X-ray emission from Westerlund 2 detected by SRG/ART-XC and Chandra: search for radiation of TeV leptons
本研究利用SRG/ART-XC和Chandra数据分析了Westerlund 2的X射线辐射,发现其光谱需要非热幂律分量来解释,该分量可能源于多TeV电子和正电子的同步辐射。
2023-09-07 astro-ph.HE
EWOCS VII : Unveiling the faint diffuse X-ray emission in Westerlund 1
Universidad Nacional de Río Negro(里奥内格罗国立大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Space Sciences STAR Institute, University of Liège(列日大学空间科学STAR研究所);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Astronomisches Rechen-Institut(天文计算研究所);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana(意大利国家天体物理研究所巴勒莫G.S.瓦伊亚天文台);Dipartimento di Fisica e Chimica E. Segrè, Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学E.塞格雷物理化学系);Instituto de Astronomı́a y Fı́sica del Espacio (CONICET-UBA)(空间天体物理学研究所(CONICET-UBA));School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);The William H. Miller III Dept. of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学威廉H米勒三世物理与天文系)
本研究针对近邻超大质量星团Westerlund 1,利用钱德拉ACIS-I观测数据分离点源后分析其弥散X射线辐射,揭示了不同区域的辐射机制及星团风性质,为恒星反馈研究提供了关键观测依据。
2026-08-24 astro-ph.HE
A deep spectromorphological study of the $γ$-ray emission surrounding the young massive stellar cluster Westerlund 1
年轻的大质量星团是极端的环境,并可能提供有效的粒子加速手段。事实上,它们越来越被认为是银河系内加速的宇宙射线(CR)的重要组成部分。韦斯特伦德1号是银河系中已知最大的年轻星团,是研究这一假说的主要候选者。虽然非常高能量的$γ$射线源HESS J1646-458过去曾在Westerlund 1附近被探测到,但它的关联并不能被确定。我们的目标是确定物理过程负责的$γ$射线发射周围Westerlund 1,从而更好地了解大规模的星团在银河系CR加速的作用。使用高能立体系统(H.E.S.S.)记录的164小时数据,我们对HESS J1646-458的$γ$ -射线发射进行了深入的光谱形态学研究。我们还采用了H I和CO的观测区域来推断存在的气体,可以作为目标材料的相互作用的加速CR。我们检测到大规模($\sim 2^\circ$直径)$γ$射线发射与复杂的形态,表现出壳状结构,并显示没有显着的变化与$γ$射线能量。发射的组合能谱扩展到几十TeV,并且在整个源区是均匀的。我们没有发现一个明确的相关性的$γ$射线发射与气体云通过H I和CO的观测。我们的结论是,在该地区的已知对象,只有韦斯特伦德1可以解释大部分的$γ$射线发射。几个CR加速位点和机制是可以想象的,并详细讨论。(节略)
2022-11-10 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission toward the massive star-forming region, W40
我们报告了在年轻恒星形成区W 40探测到高能γ射线信号。利用费米大天区望远镜(Fermi-LAT)10年的Pass 8数据,我们提取了一个扩展的伽马射线过剩区域,其显著性约为18 σ。辐射具有光子指数为2.49 +/- 0.01的光谱。电离气体含量的空间相关性有利于γ射线发射的强子起源。伽马射线产生区的宇宙射线(CR)质子总能量估计为10^47尔格。然而,这可能是局部加速器(可能是大质量恒星)在整个系统寿命期间释放的宇宙射线(CR)总能量的一小部分。如果是这样的话,W 40,以及早期从天鹅座茧、韦斯特隆德1、韦斯特隆德2、NGC 3603和30 Dor C探测到的伽马射线,支持了年轻星团是有效的CR工厂的假设。这一结果的独特之处在于,伽马射线发射是第一次从星团本身而不是从周围的“茧”中探测到的。
2020-06-03 astro-ph.HE
eROSITA X-ray Analysis of the PeVatron Candidate Westerlund 1
本研究利用eROSITA数据分析了PeVatron候选体HESS J1646-458及星团Wd 1的X射线发射,未发现同步辐射证据,据此推断磁场强度上限为7 uG,表明纯轻子、强子及混合发射模型均与结果兼容。
2025-03-05 astro-ph.HE
Extended gamma-ray emission in the vicinity of the Westerlund 1 massive star cluster and Kes 41 supernova remnant seen by the Fermi Large Area Telescope
Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学,法国国家空间研究中心,法国国家科学研究中心,天体物理研究所);Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE-Supaero)(高级航空与航天学院);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Université Bordeaux, CNRS, LP2I Bordeaux, UMR 5797(波尔多大学,法国国家科学研究中心,波尔多强相互作用与粒子物理研究所);INAF Osservatorio Astrofisico Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台)
利用费米LAT数据,在Westerlund 1星团和Kes 41超新星遗迹附近发现三个扩展伽马射线发射成分,支持中间尺度发射结构的存在。
2026-09-10 astro-ph.HE
EWOCS-II: X-ray properties of the Wolf-Rayet stars in the young Galactic super star cluster Westerlund 1
基于 Chandra 观测,对 Westerlund 1 星团中 WR 星进行最深入的 X 射线研究,探测到 20 颗 WR 星,首次探测到 Fe XXV 发射线,并估计极高二元率(≥92%),表明双星性对形成丰富 WR 星群至关重要。
2024-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
EWOCS-I: The catalog of X-ray sources in Westerlund 1 from the Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey
本研究发布EWOCS项目的Westerlund 1 X射线源星表,结合钱德拉望远镜新观测与存档数据,经探测验证得到5963个源,实现高灵敏度探测,为研究超大质量星团环境提供关键观测数据。
2023-12-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of diffuse gamma-ray emission near the young massive cluster NGC 3603
我们报道了费米大天区望远镜对年轻大质量星团NGC3603方向的扩展伽马射线辐射的探测。从1 GeV到250 GeV的发射显示出光子指数为2.3的硬光谱。该结构的大尺寸和高亮度使其不太可能是脉冲星风星云。另一方面,与电离气体的空间相关性表明强子起源。假设γ射线是在宇宙射线与周围气体相互作用中产生的,则宇宙射线质子的总能量估计为$10^{50} ~\rm erg$量级。环境和光谱特征与天鹅茧有显著的相似性。它揭示了年轻的星团可能是一个伽马射线源群体,他们可以潜在地加速银河系宇宙射线的显着部分。
2016-12-07 astro-ph.HE
Diffuse emission of TeV Neutrinos and Gamma-rays from young pulsars by Photo-meson interaction in the galaxy
一般认为,年轻的快速旋转的质子星是粒子加速的重要场所,如果磁矩反平行于自旋轴($\vecμ\cdot\vecΩ<0$),质子可以在极帽区以上被加速到相对论能量。为了获得TeV的银河系扩散中微子和γ射线,首先,我们用蒙特卡罗(MC)方法在银河系中产生了年龄小于$10^6$ yrs的年轻中微子样本;其次,高能质子与软X射线光子相互作用,通过光子过程产生中微子和高能γ射线($p+γ\rightarrow Δ^+\rightarrow n+π^+/p+π^0$),这些X射线光子来自于中子星表面。结果表明,中微子的TeV扩散通量低于背景通量,这表明目前的中微子望远镜很难探测到它。
2013-04-14 astro-ph.HE
Detection of extended gamma-ray emission in the vicinity of Cl Danks 1 and 2
本文利用 Fermi 望远镜 15 年数据在 G305 恒星形成区探测到延展伽马射线源,发现其具有 π介子凸起特征,总宇宙线质子能量达 $10^{49}\ \rm erg$,支持年轻大质量星团是宇宙线加速器的假设。
2024-06-05 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission from the vicinity of young massive star cluster RSGC 1
我们报告费米大天区望远镜(Fermi-LAT)探测到的年轻大质量星团RSGC 1的伽马射线辐射。使用最新的源目录和漫射背景模型,我们发现该区域的漫射伽马射线发射可以分解为三个不同的分量。来自HESS J1837-069区域的GeV伽马射线发射具有1.83 $\pm$ 0.08的光子指数。结合HESS和MAGIC的观测数据,我们认为该区域的γ射线辐射可能来自脉冲星风星云(PWN)。来自西北部(A区)的伽马射线发射可以用半长轴和半短轴分别为0.5 $^{\circ}$和0.25 $^{\circ}$的椭圆来模拟。GeV发射具有光子指数为2.05 $\pm$ 0.02的硬光谱,并且与TeV源MAGIC J1835-069部分一致。该区域γ射线辐射的可能来源是被SNR G24.7+0.6或/和OB星团G25.18+0.26加速的宇宙射线(CR)与周围气体云的相互作用。从东南区域(区域B)的GeV伽马射线发射可以被建模为半长轴和半短轴分别为0.9 $^{\circ}$和0.5 $^{\circ}$的椭圆,并且还揭示了硬伽马射线谱。我们认为,最可能的起源是在年轻的大质量星团RSGC 1的加速质子与周围的气体云的相互作用,和宇宙射线(CR)质子的总能量估计高达$\sim$ 1 × 10 $^{50}$尔格。
2020-06-03 astro-ph.HE
Contribution of young massive star clusters to Galactic diffuse $γ$-ray emission
本文基于局地年轻大质量星团性质构建合成族群,模拟其集体星风终止激波加速宇宙线产生的强子型γ射线,指出未分辨星团尤其在内银河显著贡献弥散辐射。
2025-01-20 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma-rays from star clusters
我们证明,年轻的星团有一个$γ$射线表面亮度的弥漫银河系发射(DGE)相媲美,并估计,他们的天空覆盖范围内的银河系的方向超过统一。因此,我们认为,它们构成了DGE的一个重要部分。
2020-08-25 astro-ph.HE
Ultrahard spectra of PeV neutrinos from supernovae in compact star clusters
星暴区有许多年轻的大质量恒星和超新星遗迹形成的强大恒星风,是高能宇宙线加速的有利场所。超新星冲击波与来自年轻恒星的致密星团的快风碰撞,使质子加速到远高于孤立SN中扩散冲击波加速的标准极限的能量。在这样的风超新星PeV加速器中,质子光谱很硬,在光谱的高能端有很大的通量,在非弹性核碰撞中产生大量的伽马射线和中微子。我们认为,在银河系Westerlund 1星系团的SN冲击可能会加速质子约40 PeV。一旦加速,这些CR将扩散到周围的稠密云层中,并产生中微子,其通量足以解释冰立方天文台从银河系内部检测到的一部分事件。
2015-09-12 astro-ph.HE
Core-collapse supernova inside the core of a young massive star cluster: 3D MHD simulations
本文通过三维MHD模拟研究类似Westerlund 1的年轻大质量星团内部超新星爆发,量化其弛豫、X射线辐射、磁场填充及高能粒子加速条件。
2023-11-03 astro-ph.HE
Wolf-Rayet stars in young massive star clusters as potential sources of Galactic cosmic rays
对于大多数元素来说,在宇宙射线(CR)中看到的同位素比率与太阳风中的相似。最重要的例外是$^{22}$ Ne/ $^{20}$ Ne,其中CR值是$\sim 5$乘以太阳风。根据最新的核合成模型,大量的$^{22}\mathrm{Ne}$产生于沃尔夫-拉叶星(WR)。在碳序WR星的风中,即,WC星的同位素比值$^{22}\mathrm{Ne}$ / $^{20}\mathrm{Ne}$可能比太阳风中的大得多。在这里,我们认为产生的CR的$^{22}\mathrm{Ne}$ -丰富的WR风的年轻的大质量恒星,如韦斯特伦德~1紧凑的集群。我们假设,有效的CR加速集群发生在WR的寿命在合奏的冲击波从多个大质量的恒星风。我们估计所有银河系的CR的一部分,这些来源可能会产生一组给定的参数。
2019-10-18 astro-ph.HE physics.space-ph
Revisiting the Westerlund 2 Field with the H.E.S.S. Telescope Array
目标。之前对H.E.S.S.的观察望远镜阵列揭示了扩展的甚高能量(VHE; E>100 GeV)γ射线发射的存在,HESS J1023-575,与年轻的星团Westerlund 2一致。在发现时,观测到的辐射的来源并没有明确的确定,并且进行了后续观测以进一步研究这种γ射线源的性质。方法.对着疏散星团Westerlund 2的船底座区域进行了重新观测,使总曝光量增加到45.9小时。合并后的数据集包括33小时的新数据,现在允许搜索能量依赖的形态和详细的光谱。结果发现了一个新的硬谱VHE γ源HESSJ 1026 -582,其统计显著性为7σ。它的位置与费米LAT脉冲星PSR J1028-5819重合。LAT脉冲星的位置重合和射电/γ射线特征支持TeV辐射来自脉冲星风星云的假设。本文从深层H.E.S.S.的角度讨论了HESS J1023-575的性质。这些观测和最近的多波长发现,包括费米LAT脉冲星PSRJ 1022 -5746和该区域的巨型分子云。尽管VHE数据集得到了改进,但尚不可能清楚地识别HESS J1023-575发出VHE的天体,附近高能脉冲星和/或疏散星团的贡献仍然是一种可能性。
2010-09-15 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission in the vicinity of open cluster Berkeley 87
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Shanghai Key Laboratory of Space Navigation and Positioning Techniques(上海市空间导航与定位技术重点实验室);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所)
利用费米数据发现了伯灵顿87年轻大质量星团附近的弥漫性伽马射线发射,该发射具有0.36度的角扩展和2.68的光子指数,有缘故认为是由于密集气体和星团强恒星风导致的质子场景。
2026-09-23 astro-ph.HE
Discovery of extended VHE γ-ray emission from the vicinity of the young massive stellar cluster Westerlund 1
Results obtained in very-high-energy (VHE; E > 100 GeV) γ-ray observations performed with the H.E.S.S. telescope array are used to investigate particle acceleration processes in the vicinity of the young massive stellar cluster Westerlund 1 (Wd 1). Imaging of Cherenkov light from γ-ray induced particle cascades in the Earth's atmosphere is used to search for VHE γ rays from the region around Wd 1. Possible catalogued counterparts are searched for and discussed in terms of morphology and energetics of the H.E.S.S. source. The detection of the degree-scale extended VHE γ-ray source HESS J1646-45…
2011-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of Molecular and Atomic Gas associated with HESS J1646-458 (Westerlund 1): Spatial TeV Gamma-Ray and Interstellar Proton Correspondence
Gifu University(岐阜大学);Nagoya University(名古屋大学);Western Sydney University(西悉尼大学)
通过CO和HI观测,发现与年轻大质量星团Westerlund 1相关的分子云和原子云,其空间分布与TeV伽马射线壳层对应,支持强子起源模型。
2026-05-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission around the Rosette Nebula
本研究利用13年以上Fermi-LAT数据重新分析玫瑰星云GeV伽马辐射,通过引入HII气体模板改进空间模型,发现其伽马射线谱比此前结果更硬,表明玫瑰星云可能是又一个伽马射线辐射年轻大质量星团。
2023-09-17 astro-ph.HE
Detection of Diffuse Hot Gas Around the Young, Potential Superstar Cluster H72.97-69.39
本研究利用Chandra首次观测大麦哲伦云年轻潜在超星团H72.97-69.39,探测到与JWST识别的年轻恒星天体重合的弥散硬X射线热气体,其光度远低于完全约束风泡预期,揭示了早期星团恒星风反馈的能量耗散机制。
2024-12-11 astro-ph.GA 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
Deep X-ray and radio observations of the first outburst of the young magnetar Swift J1818.0-1607
Swift J1818.0-1607是一颗射电强磁星,自转周期为1.36 s,偶极磁场强度为B~ 3E 14 G,与银河系脉冲星相比非常年轻。我们在这里报告了从2020年3月第一次爆发到2021年10月使用XMM-牛顿,NuSTAR和Swift对这个年轻磁星的长期X射线监测活动,以及其硬X射线发射的积分上限。1-10 keV的磁星光谱很好地模拟了一个吸收黑体的温度为kT_BB~1.1 keV,和明显减少的半径的发射区从~0.6到~0.2公里。我们还证实了明亮的弥漫X射线发射源周围延伸之间的~ 50“和~ 110”。时序分析显示,转矩变化很大,平均自旋下降速率努度约为-2.3E-11 Hz ^[2],并且随着时间的推移,其幅度似乎在减小。我们还用Karl G. Jansky甚大阵(VLA),2021年3月22日。我们探测到了与Swift J1818.0-1607对应的射电,在3GHz处测量到S_v = 4.38+/-0.05mJy,在磁星以西约90“处有一个半环状的明亮漫射射电发射结构。我们初步认为,弥漫的X射线发射是由于尘埃散射晕和无线电结构可能与这个年轻的脉冲星的超新星遗迹,根据其形态。
2022-11-22 astro-ph.HE
Massive Stars as Major Factories of Galactic Cosmic Rays
确定本地观测到的宇宙射线(CRs)通量的主要贡献者是解决长期存在的CRs之谜的主要目标。我们报告了一个令人信服的相似性的能量和径向分布的多TeV的CR从观测中提取的非常高的能量(VHE)的$γ$ -射线对银河系中心(GC)和两个突出的集群的年轻大质量恒星,天鹅座OB 2和Westerlund 1。这种相似性我们解释为一个暗示,即负责弥漫的VHE $γ$射线发射的GC的CR是由位于GC中心的超紧凑星团加速的。推导出的CR密度随与星团距离的增加而减小的$1/r$是连续数百万年CR注入星际介质的明显特征。朝向星团的$γ$射线图像没有变亮,排除了$γ$辐射的轻子起源。母体质子的硬的、$\propto E^{-2.3}$型幂律能谱一直延续到$\sim$ 1 PeV。恒星风的动能转化为CRs的效率可以高达10%,这意味着年轻的大质量恒星可能作为质子PeVatron运行,对最高能量的银河系CRs的通量有主要贡献。
2019-03-09 astro-ph.HE
A First Look at the X-ray Population of the Young Massive Cluster VVV CL077
首次对年轻大质量星系团VVV CL 077进行了多波长分析。钱德拉对这一区域的巡天观测发现了星团中的三颗发射X射线的恒星,以及一个可能的弥散X射线成分,它从星团核心向外延伸了几角秒,在0.5 ~ 10 keV波段内的本征通量为(9+/-3 x10 ^-14 erg cm^-2 s^-1)。我们从其中两个X射线点源获得的红外光谱显示出大质量O型星大气层的典型吸收线。VVV CL 077可见范围的X射线光谱,即,半径为15”的星系团,可以用吸收功率定律来模拟,其中nH =(6+/-4 x10 ^22 cm^-2,伽马= 2+/-1。此外,VVV CL 077的X射线核心与在红外波段看到的漫射发射和射电连续谱图中的局部最大值相一致。与邻近的H II区可能的关联将使VVV CL 077位于距离约11 kpc的位置;在诺玛臂的远侧。在这个距离上,星系团宽为0.8 pc,质量密度为(1-4)x10^3 Msol pc^-3。
2015-01-02 astro-ph.HE
Galactic Diffuse Neutrino Emission from Sources beyond the Discovery Horizon
研究未分辨银河系源对弥散中微子辐射的贡献,发现其可能主导100 TeV通量,并探讨用KM3NeT或IceCube-Gen2验证该假设。
2024-02-08 astro-ph.HE
Suzaku Observation of the Fermi Cygnus Cocoon: Search for a Signature of Young Cosmic-Ray Electrons
银河系宇宙射线的起源仍然没有得到证实,但在恒星形成区发现了有希望的候选源。我们报告了一系列的X射线观测,与朱雀,对附近的恒星形成区的天鹅座X。他们的目标是比较费米LAT揭示的硬宇宙射线的$γ$射线茧上和外的漫射X射线发射。在排除点源和小尺度结构并扣除非X射线和宇宙X射线背景后,发现2- 10 ~keV的X射线强度分布随银河系纬度的增加而单调下降。这表明朱雀号探测到的大部分延伸辐射都来自银河脊。在两次观测中,我们导出了γ射线茧在2- 10 keV范围内X射线发射的$3.4 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$和$1.3 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$的上限。这些限制排除了能量在50 TeV以上的宇宙射线电子的存在,其通量水平能够解释伽马射线谱。它们与在伽马射线中观察到的TeV附近的发射截止相一致。本文还讨论了银河脊和局部弥散X射线的性质。
2015-02-04 astro-ph.HE
G11.2-0.3: The Young Remnant of a Stripped-Envelope Supernova
我们目前的结果,400-ks钱德拉观测的年轻壳超新星遗迹(SNR)G11.2 - 0.3,包含脉冲星和脉冲星风星云(PWN)。我们测量了自2000年以来壳层的平均膨胀率为每年0.0277 +/-0.0018%,这意味着年龄在1400到2400年之间,使G11.2 - 0.3成为银河系中最年轻的核心塌陷SNR之一。然而,我们发现非常高的吸收($A_V \sim 16^m \pm 2^m$),证实了近红外测定,并排除了与386 CE可能的历史SN的相关性。PWN显示出强烈的喷流和一个微弱的环面,在一个更大、更弥散的射电辐射和非热X射线区域内。中心的软热X射线发射与PWN相关,以及更详细的形态学证据表明,反向冲击已经重新加热了所有喷出物并压缩了PWN。脉冲星特征能量损失时间尺度远远超过了剩余年龄,我们认为明亮的喷流是在再压缩后产生的。相对明显的壳层和内部弥漫的硬X射线发射,在壳层的内缘增强,表明G11.2 - 0.3膨胀进入的直接星周介质是相当各向异性的。我们提出G11.2 - 0.3可能起源于一个剥离的包层祖先,在各向异性风或由于双星相互作用,几乎失去了所有的包层质量,留下了一个紧凑的核心,其快速风将先前失去的质量扫入致密的不规则壳层,并爆炸为cIIb或Ibc型超新星。
2016-02-10 astro-ph.HE
Annihilation emission from young supernova remnants
一个有希望的正电子来源是大质量恒星和超新星合成的不稳定核(如56 Ni和44 Ti)的β衰变,它通过湮灭贡献了银河系弥漫的511 keV辐射。虽然这些正电子的大部分湮灭在SNe/SNRs的喷出物,没有点源的湮灭辐射出现在积分/SPI图的511 keV的排放。我们利用年轻的本地SNe/SNRs的可检测到的湮灭发射的情况下,推导出限制内SN/SNR喷出物和它们的逃逸到CSM/ISM的MeV正电子的运输,这两个方面是至关重要的观测到的银河系511 keV的发射的理解。我们用一个简单的模型模拟了SNe/SNRs及其周围环境中~(56)Ni和~(44)Ti衰变正电子湮灭产生的~(511)keV光变曲线。我们计算了Cas A,Tycho,Kepler,SN 1006,G1.9+0.3和SN 1987 A的特定511 keV光变曲线,并将其与来自INTEGRAL/SPI观测的上限进行了比较。正电子在喷出物中湮灭的预测511 keV信号比SPI仪器的灵敏度低几个数量级,但是正电子逃离喷出物并在周围介质中湮灭的预测511 keV信号允许导出正电子逃逸分数的上限,Cas A为~13%,Tycho为~12%,开普勒的约30%,SN 1006的约33%。在SNe/SNRs中~MeV正电子的输运不能从这些天体的511 keV辐射的当前观测中得到限制,但是对它们的逃逸分数的限制与导致银河系弥漫的511 keV…
2010-06-13 astro-ph.HE
Diffuse $γ$-ray emission around the massive star forming region of Carina Nebula Complex
报道了费米大天区望远镜(Fermi-LAT)对船底座星云复合体(CNC)大质量恒星形成区的$γ$射线辐射的探测。使用最新的源目录和扩散背景模型,我们发现,在这个地区的GeV $γ$射线发射可以分解成三个不同的组件。从中心点源发射的GeV $γ$射线被认为是起源于船底座η星($η$ Car)。我们进一步发现CNC周围的扩散GeV $γ$射线发射可以用两个半径分别为0.4°(区域A)和0.75°(区域B)的高斯盘来模拟。从A区和B区得到的GeV $γ$射线辐射与导出的分子气体在天空中的投影有很好的空间一致性。A区的GeV $γ$射线辐射揭示了π介子衰变过程的特征谱形,这表明$γ$射线是由强子宇宙射线与周围气体相互作用产生的。B区的$γ$射线谱的硬光子指数为2.12 $\pm$ 0.02,与其它年轻大质量星团的硬光子指数相似。我们认为,扩散的GeV $γ$ -射线发射在区域A和区域B可能起源于加速质子与周围气体的相互作用的集群。
2022-10-04 astro-ph.HE
Unresolved and diffuse components of X-ray emission and X/K luminosity ratios in nearby early-type and late-type galaxies
我们探讨了未解决的X射线发射的性质在一个广泛的样本的星系的所有形态类型的基础上档案钱德拉数据。在去除明亮致密源后,我们研究了未分辨辐射的L_X/L_K光度比,并与太阳邻域值进行了比较。我们的结论是,未解决的排放是由四个主要组成部分,其中三个是已知的:(i)人口的微弱未解决的来源与老恒星星族。在早型星系中,2-10 keV波段的光度与恒星质量成正比,L_X/L_K =(3.1 \pm 0.9)× 10^27 erg/s/L_K,太阳;由于大的分散在气体含量的星系,我们的样本的大小是不够的,以获得可靠的标度律为这一组成部分;(三)人口的未解决的年轻恒星和年轻的恒星物体在晚型星系。它们的2-10 keV波段光度与恒星形成速率成比例关系,L_X/SFR =(1.7 \pm 0.9)× 10^38(erg/s)/(M_sun/yr);(iv)在四个古老的大质量室女座椭圆星系(M49、M60、M84、NGC 4636)中,我们发现了2-10 keV波段的异常高的X射线发射。它的存在以前没有得到承认,其性质也不清楚。虽然它似乎是更强的星系具有较强的ISM组件,它的存在不能解释的温暖ISM光谱的外推。与室女星系团的关联表明,过量的发射可能是由于在一个大质量星系的引力阱中聚集的团内气体。我们正在研究这个和其他可能性。
2011-08-11 astro-ph.HE
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
High energy particles from young supernovae: gamma-ray and neutrino connections
年轻的核心坍缩超新星(YSNe)是高能中微子和伽马射线的工厂,因为冲击加速的质子与致密的环星介质中的质子有效地相互作用。我们探讨了IIn、II-P、IIb/II-L和Ib/c型YSNe次级粒子的探测前景。发现IIn型YSNe产生最大的中微子和γ射线通量,其次是II-P型YSNe。费米-LAT和切伦科夫望远镜阵列(IceCube-Gen 2)有可能探测到IIn型YSNe,最高可达$10$ ~Mpc($4$ ~Mpc),其余的YSNe类型可以在更靠近地球的地方探测到。我们还发现,YSNe可能在扩散中微子背景中占主导地位,特别是在$10$ ~TeV和$10^3$ ~TeV之间,而它们并不构成费米LAT观测到的各向同性γ射线背景的主导成分。与此同时,IceCube高能量启动事件和费米-LAT数据已经允许我们排除YSNe模型参数空间的很大一部分,否则从这些瞬态的多波长电磁观测中推断。
2022-06-24 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emissions around the stellar cluster Berkeley 59
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Shanghai Key Laboratory of Space Navigation and Positioning Techniques(上海市空间导航与定位技术重点实验室);School of Physics and Electrical Engineering, Liupanshui Normal University(六盘水师范学院物理与电气工程学院)
利用费米-拉特数据研究贝利埃59年轻恒星团,发现弥散GeV射线,模型显示1.02度半径的径向盘,气体质量约289太阳质量,揭示宇宙射线加速效率与扩散系数关系。
2026-09-17 astro-ph.HE
Serendipitous discovery of a young cluster of galaxies at $z \sim 0.5$ projected next to the nearby tadpole galaxy KUG 1138 + 327
本文通过 Chandra X 射线与低频射电观测,在矮星系 KUG 1138+327 旁发现一个红移约 0.5 的背景年轻星系团及其偏心 AGN 产生的射电瓣,揭示了偏心 AGN 反馈对星系团内介质的潜在重要作用。
2025-08-15 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission from galactic pulsars
毫秒脉冲星是Fermi-LAT发现的第二丰富的源群。它们可能对费米LAT(IDGRB)在高纬度测量的漫射辐射有不可忽视的贡献。伽马射线源也有助于小尺度上测量的费米LAT的IDGRB的各向异性。我们的目标是评估未解决的对应的检测到的MSP人口的IDGRB和测量的各向异性产生的这个源类的最大分数的贡献。通过考虑射电和伽马射线观测约束,我们模拟了银河系中的MSP空间分布和伽马射线发射参数。通过模拟大量的MSP群体,我们计算的平均漫发射和各向异性1-西格玛上限。在2 GeV的光谱峰值所在的位置,未解决的MSP的发射,是在纬度10度以上的测量IDGRB的最多0.9%。未分辨MSP源的角功率的1-sigma上限比30度以上的费米LAT测量结果小约60倍。我们的结果表明,这种银河源类别对高纬度伽马射线天空的贡献可以忽略不计,并证实测量的漫发射的大部分强度和几何特性都可以归因于其他河外源类别。尽管如此,鉴于MSP分布,我们预计他们在低纬度地区的伽玛射线漫发射作出重大贡献。由于,沿银盘,人口的年轻脉冲星克服了在数量上的MSP之一,我们计算的伽马射线辐射从整个人口的未解决的脉冲星在两个低纬度地区:内银河系和银河系中心。
2014-11-04 astro-ph.HE
Stellar-wind feedback and magnetic fields around young compact star clusters: 3D MHD simulations
本研究通过三维理想磁流体动力学模拟,揭示致密年轻星团中恒星风相互作用产生复杂磁场和激波结构,并自然解释TeV伽马射线观测,排除PeV加速可能。
2025-03-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Searches for Axions from Super Star Clusters
轴子可能在恒星核心内大量产生,然后在银河系磁场中转化为可观测的X射线。我们专注于五重和Westerlund 1超级星团,其中拥有大量的热,年轻的恒星,包括沃尔夫-拉叶星,这些恒星通过轴子-光子耦合有效地产生轴子。我们使用银河系磁场模型来计算预期的X射线通量从这些集群发射的轴子本地。然后,我们将轴子模型预测与档案核光谱望远镜阵列(NuSTAR)从10 - 80千电子伏的数据相结合,寻找轴子的证据。我们没有发现有意义的证据,轴子和约束质量$m_a \lesssim 5 \times 10^{-11}$ eV的轴子-光子耦合$g_{aγγ} \lesssim 3.6 \times 10^{-12}$ GeV $^{-1}$在95\%的置信度。
2021-03-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Galaxy collisions as a mechanism of ultra diffuse galaxy (UDG) formation
我们提出了超弥散星系形成的一种可能机制:UDG可能是星系中心碰撞的结果。如果星系是年轻的,并且含有大量的气体,碰撞可能会将所有的气体踢出系统,从而强烈抑制任何进一步的恒星形成。因此,星系现在有一个非常低的表面亮度和其他典型的超扩散星系的属性。我们使用Coma集群(最近发现了许多UDG)来测试该过程的效率。该机制工作得很好,可以将相当一部分星系团人口转变为超扩散星系。由该过程形成的UDG向星团中心集中,它们的球状星团系统保持完好,与观测结果一致。预测的团簇中UDG的表面密度可以帮助我们认识UDG的形成机制,或澄清几种可能的竞争机制在工作中的相对贡献。
2017-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma rays from Galactic pulsars
年轻的超新星和毫秒级超新星的伽马射线被认为是高纬度地区{ \it Fermi}大面积望远镜(LAT)观测到的弥散伽马射线辐射的一部分。我们推导出的贡献,通过使用无线电伽马射线的信息,我们发现,它们只解释了一小部分的各向同性扩散的伽马射线背景的historars未检测到的对应。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse X-ray Emission in the Sagittarius C Complex
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Max-Planck-Institut für Extraterrestriche Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Università degli Studi dell’Insubria(因苏布里亚大学);Nanjing University(南京大学)
研究银心C复合体中星形成与非热活动的X射线特性,通过Chandra和XMM-Newton观测区分出两个X射线成分,发现可能源于年轻超新星残骸的高温等离子体。
2026-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The diffuse gamma-ray emission toward the Galactic mini starburst W43
在本文中,我们报告费米大天区望远镜(LAT)的年轻恒星形成区W43的伽玛射线辐射的检测。使用最新的源目录和扩散背景模型,扩展的伽玛射线过剩检测到的意义约为16 $σ$。伽马射线发射具有光子指数为$2.3 \pm 0.1$的光谱。我们还进行了详细的分析,在这个区域的气体含量,考虑到不透明度校正HI气柱密度。宇宙射线(CR)质子的总能量估计为$10^{48}\ \rm erg,$的数量级,假设γ射线是由加速的质子和原子核与周围气体的相互作用产生的。通过与银河系其他恒星形成区的比较,我们发现,与恒星形成率(SFR)相比,CR光度与风力的相关性更好。这一结果表明,在这些系统中,CR主要由恒星风加速
2020-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Massive Star-Forming Regions Omnibus X-Ray Catalog, Third Installment
我们提供给恒星形成社区的大规模恒星形成区(MSFR)综合X射线目录(MOXC 3)的第三部分,汇编X射线点源检测到的14个银河系MSFR和周围领域的50个档案钱德拉/ACIS观测。MOXC 3 MSFR是NGC 2264、NGC 6193、RCW 108-IR、Aur OB 1、DR 15、NGC 6231、Berkeley 87、NGC 6357、AFGL 4029、h Per(NGC 869)、NGC 281、Onsala 2S、G305和RCW 49(Wd 2);它们的距离为0.7 kpc至4.2 kpc。大多数的年轻恒星星族呈现出成团或成簇的状态;有几个包含至少两个截然不同的大质量年轻星团。MOXC 3总目录包括27,923个X射线点源。我们非常小心地识别这些领域中最微弱的X射线点源。这使我们能够消除这种点光源,揭示弥漫和包围MSFR的漫射X射线结构,通常由大质量恒星反馈的热等离子体产生。正如我们在MOXC 1和MOXC 2中所发现的,在所有MOXC 3 MSFR中,漫射X射线发射都是可追踪的;在这里,我们进行光谱拟合以研究选定漫射区域的起源。MOXC 3再一次显示了Chandra支持的MSFR高空间分辨率X射线研究的价值。
2019-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR