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
Radio observations of Supernova Remnants and the surrounding molecular gas
超新星遗迹（SNRs）被认为是银河系宇宙射线（CR）的主要来源。强SNR冲击为至少10^14 eV/核子的粒子提供了理想的加速位点。以良好的灵敏度和高角分辨率进行的SNR的无线电连续研究传达了关于SNR的三个主要方面的信息：形态、极化和频谱。基于这些信息，可以定位更高压缩和粒子加速的位置以及磁场的方向和有序度，在某些情况下甚至是其强度。所有这些信息，当与周围星际气体的分布和运动学的研究补充，结果在一个非常有用的数据集，以调查的作用，信噪比作为宇宙射线加速器。在本演讲中，我分析了SNR和周围分子云的无线电观测，展示了这些研究对理解SNR作为CR工厂的作用的贡献。
2011-11-07 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
Fermi-LAT detection of extended gamma-ray emission in the vicinity of SNR G045.7$-$00.4: evidence for escaping cosmic rays interacting with the surrounding molecular clouds
本文分析了射电超新星遗迹（SNR）G045.7 $-$ 00.4附近的费米大面积射电望远镜（LAT）γ射线辐射数据。为了研究伽玛射线辐射的起源，我们还利用银河成像卷轴画的CO测量数据研究了SNR周围的大质量分子气体复合体。GeV辐射的整体大小明显大于射电形态。在3 GeV以上，GeV的辐射被分解成两个源：一个是空间一致的SNR的位置与无线电发射的大小相媲美，另一个是位于SNR的西部边界之外，空间上与周围分子云的密集区域相一致。我们认为西方源的GeV辐射可能来自于逃逸SNR并照亮周围分子云的宇宙射线。我们发现，西部源的伽马射线谱可以一致地解释这种情况下，总能量为$\sim 10^{50}{\rm erg}$在逃逸CR假设逃逸是各向同性的。
2021-11-15 astro-ph.HE
The origin of Cosmic-Rays from SNRs: confirmations and challenges after the first direct proof
到目前为止，提供一个明确的宇宙线（CR）起源的实验证据一直难以捉摸。超新星遗迹（SNR）研究表明，随着理论模型的不断完善，情况越来越复杂。中年超新星遗迹（SNR）W44最近引起了人们的关注，因为它与银河宇宙射线的起源有关。伽马射线飞行任务AGILE和Fermi首次为信噪比建立了200 MeV以下的光谱连续区，这可归因于中性π介子发射。我们的工作重点是对W44中粒子加速的所有可用数据和模型进行全球重新评估，我们的分析加强了以前对W44复杂环境的研究和观察，为更详细的建模提供了新的信息。然而，确定了强子性质的伽玛射线发射的坚实的地面上，一些理论上的挑战仍然有待解决的背景下，CR加速SNR。
2014-10-15 astro-ph.HE
Time-Dependent Escape of Cosmic Rays from Supernova Remnants, and their Interaction with Dense Media
上下文超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要来源。在SNR的演变过程中，大部分CR被限制在SNR壳内。最高能量的粒子不断地离开系统，而剩余的冷却粒子则在SNR充分膨胀和减速时被释放出来，这样激波处的磁场就不再能够限制它们了。从母体系统逃逸出来的粒子可能会与附近的分子云相互作用，通过π介子衰变产生$γ$ -射线。然而，观察到的软伽马射线光谱与分子云相互作用的一些SNR，挑战目前的非线性粒子加速理论，预测更硬的光谱。目标。我们研究逃逸粒子的光谱如何依赖于随时间变化的加速历史，在类型Ia和核心崩溃信噪比，以及不同的假设扩散系数在附近的SNR。方法.我们解决了CR输运方程的测试粒子的方法结合SNR演化的数值模拟。结果我们扩展我们的方法来计算宇宙射线加速在信噪比跟踪逃逸粒子在一个大的体积周围信噪比。我们计算了两种扩散模型的CR光谱的演变，从SNR逃逸到分子云或致密壳层。我们发现一个强大的限制CR在一个封闭的区域周围的SNR，和一个强大的稀释效应的CR，能够传播到几个SNR半径。
2012-04-17 astro-ph.HE
Gamma rays from molecular clouds illuminated by cosmic rays escaping from interacting supernova remnants
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。它们的伽马射线很可能是由宇宙射线（CR）和核子之间的非弹性碰撞产生的中性π介子衰变产生的，这表明SNRs构成了银河系CR的大部分。在这封信中，我们提供的分析解决方案的CR的分布，已经逃离了一个有限大小的区域，这自然解释了观察到的中年SNR打破幂律谱。此外，伽玛射线谱的破裂能量的典型值，1-10 GeV，自然是从恒星风动力学显示的分子云和爆炸中心之间的分离约10 pc的事实解释。我们发现四个中年SNRs（W51 C，W28，W 44和IC 443）与分子云相互作用的逃逸CR谱可能是相同的，尽管这导致了不同的γ射线谱。这一结果与最近对银河系CR传播的研究结果一致，并支持SNR确实是银河系CR的来源。
2010-08-17 astro-ph.HE
SNR G39.2-0.3, an Hadronic Cosmic Rays Accelerator
最近用伽马射线卫星获得的结果已经证实超新星遗迹是GeV强子宇宙射线的加速器。在这样的过程中，在SNR冲击中加速的CR与周围气体云中的粒子相互作用。特别是，核心坍缩SNR爆炸的丰富介质提供了一个大的目标密度来增强强子伽马射线。SNR G39.2-0.3是红外波段中最亮的SNR之一，其广泛的多波长覆盖范围允许对其从无线电到高能量的辐射进行详细建模。我们重新分析了该地区的费米-LAT数据，并将其与MWISP调查的新无线电观测结果进行了比较。从无线电到GeV能量的光谱能量分布的建模有利于伽马射线发射的强子起源，并将SNR磁场约束为至少~100 μ G。尽管有很大的磁场，目前质子的加速度似乎被限制在~10 GeV，这表明由于CO观测所追踪到的致密壁，围绕残骸的冲击波速度急剧减慢。对伽马射线谱形状的进一步研究表明，一个动力学上古老的遗迹遭受了严重的CR逃逸和加速效率的降低。伽马射线谱的低能峰也表明，加速粒子的成分可能被重核富集，这肯定是核心塌陷SNR所预期的。另外，压缩的预先存在的银河系宇宙射线的贡献进行了讨论，这是，然而，发现不太可能是伽马射线生产的主导过程。
