Discovery of new TeV supernova remnant shells in the Galactic plane with H.E.S.S
超新星遗迹(SNRs)是宇宙射线粒子谱中有效粒子加速到膝盖的主要候选者。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,系统搜索新的TeV发射SNR壳在2864小时的H.E.S.S.用于H.E.S.S.的第一阶段数据。银河平面测量。这种新的方法,正确地识别了已知的壳形态的TeV信噪比涵盖的调查,HESS J1731-347,RX 1713.7-3946,RCW 86,Vela Junior,也揭示了存在三个新的SNR候选人。所有三个候选人进行了广泛的研究,其形态,光谱和多波长(MWL)的属性。HESS J1534-571与无线电SNR候选G323.7-1.0相关联,因此被分类为SNR。另一方面,HESS J1912+101和HESS J1614-518没有无线电或X射线对应物,可以将它们确定为SNR,因此它们仍然是SNR候选者,首先在TeV能量下发现。需要进一步的MWL后续观测来确认这些新发现的SNR候选者确实是SNR。
2016-12-01 astro-ph.HE
The X-ray Properties of Five Galactic Supernova Remnants Detected by the Spitzer GLIMPSE Survey
本文对Kes 17(G304.6 $+$ 0.1),G311.5 $-$ 0.3,G346.6 $-$ 0.2,CTB 37 A(G348.5 $+$ 0.1)和G348.5 $-$ 0.0 --由Reach等人(2006年)在分析银河遗产红外中面巡天特别计划(GLIMPSE),这是由斯皮策太空望远镜进行。我们提出并分析了Kes 17、G311.5 $-$ 0.3和G346.6 $-$ 0.2的ASCA观测档案,Kes 17、CTB 37 A和G348.5 $-$ 0.0的XMM-牛顿观测档案,以及CTB 37 A的钱德拉观测档案。所有SNR在X射线中均被清楚地检测到,可能除了G348.5 $-$ 0.0。我们的研究表明,四个检测到的SNR都具有中心填充的X射线形态,并且在所有情况下观察到的来自这些源的发射都是热的。我们认为,这些SNR应归类为混合形态SNR(MM SNR):我们的研究加强了MM SNR和SNR与分子云相互作用之间的相关性,并建议混合形态SNR的起源可能是由于这些SNR和相邻云之间的相互作用。我们对G311.5 $-$ 0.3的ASCA分析首次揭示了来自该SNR的X射线发射:X射线发射中心填充在无线电和红外壳层内,本质上是热的($kT$ $\sim$ 0.98 keV),因此将其分类为MM SNR。我们发现相当大的光谱变化与其他X射线检测到的SNR,如可能过剩的镁在…
2013-12-13 astro-ph.HE
The structure of TeV-bright shell-type supernova remnants
目标。二维MHD模拟用于模拟TeV亮壳型超新星遗迹(SNRs)的发射特性,并探索其性质。方法.在TeV辐射的轻子假设中,$γ$射线辐射是由SNR冲击加速的高能电子通过背景软光子的逆康普顿散射产生的。TeV辐射率与磁场能量密度成正比,MHD模拟可直接模拟此类残留物的TeV结构。二维MHD模拟信噪比进行的假设下,周围的星际介质是湍流的磁场和密度波动遵循Kolmogorov类幂律谱。结果(1)正如预期的那样,这些模拟证实了这些源的早期一维和二维模型,即冲击波的流体动力学演化和瑞利-泰勒对流和在湍流介质中传播的冲击对磁场的放大;(2)我们再现了$γ$射线的相当复杂的形态结构,表明源形态的内在变化与祖细胞和环境的结构无关;(3)在$0.1-1$ cm $^{-3}$的环境介质密度下,观测到的几个残留物的径向剖面得到了很好的再现。甚至更低的环境密度导致TeV亮度随半径的急剧下降,而不是在这些残余物的外缘附近观察到的。结论.在湍流背景介质中,我们可以重现几个壳型TeV SNR的合理的参数,除了一个更高的环境密度比从X射线观测推断的观察到的特性。
2014-09-30 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
HAWC Observation of Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae
银河系TeV伽马射线源大多数是脉冲星风星云(PWNe)和超新星遗迹(SNRs),而最常见的不明来源是PWN。这些源中的许多都是在TeV中通过成像空气切伦科夫望远镜在银河平面的部分上使用重叠点观测发现的。HAWC天文台是北半球的一个测量型仪器,能量范围为100 GeV至100 TeV。对2013年以来部分完成的HAWC阵列记录的数据进行的初步分析显示,扩展的检测与已知的TeV SNR和PWNe一致。整个阵列于2015年初投入使用,此后一直在稳定地测量北方天空。我将讨论自2013年以来与PWNe和SNR相关的HAWC数据中的检测。
2015-08-29 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
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
Detection of TeV emission from the intriguing composite SNR G327.1-1.1
超新星遗迹的激波和脉冲星风星云的风终止激波被认为是加速银河宇宙线离子和电子的主要候选者。承载PWN的SNR(称为复合SNR)为测试这些假设提供了极好的实验室。SNR G327.1-1.1属于这一类,并展示了一个外壳和一个明亮的中央PWN,两者都可以在无线电和X射线中看到。有趣的是,PWN的射电观测显示出一个扩展的发射斑点和一个奇怪的窄手指结构,指向偏移紧凑的X射线源,表明可能是一个快速移动的脉冲星在SNR和/或反向冲击的不对称通道。我们在这里报告的观测,共45小时,SNR G327.1-1.1与H.E.S.S.望远镜阵列,导致TeV伽马射线发射的探测与PWN的空间重合。
2012-01-02 astro-ph.HE
VERITAS Observations of Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae in the Fermi Era
超新星遗迹(SNRs)是解释膝盖以下约10 ^15 eV的宇宙射线通量的最有力的候选者之一。脉冲星风星云(PWNe)是由年轻的高能恒星旋转而产生的同步加速器星云,是最多的VHE伽马射线源之一。在GeV和TeV波段的伽马射线研究探测SNRs和PWNe中高能粒子的性质(离子与电子)、产生和扩散。对于在GeV和TeV波段都可见的源,例如IC 443,可以在前所未有的能量范围内研究伽马射线的空间和光谱分布。本报告将回顾最近的VERITAS结果,包括仙后座A,IC 443,PSR J1930+1852和SNR G106.3+2.7/Boomerang区域的研究,并讨论在费米和VHE伽马射线波段的SNR和PWNe的互补研究的前景。
2009-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hypernova and Gamma-Ray Burst Remnants as TeV Unidentified Sources
我们研究了银河系中作为TeV γ射线源的超新星(hypernova)和伽马射线暴(GRB)遗迹,特别是潜在的TeV不明源的作用,这些源在其他波长没有明确的对应物。我们发现,在TeV的天空中观察到的明亮的源可以占主导地位的GRB/超新星遗迹,即使他们是少于超新星遗迹(SNRs)。如果是这种情况,TeV SNR比从当前观测中推断的更广泛(和更多)。为了与它们作为宇宙射线加速器的作用保持一致,我们讨论了π ^0衰变产生的强子γ射线发射,从β衰变到逆康普顿发射,并提出了第三个新的TeV γ射线发射过程,该过程产生于加速放射性同位素的衰变,如在GRB/超新星中被相对论或半相对论喷流夹带的56 Co。我们讨论了相关的观察签名,可以区分这三种机制。
2009-12-14 astro-ph.HE
Particle acceleration in supernova-remnant shocks
50多年来,人们已经知道壳层超新星遗迹(SNRs)的无线电发射表明存在能量在GeV范围内的电子发射同步辐射。超新星遗迹的非热X射线辐射的发现已经有30年的历史了,它被解释为射电同步加速器光谱的延伸,需要能量高达100 TeV的电子。信噪比现在也可以在GeV和TeV光子能量下检测到。强有力的证据表明高能离子的存在,但决定性的证据仍然难以捉摸。有几个论点认为,信噪比中的磁场比周围星际介质中的磁场放大了几个数量级。因此超新星遗迹是一个很好的实验室,可以用来研究马赫数很高的激波中发生的过程。我回顾了SNRs的高能发射观测,以及解释这些观测的理论框架。
2010-12-06 astro-ph.HE
Expectation on Observation of Supernova Remnants with the LHAASO Project
超新星遗迹(SNRs)被认为是银河系中$\sim10^{15}$ eV以下宇宙射线(CR)最重要的加速场所。高能光子,无论是直接来自超新星爆发的冲击波,还是间接来自超新星爆发与附近云层的相互作用,都是研究CR加速的重要探针。空间和地面的$γ$射线装置在信噪比观测方面取得了很大进展。然而,$γ$ -射线是否来自加速强子,以及它们与在地球上观察到的CR的联系,仍然存在争议。大型高空空气簇射天文台(LHAASO)是新一代的观测实验,其观测范围从$γ$ TeV到PeV,探测灵敏度达到蟹状星云通量的$\lesssim1\%$。在本文中,我们指出,LHAASO将致力于扩大$γ$射线信噪比样本和改善光谱和形态测量。这些测量,特别是在30 TeV以上的能量下,对于我们最终理解SNR中的CR加速非常重要。
2016-05-18 astro-ph.HE
The population of Galactic supernova remnants in the TeV range
本研究通过蒙特卡洛模拟超新星遗迹在TeV波段的族群,并与H.E.S.S.巡天数据对比,确定了粒子谱指数、电子质子比和加速效率的参数范围,解释了观测到的族群,为理解激波粒子加速提供了约束。
2024-04-29 astro-ph.HE
Detecting Neutrino Emission from Supernova Remnants: A Theoretically Motivated Target Catalog
University of Chicago(芝加哥大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Institute for Advanced Study(高等研究院);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
通过理论驱动的分层目录和IceCube数据堆叠分析,研究超新星残骸产生中微子的可能,并为验证其有核起源提供关键测试。
2025-12-08 astro-ph.HE
Search for Galactic Cosmic Ray Sources with H.E.S.S
超新星遗迹(SNRs)是加速银河宇宙射线的主要候选者。宇宙射线与周围物质相互作用的示踪剂是TeV能量的伽马射线,可以用地面切伦科夫望远镜(如H.E.S.S.)观察到。近年来,H.E.S.S.已经检测到了几个SNRs和SNRs与分子云的相互作用。在这里,目前的结果,这些意见和可能的轻子和强子的情况进行了讨论。结果表明,SNRs很可能是银河系宇宙射线的来源。
2012-01-03 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
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
