search for radio counterpart of the Fermi/VERITAS PWN candidate in the SNR CTA 1
介绍了利用卡尔G. 1.5 GHz的Jansky超大阵列这个源为脉冲星风星云(PWN)提供动力,该星云仅在X射线和伽马射线域中被探测到。新的高质量无线电观测没有显示任何证据的来源,无论是点状或扩展,可以解释为高能量PWN的无线电对应物,低至15 mJy/beam的噪声水平。
2014-12-04 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Vicinity of the Cygnus Cocoon
对超新星遗迹(SNR)等银河系源的$γ$射线发射的研究可能会提供关键的见解,以了解它们作为宇宙射线加速器的潜在作用,直到膝盖($\sim 10^{15}$ eV)。VERITAS天文台对100 GeV至30 TeV能量范围内的银河系和河外$γ$射线源敏感。我们在这里报告VERITAS观测附近的茧的新鲜加速的宇宙射线费米报告,这是潜在的加速器之间的天鹅座OB 2协会和$γ$ -天鹅座SNR。特别关注$γ$ -Cygni中的源VER J2019 + 407。
2013-04-06 astro-ph.HE
Identifying a point-symmetric morphology in supernova remnant Cassiopeia A: explosion by jittering jets
本文在仙后座A超新星遗迹中识别出由多对相反喷流塑造的点对称形态,有力支持抖动喷流爆炸机制(JJEM),并对中微子驱动爆炸机制提出严峻挑战。
2024-09-04 astro-ph.HE
Gamma-ray observations of Tycho's SNR with VERITAS and Fermi
超新星遗迹(SNRs)的高能伽马射线辐射为研究银河宇宙线加速提供了一个独特的视角。Tycho的SNR是一个特别好的目标,因为它是一个年轻的Ia型SNR,在广泛的能量范围内得到了很好的研究,并且位于相对干净的环境中。自从VERITAS和Fermi-LAT探测到Tycho SNR的γ射线发射以来,已经提出了几个理论模型来解释其宽带发射和高能形态。我们报告更新的伽玛射线测量第谷的SNR与147小时的VERITAS和84个月的费米-LAT观测,这代表了约两个因素的增加曝光比以前公布的数据。大约一半的VERITAS数据受益于相机升级,这使得有可能将TeV测量扩展到更低的能量。VERITAS测量的TeV光谱指数与以前的结果是一致的,但扩大的能量范围软化了直接的幂律拟合。在能量高于400 GeV时,幂律指数为$2.92 \pm 0.42_{\mathrm{stat}} \pm 0.20_{\mathrm{sys}}$。它也是软比在GeV的能量范围内,$2.14 \pm 0.09_{\mathrm{stat}} \pm 0.02_{\mathrm{sys}}$,测量本研究使用费米-LAT数据的光谱指数。γ射线发射的质心位置与残余物的中心以及费米LAT的质心测量值在1 GeV以上是一致的。结果是一致的SNR壳发射的起源,因为许多模型假设。更新后的光谱指向比先前建议的更低的最大粒子能量。
2017-01-24 astro-ph.HE
Free-free absorption parameters of Cassiopeia A from low-frequency interferometric observations
上下文仙后座A是我们银河系中研究最广泛的超新星遗迹之一。利用低频观测资料分析其光谱特征,对于理解射电源通过SNR环境和星际介质传播到观测者的演化过程具有重要作用。目标。在本文中,我们提出了测量的集成光谱的Cas A的特性的自由-自由吸收对这个SNR。我们还增加了新的测量,以跟踪其缓慢演变和下降的综合通量密度。方法.我们使用巨大的乌克兰射电望远镜(GURT)测量仙后座A在16-72兆赫的频率范围内的连续谱。2019年5月至10月,用GURT的两个子阵测量了仙后座A相对于射电星系天鹅座A参考源的射电通量密度,用作二元相关干涉仪。结果我们测定了仙后座A内、外吸收电离气体的发射量度、电子温度和离子平均电荷数。一般来说,它们的值接近Arias et al.(2018)提出的值,尽管有些值略有差异。在不存在成团的情况下,我们发现,在电子密度为15.3 cm^-3时,M = 2.61太阳质量的未受冲击的喷出物的气体温度为T=100 K。如果聚集因子为0.67,那么0.96太阳质量的未受冲击的喷射物的电子密度为18.7 cm^-3。结论.用GURT干涉观测得到的仙后座A的积分通量密度谱在测量误差范围内与理论模型一致,也与文献中的其他最近结果相当一致。
2022-12-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Modeling SNR Cassiopeia A from the Supernova Explosion to its Current Age: The role of post-explosion anisotropies of ejecta
核心坍缩超新星(SNe)的残余物具有复杂的形态,可能反映了在祖先SN爆炸期间发展的不对称性和结构。在这里,我们调查的SNR仙后座A(Cas A)的形态如何反映祖SN的特点,目的是推导出的能量和质量的爆炸后各向异性负责所观察到的Fe和Si/S的空间分布。我们模拟的演化,从直接后果的祖先SN的三维互动的残余与周围的介质。喷出物的爆炸后结构是由小规模的材料和大规模的各向异性的结块。流体动力学多物质模拟考虑了爆炸后喷出物的适当同位素组成。用喷出物质量$M_{\rm ej}\approx 4M_{\odot}$和爆炸能量$E_{\rm SN}\approx 2.3\times 10^{51}$ erg的模型可以很好地再现所观测到的平均膨胀率和激波速度。爆炸后的各向异性(活塞)再现观察到的分布的Fe和Si/S,如果它们有一个$\approx 0.25\,M_{\odot}$的总质量和总动能的$\approx 1.5\times 10^{50}$ erg。活塞产生的喷出物层的空间反转的时代的Cas A,导致Si/S丰富的喷出物物理内部的Fe丰富的喷出物。活塞还负责形成富含Si/S材料的亮环,其形成于反向冲击与活塞周围在其传播期间积聚的材料之间的相交处。我们的研究结果支持的想法,在Cas A中观察到的大部分不对称性是固有的爆炸。
2016-03-11 astro-ph.HE
VERITAS and Fermi-LAT observations of TeV gamma-ray sources from the second HAWC catalog
HAWC天文台最近发布了他们的第二个源目录,其中包括39个基于507天曝光时间的非常高能量伽马射线源。其中,有16个源与任何已知的TeV源相差超过一度。我们使用VERITAS和\textit{Fermi} -LAT数据研究了这16个源中的13个。VERITAS是一个由四个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,观测能量高于85 GeV的伽马射线,可以提供更详细的源图像,曝光时间短得多,角分辨率更好。利用\textit{Fermi} -LAT数据,我们寻找了较低能量(E>10 GeV)的对应物。VERITAS的暴露量在13个来源中各不相同,我们使用了8年的\textit{Fermi} -LAT数据。VERITAS在该后续研究中发现PWN~DA~495区域的弱伽马射线发射与2 HWC J1953+294一致。我们将特别讨论PWN~DA~495区域和SNR~G~54.1+0.3区域的结果,其中\textit{Fermi} -LAT探测到SNR~G~54.1+0.3的GeV对应物,这是VERITAS和HAWC探测到的已知TeV源。
2017-08-18 astro-ph.HE
Reverse Shock Revisited in Cassiopeia A with Chandra
本研究利用钱德拉数据重新分析仙后座A中的反向激波,通过谱线通量比和质心能量确定其位置与速度,并验证了两种测量方法的一致性,揭示爆炸不对称性对遗迹结构的影响。
2024-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Molecular gas toward supernova remnant Cassiopeia A
利用IRAM 30 m望远镜对超新星遗迹仙后座A的12 COJ =1-0、12 COJ =2-1、13 COJ =1-0和13 COJ =2-1谱线进行了标测。沿着Cas A视线的分子云(MC)没有显示出光学上薄的、激波增宽的12 CO谱线($ΔV \le 7$ km s $^{-1}$朝向Cas A),也没有激波加热的高温特征($T_k \le 22$ K朝向Cas A)。因此,我们认为没有物理证据支持SNR影响分子气体。所有检测到的MC可能都在Cas A的前面,如在相同速度范围内检测到的HCO+吸收线所暗示的。这些MC在SNR的西部、南部和中心分别贡献$5\times 10^{21}$ cm $^{-2}$、$5\times 10^{21}$ cm $^{-2}$和$2\times 10^{21}$ cm $^{-2}$的H $_2$柱密度。20 K温度为$V_{LSR}\sim -47$ km s $^{-1}$的暖气体沿Cas A南部的大尺度分子脊分布。部分气体投射到Cas A上,提供了一个前景H $_2$质量为$\sim 200 (d/3 kpc)^2$ Msun,与SNR前面发现的冷尘埃质量(15- 20 K; 2- 4 Msun)一致。我们认为20 K的暖气体是由电离率为$ζ({\rm H_2})\sim 2\times 10^{-16}$ s $^{-1}$的背景宇…
2018-09-10 astro-ph.HE
Particle Acceleration in Cassiopeia A Revealed by Broadband High-Energy Spectrum
Wuhan University(武汉大学);Peking University(北京大学)
研究通过宽频高能光谱分析 Cassiopeia A 的粒子加速能力,发现其喷流成分的同步辐射可解释硬X射线发射,且喷流中的质子-质子碰撞产生亚PeV辐射,推导出Cas A喷流中加速质子能量可达5×10^47 erg,暗示Cas A类SNR仍可能是银河系内PeV加速器。
2026-03-27 astro-ph.HE
Is Supernova Remnant Cassiopeia A a PeVatron?
仙后座A是一个观测良好的年轻核心坍缩超新星遗迹(SNR),被认为是研究通过扩散激波机制加速到PeV的极高能粒子的最佳候选者之一。最近,MAGIC观测揭示了$γ$射线在$\sim3.5$ TeV处的光谱截止,这表明如果TeV的$γ$射线具有强子起源,则SNR Cas A只能将粒子加速到数十TeV。在这里,我们提出了一个两区排放模型的地区与前向(区1)和向内/反向冲击(区2)。考虑到第1区的低密度,它主要是高频射电发射,通过同步加速器过程的软X射线边缘和TeV $γ$ -射线通过逆康普顿化。由于相对较软的粒子分布和较高的电子截止能量,来自2区的发射主要是低频射电,通过同步加速器过程的硬X射线和GeV $γ$ -射线通过强子过程。没有证据表明质子分布中的高能截止点意味着Cas A仍然可以是PeVatron。来自第1区的强子过程主导着非常高能量的伽马射线发射。未来在数百TeV范围内的观测可以验证这个模型。
2019-03-06 astro-ph.HE
Kinematics of Supernova Remnants Using Multiepoch Maximum Likelihood Estimation: Chandra Observation of Cassiopeia A as an Example
Rikkyo University(立教大学);Meiji University(明治大学);KEK(高能加速器研究机构)
利用多 epoch 最大似然估计分析 Cassiopeia A 的运动学,通过结合多个计算域和 k 均值算法,揭示 SNR 的动态变化和独特演化。
2024-10-19 astro-ph.HE
Evidence for past interaction with an asymmetric circumstellar shell in the young SNR Cassiopeia A
观测的SNR仙后座A(Cas A)显示的不对称性,在反向冲击,不能解释的模型描述的残留物通过一个球对称风的祖星扩展。我们调查是否可以解释所观察到的不对称性与一个不对称的拱壳过去的相互作用的Cas A。我们进行了3D MHD模拟,描述了从SN的残留物的演变,其与拱壳的相互作用。初始条件由一个三维中微子驱动的SN模型提供,其形态类似于Cas A。我们探索了壳的参数空间,寻找一组能够在350年的年龄产生类似于在Cas A中观察到的反向冲击不对称性的参数。残余物与壳层的相互作用可以产生类似于在反向激波中观察到的不对称性,如果壳层与西北方(NW)的近侧的致密部分不对称的话。逆激波在Cas A时代表现出以下不对称性:(1)在观测坐标系中,逆激波在NW区向内移动,而在其它区域向外移动;(2)逆激波的几何中心与正激波的几何中心向NW方向偏移; iii)西北地区的反向激波增强了非热辐射,因为,在那里,喷出物进入反向激波的速度(4000至7000公里/秒)高于其他区域(低于2000公里/秒)。在Cas A的反向激波中观察到的不对称性可以被解释为SN事件发生后180年至240年之间的残骸与不对称拱星壳相互作用的特征。我们认为,壳层很可能是在核心坍缩前$10^4$和$10^5$年之间发生的祖星大规模喷发的结果。我们估计壳层的总质量为2兆太阳。
2022-08-12 astro-ph.HE
VERITAS Observation of CTA1
CTA 1(G119.5+10.2)是一个复合超新星遗迹(SNR),具有壳型结构,在射电波段可见,围绕着一个较小的脉冲星风星云。费米在射电壳层内发现了一颗射电宁静脉冲星PSR J0007+7303。26.5几个小时的VERITAS观测揭示了CTA 1的延长TeV发射。TeV辐射的质心位于费米脉冲星附近。发射的积分通量约为蟹状星云通量的4%(>1TeV)。我们提出了一个更新的源分析与额外的曝光和可能的解释。
2012-10-10 astro-ph.HE
Spectrum and location of ongoing extreme particle acceleration in Cassiopeia A
针对年轻超新星遗迹中宇宙射线加速的未解问题,通过仙后座A的多历元X射线观测及建模,揭示其持续的极端粒子加速,首次将多波段观测与mNLDSA机制自洽关联,明确加速位置与能谱特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
AKARI and BLAST Observations of the Cassiopeia A Supernova Remnant and Surrounding Interstellar Medium
我们使用新的大面积远红外地图,范围从65 - 500微米获得的AKARI和运载大口径亚毫米望远镜(BLAST)的任务,以表征尘埃排放对仙后座A超新星遗迹(SNR)。利用AKARI的高分辨率数据,我们发现了一个新的“微温”尘埃颗粒人口的温度约为35 K,估计质量为0.06太阳质量。这一成分仅限于SNR的中心区域,可能代表未受冲击的超新星喷出物中新形成的尘埃。虽然我们测量的微温尘埃的质量本身不足以解释在高红移处观察到的尘埃,但它确实构成了一个额外的尘埃种群,有助于以前报道的尘埃。我们在65,90,140,250,350和500微米处拟合我们的地图,以获得分布在整个区域的“冷”尘埃(接近16 K)的柱密度和温度的地图。在分子发射中看到的与云相关的冷尘埃的大柱密度从周围的星际介质连续延伸到SNR上,在SNR上也可以通过光学,X射线和分子消光检测到云的前景成分。在这里可用的分辨率下,没有形态学特征可以将任何仅与SNR相关的冷尘埃从这种令人困惑的星际发射中分离出来。我们的拟合还恢复了先前在残骸中检测到的“热”尘埃,特征温度为100 K。
2010-05-11 astro-ph.HE
Spatio-temporal characterization of Cassiopeia A
本文提出基于B样条的自由形式图像配准方法,利用钱德拉X射线数据首次从时空两个维度全面刻画仙后座A超新星遗迹的动态特征,并通过k-means聚类揭示其不同区域具有明确物理含义。
2023-01-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Far-infrared Polarization of the Supernova Remnant Cassiopeia A with SOFIA HAWC+
本研究利用SOFIA的HAWC+仪器观测仙后座A超新星遗迹的远红外偏振,证实尘埃颗粒大且以硅酸盐为主、与磁场强排列,估算出喷流尘埃质量下限,支持核心坍缩超新星是高红移星系尘埃重要来源的假说。
2023-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
VHE Observation of CTA 1 with VERITAS
CTA 1(G119.5+10.2)是一个复合超新星遗迹(SNR),在射电波段具有壳型结构,在X射线能量下具有中心填充形态。费米在CTA 1的射电壳层内发现了一颗射电宁静脉冲星PSR J0007+7303,这是在其运行的头几个月内进行的盲搜索。费米源位于X射线同步脉冲星风星云(PWN)内,与EGRET源3EG J0010+7309在空间上重合。我们提出了在甚高能(VHE)γ射线的VERITAS系统的检测,与其他TeV探测PWNe的初步比较。
2011-11-10 astro-ph.HE
Revisiting X-ray polarization of the shell of Cassiopeia A using spectropolarimetric analysis
本文联合IXPE和Chandra数据对仙后座A进行空间分辨光谱偏振分析,揭示了壳层局部偏振度10%-26%的区域差异及径向主导的磁场形态,并估算了磁湍流度η。
2025-04-09 astro-ph.HE
Evidence for proton acceleration up to TeV energies based on VERITAS and Fermi-LAT observations of the Cas A SNR
本文研究了核心坍缩超新星遗迹Cas~A的$γ$射线辐射,能量范围为0.1 - 10 TeV。我们使用65小时的VERITAS数据覆盖200 GeV - 10 TeV,使用10.8年的\textit{Fermi} -LAT数据覆盖0.1-500 GeV。对\textit{Fermi} -LAT数据的光谱分析表明,在$1.3 \pm 0.4_{stat}$ GeV附近有一个显著的光谱弯曲,这与π介子衰变的预期光谱一致。在该能量以上,来自\textit{Fermi} -LAT和VERITAS的联合谱显著偏离简单的幂律,并且最好由具有$2.17\pm 0.02_{stat}$的谱指数和$2.3 \pm 0.5_{stat}$ TeV的截止能量的幂律来描述。这些结果,随着无线电,X射线和$γ$ -射线数据,解释轻子和强子模型的背景下。假设一个单区模型,我们排除了一个纯粹的轻子的情况下,并得出结论,质子加速到至少6 TeV的解释所观察到的$γ$射线谱。通过对整个多波长光谱的建模,推导出$B_{\mathrm{min}}\approx150\,\mathrm{μG}$残余物内部的最小磁场。
2020-03-30 astro-ph.HE
Status of the VERITAS Upgrade
VERITAS伽马射线观测站(亚利桑那州阿马多,veritas.sao.arizona.edu)使用大气切伦科夫成像技术(IACT)研究甚高能(VHE:E > 100 GeV)伽马射线源。前三年观测的关键科学成果包括发现第一个VHE发射星暴星系,探测到新的活动星系核(AGN),超新星遗迹(SNR),伽马射线双星以及矮星系中暗物质湮灭对VHE伽马射线发射的强烈限制。2010年4月,VERITAS获得资金,用于升级光电倍增管相机、图形触发器和联网系统,以提高探测器的灵敏度,特别是在接近探测阈值(E ~ 100 GeV)时。在本文中,我们描述了VERITAS升级的状态,以及在2012年夏季完成时灵敏度的预期改善。
2011-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fermi-LAT discovery of GeV gamma-ray emission from the young supernova remnant Cassiopeia A
我们报告的第一次检测GeV的高能伽马射线发射从一个年轻的超新星遗迹与大面积望远镜搭载费米伽马射线太空望远镜。这些观测结果揭示了一个没有明显空间延伸的源,在500 MeV以上的显著性水平为12.2 $σ$,其位置与1680年左右发生在仙后座星座-仙后座A的超新星爆炸遗迹的位置一致。源的伽马射线通量和光谱形状与伽马射线发射源于在该残骸壳层中加速的相对论粒子的情况一致。在Cas A中加速的宇宙射线(电子和质子)的总含量可以估计为$W_{\mathrm{CR}} \approx (1-4) \times 10^{49}$ erg,这要归功于残骸中众所周知的密度,假设观测到的伽马射线起源于SNR壳层。射电发射等离子体中的磁场可以被鲁棒地约束为B $\gt 0.1$ mG,为前向激波处的磁场放大和激波喷出物中的强场提供了新的证据。
2010-01-16 astro-ph.HE
The fully developed remnant of a neutrino-driven supernova: Evolution of ejecta structure and asymmetries in SNR Cassiopeia A
节录。我们的目标是探索残骸在多大程度上保持对中微子加热层中由于流体动力学不稳定性(例如,对流翻转和静止吸积激波不稳定性)。我们将中微子驱动的SN爆炸的3D HD模型与残余物形成的3D MHD/HD模拟相耦合。模拟涵盖了2000年的扩张,包括所有相关的物理过程来描述SN演化的复杂性和随后的恒星碎片与祖星风的相互作用。在$\approx 350$ ~年时,大爆炸早期留下的大尺度不对称性与反向激波的相互作用产生了与Cas A.小规模的结构在大规模的富铁羽在SN的初始阶段,结合HD的不稳定性,开发后,通过的反向冲击,自然产生的模式的环和冠状结构的冲击喷出物。其结果是一个空间反演的喷出物层与富硅喷出物物理内部富铁喷出物。完整的残骸显示出最里面的未受冲击的喷出物中的空洞和空腔,这些空洞和空腔是由富铁羽流的膨胀和放射性物质的衰变引起的膨胀造成的。$^{44}$ Ti和$^{56}$ Fe的不对称分布及其丰度比与Chandra和NuSTAR的高能观测结果一致。在Cas A的喷出物分布中观察到的主要不对称性可以通过反向冲击与SN爆炸的第一秒期间起源的随机过程中产生的大规模不对称性的相互作用来解释。
2020-12-01 astro-ph.HE
Mapping plasma properties of Cassiopeia A with XRISM/Resolve: a Bayesian analysis via UltraSPEX
University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所);The University of Tokyo(东京大学);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Meiji University(明治大学)
通过UltraSPEX贝叶斯分析,利用XRISM/Resolve观测首次获得Cassiopeia A等离子体参数图,揭示喷流中元素丰度比、多普勒速度差异及离子化时间与电子温度的反相关性。
2026-02-06 astro-ph.HE
Recent VERITAS Results on VHE Gamma-ray Sources in Cygnus
银河平面的天鹅座地区是高能和甚高能伽马射线望远镜的一个有希望的目标,因为它是许多潜在来源的家园,如超新星遗迹,脉冲星风星云,X射线双星和大质量星团。VHE伽马射线天文台VERITAS(甚高能辐射成像望远镜阵列系统)是一个由四个直径为12米的成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,位于Mt。关闭KY,USA.在2007年至2012年期间,VERITAS在天鹅座方向进行了广泛的观测。这些观测是由一次巡天开始的,巡天覆盖了银河系67度到82度之间的纬度和银河系-1度到4度之间的纬度。在特定的源附近进行了额外的深度观测,包括TeV J2032+4130,Cygnus X-3,VER J2019+407(SNR G78.2+2.1/gamma-Cygni),CTB 87和MGRO J2019+37。本文总结了VERITAS对天鹅座方向各种源探测的最新结果,以及我们目前对VHE伽马射线发射起源的理解。
2013-07-18 astro-ph.HE
Latest view of CTA 1 with VERITAS
本研究利用VERITAS累计约120小时的全部观测数据,对处于中年演化阶段、中心含脉冲星风星云的壳层型超新星遗迹CTA 1开展甚高能波段分析,旨在研究脉冲星风星云的轻子逃逸与传播问题。
2025-10-06 astro-ph.HE
VER J2019+407 and the Cygnus Cocoon
目前的伽马射线观测站在研究超新星遗迹(SNRs)等潜在宇宙射线加速器方面取得了重大进展,但研究从其母加速器飞行的宇宙射线仍然是一个非常感兴趣的话题。费米伽马射线太空望远镜(FGST)发现了一个4平方度的伽马射线辐射区域,能量在3 GeV到100 GeV之间。这个结构位于天鹅座OB 2星协和γ-天鹅座SNR之间,后者在10 GeV以上的γ射线中是明亮的。大气切伦科夫天文台VERITAS也看到VHE(> 100 GeV)伽马射线发射方向的伽马-天鹅座(VER J2019+407)。我们讨论了VER J2019+407与γ-Cygni SNR和茧的关系。玩具模型模拟用于评估使用VERITAS在极高能量下检测茧的前景,以及这些能量下的茧发射可能影响VER J2019+407形态和光谱测量的方式。
2013-07-31 astro-ph.HE
Study of high-energy particle acceleration in Tycho with gamma-ray observations
超新星遗迹(SNRs)的伽马射线辐射可以提供一个独特的窗口来观察宇宙射线加速,据信发生在这些物体中。第谷是研究强子宇宙射线加速和相互作用的特别好的目标,因为它是一个年轻的Ia型SNR,在其他波长下得到了很好的研究,并且它位于相对干净的环境中。几种不同的理论模型已经提出来解释从无线电到费米-LAT在GeV和VERITAS在TeV检测到的伽马射线发射的第谷宽带光谱能量发射。我们将提出一个更新的高能伽玛射线研究第谷与$\sim150$小时的VERITAS和$\sim77$个月的费米-LAT观测,这代表了约两个因素的增加曝光比以前公布的数据。VERITAS数据还包括使用升级相机的曝光,这使得有可能将TeV测量扩展到更低的能量,这要归功于其改进的低能量灵敏度。我们将解释这些意见的背景下,粒子加速在第谷和拟议的排放模型。
2015-08-28 astro-ph.HE
Detection of Extended VHE Gamma Ray Emission from G106.3+2.7 with VERITAS
我们报道了超新星遗迹G106.3+2.7的甚高能γ射线辐射的探测。2008年用VERITAS大气切伦科夫伽马射线望远镜进行的观测分辨出了与拉长的射电信噪比重叠的延长发射。7.3 sigma(预试验)检测具有大约0.6度乘0.4度的全角度范围。最值得注意的是,VHE发射的质心位于12 CO(J = 1-0)发射的峰值附近,距离脉冲星PSR J2229+6114 0.4度,位于SNR的北端。显然,来自脉冲星风星云的当前时代粒子没有参与伽马射线的产生。用VERITAS测量的VHE能谱符合幂律dN/dE = N_0(E/3 TeV)^{-G},微分指数G = 2.29 +/-0.33stat +/- 0.30sys,通量N_0 =(1.15 +/- 0.27stat +/- 0.35sys)x 10^{-13} cm^{-2} s^{-1} TeV^{-1}。超过1 TeV的积分通量相当于相同能量下蟹状星云稳定辐射的5%。我们描述的观测和分析的对象,并简要讨论了在多波长的背景下检测的影响。
2009-11-24 astro-ph.HE
VERITAS and HAWC observations of unidentified source LHAASO J2108+5157
本研究利用 VERITAS 和 HAWC 数据,对 LHAASO 目录中未认证的甚高能伽马射线源 J2108+5157 进行形态与谱分析,以探究其作为银河系 PeVatron 候选者的性质。
2023-08-31 astro-ph.HE
Spatially Resolving the Very High Energy emission from MGRO J2019+37 with VERITAS
我们展示了利用VERITAS天文台获得的MGRO J2019+37的甚高能量(VHE)成像。明亮的扩展($\sim2^{\circ}$)不明的米拉格罗源位于丰富的恒星形成区天鹅座X。MGRO J2019+37被解析为两个VERITAS源。微弱的点状源VER J2016+371与CTB 87重叠,CTB 87是一个充满中心的遗迹(SNR),目前没有超新星遗迹壳的证据。它的光谱在$0.65 - 10$ TeV能量范围内与光子指数为$2.3\pm0.4$的幂律模型很好地拟合。VER J2019+368是一个明亮的扩展($\sim1^{\circ}$)源,可能是米拉格罗辐射的主要来源,并且与PSR J2021+3651和恒星形成区Sh 2-104非常一致。它的光谱范围$1-30$ TeV是很好地符合幂律模型的光子指数$1.75\pm0.3$,其中最难的值在VHE波段测量,可与Vela-X附近观察到的。我们探索了无线电和X射线波段中不寻常的光谱和形态,以限制该来源可能的发射机制。
2014-04-07 astro-ph.HE
A cut-off in the TeV gamma-ray spectrum of the SNR Cassiopeia A
人们普遍认为,大部分银河系宇宙射线在超新星遗迹(SNRs)中被加速。然而,没有观测证据的PeV能量的粒子在SNR的存在尚未found. The年轻的历史SNR仙后座A(Cas A)出现作为一个最好的候选人来研究加速过程。在2014年12月至2016年10月期间,我们用MAGIC望远镜观测了Cas A,积累了158小时的高质量数据。我们导出了100 GeV到10 TeV的源的光谱。我们还分析了$\sim$ 8年的$Fermi$ -LAT,以获得60 MeV和500 GeV之间的光谱形状。LAT和MAGIC望远镜测量的光谱在误差范围内是相容的,并且在最高能量处显示出明显的关闭(4.6 $σ$),这可以用$E_c = 3.5\left(^{+1.6}_{-1.0}\right)_{\textit{stat}} \left(^{+0.8}_{-0.9}\right)_{\textit{sys}}$ TeV的指数截止来描述。从60 MeV到10 TeV的伽马射线发射可以归因于光谱指数为$\sim$ 2.2的高能质子群,能量截止为$\sim$ 10 TeV。这一结果表明,Cas A目前对高能($\sim$ PeV)宇宙线海的贡献并不显著。单带轻子模型不能单独再现多波长光谱能量分布。此外,如果MAGIC观测到的通量中有不可忽略的一部分是由轻子产生的,那么辐射应该是在一个磁场较低的区域(B $\l…
2017-07-05 astro-ph.HE
VERITAS Observations of The Galactic Center Ridge
银河系中心脊在过去已经被GeV和TeV的仪器广泛观测,揭示了丰富的结构,包括弥散成分,点源G0.9+0.1(复合超新星遗迹)和SgrA*(被认为与位于银河系中心的超大质量黑洞有关)。H.E.S.S.以前的观测(> 300 GeV)阵列还检测到一个扩展的TeV组件沿银河系平面由于扩散发射或主机的未解决的点源。在这里,我们报告了2010-2014年在2 TeV以上能量范围内对银河系中心脊的VERITAS观测。从这些观察,我们1.)在多TeV范围内提供SgrA* 的微分能谱的改进测量,2。提供在复合SNR G0.9+0.1的>2 TeV频带中的检测以及其多TeV能谱的改进。3.)第三章关于VERITAS探测到沿银河平面的辐射扩展分量的报告。4.)关于检测VER J1746-289的报告,这是一个沿着银河平面的TeV辐射的局部增强。
2015-08-25 astro-ph.HE
Jitter radiation as an alternative mechanism for the nonthermal X-ray emission of Cassiopeia A
本文提出抖动辐射作为仙后座A非热X射线发射的替代机制,通过拟合多望远镜光谱,发现其优于标准截断模型,并测得湍流谱指数和最小尺度。
2023-08-30 astro-ph.HE
A VERITAS view of HESS J1857+026 within a multi-wavelength analysis
利用VERITAS数据,通过多波段分析揭示HESS J1857+026的扩展性质及其极高能辐射机制,探讨可能的电子群体传输过程。
2025-12-19 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Survey of Ejecta in the Cassiopeia A Supernova Remnant
我们提出了一个调查的X射线发射的喷出物在仙后座A超新星遗迹的基础上,广泛的分析超过6000个光谱区域提取的2.5-10”的角标度使用钱德拉1 Ms观测。我们解释这些结果的背景下,流体动力学模型的残留物的演变。拟合的温度和电离年龄的分布,以及隐含的质量坐标,是高度峰值,并建议喷出物受到多次二次冲击后,反向冲击与喷出物的不均匀性相互作用。基于拟合的发射测量和元素丰度,以及发射体积的估计,我们推导出发射X射线的喷出物的质量,并显示了各种元素的质量分布在残余物上。在X射线中可见的总冲击Fe质量的上限似乎约为0.13 M_sun,这几乎占了Fe喷出物中预期的所有质量。我们发现两个人口的Fe喷出物,与正常的Si燃烧,并可能与α丰富的冻结,质量比约为2:1。基本上所有观察到的Fe(两种成分)都位于SNR的中心区域之外,可能是在爆炸过程中由流体动力学不稳定性喷出的。我们讨论这一点,以及它对中子星反冲的影响。
2011-11-30 astro-ph.HE
Deep observations of Kepler's SNR with H.E.S.S
开普勒超新星遗迹(SNR)是由银河系最近的一颗肉眼超新星产生的,是目前研究得最好的超新星遗迹之一,但它的伽马射线探测迄今为止还没有被我们发现。现代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的观测扩大了对附近年龄小于500年的信噪比的了解,将仙后座A和第谷的信噪比确定为甚高能量伽马射线源,并设定了与开普勒信噪比距离的下限。这个SNR比其他两个更远,预计是这一代IACT阵列范围内最微弱的伽马射线源之一。我们报告了强有力的证据,VHE信号从开普勒的SNR的基础上深入观察的高能立体系统(H.E.S.S.)。暴露152小时,其中2017-2020年累计122小时。我们进一步讨论了这一结果的影响宇宙射线加速年轻的SNR。
2021-07-24 astro-ph.HE
Gamma Rays from the Tycho Supernova Remnant: Leptonic or Hadronic?
最近费米和VERITAS对原型Ia超新星遗迹(SNR)第谷的观测发现了能量E在~0.4 GeV到10 TeV之间的伽马射线。银河系宇宙射线起源理论的关键是,来自SNR的伽马射线是由加速的强子(质子和离子)还是由相对论电子产生的。在这里,我们表明,宽带辐射光谱的第谷可以解释的两区轻子模型的框架内,这是可能适用于每一个SNR。强子模型也可以拟合辐射谱。伽马射线的强子起源可以通过费米光谱测量第谷和其他SNR在能量低于~300 MeV的证实。
2011-11-17 astro-ph.HE
Origin of gamma-ray emission in the shell of Cassiopeia A
仙后座A(Cassiopeia A)壳层的非热X射线发射一直是一个有趣的研究课题,因为它提供了有关相对论电子及其在冲击波中加速机制的信息。钱德拉X射线天文台揭示了X射线中SNR的详细光谱和空间结构。对Cas A的钱德拉X射线数据的谱分析显示,壳层不同区域的通量水平不同,这可以归因于这些区域的不同磁场。此外,费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜观测到的GeV伽马射线发射表明,强子过程在Cas A中占主导地位,这是质子加速的明显特征。在本文中,我们的目的是解释GeV-TeV的伽玛射线数据的背景下,轻子和强子的情况。我们模拟了Cas A的多波长光谱。我们用同步辐射过程来解释观测到的来自壳层不同区域的非热X射线通量。这些结果估计的模型参数,然后用来解释TeV的γ射线发射光谱。我们还使用强子的情况下,同时解释GeV和TeV通量。我们表明,轻子模型不能单独解释GeV-TeV的数据。因此,我们需要一个强子模型来解释观测到的GeV-TeV通量。我们发现,虽然纯强子模型能够解释的GeV-TeV的数据,一个lepto-hadronic模型提供了最好的拟合数据。
2014-01-22 astro-ph.HE
X-ray Measurements of the Particle Acceleration Properties at Inward Shocks in Cassiopeia A
我们提出了新的证据,明亮的非热X射线发射功能的内部仙后座A超新星遗迹(SNR)是由向内移动的冲击钱德拉和NuSTAR的基础上的观测。利用钱德拉在2000-2014年拍摄的监测数据确定了几个明亮的向内移动的细丝。这些向内移动的激波位置与NuSTAR观测到的硬X射线(15-40 keV)热点几乎一致。根据自行测量,估计横向速度在$\sim$ 2,100 - 3,800 km s $^{-1}$范围内,距离为3.4 kpc。在膨胀的喷出物框架中,激波速度达到$\sim$ 5,100 - 8,700 km s $^{-1}$,略高于前向激波的典型速度。此外,我们发现通量的变化(增加和减少)的时间尺度上的几年,在一些向内移动的冲击丝。快速变异性时间尺度与$B \sim$ 0.5-1 mG的放大磁场一致。向内运动激波的高速和低光子截止能量表明,对于我们在这项研究中考虑的几个简单物理配置,粒子扩散系数偏离玻姆制度($k_0 = D_0/D_{\rm 0,Bohm} \sim$ 3-8)。在这些冲击的最大电子能量估计为$\sim$ 8-11 TeV,小于$\sim$ 15-34 TeV的值推断为向前冲击。仙后座A在动力学上太年轻了,它的反向激波在观测者框架中看起来是向内移动的。相反,我们认为向内移动的激波是前向激波在周围物质中遇到$\gtrsim$ 5-8密度跃变的结果。
2017-12-06 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
Updated Proper Motion of the Neutron Star in the Supernova Remnant Cassiopeia A
利用二十余年钱德拉数据更新仙后座A中子星速度,两种方法测得日心速度275-436 km/s,排除高速,支持含踢动机制的模拟。
2025-01-21 astro-ph.HE
A dedicated Chandra ACIS observation of the central compact object in the Cassiopeia A supernova remnant
我们介绍了最近钱德拉X射线天文台对超新星遗迹仙后座A中的中心致密天体(CCO)的观测结果。这一观测结果是在一个仪器配置中获得的,该配置结合了高空间分辨率和最小的光谱失真,它使我们能够搜索周期超过0.68秒的脉动。我们没有发现与CCO相关的扩展发射的证据,也没有统计学上显著的脉动(脉冲分数的3-sigma上限约为16%)。CCO光谱与幂律模型的拟合产生大的光子指数,γ \approx 5,和氢柱密度大于从SNR光谱获得的。与黑体模型的拟合在统计上是不可接受的。氢或氦中子星大气模型提供了更好的拟合,最佳拟合的有效温度为kT_{eff} ^ \infty \approx 0.2 keV,但它们需要一个小恒星的半径,R = 4 - 5.5 km,和一个低质量,M < 0.8 M_sol。一颗中子星不可能有这么小的半径和质量,但观测到的辐射可能来自一颗奇异夸克星的大气层。更有可能的是,CCO可能是一颗表面温度不均匀、表面磁场较低的中子星(所谓的反磁星),类似于其他三颗周期导数上限已经确定的CCO。根据氢大气模型的拟合,估算出的热光度L_{bol} ^ \infty \sim 6 \times 10^{33} erg s^{-1}与CCO年龄为330年的标准中子星冷却相一致。表面温度不均匀性的起源还有待了解,它可能是由中子星地壳中具有非常强的环形磁场的各向异性热传导引起的。
2009-08-19 astro-ph.HE
XRISM Observations of Cassiopeia A: Overview, Atomic Data, and Spectral Models
本文利用XRISM对仙后座A进行高分辨率X射线光谱观测,通过比较不同原子数据库和拟合软件版本,发现新原子数据显著降低Ni丰度,并揭示NW与SE区域在Ti/Fe、Mn/Fe、Ni/Fe丰度比上的显著差异。
2025-08-22 astro-ph.HE
Discovery of TeV Gamma-ray Emission from CTA 1 by VERITAS
我们报告发现TeV的伽马射线发射符合壳型射电超新星遗迹(SNR)CTA 1使用VERITAS伽马射线天文台。源VER J 0006 +729被探测为超过背景6.5标准差,并显示出扩展的形态,近似为半长(半短)轴0.30度(0.24度)和费米伽马射线脉冲星PSR J 0007 +7303及其X射线脉冲星风星云(PWN)的质心5'的二维高斯。光子谱可用幂律dN/dE = N_0(E/3 TeV)^(-Γ)来描述,微分谱指数为Γ= 2.2 +- 0.2_stat +- 0.3_sys,归一化N_0 =(9.1 +- 1.3_stat +- 1.7_sys)x 10^(-14)cm^(-2)s^(-1)TeV^(-1)。在1 TeV以上,积分通量F_γ= 4.0 x 10^(-12)erg cm^(-2)s^(-1),相当于1.4 kpc时脉冲星自旋下降功率的0.2%。的能量,与SNR的协同定位,和相对较小的范围内的TeV发射强烈主张PWN起源的TeV光子。我们认为起源的TeV发射CTA 1。
2012-12-19 astro-ph.HE
CTAO Simulations for Potential PeVatron Candidates
Thapar Institute of Engineering & Technology(塔帕尔工程技术学院);Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心/欧洲核子研究委员会,IJCLab);Helmholtz-Zentrum Berlin für materialien und energie(柏林亥姆霍兹材料与能源中心)
本文通过CTAO模拟研究四个PeVatron候选源的高能伽马射线探测能力,采用Gammapy工具估算流量并确定最大截止能量,利用TS和PTS方法评估SNR是否为PeVatron源,发现需至少100小时观测时间才能检测不同截止能量的流量变化。
2026-04-16 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
X-ray Measurements of $^{44}$Ti in Four Supernova Remnants
通过分析四个年轻超新星遗迹的XMM-Newton数据,研究$^{44}$Ti衰变产生的Sc K$_α$ X射线,发现中等置信度谱线与伽马射线探测一致。
2025-07-15 astro-ph.HE
Strong evidences of hadron acceleration in Tycho's Supernova Remnant
费米-LAT和VERITAS最近对G120.1+1.4(第谷)超新星遗迹(SNR)的伽马射线观测为理解SNR中的粒子加速和非热发射提供了新的基本信息。我们要勾勒出一个连贯的描述第谷的属性,在SNR的演变,冲击流体力学和多波长的排放占粒子加速通过一阶费米机制的前向冲击。我们在这里采用一个快速和可靠的半解析方法,非线性扩散冲击加速,其中包括磁场放大由于共振流不稳定性和动力学反作用的冲击宇宙射线(CR)和自生磁湍流。我们发现,第谷的前向冲击加速质子至少500 TeV,进入CR的约百分之十的动能。此外,CR引起的流动不稳定性与所有观测证据一致,表明非常有效的磁场放大(高达~300微高斯)。在这样一个强磁场中,阿尔文波在上游散射CR的速度预计会增强,并使加速粒子感觉到一个小于4的有效压缩因子,从而导致能谱比标准预测{ \propto } E^-2更陡。后一种效应对于解释GeV到TeV的伽马射线谱是至关重要的,因为加速核与背景气体之间的核碰撞产生了中性π介子的衰变。这种强子方案的自洽性,以及并行轻子机制不能再现所检测到的伽马射线发射的形状和归一化的事实,代表了第一个明确和直接的辐射证据,表明强子加速有效地发生在年轻的银河系SNRs中。
2011-10-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
SNR G54.1+0.3, a PeVatron candidate unveiled by LHAASO
本研究结合LHAASO等多波段观测数据,探讨超新星遗迹SNR G54.1+0.3与邻近分子云的成协性,推导多成分辐射,证实1LHAASO J1929 +1846u*是银河系PeVatron的优质候选体。
2024-10-25 astro-ph.HE