2020-08-13 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
Interstellar protons in the TeV gamma-ray SNR HESS J1731-347:Possible evidence for the coexistence of hadronic and leptonic gamma-rays
HESS J1731-347（G353.6-0.7）是TeV γ射线SNR之一，具有壳状结构。利用~（12）CO（J=1-0）和HI数据，对星际质子的信噪比进行了新的分析。结果表明，在-90 ~-75 km/s的速度范围内，TeV的γ射线壳层与星际质子有显著的空间相关性，对应的速度范围为~5.2 kpc，比之前的图3 kpc大2倍。星际质子的总质量估计为6.4x10^4 M_sun，其中25%是原子气体。我们已经确定了冷HI气体观察到的自吸收表现出显着的对应关系与东北伽玛射线峰。虽然SNR北部的星际质子和TeV伽马射线之间的良好对应支持了TeV伽马射线的强子方案，但SNR壳的南部显示出对应关系的中断;特别是SNR壳的西南边缘显示出星际质子的显着减少了2倍。我们认为，这种差异可以解释为由于轻子伽马射线，因为这个区域与发射非热射电连续辐射和非热X射线的亮壳层相吻合，这表明HESS J1713-347的伽马射线由强子和轻子分量组成。轻子贡献则相当于总伽马射线的~ 20%。假设总伽马射线的80%是强子起源的，宇宙射线质子的总能量在1 GeV - 100 TeV的伽马射线能量范围内估计为10^49 erg。
2014-05-11 astro-ph.HE
Origin of Galactic Cosmic Rays from Supernova Remnants
我们分析了最近的测量结果的银河宇宙线（GCRs）的能量谱和光谱的非热发射超新星遗迹（SNRs），以确定其与GCR起源的SNRs的一致性。结果表明，测量的初级和次级CR核能谱以及观测到的正电子-电子比与GCR的起源一致，直到SNR中的能量为10^17 eV。现有的SNR发射数据提供了证据，有效的CR生产的SNR伴随着显着的磁场放大。在某些情况下，探测到的伽马射线发射的性质很难确定，因为关键的SNR参数是未知的或约束很差。
2014-12-25 astro-ph.HE
Detection of gamma rays around SNR HB9 and its implication to the diffusive shock-acceleration history
我们分析了\textit{Fermi} -LAT 12年观测中超新星遗迹（SNR）HB 9（G160.9+2.6）附近的GeV γ射线发射数据，以量化SNR中扩散激波加速度（DSA）的演变。在HB 9附近，有分子云，其位置与视线中的SNR壳层不一致。我们检测到显着的伽马射线发射1 GeV以上的空间符合两个突出的云区，以及从SNR壳的发射，后者是与以前的研究结果相一致。每个区的1~GeV以上能谱用简单的幂律函数$dN/dE \propto E^{-Γ}$拟合。拟合结果表明，与SNR壳层的$Γ$ = $2.55 \pm 0.10$相比，具有幂律指数$Γ$ = $1.84 \pm 0.18$和$1.84 \pm 0.14$的谱更硬。从云区观察到的光谱与理论上预期的伽马射线发射是一致的，这些伽马射线发射起源于从SNR HB 9逃逸的质子，在那里粒子可以被加速到比目前壳层更高的能量。所得的扩散系数在附近的SNR是可比的银河系的平均值。
2022-03-07 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
Non-thermal images of SN 1006: from radio to gamma-rays
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要来源。1995年发现SN 1006的X射线谱中的非热成分，并利用H.E.S.S. S探测到一系列SNRs。加强对信噪比的调查。SN 1006仍然是高能天体物理学中最有趣的天体之一。被激波加速的电子是射电、X射线（通过同步辐射）和γ射线（通过逆康普顿过程）中的非热辐射源。SN 1006的实验图像在所有这些波段都是已知的，包括非常高能量的γ射线范围。因此，一个重要的任务是模拟SNR中的表面亮度的分布。我们发展了一种方法来合成SNR地图由于非热辐射的电子在无线电，X射线和γ射线。特别是，该方法考虑到粒子的注入和磁场的行为，在冲击与不同的结晶度，以及下游的电子的辐射损失的冲击。该方法被用来模拟SN 1006的图像。这些图像与射电和X射线的观测结果有很好的相关性，但与γ射线的观测结果没有相关性。为了在γ射线范围内重合，需要增大参数η和E_{f}。
2011-09-10 astro-ph.HE
Two-Step Acceleration Model of Cosmic Rays at Middle-Aged SNR
最近对中年超新星遗迹的伽马射线观测揭示了一个神秘的破幂律谱。利用三维磁流体动力学模拟，我们表明，超新星爆炸波和星际云之间的相互作用形成的热不稳定性产生多个反射冲击。反射激波的典型马赫数为M ~ 2，这取决于云与云之间的密度差。这些次级冲击波可以进一步激发最初在爆炸波冲击波中加速的宇宙射线粒子。这种“两步”加速方案再现了观测到的伽马射线谱，并预测了高能谱指数约为3至4。
2010-10-04 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays by young core-collapse supernova remnants
上下文超新星遗迹（SNRs）被认为是银河系宇宙射线源的主要候选者。根据扩散冲击加速理论，SNR冲击产生指数为s = 2的幂律谱，可能在高能量下非线性地修改为更硬的谱。信噪比的观测通常表明粒子光谱比这更柔和，并显示出经典理论所不期望的特征。标准方法的已知缺点是假设SNR在均匀环境中演化，并且反向冲击不会加速粒子。放松这些假设增加了问题的复杂性，因为人们需要可靠的流体动力学数据的等离子体流以及良好的估计磁场（MF）在反向冲击。目标。我们发现，这两个因素是特别重要的年轻的核心崩溃SNR的演化在一个复杂的拱星介质中形成的风的祖星建模时。方法.我们使用高分辨率的数值模拟的SNR的流体动力学演化。而不是参数化的MF配置文件内的SNR，我们遵循平流的冻结MF内的SNR，从而获得的B场值在所有位置，特别是在反向冲击。为了模拟宇宙线加速，我们在测试粒子近似下求解了宇宙线输运方程。结果我们发现，复杂的等离子体流配置文件的核心崩溃信噪比显着修改的粒子光谱。此外，反向冲击强烈影响发射光谱和表面亮度。
2013-03-12 astro-ph.HE
Modeling the multiwavelength emission from G73.9+0.9: Gamma-rays from a SNR-MC interaction
G73.9+0.9被归类为可能的壳型超新星遗迹（SNR），尽管也有人认为该天体可能是脉冲星风星云（PWN）。本文提出了G73.9+0.9从射电到γ射线的非热辐射的宽带模型。该模型包括一个新的伽马射线观测获得的7年的数据分析从费米-LAT望远镜。在200 MeV以上，源被检测到具有13-sigma的显著性，并且辐射的光谱最好由指数为-2.5的幂律来描述。轻子机制很难与测得的射电和伽马射线SED相一致。高能辐射的PWN起源也不太可能，因为该地区没有探测到X射线辐射和X射线辐射，以及伽马射线光谱的形状。考虑到该物体与分子云相互作用的可能性，高能辐射的强子起源更有可能，并且推导出了导致这种辐射的宇宙射线的光谱特性。
2015-09-12 astro-ph.HE
A young SNR illuminating nearby Molecular Clouds with cosmic rays
超新星遗迹HESS J1731 - 347显示出强烈的非热TeV伽马射线和X射线辐射，因此该物体目前正在将粒子加速到非常高的能量。这个年轻的SNR的一个显着特征是附近（投影约30 pc）的扩展源HESS J1729 - 345，目前尚未确定，但在空间投影与已知的分子云（MC）相吻合。我们模拟SNR的演变，以探讨从HESS J1729 - 345的TeV的排放可以解释为失控的强子宇宙射线（CR），照亮这些MC的排放。HESS J1729 - 345和HESS J1731 - 347的观测数据可以用HESS J1731 - 347的核心坍缩SN模型重现。从不同的祖星和他们的前超新星环境，我们模型潜在的SNR的演变历史，随着CR加速的SNR和CR的扩散。根据~（12）CO数据，采用距源3.2kpc的距离，给出了MCs的简化三维结构。针对非均匀环境，建立了一个基于蒙特卡罗的逃逸CR扩散模型。当采用祖星质量在20和25太阳质量之间的场景时，可以很容易地解释X射线数据所暗示的快速SNR前向冲击速度，其中SNR冲击目前仍在主序星（MS）泡内扩展。HESS J1729 - 345的TeV能谱与逃逸SNR的最高能量CR的发射相吻合，并使用了星系间CR的标准扩散系数。HESS J1729 - 345的TeV像可以用合理的MC三维结构来解释。在这个模型中，来自SNR本身的TeV发射以轻子发射为主。我们还…
2016-05-02 astro-ph.HE
An interacting molecular cloud scenario for production of gamma-rays and neutrinos from MAGIC J1835-069, and MAGIC J1837-073
最近，MAGIC望远镜在射电SNR G24.7+0.6附近的银道面上观测到三个TeV伽马射线扩展源。其中，PWN HESS J1837-069是HESS天文台在其第一次银道平面巡天期间发现的。另外两个源，MAGIC J1835-069和MAGIC J1837-073是首次在如此高的能量下被探测到。在这里，我们将表明，从SNR G24.7+0.6和HESS J1837-069观测到的伽马射线可以解释的PWN/SNR加速的宇宙射线与周围物质的强子相互作用。我们将进一步证明，从MAGIC J1837 $-$ 073观测到的伽马射线可以通过来自PWN HESS J1837-069的逃逸宇宙射线与MAGIC J1837-073位置的分子云的强子相互作用来解释。在MAGIC J1835 $-$ 069和SNR G24.7+0.6或PWN HESS J1837 $-$ 069之间未发现此类关联。我们已经研究了SNR G24.7+0.6/ PWN HESS J1837-069中宇宙射线粒子可达到的最大能量，以及未来伽马射线望远镜探测它们的可能性。对上述来源的TeV中微子发射的研究表明，HESS J1837 $-$ 069应该在几年的观测中被IceCube Gen-2中微子望远镜探测到。
2021-08-04 astro-ph.HE
Magnetic Amplification by Magnetized Cosmic Rays in SNR Shocks
超新星遗迹（SNR）激波中同步加速器边缘的X射线观测显示了强磁场放大的证据（上游和下游介质之间的因子约为100）。这种放大可能是由于由激波加速的宇宙射线（CR）驱动的等离子体不稳定性。一个候选者是宇宙射线电流驱动（CRCD）不稳定性（Bell 2004），由大拉莫尔半径CR的电流平行于上游磁场传播引起。粒子模拟（PIC）表明，在银河系信噪比中，放大场对CR的反作用将限制这种不稳定性的放大因子小于10。在本文中，我们研究的可能性进一步放大驱动附近的冲击“磁化”的CR，其拉莫尔半径小于长度尺度的字段，以前被放大的CRCD不稳定性。我们发现，额外的放大可以发生由于一个新的不稳定性，驱动的CR电流垂直的领域，我们称之为“垂直电流驱动的不稳定性”（PCDI）。我们推导出这种不稳定性的增长率，并使用PIC模拟，研究其非线性演化和饱和。我们发现，PCDI增加了现场的放大（放大因子高达~45，不包括冲击压缩），并讨论其观测签名。我们的研究结果加强了CR驱动SNR冲击中观察到的磁场放大的重要部分的想法。
2009-12-26 astro-ph.HE
Acceleration of Cosmic Rays in Supernova Shocks: elemental selectivity of the injection mechanism
对银河系宇宙射线的精确测量揭示了质子和氦离子的刚性光谱指数之间的显着差异。这一发现与普遍接受的理论预测形成了鲜明的对比，该理论预测认为超新星遗迹（SNR）冲击加速质子和氦离子具有相同的刚性。大多数早期的解释“悖论”呼吁SNR的环境因素，如不均匀的$p$ /He混合的冲击上游介质，可变的电离状态的He，或多SNR的观测光谱的起源。然而，最新的观察结果与其中大多数人的观点相矛盾。在本文中，我们通过自洽混合模拟表明，这种特殊的条件是不重要的宇宙线刚性谱的解释。特别是，我们的模拟证明，SNR冲击可以修改加速宇宙射线的化学成分，优先提取它们从均匀的背景等离子体没有额外的，很大程度上是不可检验的假设。我们的研究结果证实了早期的理论预测，如何注入效率取决于冲击马赫数$M.$它的增加与电荷质量比饱和的水平，增长与$M.$我们卷积的质子和氦离子的时间依赖性的注入率，从模拟中获得的，在SNR的有效寿命减少冲击强度。$p$ /He比值的综合SNR刚性谱与AMS-02和PAMELA数据比较良好。
2019-01-17 astro-ph.HE
Gamma-rays from molecular clouds illuminated by accumulated diffusive protons. II: interacting supernova remnants
最近的观测表明，在与分子云相互作用的银河系γ射线超新星遗迹中，~GeV的谱折是普遍存在的，并且大多数超新星遗迹都有一个从谱折向低能延伸的谱（$E^2dF/dE$）“平台”。在论文I（Li & Chen 2010）中，我们通过考虑在SNR扩展的整个历史中从冲击波阵面逃逸的扩散质子的积累，建立了一个累积扩散模型。在本文中，我们改进了模型，将有限体积的MCs，证明了粒子扩散参数和云大小的模型的依赖性，并将其应用到9个相互作用的SNR（W28，W 41，W 44，W 49 B，W51 C，天鹅座圈，IC 443，CTB 37 A，和G349.7+0.2）。这个改进的模型自然解释了GeV的光谱突变，特别是“平台”，连同可用的TeV数据。我们发现，扩散系数δ的指数在0.5-0.7之间，与银河系的平均值相近，而SNRs附近的宇宙射线扩散系数比银河系的平均值低两个数量级，这是SNRs附近宇宙射线扩散受到抑制的一个很好的指示。
2011-11-28 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
Nonthermal Signatures of Radiative Supernova Remnants II: The Impact of Cosmic Rays and Magnetic Fields
针对辐射型超新星遗迹（SNRs）晚期演化的标准预测与观测证据的矛盾，本文通过磁流体动力学模拟结合粒子加速模型，发现宇宙线和磁场的非热压力破坏致密壳层形成，解释了非热辐射亮度未增加的观测现象，揭示其在SNR晚期演化中的关键动力学作用。
2024-11-27 astro-ph.HE
Gamma Rays and Neutrinos from SNR RX J1713.7-3946
银河系宇宙射线起源的超新星范例可以通过对超新星遗迹的非热辐射和热辐射进行多频观测来检验。然而，这些源中强子加速的确凿证据只能通过探测高能中微子信号来提供。在这里，我们适用于超新星冲击波的非线性粒子加速理论的情况下，超新星遗迹RX J1713.7-3946，这是成为一个可能的强子加速器后，由HESS望远镜探测到的高能伽马射线的刻板的例子。我们的目标是双重的：一方面，我们要解决的不确定性之间的强子和轻子解释的伽玛射线发射的歧视，主要涉及的可能性的统计不确定性的能量测定的伽玛射线光子在TeV区域。另一方面，我们想强调一个km立方体中微子望远镜将如何打破简并，并为RX J1713.7-3946中有效的宇宙线加速提供证据。一个3sigma的证据需要大约两年的观察。
2009-03-26 astro-ph.HE
Diffusion of Cosmic Rays in a Multiphase Interstellar Medium Swept-Up by a Supernova Remnant Blast Wave
超新星遗迹（SNRs）是最具能量的天体物理事件之一，被认为是银河系宇宙射线（CR）的主要来源。费米卫星最近的一份观测报告显示，信噪比的伽马射线谱中存在π介子衰变的特征。这提供了强有力的证据表明，高能质子在SNR中被加速。π介子衰变的实际γ射线辐射应取决于CR在星际介质中的扩散。为了定量分析从加速站点的高能量CR的扩散，我们已经进行了CR质子的测试粒子数值模拟使用三维磁流体动力学（MHD）模拟的星际介质被冲击波扫起。我们分析了在我们模拟的信噪比中几个pc量级的CRs的扩散，发现CRs的扩散精确地由Bohm扩散描述，这是有效加速所需的，至少对于实际的星际介质，能量超过30 TeV的粒子。虽然我们在模拟中发现了超扩散过程（传播距离与t^0.75成正比）的可能性，但在SNR中湍流的长度尺度上，它对CR扩散的影响是有限的。
2015-06-16 astro-ph.HE
Modelling the Gamma-Ray Morphology of HESS J1804-216 from Two Supernova Remnants in a Hadronic Scenario
HESS J1804-216是迄今为止发现的最明亮但最神秘的TeV伽马射线源之一。先前对这个TeV伽马射线源周围的星际介质（ISM）进行的弧分尺度研究表明，HESS J1804-216可能是由成熟的超新星遗迹（SNR）或脉冲星提供动力的，因此它的起源仍然不确定。在本文中，我们专注于扩散逃逸宇宙射线质子从潜在的SNR加速器。这些宇宙射线与ISM相互作用产生TeV伽马射线。我们利用从壳层逸出的粒子的各向同性扩散方程解来模拟质子进入ISM的能量依赖性逸出和传播。这项工作是第一次尝试模拟HESS J1804-216的伽马射线的空间形态，使用了Mopra和南银河平面巡天的弧分ISM观测。给出了附近两个潜在SNR对应物SNR G8.7-0.1和PSR J1803-2137的原始SNR的伽马射线光谱和空间分布。我们改变扩散参数和粒子谱，并使用网格搜索方法来找到模型参数的最佳组合。我们的结论是，适度缓慢的扩散是必要的两个候选人。最有希望的候选人是供电的TeV伽马射线从HESS J1804-216在强子的情况下是祖SNR的PSR J1803-213。
2022-01-27 astro-ph.HE
Probing Cosmic Rays with Fe K$α$ Line Structures Generated by Multiple Ionization Process
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要加速场。最近的X射线研究揭示了中性Fe K $α$线发射致密气体在附近的一些SNR，这可以最好地解释为K壳层电离的Fe原子在气体中的亚相对论粒子加速的SNR。在这封信中，我们提出了一种新的方法来限制在SNR中加速的粒子的组成，这是目前未知的。当高能重离子与靶原子碰撞时，其强库仑场很容易引起靶的多个内壳层电子同时射出。这导致特征X射线线能量的变化，形成独特的光谱结构。在中性Fe K $α$线中检测到这样的结构强烈支持粒子电离的情况，并进一步提供了加速粒子中重离子的直接证据。利用原子碰撞数据，我们构建了一个模型的Fe K $α$线结构的各种弹丸离子。
2020-05-21 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
Alfven Wave Amplification and Self-Containment of Cosmic-Rays Escaping from a Supernova Remnant
通过数值求解从激波前缘附近到远离激波前缘区域的扩散-对流方程，研究了在超新星遗迹（SNR）处加速的宇宙射线（CR）质子的逃逸。考虑了逃逸CR粒子产生的Alfven波的放大及其对CR逃逸到星际介质的影响。我们发现，波的放大显着延迟逃逸的粒子，甚至远离冲击波阵面（在SNR的规模）。这意味着通过在SNR周围的分子云处的伽马射线观测测量的CR粒子的能谱受到波的粒子散射的严重影响。
2011-05-03 astro-ph.HE
Multiband Nonthermal Radiative Properties of HESS J1813-178
HESS J1813-178源是在TeV γ射线的银河系内巡天中探测到的，其射电波段的信噪比为G12.8-0.0，其中的PWN是由最近发现的高能脉冲星PSR J1813-1749提供能量的。TeV的γ射线是来自SNR壳层还是PWN，目前还不确定。我们从理论上研究了复合SNR G12.8-0.0的多波长非热辐射。基于非线性扩散激波加速机制的半解析方法，计算了SNR壳层中加速粒子的辐射。在该模型中，磁场是通过共振流动不稳定性自生的，并考虑了该场对激波的动力学反应。基于无辐射信噪比下PWN的动力学演化和辐射演化耦合模型，研究了PWN的动力学和多带发射。粒子被注入相对论麦克斯韦谱加上指数为-2.5的幂律高能尾。结果表明，壳层的射电辐射可以很好地再现为SNR激波加速的电子的同步辐射;残骸的ISM数密度为1.4 cm^{-3}，SNR壳层的伽马射线发射微不足道，从源中观察到的X射线和VHE伽马射线与电子产生的发射一致。正电子分别通过同步辐射和IC散射注入到PWN中;所得到的壳层的伽马射线通量与探测到的相当，只是密度相对较大，约为2.8 cm^{-3}。HESS J1813-178的VHE伽马射线可以很自然地解释为主要来自星云，尽管SNR壳层的贡献随着周围介质的密度而变得显着。
2010-06-01 astro-ph.HE
G279.0+1.1: a new extended source of high-energy gamma rays
G279.0+1.1是一颗超新星遗迹，其参数知之甚少，最初被发现为一个昏暗的射电源，并被归类为演化系统。费米-LAT的数据分析首次揭示了该地区的伽马射线扩展源。发现的GeV区域的直径约为2.8 $^{\circ}$，大于无线电数据对SNR大小的最新估计。伽马射线辐射覆盖了大部分已知的壳层，并进一步延伸到射电辐射的北部和东部。在0.5- 500 GeV范围内的光子谱可以用一个简单的幂律$\frac{dN}{dE} \propto E^{-Γ}$来描述，其谱指数为$Γ= 1.86\pm 0.03_{stat} \pm 0.06_{sys}$。在轻子的情况下，需要一个陡峭的粒子谱，距离低于以前估计的值3千秒差距是有利的。高能发射的可能性，从电子已经逃脱的SNR的结果也进行了研究。一个强子的情况下，伽马射线产生的粒子光谱指数$\sim2.0$和没有显着的限制的距离。讨论了老信噪比中γ射线的产生。鼓励对这个来源进行更多的观察，以探索贝壳的真实范围及其年龄。
2020-01-24 astro-ph.HE
Discovery of VHE gamma-rays from the vicinity of the shell-type SNR G318.2+0.1 with H.E.S.S
正在进行的H.E.S.S.银河平面巡天继续揭示VHE伽马射线的新来源。特别是，最近对壳型超新星遗迹（SNR）G318.2+0.1周围区域的重新观测，发现了来自扩展区域的具有天文学意义的甚高能量（VHE）伽马射线发射。虽然来源仍然不明，档案观测CO 12在该地区提供了一个机会，调查潜在的SNR/分子云的相互作用。本文介绍了这种新发现的VHE γ射线源HESSJ 1457 -593的形态学性质，并根据现有的多波长数据进行了讨论。
2011-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring particle escape in supernova remnants through gamma rays
在超新星遗迹（SNR）冲击波中加速的粒子逃逸过程是冲击波加速理论中知之甚少的一个方面。本文采用唯象的方法研究了中年信噪比内外强子碰撞产生的粒子逃逸及其对γ能谱的影响。在假设，在空间区域直接以外的残留物的扩散系数被抑制相对于平均银河系的，我们表明，一个显着的部分粒子仍然位于SNR内的长时间后，他们的名义释放的加速区域。这一事实导致伽马射线光谱类似于一个破碎的幂律，类似于在几个中年SNR中观察到的。在突变点以上，谱陡化由SNR外的扩散系数和最大能量的时间依赖性决定。因此，模型预测和实际数据之间的比较将有助于确定这两个量，前者是特别相关的预测内的伽马射线发射的逃逸粒子周围的信噪比，可以检测到未来的切伦科夫望远镜设施的光环。我们还计算了单个残骸注入银河系的逃逸粒子的光谱。假设在SNR进入扫雪阶段之前加速度停止，我们证明了只有当加速谱的斜率α> 4时，释放的谱才是无特征的幂律。
2019-10-10 astro-ph.HE
Probing the cosmic ray mass composition in the knee region through TeV secondary particle fluxes from solar surroundings
通过对宇宙射线与太阳周围物质和辐射相互作用产生的高能γ射线、μ子和中微子的研究，探讨了估算初级宇宙射线能谱膝点以上质量组成的可能性。发现太阳$15^{o}$附近TeV的γ射线、μ子和中微子的理论通量对PeV能量范围内的宇宙射线的质量成分很敏感。通过未来的实验，这种TeV的伽马射线/中微子的检测的实验前景进行了讨论。
2017-03-15 astro-ph.HE
Supernova Remnants in Gamma Rays
本文回顾了超新星遗迹在伽马射线波段的观测，探讨其作为银河宇宙射线源的证据，并展望未来研究方向。
2024-05-27 astro-ph.HE
Possible Evidence for Cosmic-Ray Acceleration in the Type Ia SNR RCW 86: Spatial Correlation between TeV Gamma rays and Interstellar Atomic Protons
我们提出了一个详细的形态学研究TeV的伽马射线，同步辐射，和星际气体在年轻的Ia型超新星遗迹（SNR）RCW 86。我们发现星际原子气体与γ射线具有良好的空间相关性，表明来自RCW 86的TeV γ射线可能主要来自强子。相反，星际分子云和TeV伽马射线之间的空间相关性是穷人在东南壳的SNR。我们认为，这种相关性差的原因是由于~ 10-100 $μ$ G的稠密分子云周围的湍流磁场增强，导致低能宇宙线（~ 1 TeV）不能穿透稠密分子云。我们还发现，西南壳，这是明亮的同步加速器X射线和无线电连续辐射，显示出显着的伽马射线过剩相比，星际质子柱密度，这表明轻子伽马射线通过逆康普顿散射可能有助于随着强子伽马射线。年轻的TeV伽马射线超新星$-$ RX J1713.7 $-$ 3946、Vela Jr、HESS J1731 $-$ 347和RCW 86 $-$的宇宙射线总能量大致相似，这表明宇宙射线可以在核心坍缩和Ia型超新星中被加速。宇宙射线的总能量由气体密度~ 10 $^{48}$ -10 $^{49}$ erg导出，给出了一个安全的下限，这主要是因为壳层内星际气体的填充因子很低。
2019-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nearby SNR: a possible common origin to multi-messenger anomalies in spectra, ratios and anisotropy of cosmic rays
在过去的几年中，观测到了多信使异常，包括原子核、轻子、$\bar p/p$和B/C比值的光谱硬化或过剩，以及各向异性反转。AMS-02实验还揭示了正电子和电子在284 GeV和TeV以上的不同光谱断裂。人们自然会问，所有这些异常现象是否都源于一个统一的物理场景。在这项工作中，空间相关的传播（SDP）与附近的SNR源，以重现上述异常。SNRs周围可能存在致密的分子云（DMC），次级粒子可能是加速的初级宇宙射线与DMC发生碰撞或碎裂而产生的。其结果是，可以很好地再现一次粒子、二次粒子以及$B/C$和$\bar p/p$的比率的光谱硬化。由于在源年龄为330 kyrs时的能量损失，从测量结果中暗示出初级电子的特征谱断裂在约1 TeV处。来自带电π介子的次级正电子和电子从其母粒子吸收$5\%$能量，因此正电子能谱在$\sim$ 250 GeV处截止。因此，正电子和电子的不同谱折以及其他异常可以在这个统一的物理方案中实现。更有趣的是，我们还获得了Li，Be，B等次级粒子在5 TV处的光谱截止等特征结构，这可以用来验证我们的模型。我们希望这些标记的结构可以在未来的新一代星载实验HERD观测。
2022-12-12 astro-ph.HE
Predictions for gamma-rays from clouds associated with supernova remnant PeVatrons
星际云可以作为强子宇宙射线的目标材料;通过非弹性质子-质子碰撞产生的伽马射线和空间上与云相关联的伽马射线提供了有效粒子加速的关键指标。然而，即使PeVatron源达到PeV能量，云和加速器系统必须满足几个条件，以产生可检测的伽马射线通量。在这篇文章中，我们讨论了云和加速器的必要属性。使用现有的超新星遗迹（SNR）和星际云目录，并假设粒子加速到PeV能量在附近的SNR，我们产生了一个排名最有前途的目标系统的候选名单，预测可检测到的伽马射线通量。我们讨论了未来的设施，包括CTA和SWGO的检测前景，并比较我们的预测与已知的伽马射线源，包括超高能量源最近检测到的LHAASO。一系列的模型方案进行了测试，包括扩散系数和粒子谱的变化，在我们的候选名单中的最佳候选云是一致的明亮。平均而言，可检测的伽马射线通量更有可能用于更大质量的云;对于SNR和云之间的分离距离较低的系统;以及由于粒子穿过分离距离所需的时间，对于稍微旧的SNR。
2021-08-04 astro-ph.HE
Newly-Discovered Anomalies in Galactic Cosmic Rays: Time for Exotic Scenarios?
最近对1-500 GeV能量范围内的银河系宇宙射线（CR）的观测显示，它与所谓的“标准”有着惊人的偏差。“这些异常现象跨越了强子和轻子CR。我讨论的调查结果，挑战物理机制长期负责CR生产银河超新星遗迹（SNR）。我还考虑了一些新的物理粒子加速SNR冲击，这不是传统模型的一部分，但可以解释的异常。然而，在几个100 GeV的范围内，$e^{+}/e^{+}$比率中可能有20-30\%的过量仍然没有得到解释。如果未来的模型不能解释，它表明正电子的另一个来源，如暗物质衰变/湮灭或脉冲星的贡献。早期的努力来解释这两个$e^{+}/e^{-}$和$p$ /他异常的“标准”模型，通过调整信噪比的环境参数和多个来源进行了严格的评估。
2017-03-16 astro-ph.HE
Origin of Galactic Cosmic Rays
在地球上观测到的大量宇宙射线（CR）的起源是一个世纪以来研究的主题，充满了成功和失败。从充满活力的角度来看，超新星遗迹（SNRs）仍然是最合理的来源CR高达刚性？10^6-10^7 GV。这种信心在某种程度上导致了一种范式的构建，即所谓的SNR范式：CR通过SNR中的扩散冲击加速而加速，并以能量依赖的方式在银河系中扩散传播。最近，伽马射线和X射线观测提供了信噪比加速情景的定性确认。通过测量次级核与初级核的流量比（如B/C），从观测上探讨了银河系中的扩散传播。然而，这个范例中也有一些弱点，这表明我们的模型中可能缺少了一些物理成分。在SNR冲击的扩散冲击加速理论预测的加速粒子的光谱系统太硬相比，从伽马射线观测推断。此外，硬注入光谱间接意味着在银河系中的扩散系数的陡峭的能量依赖性，这反过来又导致各向异性大于所观察到的。此外，最近的测量通量的核表明，光谱有一个打破刚性？200 GV，这与加速和传播的共同智慧不符。在本文中，我将回顾这些新的发展，并提出一些可能的影响。
2012-11-20 astro-ph.HE
Probing the origin of 4FGL J0822.8-4207: cosmic ray illumination from the SNR Puppis A and the Herbig-Haro object HH219
4FGL J0822.8-4207是费米-LAT伽马射线天文台在4FGL-DR 2星表中发现的一个点源，没有已知的关联。我们对4FGL J0822.8-4207进行了X射线观测，以帮助了解其性质。我们探讨了4FGL J0822.8-4207起源的两种情况。在第一种情况下，我们研究的可能性，宇宙射线从超新星遗迹（SNR）船尾座A，看到附近的天空中，到达致密气体的位置的源，并通过非弹性质子-质子碰撞产生的伽马射线。我们应用标准模型的粒子扩散的星际介质，并得出所需的物理参数。我们发现，这种情况下的伽马射线是可能的，如果气体位于距离船尾座A不高于40 pc的距离，除非SNR是7 kyr以上或扩散系数高于典型的银河值，相对低能量的宇宙射线目前正在逃离SNR。在第二种情况下，我们认为原恒星射流HH 219的起源的GeV源，并发现非常有趣的可能性，粒子可以被加速到至少几个TeV的能量在HH 219。这将使该系统成为同类系统中第一个产生高达数百GeV的伽马射线发射而没有任何明显的截止和研究粒子加速过程的优秀实验室。
2021-11-17 astro-ph.HE
Spatially decomposed $γ$-ray features surrounding SNR Kes 79 & PSR J1853+0056
自上次对中年超新星遗迹（SNR）Kes 79（Auchettl等人，2014）进行分析以来，费米大面积望远镜（LAT）数据和分析工具已经有了实质性的改进。最近的多波长研究证实了它与分子云的相互作用。在Kes 79以北的$0.36\degr$附近，一颗强大的脉冲星PSR J1853+0056也值得我们关注。在这项工作中，我们分析了11.5年的费米-LAT数据，调查PDMATHAMN射线功能/周围这个复杂的区域。我们的结果表明，在0.1- 50 GeV的能量范围内，对该区域的探测更为显著（$\sim$ 34.8 $σ$）。利用$\ge$ 5 GeV数据，我们探测到两个扩展源-- Src-N（较亮的一个，半径为$\approx0.31\degr$）集中在SNR的北面，同时包围PSR J1853+0056，Src-S（半径为$\approx0.58\degr$）集中在SNR的南面。它们的光谱具有不同的峰值能量（Src-N的$\sim$为1.0 GeV，Src-S的$\lesssim$为0.5 GeV），表明它们的起源不同。在我们的强子模型中，包括从激波云碰撞泄漏的宇宙射线（CR），即使有极端值的参数，SNR Kes 79无论如何不能提供足够的CR到达云Src-N解释本地GeV的频谱。我们认为Src-N辐射主要是由PSR J1853+0056驱动的脉冲星风星云（PWN）产生的。另一方面，我们…
2022-02-03 astro-ph.HE
A new nearby PWN overlapping the Vela Jr SNR
PSR J 0855 -4644是一颗高能脉冲星（Edot = 1.1x10^36 erg/s，P=65 ms），由帕克斯多波束巡天在超新星遗迹RX J0852.0-4622（又名船帆座）东南边缘附近发现。脉冲星的位置与X射线和TeV伽马射线的增强在空间上一致，这可能代表它的脉冲星风星云（PWN）。我们用XMM-牛顿观测揭示了脉冲星的X射线对应物以及周围的扩展发射，从而证实了PWN的建议。脉冲星的X射线吸收柱密度与12 CO观测值（追踪致密气体）的比较被用来推导脉冲星距离的上限（d< 900 pc），并讨论脉冲星与Vela Jr SNR的可能关联。这种新的距离估计意味着脉冲星就在附近，因此可能对观测到的宇宙射线轻子（e-/e+）光谱有很大贡献。
2011-09-20 astro-ph.HE
What sources are the dominant Galactic cosmic-ray accelerators?
超新星遗迹（SNRs）一直被认为是银河系宇宙射线的主要来源，这意味着它们提供了大部分能量来驱动宇宙射线以及PeVatron。由于缺乏PeV宇宙射线在SNR中存在的证据，以及理论上的考虑，使得这种假设无法成立。与此同时，最新的LHAASO和其他伽马射线结果表明，PeVatron潜伏在恒星形成区域内。在这里，我将讨论为什么信噪比仍然应该被认为是至少高达10 TeV的银河系宇宙射线的主要来源，但宇宙射线数据允许能量高达几PeV的宇宙射线的第二个组成部分。这第二个组成部分可能是超新星/SNRs的子集，恒星形成区域内的再加速，或超新星。作为一个特殊的情况下，我表明，最近的观测Westerlund 1的H.E.S.S.建议在这个区域内的扩散系数的低值，这是，连同阿尔文速度> 100公里/秒，一个先决条件，使恒星形成区域集体PeVatron由于二阶费米加速。
2022-12-24 astro-ph.HE
A source of gamma rays coincident with the shell of the supernova remnant CTB 80
CTB 80（G69.0+2.7）是一个相对较老的超新星遗迹（SNR），具有复杂的射电形态，在脉冲星PSR B 1951 +32附近有三个延伸的射电臂和一个射电和X射线星云。本文报道了用\emph{Fermi} -LAT数据对CTB 80区GeV辐射的研究。发现了一个扩展源，其大小为1.3 $^\circ$，与与SNR相关的红外外壳的大小相匹配。GeV的发射，检测到的能量为$\sim 20$ GeV，是更显着的位置，北部的无线电手臂，以前的观测表明，SNR冲击与周围的物质相互作用。强子和轻子的情况下，可以重现多波长的数据相当不错。强子宇宙线所需的能量密度是相当大的本地银河值和γ射线轻子发射主要是由于韧致辐射相互作用。我们的结论是，GeV粒子仍然被捕获或加速的SNR产生所观察到的高能量发射时，与周围的材料相互作用。
2021-01-11 astro-ph.HE
Evidence for PeV Proton Acceleration from Fermi-LAT Observations of SNR G106.3+2.7
在宇宙射线光谱中，能量约为1 PeV的“膝盖”的存在表明银河系PeV质子加速器的存在，称为“PeVatrons”。超新星残骸（SNR）G106.3+2.7是其中一个的主要候选者。最近从G106.3+2.7中探测到的非常高能量（0.1-100 TeV）的伽马射线可以用中性π介子的衰变或相对论电子的逆康普顿散射来解释。我们报告了12年的费米-LAT伽马射线数据的分析表明，GeV-TeV的伽马射线谱是更难，需要不同的总电子能量比无线电和X射线谱，这表明它有一个独特的，强子起源。10 GeV以下的伽马射线的非检测意味着相对论电子谱的额外限制。强有力的支持强子解释所观察到的伽马射线。这一观察证实了银河系PeVatron和SNR之间长期寻求的联系。此外，这表明G106.3+2.7可能是新的SNR群体中最亮的成员，其伽马射线能通量在TeV能量处达到峰值。这样的人口可能有助于宇宙射线膝关节，并揭示了未来的非常高的能量伽马射线探测器。
2022-08-10 astro-ph.HE
Radio, X-ray and gamma-ray surface brightness profiles as powerful diagnostic tools for non-thermal SNR shells
超新星遗迹表面非热亮度分布包含了有关磁场性质和带电粒子加速的重要信息。在本文中，同步辐射，X射线，和逆康普顿（IC）伽马射线映射的绝热信噪比均匀星际介质和星际磁场的建模和它们的形态进行了分析，特别强调的比较，在无线电，X射线和伽马射线的亮度的方位角和径向变化。本文导出了同步辐射和X射线的方位和径向分布以及IC γ射线亮度的近似解析公式。它们揭示了影响表面亮度分布的主要因素，由于轻子发射过程在壳层的SNRs和可以占一些非线性效应的加速，如果必要的。这些近似值为观测者和理论家提供了一套简单的诊断工具，用于快速分析信噪比的非热图。
2010-12-21 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: Lessons from Ultra-High-Energy Cosmic Rays and the Galactic/Extragalactic Transition
我们研究银河宇宙射线（GCR）的起源问题，根据光谱最高能量端的数据。我们认为，皮埃尔俄歇天文台和卡斯卡德-格兰德实验的数据表明，银河系和河外成分之间的过渡发生在脚踝的能量在全粒子宇宙射线谱，并在能量的顺序为$10^{17}$ eV的质子。银河系质子如此高的能量似乎很难与一般的观点相一致，即GCR是由单个超新星遗迹（SNRs）的前向激波的标准扩散激波加速过程加速的。我们还审查了各种困难的标准SNR-GCR连接，有关轻元素丰度的演变和显着的同位素异常。我们指出，银河系中超新星注入的大部分能量实际上是在超级气泡中释放的，因此这可能在宇宙射线的起源中发挥重要作用，并且可以以一种相当自然的方式解决标准SNR-GCR场景中的一些持续问题。
2014-10-09 astro-ph.HE
$γ$-Cygni supernova remnant in $γ$-rays: signatures of trapped and escaped Cosmic Rays
本文重新分析天鹅座γ超新星遗迹的15年费米数据，用强子场景解释两个延展源能谱差异源于逃逸与被俘获宇宙线的分子云质量比不同，并论证脉冲星晕存在可能性低但无法完全排除。
2025-07-05 astro-ph.HE
A detailed study of the interstellar protons toward the TeV $γ$-ray SNR RX J0852.0$-$4622 (G266.2$-$1.2, Vela Jr.); a third case of the $γ$-rays and ISM spatial correspondence
我们提出了一个新的分析的星际质子对TeV $γ$射线SNR RX J0852.0 $-$ 4622（G266.2 $-$ 1.2，Vela Jr.）。我们使用NANTEN 2 $^{12}$ CO（$J$ = 1-0）和ATCA & Parkes HI数据集，以推导出与SNR的TeV $γ$射线壳层相关的分子和原子气体。我们发现，原子气体的速度范围从$V_\mathrm{LSR}$ = $-4$ km s $^{-1}$到50 km s $^{-1}$或60 km s $^{-1}$与整个SNR，而分子气体与SNR的有限部分。大的速度色散的HI归因于膨胀运动的几个HI壳重叠向SNR，但不是由于银河系的旋转。相关HI和分子气体的总质量估计分别为$\sim2.5 \times 10^4 $ $M_{\odot}$和$\sim10^3$ $M_{\odot}$。与H.E.S.S. TeV $γ$ -射线表明星际质子的平均密度约为100 cm $^{-3}$，并与TeV $γ$ -射线显示出良好的空间对应关系。总宇宙射线质子能量估计为强子$γ$ -射线产生的$\sim10^{48}$ erg，由于星际质子对SNR体积的填充因子很小，这可能仍然被低估了几个因子。这一结果提出了第三种情况下，RX J1713.7 $-$ 3946和HESS J1731 $-$ 347，TeV $γ$ -射线和星…
2017-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Nonthermal processes and particle acceleration in supernova remnants
本章综述超新星遗迹通过扩散激波加速机制加速带电粒子的过程，探讨其作为银河系宇宙射线主要来源的可能性，并分析X射线与伽马射线观测对粒子加速特性的揭示。
2022-11-14 astro-ph.HE
Feature-tailored spectroscopic analysis of the SNR Puppis A in X-rays
我们介绍了一种独特的方法来执行空间分辨光谱分析的天文源与高度结构化的X射线发射。该方法测量相邻像素的表面亮度，以自适应地调整每个区域的大小和形状，从而可以从宽带图像中明显的明亮和微弱的附属结构中提取光谱。作为一个测试案例，我们提出了完整的X射线发射等离子体的超新星遗迹船尾座A观测XMM牛顿和钱德拉的光谱分析。鉴于船尾座A的角度大小，许多具有不同观测配置的点必须组合在一起，这对任何空间分辨光谱学方法都提出了挑战。由平面平行冲击等离子体模型的拟合，我们发现温度、吸收柱、电离时标、发射量度以及O、Ne、Mg、Si、S和Fe等元素的丰度在残余物中是平滑分布的。一些地区的O-Ne-Mg，以前的喷出物的材料，被自动选择我们的方法，证明了良好的响应的技术。这种方法是一个有利的工具，利用档案X射线数据。
2016-03-28 astro-ph.HE
Molecular and atomic gas in the young TeV γ-ray SNRs RX J1713.7-3946 and RX J0852.0-4622; evidence for the hadronic production of γ-rays
星际分子云是恒星形成的场所，也是宇宙线质子通过强子过程产生γ射线的目标。星际原子气体包裹着分子云，其密度也可能足以影响γ射线的产生。在这一章中，我们将回顾星际气体在分子和原子两种形式下的一些基本性质。在此基础上，对两个TeV年轻的γ射线信噪比RX J1713.7-3946和RX J0852.0-4622进行了分析，发现它们的γ射线与星际质子具有良好的空间对应关系。这种良好的空间对应性为这些超新星核反应堆中γ射线的强子起源提供了支持。强调了分子氢和原子氢作为宇宙射线质子靶的作用。目标星际介质（ISM）质子的聚集分布在超新星激波与ISM的相互作用中是至关重要的，而具有均匀ISM分布的模型是不可行的。最后，提出了在局域ISM中，致密的无分子原子气体可能占据暗气体的主要部分。
2013-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