Explanation of the knee-like feature in the DAMPE cosmic $e^-+e^+$ energy spectrum
暗物质粒子探测器(DAMPE)是一个空间高精度宇宙线探测器,它刚刚报道了最高达4.6 TeV的电子加正电子总能谱的新测量结果。光谱中的一个显著特征是在$\sim 0.9$ TeV处的光谱断裂,光谱指数从$-3.1$软化到$-3.9$。这样的特征与宇宙核能谱上的拐点非常相似。在这项工作中,我们提出,膝状功能可以解释自然假设,电子加速超新星遗迹(SNRs)和释放时,SNRs消亡的寿命约$10^5$年。由于辐射冷却,这些电子的截止能量已经降低到几个TeV,这可能会导致观察到的TeV光谱断裂。另一种可能性是,中断是由单个附近的旧SNR引起的。这种情况可能会带来一个大的电子通量各向异性,这是可观察到的未来探测器。我们还表明,在年轻和附近的SNR加速过程中逃逸的电子的一小部分能够有助于几个TeV或更高的能量区域的频谱。
2017-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the coherence scale of the interstellar magnetic field using TeV gamma-ray observations of supernova remnants
银河系的宇宙射线(CR)被认为是在超新星遗迹(SNR)的冲击加速。在强子的情况下,TeV的伽马射线发射从SNRs起源于衰变的π介子,产生于星际气体和CR的碰撞。使用CR-磁流体动力学模拟,我们表明,磁密度依赖的冲击加速是能够重现所观察到的TeV伽马射线形态的SNR,如船帆座小。和SN 1006单独通过改变磁性形态。这意味着伽马射线亮区是由准平行激波(即,当冲击波以与上游磁场成窄角度传播时),已知这能有效地加速CR质子,并且伽马射线暗区指向准垂直冲击波配置。模拟的伽马射线形态与观测结果的比较,使我们能够限制船帆座周围的磁相干尺度$λ_B$。以及SN 1006分别对应于$λ_B \simeq 13_{-4.3}^{+13}$ pc和$λ_B >200_{-10}^{+80}$ pc,其中SN 1006的环境磁场与大部分均匀一致。我们发现一致的纯强子和混合强子轻子模型,既再现多频谱从无线电TeV的伽马射线和匹配所观察到的伽马射线形态。最后,为了捕捉信噪比激波在云团星际介质中的传播,我们用数值模拟和解析方法研究了激波与稠密云团的相互作用。我们构建了一个解析的伽玛射线模型的核心崩溃SNR通过结构化星际介质传播,并表明伽玛射线光度只有30%的偏差为现实的参数。
2020-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Gamma Ray Origin in RXJ0852.0-4622 Quantifying the Hadronic and Leptonic Components: Further Evidence for the Cosmic Ray Acceleration in Young Shell-type SNRs
本研究将多元线性伽马射线分解方法应用于年轻壳层型超新星遗迹RXJ0852.0-4622,量化出强子与轻子伽马射线成分比例约为5:5,进一步验证了超新星遗迹加速宇宙射线的机制。
2023-11-19 astro-ph.HE
Escape of cosmic rays from perpendicular shocks in the interstellar magnetic field
研究了星际介质中球形激波从垂直激波区逃逸的过程。超新星遗迹(SNRs)的垂直激波中的扩散激波加速被认为可以在没有上游磁场放大的情况下将宇宙射线(CR)加速到PeV量级。我们估计了由从垂直激波区逃逸所限制的CR的最大能量。通过进行测试粒子模拟,我们证实了理论估计,表明逃逸限制的最大能量在垂直冲击是几个10 TeV的典型Ia型信噪比。因此,为了使ISM中的SNR将CR加速到PeV级别,需要上游磁场放大。几个10 TeV的特征能量标度可能是最近的直接CR观测报告的10 TeV附近的光谱突变的起源。此外,我们还发现,在自由膨胀阶段,快速的垂直激波加速作用在整个激波表面的约20%的面积上,这比超光速激波区的大小要大。我们还讨论了CR电子从垂直激波中的逃逸。
2021-10-01 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
Systematic search for gamma-ray emitting molecular clouds in the vicinity of supernova remnants
对超新星遗迹(SNR)的甚高能量(VHE)伽马射线发射的观测表明,它们是能量高达100 TeV的加速粒子的来源。VHE辐射的主导过程-轻子过程或强子过程-在大多数SNR中仍然没有得到证实。在SNR附近的分子云(MCs)提供了大量的目标材料的加速粒子逃逸的SNR,从而使MCs潜在的伽马射线源。预测的伽马射线通量MCs偏移SNR冲击依赖于所应用的VHE粒子的扩散模型和SNR和MC属性,遇到很大的不确定性。虽然银河系的平均扩散系数的估计,空间分辨的VHE宇宙射线的传播特性是未知的。γ射线发射MCs提供了一个独特的可能性,以获得新的信息VHE粒子通过ISM的传播和加速的强子在SNR。在本文中,我们提出了一个战略和第一个结果的TeV伽马射线发射MC在银河平面区域的信噪比附近的系统搜索。基于理论模型和现有的信噪比(SNR)和微扰(MC)目录,得到了现有成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)的可探测参数空间(如扩散系数、信噪比年龄)。这允许识别潜在的伽马射线发射区域。
2013-07-22 astro-ph.HE
Constraining Cosmic-Ray Acceleration and Escape in Middle-Aged Supernova Remnants with GeV-TeV Gamma-Ray Observations
Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
本研究通过对四个中年超新星遗迹的伽马射线辐射开展时变研究,结合多望远镜观测,约束了宇宙射线加速与逃逸参数,揭示逃逸宇宙射线对其甚高能辐射及中微子通量的重要影响。
2026-09-01 astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: Probing the Gamma-ray Population
虽然超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是强大的加速器,但证据主要来自少数经过充分研究的案例。在这里,我们系统地确定了所有已知的银河系SNRs的伽马射线发射,将它们从银河系宇宙射线的海洋中分离出来。使用费米LAT数据,我们的特点是GeV的排放在所有地区的信噪比,占系统的不确定性所造成的源混淆,扩散排放模型,仪器响应。通过空间延伸或TeV能量的探测,发现了十几个遗迹,潜在的关联超过40个。从这个群体的研究,两个明确的类别的伽马射线发射信噪比出现:年轻的残余物和那些与致密介质相互作用。这个大的统计样本也揭示了GeV和射电通量之间可能的相关性。越来越多的识别SNRs将有助于解开的年龄和环境的影响,在高能量的SNRs的总属性。
2013-07-24 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
Detectability of 100 TeV Gamma Rays from PeV Cosmic Rays Accelerated in the Early Phase of a Supernova Shock Wave
Nagoya University(名古屋大学);Konan University(神户学院大学);Université Montpellier, CNRS/IN2P3(蒙彼利埃大学,法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织)
本文通过计算II-P型超新星早期激波穿越致密星周物质时产生的100 TeV伽马射线通量,评估了CTA望远镜探测PeV宇宙射线加速的可行性,发现对邻近超新星进行50小时观测可探测至约4 Mpc距离。
2026-09-17 astro-ph.HE
New X-ray Supernova Remnants in NGC 7793
本研究利用钱德拉和XMM-牛顿数据,在NGC 7793中探测到5个X射线超新星遗迹对应体(其中4个为新发现),并分析了其软X射线光谱和性质,增进了对星系中X射线超新星遗迹族群的理解。
2025-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
H.E.S.S. deeper observations on SNR RX J0852.0-4622
超新星遗迹(SNRs)被认为是银河系宇宙射线的加速点。因此,对这些天体的深入研究有助于了解我们银河系中的高能过程。RX J0852.0-4622,也被称为船帆座,是极少数(4)在甚高能量(VHE; E > 100 GeV)下解析的壳型SNR之一。它是已知最大的VHE源之一(~ 1.0度半径),其通量水平可与蟹状星云在同一能带的通量水平相媲美。这些特征允许进行详细的分析,进一步阐明残骸中发生的高能过程。在本文件中,我们提出了进一步的细节空间和光谱形态与扩展的数据集。残余物的光谱形态的分析与来自0.5 TeV至7 TeV能量范围内的整个SNR的2.11 +/- 0.05_stat +/- 0.20_syst的恒定幂律光子指数兼容。空间形态的分析表明,朝着脉冲星PSR J 0855 -4644的方向增强了发射,然而,由于脉冲星位于SNR的边缘,因此很难将两种贡献分开。因此,假设是一个点源,脉冲星风星云(PWN)的通量上限在1 TeV到10 TeV之间,估计是蟹状星云在相同能量范围内通量的2%。
2012-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Positron annihilation as a cosmic-ray probe
最近,伽马射线望远镜AGILE和费米观测到几个中年超新星遗迹(SNRs)与分子云相互作用。伽马射线的一种可能的发射机制是由宇宙射线(CR)核(强子过程)产生的中性π介子的衰变。然而,观察并不排除由于CR电子的韧致辐射的贡献。TeV伽马射线望远镜也观测到了许多SNR,并发现了许多不明来源。目前还不清楚TeV的伽马射线辐射是通过轻子过程还是强子过程产生的。在这封信中,我们提出,由CR核产生的次级正电子的湮灭发射是强子过程的诊断工具。我们研究了分子云中CR质子产生的次级正电子和电子的MeV辐射。从观测到的γ射线通量可以稳健地估计次级正电子的湮没发射。AGILE和Fermi观测到的SNRs湮灭线的预期通量足以让未来的高级康普顿望远镜探测到。此外,还可以通过未来的X射线望远镜NuSTAR和ASTRO-H观测到次级正电子和电子的同步辐射以及CR质子的韧致辐射。
2012-01-04 astro-ph.HE hep-ph
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
Fermi Large Area Telescope observations of the supernova remnant HESS J1731-347
HESS J1731-347被认为是为数不多的TeV亮壳型超新星遗迹之一。这些残留物主要是由非热发射,和TeV发射的性质一直争论了近十年。目的:我们对HESS J1731-347的射电-伽马能谱进行了详细的模拟,以约束磁场和高能粒子源,并与以前探索的其他TeV亮壳型信噪比进行了比较。研究方法:四年的数据费米大面积望远镜(LAT)的观察这个遗迹周围的地区进行了分析,导致没有检测到与TeV波段发现的源。马尔可夫链蒙特卡罗方法被用来约束参数的一个区域模型的整体发射光谱。结果如下:基于99.9%的通量上限在GeV范围内,可以排除高能质子光谱斜率大于1.8的单区强子模型,这有利于γ射线发射的轻子起源,使这个残留物成为最亮TeV SNR RX J1713.7-3946,Vela Junior SNR RX J0852.0-4622和RCW 86的兄弟。最佳拟合轻子模型具有1.8的电子谱斜率和约30 μ G的磁场,这比RX J1713.7-3946和RX J0852.0-4622的那些高至少2倍,对距离估计和/或高能电子与该源的磁场之间的能量均分提出了挑战。冲击速度的测量将解决这一挑战,并对磁场演变和电子加速驱动的冲击信噪比的影响。
2014-05-19 astro-ph.HE
An ALMA view of the Jet-Arc CO clouds toward the TeV $γ$-ray source HESS J1023-575 and Westerlund 2; Evidence for the footprints of microquasar jets, the very powerful cosmic-ray accelerator in the Galactic disk
Nagoya University(名古屋大学);Gifu University(岐阜大学);Chiba University(千叶大学);University of Tsukuba(筑波大学);Konan University(神户学院大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心)
本研究利用ALMA观测发现TeV γ射线源HESS J1023的喷流-弧CO云呈细丝状,结合磁流体动力学模型证实其为微类星体喷流的足迹,测得其宇宙线质子能量远超典型SNR,是银道面最强大的宇宙线加速器。
2026-09-15 astro-ph.GA 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
Gamma Rays from Cosmic Rays in Supernova Remnants
背景:宇宙射线被认为是在超新星遗迹(SNR)的冲击加速,但缺乏确凿的证据。目的:来自地面伽马射线望远镜和费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜的新数据被用来验证这一假设。一个简单的伽马射线生产效率的模型进行了比较,与测量的伽马射线光度的SNR,和GeV的TeV的流量比的SNR检查与SNR年龄的相关性。研究方法:超新星爆炸被模拟为一个不断膨胀的球形物质壳,它将周围的星际介质(ISM)扫起。壳层的累积动能为非热粒子加速提供了能量,当物质从ISM中被扫出时,SNR壳层减速。这些能量中的一部分被假定转化为宇宙射线电子或质子的能量。三种不同的粒子辐射过程-核π介子生产相互作用,非热电子韧致辐射,康普顿散射-被认为是。结果:比较了这三种方法的γ射线产生效率和信噪比。我们的研究结果表明,超新星遗迹在>~10^4年时伽马射线亮度变低,这与超新星遗迹加速宇宙射线的假设是一致的,即超新星遗迹将动能耗散为非热宇宙射线的效率约为10%。弱的证据,增加GeV TeV的流量比与SNR年龄。
2013-04-08 astro-ph.HE
Evolution of High-energy Particle Distribution in Supernova Remnants
光谱符合34个超新星遗迹的样本(Zeng et al.,2019年)更新。进一步分析了20个具有软TeV谱的超新星遗迹的$γ$射线谱。我们发现,其中17个可以拟合在强子的情况下,一个单一的幂律离子分布的指数为$\sim$ 2.6,这是显着软比离子分布推断从$γ$射线观测的星暴星系。如果银河系宇宙射线主要是由信噪比产生的,这一结果表明,在星暴星系的信噪比可能永远不会达到一个软$γ$射线谱的阶段或逃逸的高能粒子从信噪比达到这个阶段之前,软$γ$射线谱的信噪比的贡献占主导地位的银河系宇宙射线。
2019-11-18 astro-ph.HE hep-ph
X-ray supernova remnants in the starburst region of M82
我们使用钱德拉X射线天文台的存档数据,在M82的星爆区寻找X射线超新星遗迹(SNRs),总有效曝光时间为620 ks,X射线光谱选择。Fe xxv在6.7 keV处的强线发射是年轻SNR的热冲击气体的特征光谱特征,并且在由X射线双星填充的区域中的离散源中是独特的。我们选择了候选人使用窄带成像针对线过剩,并确定了六个(可能是第七个)X射线SNR。两个以前已知的例子被我们的选择恢复。其中五颗有射电对应物,包括2008年发现的射电超新星SN 2008 iz。它的硬X射线谱具有蓝移的Fe K特征,v ~ -2700 km/s,这两个特征都表明它的年轻。所选信噪比的4-8 keV亮度范围为(0.3-3)e38 erg/s。我们粗略估计了超新星速率,假设更明亮的SNR是年轻的,发现0.06(0.03-0.13)/年,与无线电观测估计的超新星速率和普遍认为的M82恒星形成速率一致,尽管假设的有效性值得怀疑。由选定的X射线信噪比产生的Fe xxv光度之和占M82中心区域观测到的Fe xxv总光度的一半。我们简要地讨论了它的影响,星暴风和Fe二十五排放更明亮的星暴星系。
2021-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gas Kinematics and Cosmic-Ray Acceleration in the Gamma-ray SNRs W41 and G22.7-0.2
Gifu University(岐阜大学);Nagoya University(名古屋大学);Kagoshima University(鹿儿岛大学);The University of Adelaide(阿德莱德大学);Western Sydney University(西悉尼大学)
研究W41和G22.7-0.2的气体动力学及宇宙射线加速,发现其质子能量与超新星爆炸能量的关系。
2026-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Candidate radio supernova remnants observed by the GLEAM survey over $345^\circ < l < 60^\circ$ and $180^\circ < l < 240^\circ$
我们研究了银河系和河外全天空默奇森宽场阵列(GLEAM)调查的最新数据,包括$345^\circ < l < 60^\circ$,$180^\circ < l < 240^\circ$,使用这些数据和宽场红外巡天探测器的数据来跟踪其他来源的候选超新星遗迹。在该地区提出的101个候选地区中,我们能够明确确认10个为SNRs,暂时确认2个为SNRs,并将5个重新分类为Hii地区。另外两个在我们的图像中可以检测到,但很难分类;剩下的82个在这些数据中无法检测到。我们还调查了18个未分类的多阵列银河平面成像巡天(MAGPIS)候选SNR,新确认了三个SNR,将两个重新分类为Hii区域,并探索了另外两个不寻常的光谱和形态。
2019-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Recent Observations of Supernova Remnants 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VERITAS最近对SNRs的观测,包括来自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。
2011-11-09 astro-ph.HE
Exploration of Galactic γ-Ray Supernova Remnants
新一代甚高能望远镜阵列已经探测到超过120 TeV的γ射线源。对这些伽马射线源的多波长观测已被证明在揭示其性质方面是强大的。未来的射电望远镜阵列如ASKAP和FAST由于其更好的灵敏度和分辨率,可能会发现更多的微弱(扩展)射电源,可能会识别更多以前未识别的γ射线源,并为未来的甚高能量地面望远镜如LHAASO的深探测设置许多新的目标。本文总结了迄今为止已知的有或无射电辐射的银河系γ射线超新星遗迹(SNRs),其中包括一些值得优先考虑的SNRs。
2013-02-01 astro-ph.GA 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
A Deep Observation of Gamma-ray Emission from Cassiopeia A using VERITAS
超新星遗迹(SNRs)一直被认为是银河系内宇宙射线扩散激波加速过程的主要候选者。SNRs和宇宙射线之间的联系得到了年轻和中年SNRs高能(HE; 100 MeV至100 GeV)和甚高能(VHE; 100 GeV至100 TeV)伽马射线探测的支持。然而,对伽马射线观测的解释并不是唯一的。这是因为伽马射线既可以由电子通过非热韧致辐射和逆康普顿散射产生,也可以由质子通过质子-质子碰撞和随后的中性π衰变产生。为了解开和量化电子和质子对伽马射线通量的贡献,有必要在广泛的伽马射线能量范围内精确测量SNR的光谱和形态。仙后座A(Cas A)是一个年轻的SNR(~ 350年),在无线电和X射线中很明亮。它已经被费米-LAT探测到是HE伽马射线中的亮点源,被HEGRA、MAGIC和VERITAS探测到是VHE伽马射线中的亮点源。使用VERITAS观察Cas A超过60小时,是已公布暴露量的三倍。观测时间跨度为2007-2013年,其中一半的数据是在大天顶角下采集的,以将有效面积提高到几TeV以上。我们将从完整的数据集中呈现详细的光谱和形态结果。
2016-06-27 astro-ph.HE
Systematically characterizing regions of the First Fermi-LAT SNR Catalog
虽然超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是强大的宇宙射线加速器,但间接证据来自少数经过充分研究的案例。在这里,我们系统地确定费米大面积望远镜(LAT)从所有已知的银河系SNR检测到的伽马射线发射,将它们从银河系平面中宇宙射线产生的光子的海洋中分离出来。使用LAT数据,我们的特点是1-100 GeV的排放在279个地区含有信噪比,占系统的不确定性所造成的源混淆和仪器响应。我们还开发了一种方法来探索一些系统的影响SNR性能所造成的星际发射(IEM)的建模。IEM对SNR所在区域的伽马射线发射有很大贡献。为了探索系统性,我们考虑不同的模型构造方法,不同的模型输入参数,并独立地将模型组件拟合到伽马射线数据。我们将详细描述这种分析方法。在第一费米LAT SNR目录中,使用与无线电位置的空间重叠,有30个源被分类为SNR。对于所有剩余的区域,我们评估了SNR排放的上限。在这项工作中,我们将提出一项研究的总特征的信噪比,如GeV和无线电的大小以及通量和光谱指数和TeV之间的比较。
2015-07-13 astro-ph.HE
TeV γ-ray observations of the young synchrotron-dominated SNRs G1.9+0.3 and G330.2+1.0 with H.E.S.S
壳型超新星遗迹(SNRs)G1.9+0.3和G330.2+1.0的X射线发射的非热性质表明这两个物体的激波前沿存在强烈的粒子加速。这表明信噪比是极高能(VHE; E $>$ 0.1 TeV)γ射线观测的主要候选者。G1.9+0.3最近被确定为银河系中最年轻的已知SNR,也为研究VHE域中SNR演变的最早阶段提供了独特的机会。这项工作的目的是探测VHE的γ射线发射水平从两个SNR和使用它来约束它们的物理特性。使用H.E.S.S.进行观察。(High能源立体系统)切伦科夫望远镜阵列在2004-2010年的六年多时间里。获得的数据具有67小时的有效寿命为G1.9+0.3和16小时的G330.2+1.0。数据分析的背景下,目前可用的多波长观测和轻子和强子粒子加速方案的框架。G1.9+0.3或G330.2+1.0细胞均未检测到明显的γ射线信号。对于假定的谱指数r = 2.5,来自G1.9+0.3和G330.2+1.0的TeV通量的上限(99%置信水平)分别设定为高于0.26 TeV的5.6 $\times$ 10 $^{-13}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$和高于0.38 TeV的3.2 $\times$ 10 $^{-12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在一个轻子区的情况下,这些上限意味着内部磁场的下限,对于G1.9+0.3,B $_{\mathrm{G1.9…
2014-04-06 astro-ph.HE
Probing maximum energy of cosmic rays in SNR through gamma rays and neutrinos from the molecular clouds around SNR W28
银河系宇宙射线一般认为起源于超新星遗迹(SNRs),是由超新星遗迹膨胀驱动的超新星爆炸波中的扩散激波加速(DSA)过程产生的。宇宙线模型信噪比起源的一个关键问题是超新星激波中宇宙线粒子可获得的最大能量。最近有人提出,由于加速的宇宙射线引起的磁波的增长,在年轻的SNR中可能会发生激波处的有效磁场强度的放大,因此,SNR中宇宙射线所获得的最大能量可能达到膝能,而不是先前在正常磁场情况下预测的$\sim 200$ TeV。在目前的工作中,我们调查的影响TeV的伽马射线和中微子通量的分子云与SNR W28相互作用的最大能量的情况。作者计算伽马射线和中微子通量假设两个不同的值的最大能量达到宇宙射线在SNR,从CR在附近的分子云的相互作用。质子和原子核都被认为是加速粒子和靶物质。我们的研究结果表明,宇宙射线在信噪比的最大能量的问题,可以通过即将到来的伽马射线实验,大型高海拔空气簇射天文台(LHAASO)的观测解决。然而,从分子云中估计的中微子通量是目前/不久的将来一代中微子望远镜所无法达到的。
2019-05-18 astro-ph.HE
The properties of gamma-ray images of supernova remnants due to proton-proton interactions
MAGIC和H.E.S.S实验是第一个在TeV伽马射线中产生超新星遗迹(SNR)图像的实验。伽马射线由电子(由于逆康普顿散射)或质子(由于π衰变)产生。我们提出了一种方法来合成由于强子发射的Sedov信噪比的γ射线图像。该模型是在一个经典的框架内开发的质子加速和流体动力学的冲击在一个均匀的星际介质,它包括相对论质子的能量损失,由于pp相互作用。我们的计算表明,这些损失是重要的,只有大密度的质子,因为它可能是在超新星激波与分子云的相互作用的情况下。数值模拟被用来合成强子TeV γ射线的径向轮廓。
2011-09-10 astro-ph.HE
A detailed study of Gamma-ray emission from Cassiopeia A using VERITAS
超新星遗迹(SNRs)一直被认为是银河系内宇宙射线通过扩散激波加速的主要候选场所。SNRs和宇宙射线之间的联系得到了年轻和中年SNRs高能(HE; 100 MeV至100 GeV)和甚高能(VHE; 100 GeV至100 TeV)伽马射线探测的支持。然而,对伽马射线观测的解释并不是唯一的。这是因为伽马射线可以由电子通过非热韧致辐射和逆康普顿散射产生,也可以由质子通过质子-质子碰撞和随后的中性π介子衰变产生。为了解开和量化电子和质子对伽马射线通量的贡献,有必要在广泛的伽马射线能量范围内精确测量SNR的光谱和形态。仙后座A(Cas A)是一个年轻的SNR(350年),它在无线电和X射线中很明亮。它已经被费米-LAT探测到是HE伽马射线中的亮点源,被HEGRA、MAGIC和VERITAS探测到是VHE伽马射线中的亮点源。已使用VERITAS对Cas A进行了超过60小时的观察--是已发布暴露量的三倍。这些观测是在2007年至2013年期间在广泛的天顶角范围内进行的。特别是,总数据的一半是在大天顶角下采集的,以提高有效面积超过几个TeV。在这里,我们将介绍完整数据集的详细光谱和形态结果。
2015-08-29 astro-ph.HE
Hadronic gamma-ray images of Sedov supernova remnants
许多现代高能天体物理学实验都能在TeV和GeV的伽马射线中产生超新星遗迹的图像。相对论电子(由于逆康普顿散射)或质子(由于π衰变)可能是造成这种发射的原因。特别是,宽带光谱的信噪比可以解释轻子和强子的情况。另一类观测数据,即信噪比图像,是实验信息的重要组成部分。我们提出了一种方法来模拟在均匀介质和磁场中的Sedov信噪比的γ射线图像,由于强子发射。这些伽马射线被认为是激波下游加速质子与热质子的非弹性碰撞产生的介子衰变的结果--一个模型与SNR相关,但没有激波-云相互作用的确切证实,例如SN 1006。数值合成了壳状信噪比的表面亮度分布的一些配置。导出了激波附近强子γ射线亮度的方位和径向变化的近似解析公式。确定了图像的性质以及决定表面亮度分布的主要因素。讨论了与SN 1006有关的一些结论。
2011-09-12 astro-ph.HE
Deep observations of Cas A with MAGIC indicate it is no PeVatron
人们普遍认为,银河系宇宙射线(CR)在超新星遗迹(SNRs)中通过扩散激波加速过程被加速。在这种情况下,粒子应该被加速到大约1 PeV的能量(所谓的膝盖)并发射伽马射线。为了验证这一假设,需要精确测量TeV能量下年轻SNR的伽马射线谱。在已知的信噪比中,Cassiopea A(Cas A)似乎是此类研究的最佳候选者之一,因为它相对年轻(约300年),并且主要在无线电和X射线波段进行研究,这限制了测试发射模型的基本参数。在这里,我们介绍了2014年12月至2016年10月期间MAGIC成像大气切伦科夫望远镜对Cas A观测的多年活动的结果,总共获得了158小时的高质量数据。我们获得了从$\sim$ 100 GeV到$\sim$ 10 TeV的源的光谱,并假设它遵循幂律分布,有和没有指数截止。我们发现,第一次在非常高的能量制度(VHE,$\gtrsim$ 50 GeV),目前的截止在Cas A的观测证据:指数截止在约3.5 TeV是首选与4.6 $σ$的意义超过一个纯粹的幂律的情况。假设TeV的伽马射线是由强子过程产生的,并且没有明显的宇宙射线扩散,这表明Cas A在目前的年龄不是PeV加速器。
2017-09-01 astro-ph.HE
Study of high energy cosmic ray acceleration in Tycho SNR with VERITAS
超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是银河系宇宙射线(GCR)的主要加速器,其能量可达膝盖区域。最近用Fermi-LAT对IC 443和W 44中的π凸点进行的测量显示了SNR中强子粒子加速的间接证据。但是,SNRs是否是GCR加速的动力来源,一直到膝盖区域仍然是一个悬而未决的问题。Tycho是这项研究的一个很有前途的目标,因为它已被广泛研究,从IR到TeV的多波长观测,它是一个年轻的Ia型SNR位于一个相对干净的环境。虽然最近开发的模型普遍同意可能的强子起源的伽玛射线发射从第谷,模型的细节有很大的不同,因为目前的数据在GeV-TeV的范围是弱约束。自首次检测以来,VERITAS的数据量增加了40%以上。我们最近还升级了望远镜相机和分析包,这将使我们能够将测量扩展到更低和更高的能量。在这次演讲中,我提出了更新的VHE伽玛射线测量的第谷与VERITAS,专注于额外的数据在强子GCR加速模型的背景下的解释。
2013-08-02 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from middle-aged supernova remnants interacting with molecular clouds: the challenge for current models
我们比较了10个与分子云相互作用的中龄超新星遗迹(SNRs)的$γ$射线谱,并与常用的逃逸模型和直接相互作用模型的预测结果进行了比较。据发现,$γ$射线数据是不一致的逃逸的情况下统计,因为它预测的多样性的光谱形状,这是没有观察到的。这种不一致性表明逃逸模型中采用的自由逃逸边界不是一个很好的近似,这对我们理解宇宙线在信噪比中的逃逸提出了挑战。此外,我们表明,环境CR是潜在的重要的$γ$ -射线发射的照射MC外部W28和W 44。在直接相互作用的情况下,包括再加速的预先存在的CR和绝热压缩的模型是能够解释从大多数SNR的排放。TeV数据中所示的分散性自然地由SNR中CR粒子的不同加速时间来解释。预先存在的CR的再加速表明种子粒子的转变,这是从年轻SNR中的热注入种子粒子到老SNR中的环境CR。这种转变需要通过未来的多波长观测来检验。最后,我们提出没有MC相互作用的辐射SNR也能够产生大量的$γ$射线发射。一个很好的候选人是S147。随着费米数据和CTA的积累,我们希望在未来发现更多像S147这样的残骸。
2018-04-23 astro-ph.HE
Supernova remnants and candidates detected in the XMM-Newton M31 large survey
我们对M31的XMM-Newton大型计划巡天中发现的M31中的超新星遗迹(SNR)和候选者进行了分析。SNRs是星系中明亮的X射线源之一。它们是一个星系最近恒星形成活动和它们演化的星际环境的良好指标。通过将M31中源的X射线数据与光学数据以及光学和无线电目录相结合,我们的目标是编制一个完整的,修订的M31中发射X射线的SNRs列表,研究它们的光度和空间分布,并了解最亮SNRs的X射线光谱。我们使用XMM-牛顿数据分析了12个最亮SNR和候选者的X射线光谱。这四个最亮的光源使我们能够进行更详细的光谱分析,并比较不同的模型来描述它们的光谱。对于所有的M31大型项目源,我们在本星系团星系巡天的Ha、[Sii]和[Oiii]图像上寻找光学对应物。我们确认21个X射线源作为已知SNR的对应物。此外,我们确定了五个新的X射线源的X射线和光学发射信噪比。17个源不再被视为SNR候选。因此,我们根据它们的X射线,光学和无线电发射,创建了M31中26个X射线SNR和20个候选者的列表,这是M31中X射线SNR的最新完整列表。最亮的信噪比在0.35 - 2.0 keV波段的X射线亮度高达8 x 10^36 erg/s。
2012-06-21 astro-ph.HE
A search for VHE counterparts of Galactic Fermi bright sources and MeV to TeV spectral characterization
极高能(VHE;在许多天体上都探测到了伽马射线,例如脉冲星风星云(PWNe)、超新星遗迹(SNRs)、巨分子云、伽马射线双星、银河系中心、活动星系核(AGN)、射电星系、星暴星系,以及可能的恒星形成区。在较低的能量下,使用费米望远镜上的大面积望远镜(LAT)进行的观测提供了一组丰富的数据,可用于研究宇宙加速器在MeV至TeV能带中的行为。特别是,与以前的仪器相比,目前望远镜在两个波段的角分辨率都有所提高,这大大减少了源的混淆,并有助于在较低能量下识别相关的对应物。本文对与银河系费米/LAT亮源空间重合的VHE γ射线源进行了全面的搜索,并对重合源的MeV到TeV谱进行了比较。结果发现,明亮的LAT GeV源与TeV源相关,与以前的研究使用EGRET数据。此外,一个单一的光谱分量似乎无法描述的MeV到TeV的光谱的许多重合的GeV/TeV源。有人认为,伽马射线双星可能伴随着VHE伽马射线发射星云,这一假设可以通过对这些双星的VHE观测来验证。
2010-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE