VERITAS Observations of the Geminga Supernova Remnant
Geminga最初是由SAS-2伽马射线卫星观测站和COS-B X射线卫星观测站作为伽马射线点源探测到的。随后的观测发现，Geminga是一颗被严重遮蔽的无线电宁静脉冲星，与附近（250 pc）的Sedov晚期（30万年）超新星遗迹有关。Geminga脉冲星是费米伽马射线卫星（Fermi-LAT）上的大面积望远镜探测到的第二亮源，并且经常被PAMELA，Fermi-LAT和AMS-2报道为宇宙射线正电子异常过剩的来源。它被一个紧凑的X射线脉冲星风星云包围。切伦科夫水天文台米拉格罗的10 TeV以上的观测也揭示了盖明加周围有一个扩散的伽马射线晕，延伸了几个平方度。自2007年以来，VERITAS IACT天文台对Geminga和周围的晕区进行了观测。然而，VERITAS数据中源检测的标准方法对角度扩展源（>0.5度）的灵敏度不足，无法揭示Milagro检测尺度上的源。在这次演讲中，我们描述了两种方法正在开发的角扩展非常高的能量伽玛射线辐射周围的Geminga脉冲星搜索。
2015-09-14 astro-ph.HE
Constraining the slow-diffusion zone size and electron injection spectral index for the Geminga pulsar halo
Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（高能物理研究所，中国科学院粒子天体物理重点实验室）
通过HAWC实验数据约束Geminga晕的慢扩散区大小和电子注入光谱指数，结合两区扩散模型得出慢扩散区半径范围及光谱指数上限，验证预测正电子谱与AMS-02测量一致。
2024-02-18 astro-ph.HE
New X-ray observations of the Geminga pulsar wind nebula
先前用XMM-牛顿和钱德拉对中年脉冲星Geminga的观测显示了一个不寻常的脉冲星风星云（PWN），有一个20”长的中央（轴向）尾巴指向脉冲星的自行方向，还有两个2“长，弯曲的横向（外部）尾巴。在这里，我们报告了更深（78 ks）的钱德拉观测和一些额外的XMM-牛顿观测的Geminga PWN。新的钱德拉观测表明，轴向尾巴，其中包括多达三个更明亮的斑点，延伸至少50”（即，0.06 d_{250} pc）。它还使我们能够以高分辨率对脉冲星附近的斑片状外尾和发射进行成像。PWN的光度为L_{0.3-8 keV} ~ 3 \times 10^{29} d_{250} ^2 erg/s，比脉冲星的磁层光度低10倍。PWN元素的光谱相当硬（光子指数~ 1）。比较两张钱德拉的图像，我们发现了PWN可变性的证据，包括斑点沿着轴向尾巴的可能运动。X射线PWN是来自脉冲星风的相对论粒子的同步辐射;其形态与Geminga的超音速运动有关。我们推测，外尾要么是（1）在接触不连续区域形成的壳层的边缘增亮边界的天空投影，在那里风体流被剪切不稳定性减速，要么是（2）来自脉冲星的极外流被来自ISM的冲压压力弯曲。在前一种情况下，轴向尾部可能是沿着脉冲星的自旋轴发出的喷流，可能与运动方向一致。在后一种情况下，轴向尾部可能是由冲压压力准直的冲击脉冲星风。
2010-04-25 astro-ph.HE
Modelling of highly extended Gamma-ray emission around the Geminga Pulsar as detected with H.E.S.S
本研究对H.E.S.S.探测到的Geminga脉冲星周围高度延展TeV伽马射线发射进行表征，并应用电子扩散模型联合分析H.E.S.S.、HAWC和XMM-Newton数据。
2023-08-31 astro-ph.HE
Search for TeV Emission from Geminga by VERITAS
Geminga伽马射线源首先由SAS-2伽马射线卫星天文台和COS-B X射线卫星天文台探测到，并被确定为与30万年前的超新星遗迹有关的无线电宁静脉冲星。Geminga是费米伽马射线卫星观测站上的大面积望远镜所看到的最明亮的GeV源之一。地面探测是由Milagro广泛的空气簇射阵列在能量大于20 TeV。2007年期间，VERITAS进行了观测，以寻找Geminga脉冲星和Geminga附近区域的TeV伽马射线发射。在本文中，我们描述了这些测量和新的分析，这些意见。
2012-03-14 astro-ph.HE
Gamma-ray spectra of the Crab, Vela and Geminga pulsars fitted with SED of the emission from their current sheet
研究提出非共线中子星磁层超光速电流片产生的聚焦辐射 SED，可在 10² MeV–20 TeV 全段统一拟合三颗脉冲星的伽马射线能谱，并关联拟合参数与中子星物理特征。
2024-03-03 astro-ph.HE
A wide-field X-ray search for the Geminga pulsar halo with SRG/ART-XC
Space Research Institute (IKI)（空间研究所）；Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, USMB（阿讷西勒维奥理论物理实验室，法国国家科学研究中心，萨瓦大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；University of Torino（都灵大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；European Organization for Nuclear Research (CERN)（欧洲核子研究组织）；Columbia Astrophysics Laboratory（哥伦比亚天体物理学实验室）
本文利用SRG/ART-XC对Geminga脉冲星halo进行宽视场X射线搜索，首次提供了直接成像并设定了磁感应强度约束。
2025-12-15 astro-ph.HE
Geminga's puzzling pulsar wind nebula
我们报告六个新的钱德拉观测的Geminga脉冲星风星云（PWN）。PWN由三个不同的细长结构组成-两个$\approx 0.2 d_{250}$ pc长的横向尾部和一个$\approx 0.05 d_{250}$ pc长度的分段轴向尾部，其中$d_{250}=d/(250 {\rm pc})$。侧尾$Γ\approx 1$的幂律谱的光子指数明显比脉冲星$Γ\approx 1.5$和轴尾$Γ\approx 1.6$的硬。在侧尾之间没有明显的扩散X射线发射--南尾和这片天空区域之间的X射线表面亮度之比至少为12。侧尾显然直接连接到脉冲星，并显示移动的足迹。轴向尾部包括时变发射斑点。然而，没有证据表明这些斑点的恒定或减速向外运动。不同的物理模型与观察到的Geminga PWN的形态和光谱是一致的。在一种情况下，侧尾可能代表一个方位不对称的壳层，其硬发射是由碰撞风的费米加速机制引起的。在另一种情况下，侧尾可能是明亮的，弯曲的极地流出，而轴向尾中的斑点可能代表一个破碎的环面。类似于行星磁尾，轴向尾的斑点也可能代表脉冲星风尾的相对论等离子体中的磁场重联所形成的短寿命等离子体团。
2016-11-10 astro-ph.HE
Discovery of X-ray Pulsation from the Geminga-like Pulsar PSR J2021+4026
本文报道了对位于超新星遗迹G78.2+2.1（γ-Cygni）边缘的射电宁静γ射线脉冲星PSR J2021+4026的深XMM-牛顿观测中发现的~265.3 ms的X射线周期性，其频率与费米γ射线空间望远镜在同一历元观测到的γ射线脉动一致。这种X射线脉冲波形类似于中子星表面的热点调制。相位平均光谱分析还表明，大多数观测到的X射线具有热起源。这是第三个在无线电安静的恒星类的成员，从X射线和伽马射线制度检测到显着的脉动。
2013-05-05 astro-ph.HE
Detection of continuum radio emission associated with Geminga
对Geminga脉冲星场的深层甚大阵列观测导致发现，在高于10 sigma的显著性水平上，无线电发射跟踪中子星自行。这个10角秒长的射电特征，在4.8 GHz处以0.4 mJy的通量被探测到，（2.7 \pm 1.8角秒）（无论如何，磁层脉冲发射对观测到的总射电光度的贡献不可能超过15%，约1 E26 erg/s），位置与Chandra最近发现的X射线轴尾一致，并归因于脉冲星风星云（PWN）。总的来说，Geminga无线电尾巴与同步辐射PWN的场景兼容，但目前的数据不允许我们区分不同的（不一定总是相互排斥的）可能的生产过程。如果这种射电特征不是由于Geminga的内在特性，而是由于它的接近性和无线电安静的性质（两者都有助于不阻碍微弱的漫射射电发射），那么其他相对近和高能的无线电安静的恒星可能在专门的干涉观测中显示出类似的结构。
2011-06-15 astro-ph.HE
High-energy pulses and phase-resolved spectra by inverse Compton emission in the pulsar striped wind - Application to Geminga
虽然发现于40年前，但对观测到的脉冲星辐射负责的发射机制仍然不清楚。然而，高能脉冲发射通常被解释的框架中的极帽或外间隙模型。本工作的目的是研究条纹风模型中10 MeV以上的高能辐射的脉冲分量，即光变曲线和光谱。伽马射线是通过在电流片中流动的超相对论轻子上散射软宇宙微波背景光子而产生的。我们计算的时间相关的逆康普顿发射率的风，在汤姆森制度，通过执行三维数值积分在整个条纹风的空间。然后计算相位相关的光谱可变性以及从最低能量到最高能量时脉冲形状的变化。本文给出了几种具有相位分辨的逆康普顿辐射的光变曲线和光谱。我们将我们的模型应用到著名的伽玛射线脉冲星Geminga。我们能够拟合EGRET光谱之间的10 MeV和10 GeV以及光变曲线以上100 MeV具有良好的精度。
2009-06-02 astro-ph.HE
Does the Geminga, Monogem and PSR J0622+3749 $γ$-ray halos imply slow diffusion around pulsars?
HAWC协作组报告说，在Geminga和Monogem双星周围探测到了扩展的$γ$射线发射，其扩展程度为几度。最近，LHAASO合作组织还公布了脉冲星PSR J 0622 + 3749周围的扩展$γ$射线发射数据。这种通量可以用从这些源注入的电子和正电子以及它们在星际辐射场上的逆康普顿散射来解释。到目前为止，这种$γ-$射线晕的大小被解释为源周围的扩散系数比银河系的平均值小两个数量级。然而，这一结论是由以下假设驱动的：颗粒在注射后立即扩散传播，而不考虑弹道传播。考虑到从最近注入粒子的准弹道跃迁到扩散输运，本文研究了Geminga、Monogem和PSR J0622 + 3749等天体附近的宇宙线轻子的传播。对于典型的星际扩散系数值，准弹道制度占主导地位的轻子分布距离几十秒差距的脉冲星粒子能量以上$\sim 10$ TeV。在这种状态下，尽管粒子行进很长距离，但所得的$γ-$射线源往往相当紧凑。实际上，对于较大的扩散系数值，粒子以弹道方式传播到更大的距离，结果是更点状的$γ-$射线源。当考虑到这种过渡时，在Geminga、Monogem和PSR J0622 + 3749周围获得了与HAWC和LHAASO $γ-$射线数据的良好拟合，而不需要调用对扩散系数的强抑制。
2021-10-22 astro-ph.HE
Anisotropic Diffusion in Pulsar Halos: Interpreting the asymmetric morphology of Geminga and Monogem halos measured by HAWC
Nanjing University（南京大学）；Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）
利用各向异性扩散模型，通过HAWC观测的Geminga和Monogem脉冲星晕的不对称形态，约束星际磁湍流性质，发现两个晕的平均磁场方向不同但阿尔芬马赫数相近（~0.2），并推断局部磁场相干长度约100 pc。
2026-05-29 astro-ph.HE
Rapid X-ray variations of the Geminga pulsar wind nebula
Posselt等人（2017）最近的一项研究报告了使用\emph{Chandra X-ray Observatory}对Geminga脉冲星风星云（PWN）进行的最深X射线研究。与以前的研究相比，这个系统，一些新的研究结果已被报道，我们发现这些建议在这个PWN的各个组成部分可能的变异性。这促使我们对这个复杂星云的形态和光谱变化进行专门的搜索。我们已经发现了星云不同组成部分在几天到几个月的时间尺度上的变化。最快的变化发生在星周环境中，速度为光速的80%。最壮观的结果之一是半光年长的尾巴作为喷流的延伸而摆动，它被冲压压力显着弯曲。喷流以大约20%的光速摆动。这种扭曲结构可能是传播的扭转阿尔芬波的结果。我们还发现了沿着这条尾巴的光谱硬化的证据，持续了大约9个月。
2017-08-14 astro-ph.HE
Test of the superdiffusion model in the interstellar medium around the Geminga pulsar
Geminga脉冲星周围的TeV $γ$射线晕是宇宙线在银河系局部区域传播的重要指示，它揭示了脉冲星逃逸电子和正电子的空间分布。考虑到星际介质（ISM）中磁场的复杂性，提出超扩散模型比常规扩散模型更能真实地描述CR的传播。在这项工作中，我们测试的超扩散模型在ISM周围的Geminga脉冲星拟合的表面亮度轮廓的Geminga晕测量HAWC。结果表明，当$α$从2减小到1时，卡方统计量单调增加，其中$α$是描述ISM分形程度的超扩散特征指标，$α=2$对应于正态扩散模型.我们发现，在95%的置信水平下，使用$α<1.32$（或$<1.4$，取决于拟合中使用的数据）的模型是不利的。$α$接近2的超扩散模型能很好地解释Geminga晕的形态，但它预测的地球正电子通量比正常扩散模型高得多。这对解释CR正电子过剩具有重要意义。
2021-01-05 astro-ph.HE hep-ph
The Vela and Geminga pulsars in the mid-infrared
船帆座和Geminga双星是旋转动力的中子星，已经在各种光谱域中被识别，从近红外到硬$γ$射线。与光学范围相比，它们在近红外范围内表现出试探性的发射过量。为了验证这些特征是否真实，我们分析了斯皮策太空望远镜在3.6- 160 $μ$ m范围内获得的档案中红外宽带图像，并将其与其他光谱域的数据进行了比较。在3.6和5.8 $μ$ m波段，我们在$\sim$（4- 5）$σ$显著性水平上探测到一个点状物体，它可能是船帆座脉冲星的对应物。它的位置与脉冲星在< 0.4弧秒1 $σ$ -精度水平上一致。将测量的通量与脉冲星的多波长光谱相结合，显示出朝向红外的急剧通量增加，证实了早期报告的近红外过量的现实，因此，建议的中红外脉冲星识别的现实。还鉴定了Geminga，但仅在一个3.6 $μ$ m带中的边缘2 $σ$检测水平。这需要更深层次的观测进一步证实，而估计的流量也是兼容的近红外Geminga过剩。红外过量的探测与蟹状脉冲星形成鲜明对比，蟹状脉冲星不存在红外过量，但与两颗磁星4U 0142+61和1 E 2259+586相似，表现出类似的特征。我们讨论了X射线照射的回退光盘周围的脉冲星，未解决的脉冲星星云结构，脉冲星磁层的过度可能的起源。我们还注意到可能的红外信号的延伸尾巴后面Geminga和船帆座射电瓣。
2011-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Geminga's pulsar halo: an X-ray view
本研究利用XMM-Newton和NuSTAR存档数据对Geminga脉冲星光晕进行最全面的X射线分析，未发现显著辐射，并据此对周围磁场强度和扩散系数设定了严格约束。
2024-04-04 astro-ph.HE
Derivation of the injection spectrum of positrons and electrons from Geminga and Monogem
University of Messina（墨西拿大学）
本文通过分析Geminga和Monogem脉冲星的晕区域，结合GeV-TeVγ射线观测，推导出正电子和电子的注入光谱，发现硬谱和截止能量在10^5-10^6 GeV范围内，对AMS-02测量的宇宙射线正电子通量有抑制作用。
2026-03-31 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray observations of Geminga with the Fermi Large Area Telescope
Geminga是GeV伽马射线天空中第二亮的持续源。它于1975年由SAS-2任务发现，直到90年代才被确定为脉冲星，当时ROSAT探测到237毫秒的X射线周期，后来EGRET也在伽马射线中发现了它。尽管在过去的30年里，Geminga一直是研究最深入的孤立中子星之一，但它的兴趣仍然完好无损，特别是在伽马射线能量方面，费米任务上的大面积望远镜（LAT）等仪器将提供前所未有的视角。我们将报告第一年观测分析的初步结果。我们已经能够单独使用伽马射线对Geminga进行精确计时，产生计时解决方案，并允许深入研究光变曲线随能量的演变。我们还测量和研究了相位平均谱中的高能截止，并详细研究了谱随相位的演化。
2009-12-30 astro-ph.HE
Multiwavelength properties of a new Geminga-like pulsar: PSR J2021+4026
本文从观测和理论两个方面详细研究了一颗新发现的γ射线脉冲星PSR J2021+4026的多波长特性。我们首先在XMM-牛顿偶然源目录2XMM J202131.0+402645中确定了一个X射线源，位于PSR J2021+4026的95%置信圆内。通过钱德拉观测档案，这一鉴定提供了具有角秒精度的X射线位置，这有助于促进进一步的调查。用乌鲁木齐天文台25米望远镜对2XMM J202131.0+402645位置的脉冲射电辐射进行了搜索，结果为零探测，并将18 cm处的脉冲信号上限定为0.1 mJy。结合X射线和γ射线的发射特性，PSR J2021+4026可能是另一个类双子座双星。在无线电巡天数据中，在PSR J2021+4026的伽马射线误差圆中识别出了扩展发射特征。我们还重新分析了费米大面积望远镜收集的伽马射线数据。我们发现2XMM J202131.0+402645的X射线位置与最佳伽马射线定时解的X射线位置一致。我们进一步模拟了结果的背景下，外间隙模型，为我们提供了约束的脉冲星发射几何形状，如磁倾角和视角。我们还讨论了PSR J2021+4026是否与超新星遗迹G78.2+2.1（γ-天鹅座）有任何物理联系的可能性。
2010-08-25 astro-ph.HE
Discovery of Low DM Fast Radio Transients: Geminga Pulsar Caught in the Act
我们报告发现了几个充满活力的无线电爆发在34兆赫，使用Gauribidanur射电望远镜。射电爆发表现出两个重要的属性与天文信号的传播通过星际介质：（i）频率相关的色散延迟整个观察带宽，和（ii）法拉第旋转的线偏振平面。这些脉冲串对一系列离散度测量值（DM; 1.4- 3.6 $~{\rm pc}~{\rm cm}^{-3}$）进行采样，并显示出在一分钟量级的时间尺度上的DM变化。使用组的爆发具有一致的DM，我们表明，爆发起源于无线电安静的伽玛射线脉冲星Geminga。这些爆发的检测支持存在偶尔的无线电发射从Geminga。这些爆发的罕见发生，以及它们DM的短时间尺度变化（如果真的是由中间介质或脉冲星磁层引起的），可能会提供线索，解释为什么脉冲星在早期的敏感搜索中没有被发现。本文详细介绍了发现这些爆发的观测和搜索过程，详细分析了它们的性质，并给出了它们与Geminga脉冲星有关的证据，简要讨论了这些爆发的可能发射机制。
2015-12-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Modeling of the gamma-ray pulsed spectra of Geminga, Crab, and Vela with synchro-curvature radiation
对氘氚的$γ$射线谱的研究主要是通过唯象的方法，将其拟合到截断幂律函数中。在这里，我们分析了一个模型，其中脉冲发射来自同步曲率过程中的差距。在考虑有效粒子分布的情况下，计算了磁层粒子动能沿间隙的变化以及相应的辐射谱。我们拟合了三个最亮的伽马射线天体：Geminga，Crab和Vela的相位平均和相位分辨的Fermi-LAT光谱，并限制了我们在模型中留下的三个自由参数。我们的最佳拟合模型很好地再现了观测数据，除了残差在某些情况下超过几个GeV，范围内的逆康普顿散射可能成为主导机制。在任何情况下，费米-LAT在大多数粒子的相位平均和相位分辨光谱中看到的低能量（< GeV）的平坦斜率，包括我们研究的那些，要求大多数检测到的低于~ GeV的辐射是在粒子轨道开始时产生的，当辐射主要来自垂直动量的损失时。
2015-04-01 astro-ph.HE
Search for VHE gamma-ray emission from Geminga pulsar and nebula with the MAGIC telescopes
Geminga脉冲星是最明亮的伽马射线源之一，是发射甚高能（VHE > 100 GeV）脉冲伽马射线的有希望的候选者。此外，水切伦科夫仪器声称探测到了一个大星云。我们用MAGIC望远镜对Geminga进行了深入观测，获得了63小时的高质量数据，并搜索了脉冲星和脉冲星风星云的辐射。我们没有发现任何显著的检测，并推导出95%的置信水平上限。在50 GeV能量下，Geminga脉冲星的上限为5.3 x 10^{-13} TeV cm^{-2} s^{-1}，周围星云的上限为3.5 x 10^{-12} TeV cm^{-2} s^{-1}，这是VHE迄今为止获得的最具约束力的上限。为了补充VHE观测结果，我们还分析了Geminga的5年费米LAT数据，发现亚指数截止值优于文献中通常使用的指数截止值。我们还发现，在10 GeV以上，从Geminga的伽马射线谱可以用指数软于5的幂律来描述。幂律费米-LAT脉冲光谱外推到VHE远低于MAGIC上限，表明用当前一代切伦科夫望远镜探测Geminga的脉冲发射是非常困难的。
2016-03-05 astro-ph.HE
Search for Very-High-Energy (E $>$ 100 GeV) Emission from Geminga Supernova by VERITAS
Geminga是附近的一颗中年（自旋下降时间尺度~ 12，000年）脉冲星（250 pc），与超新星遗迹有关。Geminga一直是在地球上探测到的超过10 GeV的宇宙射线正电子的意外高通量起源的主要候选者。HAWC天文台在Geminga脉冲星周围的2度区域探测到了TeV的伽马射线辐射，这表明存在有效的高能轻子加速。Fermi-LAT观测结果表明TeV星云中GeV轻子的密度低于HAWC测量约束的单区和双区扩散模型的预测值。然而，费米-LAT和HAWC之间的能隙（~500 GeV至~1 TeV）仍然没有得到充分的研究。VERITAS伽马射线天文台在100 GeV到30 TeV以上的能量范围内灵敏，填补了费米LAT和HAWC之间的空白。因此，VERITAS测量可能会提供缺失信息。自2009年以来，VERITAS已经对Geminga进行了93小时的观测，其中包括2018/2019赛季的28小时。然而，由于背景估计的困难，标准VERITAS数据分析技术对在HAWC检测尺度下扩展的源的灵敏度不足。我们开发了匹配的方法（MRM）的VERITAS空间扩展源的分析。MRM已被证明是一种有效的技术，通过将其应用于VERITAS档案数据，我们目前正在将其应用于Geminga观测。在这里，我们提出的MRM的总结。
2019-08-14 astro-ph.HE
A broadband X-ray study of the Geminga pulsar with NuSTAR and XMM-Newton
我们报告的第一个硬X射线探测的Geminga脉冲星以上10千电子伏使用150 KS观测与NuSTAR天文台。在软X射线带中看到的非热发射的双峰脉冲轮廓在较高的能量下持续存在。在0.2-20 keV波段与NuSTAR和档案XMM-牛顿数据的宽带相位积分光谱不适合一个传统的两个组件模型的黑体加幂律，而是表现出光谱硬化以上~5 keV。我们发现两个光谱模型拟合数据很好：（1）一个黑体（kT 1 ~ 42 eV）与一个破幂律（γ 1 ~ 2.0，γ 2 ~ 1.4和Ebreak ~ 3.4 keV），（2）两个黑体分量（kT 1 ~ 44 eV和kT 2 ~ 195 eV）与一个幂律分量（γ ~ 1.7）。在这两种情况下，热分量的瑞利-金斯尾部的外推与紫外数据一致，而非热分量过度预测近红外数据，需要在E ~ 0.01 - 1 keV的光谱平坦化。虽然强相位变化的幂律指数低于5千电子伏，我们的相位分辨光谱与NuSTAR表明，另一个硬的非热组件与伽玛~ 1.3出现以上~5千电子伏。非热X射线发射的光谱硬化以及光学和X射线波段之间的光谱平坦化反驳了单一幂律可以解释中年恒星多波长非热光谱的猜想。
2014-08-07 astro-ph.HE
Method for testing diffusive shock acceleration and diffusion propagation of 1-100 TeV cosmic electrons with multiwavelength observations of the Geminga halo and pulsar wind nebula
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；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）；Beijing Planetarium（北京天文馆）；Beijing Academy of Science and Technology（北京市科学技术研究院）；The School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University（西南交通大学物理科学与技术学院）
通过Geminga环和脉冲星风云的多波段观测数据，研究1-100 TeV范围内宇宙电子的扩散冲击加速和扩散传播理论，并验证其在高能范围内的适用性。
2026-05-17 astro-ph.HE
TeV halos and the role of pulsar wind nebulae as sources of cosmic ray positrons
本研究基于HAWC对Geminga PWN的探测，计算证实脉冲星周围20-50 pc内存在受抑制的扩散，推断电子对能谱约束，并探讨TeV晕对质子加速及脉冲星物理的意义。
2023-05-13 astro-ph.HE
Constraining the magnetic field in the TeV halo of Geminga with X-ray Observation
最近，高海拔水切伦科夫（HAWC）合作报告了在Geminga脉冲星周围发现TeV晕。TeV辐射被认为是脉冲星注入的电子/正电子从宇宙微波背景光子的逆康普顿散射。与此同时，这些电子不可避免地会通过同步辐射辐射出X射线光子，从而对TeV晕中的磁场提供有用的约束。本文分析了XMM-Newton和Chandra的观测数据，得到了Geminga脉冲星周围$600''$区的扩散X射线通量的上限，该上限为$\lesssim 10^{-14}\rm erg\,cm^{-2}s^{-1}$量级。通过对X射线和TeV观测结果的数值建模，假设注入的电子/正电子各向同性扩散，我们发现TeV晕内的磁场需要为$<1μ$ G，其明显弱于典型的磁场。在星际介质中。弱的磁场加上小的扩散系数从HAWC的观察推断，粒子扩散的玻姆极限可能已经达到TeV晕。我们还讨论了弱X射线发射的替代可能性，如强子起源的TeV发射或特定的磁场拓扑结构，其中弱磁场和一个非常小的扩散系数可能会被避免。
2019-04-25 astro-ph.HE
Geminga: A Window into the Role Played by the Local Halo in the Cosmic-Ray Propagation Process
该研究将 Geminga 纳入三维宇宙线传播框架，解释其脉冲星晕的高能辐射形态，并指出慢扩散、自行及本地晕扣除对正电子能谱和 LHAASO 弥散伽马射线涨落的影响。
2025-09-01 astro-ph.HE hep-ph
Possible origin of the slow-diffusion region around Geminga
Geminga脉冲星被一个多TeV的$γ$射线晕所包围，这些射线晕是由脉冲星风星云（PWN）加速的高能电子和正电子辐射出来的。HAWC报告的$γ$射线发射的角分布表明，在Geminga周围的晕区中，宇宙射线电子和正电子的扩散非常缓慢。本文研究了慢扩散产生的可能机制。首先，我们考虑了由于Geminga释放的电子和正电子的流动不稳定性而产生的自生Alfvén波。然而，即使考虑一个非常乐观的情况下，波的增长，我们发现这种机制不工作，以考虑到在目前的非常缓慢的扩散，如果考虑到自行的Geminga脉冲星。原因很简单，因为PWN太弱，无法产生足够的高能电子和正电子来激发后期的强湍流。然后，我们提出了一个假设，强烈的湍流产生的冲击波的母超新星遗迹（SNR）的Geminga。Geminga可能仍然在SNR内部，并且我们发现SNR可以提供足够的能量来产生慢扩散环境。PSR B 0656 +14、船帆座X和PSR J1826-1334周围的TeV晕也可以在这个假设下得到解释。
2019-07-22 astro-ph.HE hep-ph
Fermi pulsar revolution
2009年是伽马射线脉冲星天文学的非凡一年，2010年也有望同样出色。我们不仅记录了在伽马射线中探测到的伽马星数量的惊人增长，而且我们还见证了新的子家族的诞生：首先是无线电安静伽马伽马星，后来是数量不断增长的毫秒伽马星，这真是一个惊喜。我们从7颗伽马射线发射中子星（6颗射电双星和Geminga）的样本开始，现在Fermi-LAT收获包括24颗“Geminga样”新伽马射线双星，12颗毫秒双星和大约30颗射电双星。此外，针对LAT不明来源的无线电搜索产生了18个新的无线电毫秒级射电望远镜，其中几个已经在伽马射线中检测到。因此，目前伽马射线发射中子星家族似乎平均分为经典射电射电星、毫秒射电星和射电宁静中子星。
2010-09-13 astro-ph.HE
Detection of a $γ$-ray halo around Geminga with the Fermi-LAT and implications for the positron flux
HAWC合作组发现了一个$γ$射线辐射，其能量为$E_γ>5$ TeV，围绕Geminga和Monogem脉冲星风星云（PWNe）延伸约2度。我们分析，第一次，近10年的PDMATHAMM射线数据获得的费米大面积望远镜在$E_γ>$ 8 GeV的方向Geminga和Monogem。由于这两颗恒星靠近银河平面，我们使用10种不同的星际发射模型（IEM）进行分析，以研究由于该组件建模而产生的系统学。我们检测到一个$γ$射线晕盖明加周围的意义范围$7.8-11.8σ$取决于IEM考虑。这种测量与PWN发射的$e^+$和$e^-$兼容，PWN与位于距离脉冲星约100 pc的距离内的光子场进行逆康普顿散射（ICS），其中扩散系数估计为100 GeV时约$1.1 \times 10^{27}$ cm $^2$ /s。在我们的分析中，我们包括Geminga脉冲星的自行，这是相关的$γ$射线产生的ICS在费米-LAT能量范围。我们发现，大约$1\%$的效率转换的自旋下的能量的脉冲星到$e^+$和$e^-$是需要与$γ$射线数据从费米LAT和HAWC一致。根据AMS-02最高能量数据推断，Geminga对$e^+$通量的贡献至多为$20\%$。我们的结果是兼容的解释，从银河系恒星的累积发射解释了正电子过剩。
2019-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Spectral energy-loss bump and $γ$-ray pulsar halos
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重点实验室）
研究通过分析LHAASO J0248+6021的高曲率谱，提出该脉冲星晕的能损驼峰未显著偏离高能截止，从而统一解释年轻和年老脉冲星晕的广谱谱特征。
2026-10-22 astro-ph.HE
Revisiting the Geminga halo at GeV energies with Fermi-LAT data
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physics Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室）
本研究利用费米LAT数据重新分析Geminga的GeV晕发射，发现其在更宽能量范围内的显著性较低，可能与银河系背景模型拟合不足及低通量有关。
2026-02-24 astro-ph.HE
A Search for Pulsations from Geminga Above 100 GeV with VERITAS
本文介绍了利用VERITAS甚高能伽玛射线望远镜阵列对Geminga脉冲星（PSR J 0633 +1746）进行71.6小时观测的结果。使用从XMM- \emph{Newton}和\emph{Fermi} -LAT空间望远镜记录的数据导出的Geminga脉冲星定时解决方案，对2007年11月至2013年2月期间使用VERITAS拍摄的数据进行了相位折叠。在100 GeV以上没有观察到明显的脉冲发射，我们报告了在95%置信水平下，发射谱中两个主峰的积分通量在135 GeV以上（光谱分析阈值）的上限为4.0 $\times10^{-13}$ s $^{-1}$ cm $^{-2}$和1.7 $\times10^{-13}$ s $^{-1}$ cm $^{-2}$。这些上限，放置在上下文中的相位分辨光谱能量分布从五年的数据从\emph{Fermi} -LAT，约束可能硬化的Geminga脉冲星发射光谱以上$\sim$ 50 GeV。
2014-12-15 astro-ph.HE
The Low Geminga Halo Diffusion Coefficient and a Gradient Driven Alfven Instability
高海拔水切伦科夫天文台对附近的Geminga和PSR B 0656 +14双星20 pc范围内的区域进行了详细的观测，结果表明，产生探测到的伽马射线的10-100 TeV轻子的扩散系数需要达到4 × 10^27 cm ^2·s^-1左右，比通常解释这些能量下银河宇宙射线传播所需的值小两个数量级。这一结果使人怀疑双中子星是否有能力解释高于次级宇宙射线产生所确定的正电子过剩值，尽管使用两个区域扩散模型可以缓解这个问题。本文的目的是给出一个简单的演示的可能性，在脉冲星加速电子/正电子的梯度可以引起阿尔芬不稳定性，从而粒子是自约束的。在47 TeV能量下，Halo扩散系数的估计值为3 × 10^27 cm ^2 s^-1。
2018-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Effect of magnetic field correlation length on the gamma-ray pulsar halo morphology under anisotropic diffusion
本文研究了各向异性扩散下磁场关联长度对伽马射线脉冲星晕形态的影响，通过半解析方法求解传播方程，发现有限关联长度场景下的晕形态与无限关联长度场景存在差异，可由当前实验验证。
2023-04-10 astro-ph.HE
Detection of extended gamma-ray emission around the Geminga pulsar with H.E.S.S
H.E.S.S.阵列在0.5-40 TeV能段确认探测到Geminga脉冲星周围半径至少3 deg的延展伽马射线辐射，通过拟合电子扩散模型发现其扩散系数远低于银河系平均值。
2023-04-05 astro-ph.HE
Searching for Synchrotron Emission from the Geminga TeV Halo using the Planck Satellite
该研究利用 Planck 卫星数据搜寻 Geminga 脉冲星 TeV 晕在约 50–300 GeV 电子作用下产生的同步辐射，但未发现确凿信号，表明现有观测尚不足以约束低能扩散系数及电子能谱参数。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
3HWC J0631+107/LHAASO J0631+1040: a TeV halo powered by the pulsar J0631+1036?
通过分析GeV数据并去除脉冲星辐射，发现3HWC J0631+107区域无GeV对应体，结合与Geminga的比较和谱特征，认为该TeV源很可能是脉冲星J0631+1036驱动的TeV晕。
2023-08-29 astro-ph.HE
Constraints on the properties of the turbulent magnetic field around Geminga using HAWC measurements
我们将约束的属性，围绕Geminga脉冲星的星际湍流，使用最近的测量从HAWC天文台在这一地区。我们在三维各向同性Kolmogorov或Kraichnan湍流中传播非常高能量的电子，计算它们的伽马射线发射，并与HAWC测量结果进行比较。我们表明，测量可以很好地拟合的湍流模型和合理的值，其强度，$B_{\rm rms}$，和相干长度，$L_{\rm c}$。我们获得了$B_{\rm rms} \simeq 3 μ$ G和$L_{\rm c} \simeq 1$ pc的最佳拟合。此外，观察到的发射中没有强不对称性有利于$L_{\rm c} \leq 5$ pc。
2018-11-01 astro-ph.HE
Slow diffusion is necessary to explain the gamma-ray pulsar halos
这表明Geminga周围的$γ$射线晕可能不能用慢扩散解释。如果考虑电子/正电子传播的弹道机制，即使扩散系数很大，也可以解释Geminga晕。在这项工作中，我们研究这种效果，通过采取广义Jüttner传播近似相对论格林函数的扩散，并发现Geminga晕的形态可以勉强适合在快速扩散的情况下。然而，最近在LHAASO的PSR J 0622 $+$ 3749周围发现的$γ$射线晕不能用相同的效应来解释，缓慢扩散是唯一的解决方案。此外，如果用这种弹道输运效应来解释，这两个脉冲星晕都要求从脉冲星自旋下降能量到高能电子/正电子的转换效率远大于100%.因此，我们的结论是，慢扩散是必要的，以占周围的$γ$射线晕恒星。
2022-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Detection of an X-ray Pulsation for the Gamma-ray Pulsar Centered in CTA 1
我们报告的X射线脉冲的检测周期为315.87毫秒从2009年XMM牛顿观测无线电安静的伽马射线脉冲星，LAT PSR J 0007 +7303，在超新星遗迹CTA 1为中心。探测到的脉冲周期与费米伽马射线太空望远镜在同一时期发现的伽马射线周期一致。X射线发射的折叠光变曲线中较宽的正弦结构与γ射线发射的不一样，峰值的相位与γ射线带中的峰值相差约0.5 °，表明X射线的主要成分来自脉冲星的不同位置。我们认为X射线脉动的主要成分是来自中子星的热辐射。虽然PSR~ J 0007 +7303的特征年龄有很大的不同，但它在X射线和伽马射线的发射特性上与Geminga相似;这使得PSR ~ J 0007 +7303成为继Geminga之后第二颗探测到X射线脉动的射电宁静伽马射线脉冲星。
2010-10-09 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Propagation in Light of Recent Observation of Geminga
高海拔水切伦科夫（HAWC）望远镜最近观测到Geminga和PSR~ B 0656 +14脉冲星风星云（PWNe）周围的扩展辐射。这些意见已被用来估计宇宙射线（CR）的扩散系数附近的PWNe，似乎是两个以上的数量级小于通常来自星际介质从测量丰度的二次物种在CR。两区扩散模型已被提出作为这种差异的解决方案，其中较慢的扩散区（SDZ）被限制在PWN周围的一个小区域。这样的模型成功地再现HAWC观测的Geminga PWN，同时保持与其他CR数据的一致性。结果发现，SDZ的大小影响预测的正电子通量和扩展的$γ$ -射线发射的光谱形状在较低的能量，可以观察到的{ \it费米}大面积望远镜（{ \it费米} LAT）。如果观测到的两个PWNe不是唯一的，那么在银河系其他地方的许多CR源周围可能存在类似的缓慢扩散口袋。这种图片的银河CR传播的后果进行了探讨。
2019-03-13 astro-ph.HE
Detecting and characterizing pulsar haloes with the Cherenkov Telescope Array
最近确定的脉冲星晕源类可能是众多的，在TeV范围内足够明亮，构成了切伦科夫望远镜阵列（CTA）将观察到的源的很大一部分。在这项工作中，我们量化的前景，检测和表征脉冲星晕的观测项目银河系平面调查（GPS），使用一个简单的现象学扩散模型的个人脉冲星晕和他们的人口在银河系。我们的能力，发现脉冲星晕，并限制其主要物理参数的CTA全球定位系统的评估框架内的一个完整的空间光谱似然分析模拟调查观测，使用最新的估计仪器响应函数和原型的科学工具。对于一个模型设置代表的光环周围Geminga，我们发现，大约有300个对象可能会引起可检测的排放的GPS调查。然而，其中只有三分之一可以通过其能量依赖的形态来识别，只有十分之一可以对脉冲星周围抑制扩散的幅度或程度等关键物理参数进行强约束。我们还提供了一个已知的卫星列表，可以在GPS中托管一个可检测的（Geminga样）光环，并评估我们的研究结果对几个系统的不确定性的鲁棒性。
2022-12-21 astro-ph.HE
A Chandra search for the pulsar wind nebula around PSR B1055-52
附近的中年PSR B1055-52与Geminga脉冲星有许多共同的特性。受Geminga神秘而突出的脉冲星风星云（PWN）的启发，我们用Chandra ACIS搜索PSR B1055-52周围的扩展发射。对于能量范围为0.3-1千电子伏，我们发现了一个4西格玛通量增强在4.9-20弧秒环周围的脉冲星。在脉冲星附近，1.5-4角秒的辐射有轻微的不对称。在0.3-8 keV的能量范围内，对于350 pc的距离，过量发射的亮度约为10^{29} erg s^{-1}。总体而言，PSR B1055-52周围的微弱扩展发射与对准的旋转体以超音速沿着视线远离我们的PWN一致，但不能排除尘埃散射晕的贡献。通过比较附近其他中年脉冲星的性质，我们认为脉冲星的几何形状--自转轴、磁场轴和视线方向--是决定脉冲星是否具有明显PWN的决定因素。对于PSR B1055-52，我们还报告了2000年XMM-Newton和我们2012年Chandra观测之间至少30%的通量减少。我们暂时将这种通量减少归因于交叉校准问题，但需要对脉冲星进行进一步调查，以排除实际的内在通量变化。
2015-07-28 astro-ph.HE
Geminga contribution to the cosmic-ray positron excess according to the gamma-ray observations
我们试图解释宇宙射线正电子过剩注入附近的脉冲星Geminga，假设一个两区扩散的情况下，注入光谱与低能量截止。由于来自Geminga的高能正电子和电子可以通过逆康普顿散射诱导$γ$射线，我们考虑了来自HAWC的$\sim 10$ TeV和来自Fermi-LAT的$\mathcal{O}(10)$ GeV的Geminga周围的扩展$γ$射线观测。通过对Fermi-LAT数据的分析，得到了扩展的$γ$ -射线观测结果，发现Geminga能解释$30\%$能量转换效率为正电子和电子的正电子过剩现象。然而，基于另一个费米-LAT分析给出的对扩展的$γ$射线的约束，来自Geminga的正电子将不足以解释正电子过剩。对扩展的$γ$射线的费米LAT数据进行进一步的可靠分析，对于确定Geminga是否可以解释正电子过剩是至关重要的。
2022-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Unraveling TeV Halos with the Cherenkov Telescope Array
本文针对中年脉冲星普遍存在的TeV晕认知不足的问题，预测切伦科夫望远镜阵列（CTA）对邻近Geminga脉冲星TeV晕的观测能力，指出其可区分现有数据兼容的多种模型，测量扩散系数特性与注入电子能谱。
2023-12-15 astro-ph.HE
Origin of the high-energy spectral cutoff in gamma-ray pulsar halos
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）；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）
本研究通过分析HAWC对Geminga晕的观测，提出两种解释高能谱截断的机制：PWN加速极限或扩散系数上升导致泄漏，并预测了可观测差异。
2026-10-14 astro-ph.HE
Very-High-Energy Emission From Pulsars
空气切伦科夫望远镜已经从越来越多的费米双星中探测到能量超过50 GeV的脉动。其中包括Crab、Vela、PSR B1706-44和Geminga，前两颗的脉冲探测能量超过1 TeV。在某些情况下，似乎有甚高能量（VHE）发射，这是费米光谱向高能量的延伸，而在其他情况下，可能存在需要单独发射机制的额外高能光谱成分。我们提出的宽带光谱建模的结果，使用全球磁层场和多种发射机制，包括同步曲率（SC）和逆康普顿散射（ICS）辐射加速粒子（原色）和同步加速器自康普顿（SSC）发射从较低的能量对。我们的模型预测三个不同的VHE组件：SC从初级的高能量尾巴可以扩展到100 GeV，SSC从对，可以扩展到几个TeV和ICS从初级粒子加速在当前片，散射对同步辐射，出现超过10 TeV。我们的模型显示高能量综合征- II和MAGIC探测到了主要SC成分的高能尾部，该成分在船帆座、Geminga和PSR B1706-44中产生费米光谱。我们认为H.E.S.S. S已经看到了来自船帆座的峰值超过10 TeV的ICS分量。利用HAWC和CTA可以探测到蟹状星云和其他类星体的这种发射成分，并直接测量类星体中的最大粒子能量。
2021-10-18 astro-ph.HE
Constraining the Origin of Local Positrons with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
HAWC伽马射线天文台报告发现TeV伽马射线辐射在Geminga和B0656+14恒星周围延伸几度。假设这些伽马射线是由反康普顿散射产生的低能量光子在电子晕周围的恒星，我们确定了电子和正电子在本地星际介质的扩散。我们将介绍这两个VHE伽马射线源的形态和光谱研究以及在地球上得到的正电子谱。
2017-08-28 astro-ph.HE
Constraining the Diffusion Coefficient with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
附近的电子/正电子加速器，主要是脉冲星风星云（PWNe），被认为是超过10 GeV的正电子过剩的潜在来源。HAWC天文台揭示了两个非常扩展的源，它们在空间上与附近的两个中年恒星重合：Geminga和PSR B 0656 +14，这表明超相对论电子/正电子在我们的后院加速。对这两种PWNe的形态学研究提供了在HAWC能量下扩散系数的约束。在这张海报中，我们将介绍这些PWNe的模型开发和形态学研究，以及最适合数据的衍生扩散系数。
2017-09-11 astro-ph.HE
A mechanism-independent methodology for modeling γ-ray phaseograms of pulsars in the framework of north-south symmetry
本文提出一种独立于辐射机制的南北对称玩具模型，通过多普勒频移、时间延迟和能量依赖波束解释四颗脉冲星的γ射线相位图，并探讨了未发现的 Bridge2/P4 分量及与 IXPE 偏振结果的初步关联。
2025-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
TeV Emission from PSR B1055-52 with HESS: Evidence for a Pulsar Halo
本研究利用H.E.S.S.阵列首次在南半球探测到PSR B1055-52的TeV脉冲星星云，证实慢扩散是脉冲星星云的普遍特征，为相关天体族群研究提供了关键数据。
2025-10-03 astro-ph.HE
