Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测，以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测，现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架，因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献，但最高能量除外。
2018-07-25 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Supernova Remnants
我们回顾了关于超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的主要观测和理论事实，讨论了赞成和反对宇宙射线和超新星遗迹之间联系的论点，即所谓的银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例。讨论了扩散激波加速机制模型的最新进展，重点讨论了磁场放大、比氢重的原子核加速、星周环境中中性粒子的存在等因素的作用。本文还讨论了在费米-LAT望远镜和切伦科夫望远镜时代超新星-宇宙线联系的状况。
2010-12-22 astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from Supernova Remnants and Surrounding Molecular Clouds
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。对超新星遗迹和相关分子云的伽马射线观测已经在几个场合被用来测试（到目前为止相当成功）这个流行的假设。尽管如此，宇宙射线起源问题的结论性解决方案仍然缺失，需要进一步的观测和理论努力。本文简要回顾了这些研究的现状。
2016-10-19 astro-ph.HE
Linking gamma-ray spectra of supernova remnants to the cosmic ray injection properties in the aftermath of supernovae
年轻和中年SNR中发射伽马射线的最高能量粒子的加速时间与SNR年龄相当。如果在超新星爆炸后的早期，开始加速的粒子数量发生了变化，那么这种变化应该反映在伽马射线谱的形状上。为了分析这种效应，我们使用粒子加速的非平稳方程的解。作为一个测试案例，我们应用我们的方法来描述来自IC443的伽马射线。作为IC443母超新星的替代，我们考虑SN1987A。首先，我们从SN 1987A的射电光谱指数的演变推断注入效率的时间依赖性。然后，我们使用推断的注入行为来拟合IC443的伽马射线谱。我们表明，质子光谱的中断需要解释的伽马射线发射是宇宙射线注入的早期变化的自然结果，并且非常高能量的伽马射线起源于在超新星爆炸后的头几个月开始加速的粒子。我们的结论是，今天在信噪比观测到的伽马射线谱的形状严重依赖于宇宙射线注入过程中的时间变化，在爆炸后立即阶段。利用同样的模型，我们还估计了未来从SN 1987 A探测伽马射线的可能性。
2017-07-01 astro-ph.HE
The supernova/gamma-ray burst/jet connection
超新星和伽马射线暴之间的关联是我们理解伽马射线暴本质的基石。坍缩星模型为这种联系提供了理论框架。一个关键因素是双极喷流的发射（被视为伽马射线暴）。由此产生的热茧破坏了恒星，而产生的56镍引起了喷出物的放射性加热，被视为超新星。在这篇讨论论文中，我总结了超新星/伽马射线暴联系的观测状况，在喷流驱动超新星的“引擎”图片的背景下，并突出SN 2012 bz/GRB 120422 A-其明亮的超新星，但中间的高能光度-作为一个可能的过渡对象之间的低光度和喷流伽马射线暴。超新星爆炸的喷流通道可能为超新星爆炸提供新的见解。
2013-04-29 astro-ph.HE
Modeling supernova remnants: effects of diffusive cosmic-ray acceleration on the evolution, application to observations
我们提出了超新星遗迹演化的数值模型，使用新版本的流体动力学代码SUPREMNA。我们在程序中加入了宇宙线扩散方程，采用双流体近似。我们研究了不同宇宙线加速效率和扩散系数的模拟超新星遗迹的动力学。我们比较的数值模型与观测数据的第谷和SN 1006超新星遗迹。我们发现模型再现了观测到的爆炸波，接触不连续性和反向冲击波的两个遗迹的位置，从而使我们能够估计宇宙射线粒子的贡献到总压力和宇宙射线的能量损失在这些超新星遗迹。我们推导出在第谷超新星遗迹中由于宇宙射线逃逸而损失的能量约占动能通量的10-20%，在SN 1006中约占20-50%。
2011-05-30 astro-ph.HE
Nuclear lines revealing the injection of cosmic rays in supernova remnants
在高能量下，来自超新星遗迹的伽马射线的强子起源仍然存在争议。假设观察到的伽马射线从沃尔夫-拉叶超新星遗迹Cas A是由于加速质子和离子，我们预测的核去激发线发射所产生的超新星喷出物中的重元素的相互作用。这个说明性的例子突出了MeV伽马射线观测宇宙射线的强子指纹的重要性。这些谱线可以通过未来的空间飞行任务在MeV波段进行观测，例如GRIPS，已向欧空局提出，GRIPS是一项使用伽马射线、X射线和近红外望远镜的全天观测飞行任务。在MeV伽马射线中，其灵敏度将比以前的任务提高40倍。
2011-06-06 astro-ph.HE
Supernova remnants: the X-ray perspective
超新星遗迹是美丽的天文物体，也具有很高的科学兴趣，因为它们提供了超新星爆炸机制的见解，因为它们可能是银河系宇宙射线的来源。X射线观测是研究超新星遗迹的重要手段，特别是近20年来X射线成像光谱学的发展，极大地提高了人们对超新星遗迹的认识。它使绘制新的核合成产物成为可能，并导致识别出在激波前沿附近发射X射线同步辐射的区域。本文综述了超新星遗迹X射线辐射的所有相关方面，并将其纳入超新星爆炸性质和超新星遗迹的物理和演化的背景中。这篇评论的前半部分有更多的教程风格，并讨论了超新星遗迹物理学和热和非热X射线发射的基础知识。后半部分回顾了最近的进展，讨论的主题有核心坍塌和热核超新星遗迹，SN 1987 A，成熟超新星遗迹，混合形态遗迹，包括最近发现的过电离在其中一些讨论，最后X射线同步辐射及其对粒子加速和磁场的后果。
2012-01-03 astro-ph.HE
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合，可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较，可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性，因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明，SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸，SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope detection of gamma-ray emission from the direction of supernova iPTF14hls
超新星爆炸的遗迹被广泛认为是高能宇宙射线粒子的加速场所。然而，加速时间尺度通常非常长。在这里，我们报告的变量$γ$射线源的费米大面积望远镜，这是一个奇特的超新星，iPTF 14 hls的位置和时间一致的检测。在$γ$射线源的误差圆内发现了一个类星天体SDSS J 092054.04 +504251.5，根据红外数据推测它可能是一个耀变体。需要更多关于$γ$射线源和SDSS J092054.04+504251.5的数据来确认它们的关联。另一方面，如果$γ$射线源和超新星之间的关联得到证实，这将是首次从超新星中探测到高能$γ$射线发射，这表明超新星爆炸产生了非常快的粒子加速。
2018-02-01 astro-ph.HE
Numerical Code for Fitting Radial Emission Profile of a Shell Supernova Remnant
在壳层超新星遗迹的两个简单模型的情况下，从理论上导出了表面亮度分布和通量密度的表达式。这些模型是：一个均匀的光学薄发射壳恒定发射率和一个同步辐射源与径向磁场壳。交互式数据语言（IDL）的代码拟合理论推导出的发射轮廓假设这两个模型的平均配置文件的壳超新星遗迹从无线电观测已被写入。
2012-01-04 astro-ph.HE
Gamma rays from a supernova of type Ia: SN2014J
SN 2014 J是近40年来距离地球最近的Ia型超新星。这为在许多天文波段进行前所未有的观测细节和覆盖提供了机会，这将有助于更好地了解这些超新星的未知天体物理学。这是第一次，这样的事件发生在足够近的地方，因此伽马射线也能够有助于这种调查。这一点很重要，因为超新星光的主要来源是在爆炸中产生的大约0.5 M $_\odot$的$^{56}$ Ni的放射性能量，而与这种衰变相关的伽马射线使超新星发光数月。欧空局的INTEGRAL伽马射线天文台跟踪超新星发射近5个月。测量了$^{56}$ Ni经$^{56}$ Co到$^{56}$ Fe衰变链的特征γ射线。我们将讨论这些意见，以及所测量的伽马射线线特性的影响，因为它们的演变。
2015-08-10 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnants in the Galaxy
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。虽然这个猜想非常流行和强大，但仍然需要一个结论性的证明。对这一观点最有力的支持可能是在伽马射线中观察到超新星遗迹的事实，这确实是被认为是在激波处加速的宇宙射线与周围气体之间强子相互作用的结果。然而，在大多数情况下，轻子过程也可以解释观测到的伽马射线发射。这意味着伽马射线的探测并不一定意味着超新星遗迹加速了宇宙射线质子。为了克服这种简并性，人们研究了单个超新星遗迹的多波长辐射（从射电到伽马射线），在少数情况下，伽马射线辐射可以归因于两种过程之一（强子或轻子）。在这里，我们采取了不同的方法，而不是一个个案的研究，我们的目标是人口的研究，我们计算的超新星遗迹，预计将被视为在TeV伽马射线以上的给定通量的假设下，这些对象确实是宇宙射线的来源。这里发现的预测与当前的观测结果吻合良好，从而为银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例提供了一种新的一致性检查。此外，还暗示了超新星遗迹中产生的粒子谱比E^-2陡得多。最后，我们预计H.E.S.S.在银道面的调查中，应该表现出以强子过程（即中性π衰变）为主的伽马射线发射。轻子辐射在强子辐射中占主导地位的残留物的比例取决于物理参数的假设值，可以高达大约一半。
2013-02-08 astro-ph.HE
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测，但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定，并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外，从超新星遗迹逃逸后，宇宙射线与周围的气体相互作用，在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays at supernova remnant shocks: constraints from gamma-ray observations
在过去的几年里，伽马射线天文学进入了一个黄金时代。在TeV能量下，十年前只有少数几个来源是已知的，但目前这一代的地基成像大气切伦科夫望远镜已经将这个数字增加到一百多个。在GeV能量下，费米伽马射线太空望远镜在其运行的头两年中将已知源的数量增加了近一个数量级。最近对壳型超新星遗迹的伽马射线发射的探测和前所未有的形态学研究引起了极大的兴趣，因为这些分析与宇宙射线起源的长期问题直接相关。然而，这些探测仍然没有构成超新星遗迹加速银河系宇宙射线的决定性证据，主要是由于难以解开强子和轻子对观测到的伽马射线辐射的贡献。在这次演讲中，我将回顾伽马射线天文学中有关超新星遗迹的最相关的宇宙射线相关结果。
2011-11-14 astro-ph.HE
X-Ray Observations of Type Ia Supernova 2018cqj
本文报告了对低光度Ia型超新星2018cqj的Chandra X射线观测，未探测到X射线，并给出了X射线光度上限。
2023-06-21 astro-ph.HE
From Supernova to Remnant: Tracking the Evolution of the Oldest Known X-ray Supernovae
核心坍缩超新星（SNe）扩展到由前SN祖先的风产生的介质中。SN爆炸和产生的冲击波加热周围的等离子体，产生热X射线发射，这取决于发射材料的密度。跟踪X射线光度的变化，在很长一段时间内，从而允许调查的SN冲击波的运动学，周围介质的结构，和祖星的性质。本文分析了五颗已知最古老的X射线超新星SN 1970 G、SN 1968 D、SN 1959 D、SN 1957 D和SN 1941 C的X射线观测资料，目的是重建它们几十年来的光变曲线。对于那些我们可以提取多历元数据的超新星，X射线光度似乎随着时间的推移而下降，尽管误差很大。SN 1970 G的X射线发射在以后的时期没有增加，与以前的报告相反。所有五颗超新星的X射线亮度都相当。我们将这些超新星的晚期X射线光度与银河系中几百年前的超新星遗迹（SNRs）的光度进行了比较，发现当考虑到这种暂时的下降时，本文所研究的老SNe的光度可能会在几百年内下降到一些年轻SNRs的光度以下。然而，X射线亮度应开始增加，作为SNe扩大在Sedov阶段，从而达到所观察到的SNR。
2020-08-20 astro-ph.HE
Time-dependent high-energy gamma-ray signal from accelerated particles in core-collapse supernovae: the case of SN 1993J
一些核心坍缩超新星可能是有效的宇宙射线加速器，达到PeV范围，因此，在整个银河系宇宙射线种群中可能发挥重要作用。TeV伽马射线域可以用来研究多TeV和PeV范围内的粒子加速。这促使人们研究目前和未来伽马射线设施对这类超新星的探测能力。核心坍缩超新星的伽马射线辐射强烈地依赖于双光子湮灭过程的水平：超新星爆炸后的膨胀冲击波中发射的高能伽马射线光子可以通过对产生通道与来自超新星光球的软光子相互作用，从而强烈抑制离开系统的伽马射线通量。在SN 1993 J的情况下，其光球和冲击相关的参数测量良好，我们计算的时间演变的预期伽马射线衰减占时间和几何效应。我们发现，在SN爆炸后的头几天，衰减约为$10$数量级。如果在超新星爆发后1天或10天内进行观测，当伽马射线衰减降低到大约$2$数量级时，切伦科夫望远镜阵列探测到类似SN 1993 J的超新星的概率最高。
2020-04-06 astro-ph.HE
Observations of supernova remnants and molecular clouds from the mm to the gamma-ray domain: bridging low and high energy cosmic rays
新的证据表明，宇宙射线（强子成分）被超新星遗迹激波从低能量一直加速到高能量，这些证据来自最近的工作，这些工作一方面结合了亚GeV到TeV域的伽马射线观测，另一方面结合了亚mm-mm域的伽马射线观测。这些观测涉及超新星遗迹与分子云复合体相互作用的特定情况，长期以来一直被怀疑是研究原位宇宙射线加速和扩散的理想实验室。事实上，中性π介子衰变产生的伽马射线辐射增强，以及电离增强（相对于银河系的平均值至少增加了一个数量级）已经在几个大质量恒星形成的区域中观察到，这些区域中的超新星遗迹与分子云复合体相互作用。本文总结了工作中的主要物理和化学过程，以及最近的观察，进一步支持宇宙射线加速的超新星遗迹的所有方式从MeV域高达几十TeV的范式，虽然还有很多工作要做，以了解宇宙射线的渗透和扩散内部和周围的分子云，并揭示加速宇宙射线的实际频谱。
2015-10-07 astro-ph.HE
Radio emission from the cocoon of a GRB jet: implications for relativistic supernovae and off-axis GRB emission
相对论性超新星是Ic型超新星的一个子类。他们的非热，无线电发射显着不同，从常规的Ic型超新星，因为他们有一个快速的膨胀速度（与速度$\sim$ 0.6-0.8 c），这不能解释一个“标准”，球形SN爆炸，但主张一个快速发展，温和的相对论喷出物与SN。本文计算了伽马射线暴长喷流（GRB）的茧层发射的同步辐射。结果表明，膨胀茧的能量和速度，以及射电非热光变曲线和光谱与相对论SNe中观测到的一致。因此，这一事件的无线电发射不是来自SN激波阵面，而是来自GRB喷流通过祖星产生的温和相对论茧。我们还表明，茧射电辐射占主导地位的伽玛射线暴辐射在早期的离轴，和流量可以在较晚的时候与轴上伽玛射线暴相比，如果茧的能量至少是可比的伽玛射线暴能量。
2018-07-31 astro-ph.HE
A serendipitous discovery of GeV gamma-ray emission from supernova 2004dj in a survey of nearby star-forming galaxies with Fermi-LAT
超新星喷出物和星周介质之间的相互作用驱动了一个强大的冲击波，加速粒子（即，电子和质子）。超新星爆炸后观测到的射电和X射线辐射构成了电子加速的证据。加速的质子通过$pp$碰撞预计会产生GeV-TeV的伽马射线辐射，但通量通常很低，因为只有一小部分超新星动能在非常早期的时候转化为冲击能。最近的超新星SN 1987 A爆发的低伽马射线通量与这张照片一致。在这里，我们报告了一个偶然发现的衰落GeV的伽马射线源的空间重合的第二个最近的超新星-SN 2004 dj从我们的伽马射线调查附近的恒星形成星系与费米-LAT。SN 2004 dj释放的伽马射线总能量约为$6\times10^{47}{\rm erg}$。我们解释了这种伽马射线发射所产生的超新星喷出物与周围的高密度壳层，减速喷出物和转换约1%的喷出物的动能相对论质子相互作用。此外，我们对附近恒星形成星系的伽马射线调查发现了来自两个恒星形成星系的GeV辐射，即，Arp 299和M33，第一次。
2020-03-10 astro-ph.HE
Gamma-ray line measurements from supernova explosions
伽马射线线被认为是超新星爆炸余辉的一部分，因为新合成的原子核会发生放射性衰变。在初始爆炸（56 Ni，τ ~天）和年轻超新星遗迹（44 Ti，τ ~90年）的时间尺度上，56 Ni和44 Ti的衰变预计会产生显著的放射性伽马射线线发射。不太具体，但对整个超新星群体来说信息量很大的是来自寿命更长的同位素，如26 Al和60 Fe的教训。从比铁族元素重的元素的同位素中，任何有趣的伽马射线线发射都太微弱而无法观察到。空间伽马射线望远镜的测量已经从两个核心坍缩事件Cas A和SN 1987 A以及一个热核事件SN 2014 J中获得了有趣的伽马射线线发射。我们将讨论来自上述所有同位素的INTEGRAL数据，包括来自这两个天体的所有线和连续谱特征，以及通过伽马射线光谱法进行的更多超新星调查。我们的目标是说明什么可以学到的伽马射线线发射特性的爆炸和他们的天体物理。
2017-04-19 astro-ph.HE
Molecular Shocks and the Gamma-ray Clouds of the W28 Supernova Remnant
W28区域的星际介质云正在发射伽马射线，这很可能是W28超新星遗迹造成的，这使得W28成为研究宇宙射线加速和扩散的主要候选者。了解超新星遗迹冲击波和宇宙射线对局部分子云的影响有助于识别可能的宇宙射线源的多波长特征。为了实现这一目标，OH，SiO，NH3，HCO+和CS的过渡补充了CO，允许W28周围化学丰富的环境的表征。这个遗迹一直是一个理想的测试平台的技术，将补充弧分尺度的宇宙射线源候选人的研究与未来的GeV-PeV的伽马射线观测。
2016-10-04 astro-ph.HE
X-ray Spectroscopy of Ejecta and Compact Objects in Supernova Remnants
本论文致力于超新星遗迹（SNRs）的X射线观测分析，利用X射线光谱学提供的诊断潜力，并与多维流体动力学（HD）和磁流体动力学（MHD）模型的X射线观测值的合成相补充。我处理三个开放的问题：寻找光谱特征，以便通过X射线光谱正确恢复SN爆炸中喷出的恒星碎片的丰度和质量值;研究混合形态SNR IC 443中的各向异性和过电离等离子体的起源;寻找SN 1987 A中难以捉摸的致密天体。
2021-03-31 astro-ph.HE
Galactic Propagation of Cosmic Rays from Individual Supernova Remnants
人们普遍认为，超新星遗迹是观测到的宇宙射线通量达到膝盖的最佳候选源，即高达~PeV的能量。事实上，某些超新星遗迹的伽马射线光谱可以通过假设强子相互作用中产生的中性π介子衰变得到很好的解释。因此，拟合相应的伽马能谱使我们能够推导出局部注入银河系的源处的宇宙射线的能谱。使用这些光谱作为出发点，我们传播的宇宙射线通过银河系使用公开可用的GALPROP代码。在这里，我们将提出这些信噪比对总宇宙射线通量的贡献的第一个结果，并讨论其影响。
2015-01-26 astro-ph.HE
Broad-band emission properties of central engine powered supernova ejecta interacting with a circumstellar medium
我们研究了由相对论风从一个中心紧凑的对象供电的超新星喷出物的宽带发射。最近的一个二维流体动力学模拟研究的动力学演化的超新星喷出物与中央能源显示，喷出物的最外层被加速到温和的相对论速度，因为爆发的热泡驱动的能量注入。最外层的减速，因为他们扫周围的拱星介质喷出物，导致形成的正向和反向冲击传播的拱星介质和喷出物。当喷出物继续从光球层释放内能作为热辐射时，在正向和反向激波前沿的能量耗散引起非热辐射。我们计算的光变曲线和光谱能量分布的热和非热发射从中央发动机供电的超新星喷出物嵌入在一个稳定的恒星风与大质量恒星的典型质量损失率。的光变曲线进行比较，目前可用的无线电和X射线观测的氢贫超亮超新星，以及两个研究广泛的Ic超新星，1998bw和2009bb，表现出明亮的无线电发射表明中央引擎活动。我们指出，附近的超亮超新星的射电光度的上限可能表明注入的能量主要转化为热辐射，而不是创建温和的相对论性的流量，由于光子扩散时间尺度可比的注入时间尺度。
2018-04-15 astro-ph.HE
Observations of supernova remnants and pulsar wind nebulae at gamma-ray energies
在过去的几年里，由于两项重大突破，伽马射线天文学进入了黄金时代：地面上的切伦科夫望远镜和费米卫星上的大面积望远镜（LAT）。在伽马射线能量下探测到的超新星遗迹（SNRs）样本现在要大得多：它从与分子云相互作用的演化超新星遗迹到年轻的壳型超新星遗迹和历史超新星遗迹。SNRs的研究非常有趣，因为这些分析与银河系宇宙射线起源的长期问题直接相关。在这方面，脉冲星风星云（PWNe）也需要考虑，因为它们与SNR一起演化。因此，它们经常使从SNR看到的伽马射线发射的解释复杂化，并且它们也可以直接对局部宇宙射线谱，特别是轻子分量做出贡献。本文综述了信噪比和PWNe及其与宇宙线产生的关系的最新研究结果和思路。
2015-10-05 astro-ph.HE
Signatures of a two million year old supernova in the spectra of cosmic ray protons, antiprotons and positrons
局部观测到的宇宙射线谱有几个令人困惑的特征，例如超过$\sim 20$ GeV的正电子和反质子过多，以及在TeV-PeV能量范围内宇宙射线质子和较重原子核谱的斜率不一致。我们表明，这些功能是一致的解释附近的源，这是活跃的$\sim 2$万年前，并已注入$(1-2)\times 10^{50}$尔格在宇宙射线。源的瞬态性质和它的总能量预算指向这个局部宇宙射线源的超新星起源。这颗超新星的年龄表明，局部宇宙射线注入是由在深海地壳沉积$^{60}$ Fe同位素的同一颗超新星产生的。
2015-09-22 astro-ph.HE
Universal Afterglow Of Supernova-Less Gamma Ray Bursts
与超新星爆炸无关的伽马射线暴（GRB）的余辉可以被简化为一个简单的无量纲的普适公式，它很好地描述了它们的时间行为。这种无SN的伽玛暴包括短硬爆发（SHB）和长无SN的伽玛暴。它们余辉的普遍时间行为是由新生脉冲星的旋转能量损失提供动力的脉冲星风星云所预期的。
2019-05-13 astro-ph.HE
Gamma-ray emission of accelerated particles escaping a supernova remnant in a molecular cloud
我们提出了一个模型的伽马射线发射的核心坍缩超新星起源于大质量的年轻恒星的爆炸。超新星遗迹（SNR）的快速前进激波可以通过扩散激波加速（DSA）在一个由强烈的超新星前恒星风吹来的洞穴中加速粒子。作为非线性DSA的一个基本组成部分，一部分加速粒子逃离激波，并与周围的大质量致密壳层相互作用，产生硬光子发射。为了计算这种发射，我们开发了一种新的蒙特卡罗技术，用于将SNR的前向冲击产生的宇宙射线（CR）传播到致密的外部材料中。这种技术被纳入一个不断发展的SNR的流体动力学模型，其中包括非线性反馈的CR的SNR演变，生产逃逸的CR与那些仍然被困在残留物内，和宽带发射的辐射被困和逃逸的CR。虽然我们的组合CR-水逃逸模型是相当普遍的，适用于核心坍缩和热核超新星，我们选择的参数在这里讨论的是更典型的SNR从非常大质量的恒星，其发射光谱有所不同，从那些产生的低质量的祖先直接与分子云相互作用。
2011-02-18 astro-ph.HE
A likely inverse-Compton emission from the Type IIb SN 2013df
超新星的逆康普顿X射线辐射模型已经建立了30多年，用来解释许多超新星的X射线性质。然而，还没有发现任何观测案例将X射线与可见光联系起来。在这里，我们报告了一个与II-b型超新星有关的硬X射线源的发现。在超新星爆炸后20天，X射线和光学光变曲线都发现了同时的发射增强。虽然增强的X射线很可能是由超新星的光从II-b型第二峰的逆康普顿散射为主，我们提出了一个方案的高速超新星喷出物与低密度的前超新星恒星风碰撞，产生光学薄和高温电子气的康普顿化。推断的恒星风质量损失率与哈勃太空望远镜探测到的黄超巨星超新星祖先候选者一致，为祖先提供了独立的证据。这也是超新星早期阶段逆康普顿辐射的新证据。
2016-08-02 astro-ph.HE
Investigating the X-ray and Gamma-ray Properties of the Galactic Supernova Remnants Kes 69, 3C 396, 3C 400.2
Kes 69、3C 396和3C 400.2是混合形态（MM）的银河系超新星遗迹（SNR），其中Kes 69和3C 396与分子云（MC）相互作用。先前的X射线研究表明，这些SNR的发射是热的。有人建议，MM SNRs与MCs相互作用是潜在的候选人重组等离子体（RP）的X射线和强子γ射线发射。最近，钱德拉的观测揭示了3C 400.2中RP的迹象。初步分析表明，3C 400.2的NW和SE区的X射线发射是由复合等离子体引起的。我们在Kes 69和3C 396上探测到了5 $σ$以上的GeV γ射线辐射。
2016-09-08 astro-ph.HE
Understanding hadronic $γ$-ray emission from supernova remnants
我们的目标是测试一个理论框架的可解释性，在这个框架中，从超新星遗迹中探测到的$γ-$射线发射是强子起源的，即，这是由于在涉及相对论性核的核碰撞中产生的中性π介子的衰变。特别是，我们调查的性质的拱星介质的影响的演变的残留物和它的$γ-$射线发射，强调的作用，磁场放大预期的粒子光谱的预测。一个现象学的情况下，基本的物理学和更大的观测数据提供了当代的$γ-$射线实验一致的最后概述和批判性的讨论。
2011-11-01 astro-ph.HE
A View of Supernova Remnant CTB 37A with the Fermi Gamma-ray Space Telescope
超新星及其残骸长期以来一直被认为是宇宙射线加速器。费米伽马射线太空望远镜的最新数据为我们提供了一个改进的窗口，可以看到这些源，包括残留的CTB 37A。使用费米大面积望远镜，我们发现了与残骸一致的显著伽马射线发射，它也发射无线电，X射线和非常高能量的伽马射线。我们使用强子和轻子发射与合理的参数值相结合的多波长光谱建模，并确定CTB 37A是一个潜在的宇宙射线加速器与直接观测相称。通过收集这些具有统计学意义的天体，我们将能够更全面地阐明宇宙射线起源的奥秘。
2013-05-01 astro-ph.HE
Swift/BAT detection of hard X-rays from Tycho's Supernova Remnant: Evidence for Titanium-44
我们报告斯威夫特/BAT调查观测第谷的超新星遗迹，在104个月内执行的任务的发射。在低于50 keV时检测到具有高显著性（>10 sigma）的残余物。我们检测到显着的硬X射线发射在60-85千电子伏波段，以上的连续水平预测一个简单的同步加速器模型。观测到的过剩的位置与放射性钛-44的线发射一致，到目前为止只报道了II型超新星爆炸。我们讨论的背景下，银河系的超新星率，和Ia型超新星的核合成这些结果的影响。
2014-11-04 astro-ph.HE
The TeV Morphology of the Interacting Supernova Remnant IC 443
中年超新星遗迹IC 443正在与周围的分子气体相互作用。$Fermi$ -LAT已经确定了它在低能量下的伽马射线发射显示出强子发射的特征“π介子隆起”。TeV的辐射先前是由MAGIC和VERITAS在激波阵面和分子云之间的相互作用处建立的。VERITAS继续观察IC 443，现在可以在几个弧分尺度上分辨发射。我们将介绍发射形态的结果，并讨论可能的发射源，包括残余物的外壳和附近的其他气体结构。
2015-12-07 astro-ph.HE
A Black Hole - White Dwarf Compact Binary Model for Long Gamma-ray Bursts without Supernova Association
伽马射线暴（GRB）是宇宙中明亮而剧烈的现象。传统上，长伽玛暴被认为是由大质量恒星的坍缩产生的，并与超新星有关。然而，一些低红移的长伽玛暴没有超新星关联的探测，如伽玛暴060505，060614和111005 A。根据通常的分类方法，很难令人信服地对这些事件进行分类，而超新星的缺乏意味着非大质量恒星的起源。我们提出了一条新的产生长伽玛暴的途径，即由恒星质量的黑洞和白矮星组成的接触双星系统中不稳定的、极其剧烈的吸积过程，填补了致密双星演化的一个重要空白。
2018-01-24 astro-ph.HE
Nearby supernova remnants and the cosmic-ray spectral hardening at high energies
CREAM、TRACER和ATIC实验最近对几个核物种的宇宙射线谱的测量表明，在TeV能量下幂律谱指数发生了变化。可能的解释包括宇宙射线的非线性扩散冲击加速，银河系中较高和较低能量下不同的宇宙射线传播特性以及附近源的存在。在本文中，我们表明，如果超新星遗迹是我们银河系中宇宙射线的主要来源，附近遗迹的影响可以负责所观察到的光谱变化。使用的刚性依赖逃逸的宇宙射线从超新星遗迹，我们解释了明显观察到的性质，硬化的氦光谱发生在相对较低的能量相比，质子，光谱硬化不持续超过$\sim (20-30)$ TeV的能量。
2011-12-16 astro-ph.HE
Astro2020 Science White Paper: Future X-ray Studies of Supernova Remnants
这是一份响应Astro2020十年调查委员会号召而提交的白皮书。我们概述了在未来几十年中，将在X射线波段超新星遗迹的研究中取得的科学进展，使用天文台，如雅典娜，山猫，和轴。
2019-04-11 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
Identification campaign of supernova remnant candidates in the Milky Way. II. X-ray studies of G38.7-1.4
我们报告XMM-牛顿和钱德拉观测银河系超新星遗迹候选者G38.7-1.4，以及补充无线电，红外和伽马射线数据。在甚大阵观测到的射电壳层中发现了一个近似椭圆形的X射线结构。G38.7-1.4的X射线能谱可以用吸收碰撞电离平衡等离子体模型来描述，表明该等离子体是冲击加热的。根据形态学和光谱行为，我们认为G38.7-1.4确实是一个超新星遗迹，属于混合形态类别。
2014-03-03 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星（SN）-伽马射线暴（GRB）对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸，随后形成了寿命很短的一对致密天体，最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
Typing Supernova Remnants Using X-ray Line Emission Morphologies
提出了一种新的观测方法来对年轻超新星遗迹的爆炸进行分类。通过对17个银河系和大麦云星云的钱德拉X射线谱线的形态学测量和多极展开分析（使用功率比），我们发现核心坍缩星云的谱线比Ia型星云的谱线在统计上更不对称。我们表明，这两类超新星可以使用这种技术自然分离，因为X射线线形态反映了不同的爆炸机制和结构的星周物质。这些发现与最近的光谱偏振结果一致，表明核心塌陷SNe本质上更不对称。
2009-10-19 astro-ph.HE
Fermi LAT gamma-ray observations of the supernova remnant HB21
利用费米大面积望远镜（LAT）对混合形态超新星遗迹HB 21的γ射线观测结果进行了分析。这种超新星遗迹的特征是内部的热X射线等离子体，周围是一个更宽的非热壳层，发射射频。HB 21有一个大的角尺寸，使其成为一个很好的候选人，详细的形态和光谱研究与LAT。射电扩展为2°x1°.5，而LAT 68%的包容角在1 GeV时约为1°。为了了解γ射线发射的起源，我们将LAT观测与跟踪非热无线电同步加速器，附近分子云，冲击分子团和中心X射线等离子体的其他波长进行比较。最后，我们模拟可能的强子和轻子发射机制。我们的结论是，HB 21的γ射线可能是电子韧致辐射或质子-质子碰撞的结果与致密的材料，由于与附近的云相互作用。
2013-03-12 astro-ph.HE
Polarized radio emission unveils the structure of the pre-supernova circumstellar magnetic field and the radio emission in SN1987A
SN 1987 A残骸的偏振射电辐射为揭示星周介质中超新星前磁场结构提供了可能。从直接测量中得到的性质对于理解祖星及其磁场具有重要意义。作为实现这一目标的第一步，我们采用了详细的三维（3-D）数值模型SN 1987 A的水动力数据。本文提出了一种在流体动力学背景下“重建”超新星遗迹内部三维磁场结构的近似方法。该方法使用祖细胞周围的磁场的分布作为初始条件。用这样一个三维磁流体动力学模型，我们合成了一些SN 1987 A模型的极化图，并将它们与观测结果进行了比较。用这种方法，我们测试了SN 987 A的不同初始磁场位形和同步辐射结构。我们已经恢复了观测到的偏振模式，我们已经发现，周围的前超新星磁场的径向分量应占主导地位的长度尺度上的今天的半径SN 1987 A。讨论了产生这种场的物理原因。
2022-12-01 astro-ph.HE
Gamma-ray Emission from Crushed Clouds in Supernova Remnants
结果表明，从新发现的“GeV亮”超新星遗迹（SNRs）中观测到的射电和γ射线辐射可以用一个模型来解释，即激波云和冻结在其中的激波加速的宇宙射线（CR）同时被超新星爆炸波压缩，形成辐射云激波。预先存在的CR的简单再加速通常足以通过压缩云层中高能质子（核）和气体之间的强子相互作用产生的中性π介子衰变来为观测到的伽马射线发射提供动力。这个模型提供了一个自然的帐户观察到的同步辐射在信噪比W51 C，W44和IC 443与平坦的无线电频谱指数，这可以归因于二次和再加速电子和正电子的组合。
2010-09-30 astro-ph.HE
Supernova X-Ray Database (SNaX) Updated to Ensure Long-term Stability
超新星X射线数据库（SNaX）是几年前建立的，旨在通过一个优雅的可搜索网络界面公开提供超新星（SNe）的X射线数据。该数据库最近已更新到PhP7，进行了安全更新，并转移到新的服务器，以确保其长期稳定性。我们敦促天文学家继续下载工作所需的数据。要求那些在SNe上有X射线数据的人通过易于填写的电子表格将其上传到数据库，使每个人都可以访问。
2020-11-03 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy gamma-ray domain: the role of the Cherenkov telescope array
超新星遗迹通常被认为是银河系宇宙射线最可能的来源。这一观点得到了越来越多的证据的支持，这些证据表明，在超新星遗迹冲击中发生了粒子加速。在TeV范围内的观测特别有助于增加对机制的理解，但超新星遗迹冲击的粒子加速的许多方面仍然存在争议。切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个物体进行单独研究之外，将这些物体作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数，并增加我们对所涉及机制的理解。
2018-03-16 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成，可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的，那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星，在观测者的时间间隔<2（1+z）yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式，那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst
最近有人提出了一类新的超长持续时间（> 10，000 s）伽马射线暴。它们可能起源于半径比正常长伽马射线暴大得多的恒星爆炸，或者起源于恒星的潮汐破裂。迄今为止，还没有明确的超新星与超长伽马射线暴联系在一起。在这里，我们报告了一颗超新星（2011kl）与超长持续时间爆发111209A有关，z=0.677。这颗超新星的亮度是与长伽马射线暴相关的Ic型超新星的3倍多，其光谱也明显不同。连续光谱的斜率类似于超亮超新星的斜率，但延伸到静止坐标系的紫外线，意味着金属含量较低。光变曲线的演化比超亮超新星快得多。高光度和低金属线不透明度的组合不能与典型的Ic型超新星相协调，但可以通过一个模型来重现，其中强磁化的中子星（磁星）注入了额外的能量，这也被认为是超亮超新星的解释。
2015-09-10 astro-ph.HE
Rayleigh-Taylor Instabilities in Type Ia Supernova Remnants undergoing Cosmic-Ray Particle Acceleration - Low Adiabatic Index Solutions
本研究调查了Ia型超新星遗迹中瑞利-泰勒（R-T）不稳定性的演化，这些不稳定性与低绝热指数γ有关，其中γ < 5/3，这反映了宇宙射线粒子加速导致的超新星激波结构的预期变化。极端的情况下，如与对应于伽马=1.1的最大压缩比的情况下，进行检查。随着γ的减小，激波压缩比增大，激波间区域逐渐变窄，初始R-T不稳定气体混合更加明显。因此，残余轮廓可能会受到小幅度、小波长凸起的干扰。然而，由于不稳定性随时间衰减，对流混合的程度（R-T指半径与冲击波的比值）并不强烈地依赖于γ值（γ>= 1.2）。由于遗迹的年龄，不稳定气体不能延伸到足够远的地方，在第谷超新星遗迹的外围附近形成富含金属的丝状喷出物。第谷残骸的动力学性质与绝热模型γ =5/3的一致性表明，宇宙射线的注入太弱，不能改变激波结构。即使宇宙射线在激波处有非常有效的加速，在Ia型超新星遗迹中也不会有显著增强的混合。
2011-03-06 astro-ph.HE
Origin of the gamma-ray emission from supernova remnant HB9
HB 9（G160.9+2.6）是一个混合形态的银河系超新星遗迹（SNR），距离$\sim$ 0.6千秒差距。先前的分析显示，重组等离子体发射的X射线和膨胀壳结构的HI和CO的排放，这与HB9的空间范围。在GeV的能量，HB9被发现显示出扩展的伽马射线发射的形态是一致的无线电连续辐射显示对数抛物线型光谱。报告的气体数据和SNR外壳南部区域的过量伽马射线发射之间的重叠可能表明它们之间可能存在相互作用。我们在光谱中寻找强子γ射线发射特征，以揭示分子环境和SNR之间可能的相互作用。在这里，我们报告的伽马射线光谱建模研究HB9的结果。
2021-12-16 astro-ph.HE
Analysis of blue-shifted emission peaks in type II supernovae
在经典的天鹅座P-Cygni剖面中，理论预测发射在零静止速度时达到峰值。然而，超新星的光谱显示出通常蓝移的辐射。虽然在许多超新星中已经报道了这种特征，但很少详细讨论。在这里，我们提出了一个分析的H-α发射峰使用95 II型超新星的数据集，量化其强度和时间演变。使用爆炸后30天的时间，我们观察到一个系统的H-α发射的蓝移，平均值为-2000 kms-1。这种偏移在早期最大，但随着超新星变成星云而消失。Dessart等人（2013）的模拟与观察到的行为相匹配，再现了其强度和时间演变。这种蓝移是超新星光谱的一个基本特征，因为它们与喷出物的密度分布密切相关，而喷出物的密度分布比恒星风下降得更快。这种陡峭的密度结构导致谱线发射/吸收受到更大的限制;它也加剧了喷出物后退部分的掩星，使远距离观察者的谱线发射偏蓝。我们的结论是，蓝移发射峰偏移几千公里-1的观测，证实了模型，光球相II型超新星的一个通用属性。
2014-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revealing the binary origin of Type Ic superluminous supernovae through nebular hydrogen emission
我们认为在Ic型超亮超新星iPTF 13 ehe中观测到的星云H-α辐射来自于超新星喷出物与伴星碰撞时从伴星上剥离的物质，辐射的时间演化、谱线展宽和整体蓝移与这一解释是一致的。我们缩放星云的H-α光度预测Ia型超新星在单简并系统中，以获得剥离的质量需要解释的H-α光度的iPTF 13 ehe。我们发现剥离质量为0.1 - 0.9太阳质量，假设超新星光度是由放射性或磁星自旋下降。由于需要一个中央加热源来激发H-α发射，如果H-α发射来自剥离物质，则相互作用动力模型不适合iPTF 13 ehe。我们推导出一个超过20个太阳质量的伴星质量和一个小于20个伴星半径的双星分离的基础上的剥离效率在碰撞过程中，表明超新星的祖先和伴星形成了一个巨大的紧密的双星系统。如果Ic型超亮超新星通常发生在大质量的近距离双星系统中，那么先前在几颗Ic型超亮超新星中观察到的早期增亮也可能是由于与近距离伴星的碰撞。对未来Ic型超亮超新星中星云氢发射的观测将使我们能够检验这一解释。
2015-10-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
