Non-thermal processes in colliding-wind massive binaries: the contribution of Simbol-X to a multiwavelength investigation
几个碰撞风大质量双星被认为是无线电领域的非热辐射源。这构成了强有力的证据,证明在这些物体中有效的粒子加速过程正在起作用。加速机制最有可能是由于碰撞风引起的强水动力冲击存在下的扩散冲击加速(DSA)过程。为了研究这种粒子加速的物理学,我们发起了一项多波长运动,覆盖了电磁波谱的很大一部分。在这种情况下,详细研究从这些来源的硬X射线发射的SIMBOL-X带通构成了一个关键因素,以探索这个仍然鲜为人知的天体物理学主题。应该注意的是,碰撞风大质量双星应该被认为是非常有价值的目标,以类似的方式研究粒子加速超新星遗迹,但在不同的区域的参数空间。
2009-03-10 astro-ph.HE
Modelling colliding wind binaries with RAMSES, extension to special relativity
我们提出了高分辨率的模拟与RAMSES的超音速碰撞恒星风。碰撞导致了一个双激波结构,它受到不同的不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)引入了一些混合和可变性。对于等温风场,非线性薄壳不稳定性对相互作用区域的影响很大。正确地模拟这些不稳定性需要足够高的分辨率和适应的数值方法,特别是当一种风强烈主导另一种风时。在大尺度上,轨道运动预计会把冲击区变成一个螺旋,但我们发现,在某些配置的KHI可能会破坏螺旋。在由一颗大质量恒星和一颗发出高度相对论性风的年轻脉冲星组成的伽马射线双星中,预计也会出现碰撞风结构。数值模拟对于理解这种系统的几何形状是必要的,并且应该考虑到脉冲星风的相对论性质。我们实现了一个二阶Goddom方法来解决相对论流体动力学方程与RAMSES,包括自适应网格细化的可能性。在简要概述了我们的数值实现之后,我们将提出初步的模拟,对比伽马射线和恒星双星中的流结构。
2012-12-17 astro-ph.HE
Combined Magnetohydrodynamic- Monte Carlo Simulations of Proton Acceleration in Colliding Wind Binaries
碰撞风双星系统中恒星的强风相互作用产生两个激波阵面,从而划分出风碰撞区。在那里,粒子预计将主要通过扩散冲击加速,并在涉及相对论电子和/或质子的过程中产生$γ$射线。本文采用蒙特卡罗模拟和测试粒子方法研究了典型CWB系统中质子的注入和加速。我们使用磁流体动力学模拟,以确定在风碰撞区域的背景条件。这使我们能够考虑粒子加速在两个冲击,在任何一侧的WCR,具有自洽确定的大规模磁场,这对形状的WCR的影响,和拓扑结构中起着重要的作用,在粒子加速碰撞冲击。这些研究可能有助于改进CWB系统的$γ$ -射线通量预测。
2017-01-25 astro-ph.HE
Long-term XMM-Newton investigation of two particle-accelerating colliding-wind binaries in NGC6604: HD168112 and HD167971
利用XMM-牛顿方法研究了两个大质量恒星系统(粒子加速器)的X射线长期(超过十年)辐射。它们的X射线性质的解释考虑到最近的信息,其多重性和轨道参数。这两个目标,HD 168112和HD 167971似乎在X射线中过亮,这进一步支持了X射线辐射的重要贡献来自碰撞风区域的观点。从HD 168112的X射线通量的变化解释在不同的分离预期遵循1/D规则的绝热激波。对于HD 167971,2002年9月X射线通量的边际减少可以初步解释为近对中的风偏食。尽管2002年和2014年之间的离职率存在显著差异,但无法证明长期变异性。这表明宽轨道上的碰撞风区域对总X射线辐射的贡献并不大,主要贡献来自食对中的辐射激波。后一个结果提供了证据表明,即使在没有明亮的X射线发射的情况下,碰撞风区域中的激波也可能是有效的粒子加速器,这表明粒子加速可以在广泛的条件下工作。最后,在分层的三O型系统中,热X射线不一定构成有效的示踪剂来探测长周期轨道中的风-风相互作用。
2015-06-04 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic Centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床,从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶星(WR)注入的风物质在超大质量黑洞(SMBH)的12角秒内运行,发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击,创造了一个大水库的热,X射线发射气体。这项工作的目的是面对3个M的钱德拉X射线有远见的计划,通过计算的X射线发射,从这些碰撞WR风的水动力学模拟,在探索各种SMBH反馈机制的观察。该模型的主要成功之处在于,它再现了SMBH周围2-5角秒环的光谱形状,其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞,并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平,以及4-9 keV的12幅$\times$ 12弧秒$^2$图像,表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除更多的热气体,从而减少热X射线发射。在过去几个世纪中,Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配,误差在10%以内,表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2017-08-01 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
银河系中心是天体物理活动的温床,从$\sim$ 30颗大质量沃尔夫-拉叶(WR)恒星注入的风物质在超大质量黑洞(SMBH)12”范围内运行发挥了重要作用。这种碰撞和吸积风的流体动力学模拟产生了一个复杂的密度和温度结构的冷风材料与周围介质的冲击,创造了一个大水库的热,X射线发射气体。这项工作的目的是面对3 M的钱德拉X射线远见计划(XVP)的观察,通过计算X射线发射这些碰撞WR风的流体动力学模拟,探索各种SMBH反馈机制。该模型的主要成功之处在于它再现了SMBH周围2”-5”环的光谱形状,其中大部分最终被Sgr A* 捕获的恒星风物质都是冲击加热和热化的。这自然解释了热气来自于WR风的碰撞,并且这些恒星的风速通常受到很好的限制。这些光谱的通量水平,以及12张4- 9 keV的”$\times$ 12”图像,表明X射线通量与SMBH反馈强度有关;更强的反馈清除了更多的热气体,从而减少了热X射线发射。在过去几个世纪中,Sgr A* 产生中等强度外流的模型与观测结果最佳匹配,误差在10%以内,表明需要SMBH反馈来解释该区域的X射线发射。
2016-10-07 astro-ph.HE
An investigation into the fraction of particle accelerators among colliding-wind binaries. Towards an extension of the catalogue
粒子加速碰撞风双星(PACWB)是由早期类型的恒星组成的多个系统,能够将粒子加速到相对论速度。在碰撞风区,相对论粒子可以与不同的场(磁场或辐射)相互作用,产生非热辐射。在许多情况下,非热同步辐射可能是可观测的,因此构成了在这些多重系统中存在相对论粒子群的指示器。迄今为止,PACWBs的目录包括大约40个物体,分布在许多恒星类型和演化阶段,没有明确的趋势指向可能加速粒子的特权子类。本文旨在批判性地讨论在大质量双星中选择新候选双星的一些准则。随后对这些物体中非热辐射的研究有望导致对粒子加速器的新探测。在此基础上,提出了观测策略的一些基本思路。在PACWBs研究的这个阶段,没有明确的理由认为大质量双星中的粒子加速是异常的,甚至是罕见的现象。因此,我们认为,几个PACWBs将在未来几年内被检测到,主要是使用敏感的无线电干涉仪,能够测量同步辐射碰撞风双星。高能探测的前景也简要讨论。
2017-03-07 astro-ph.HE
Colliding stellar wind modelling of the X-ray emission from WR 140
我们在标准碰撞星风(CSW)图像的框架下模拟了大质量双星WR 140的Chandra和RXTE X射线谱。在激波前沿部分电子加热的模型比完全温度均衡的模型更能代表X射线数据。在近星点附近,CSW区的X射线等离子体的发射测量值在轨道相位处有相当大的下降。这相当于双星轨道上可变的有效质量损失率。在近星点附近的轨道阶段,WR 140对X射线的吸收超过了恒星风的吸收。标准CSW模型提供的谱线轮廓通常与WR 140的X射线谱中的强谱线特征的观测谱线轮廓不匹配。在星团星风的CSW图象中,星团在近星点附近的CSW区有效地溶解,而在近星点则不溶解,因此可以定性地理解有效质量损失率的变化。然而,未来的发展CSW模型与非球对称的恒星风可能需要得到更好的理论和观测之间的对应关系。
2020-11-17 astro-ph.HE
High-energy particle transport in 3D hydrodynamic models of colliding-wind binaries
双星系统中的大质量恒星(如WR 140、WR 147或$η$船底座)一直被认为是潜在的高能$γ$射线源。这种辐射被认为是在恒星风碰撞产生相对论粒子的区域产生的,这些粒子随后可能会发射出$γ$射线。详细的数值流体动力学模拟已经提供了深入了解风碰撞区(WCR)的复杂动力学,而独立的分析研究,虽然简化了WCR的描述,揭示了带电粒子的光谱。在本文中,我们描述了这两种方法的组合。我们提出了一个三维流体动力学模型碰撞恒星风和计算相对论粒子的光谱能量分布的WCR的结构。我们的模型的流体动力学部分结合了线驱动的风,重力,轨道运动和辐射冷却的冲击等离子体的加速。在我们的带电粒子的治疗中,我们考虑在WCR扩散冲击加速和随后的冷却通过逆康普顿损失(包括克莱因-Nishina效应),韧致辐射,碰撞和其他能量损失机制。
2014-01-07 astro-ph.HE
Supercritical colliding wind binaries
上下文粒子加速碰撞风双星(PACWBs)是由两颗大质量热恒星形成的系统,产生非热辐射(NT)。这些系统的关键要素是快速的风和它们碰撞时产生的冲击。具有非吸积的年轻双星的双星也被探测为NT发射体,这也是风-风相互作用的结果。如果黑洞(BH)以超爱丁顿速率吸积,它们可能通过这种机制产生NT辐射。在这种情况下,圆盘预计会发射辐射驱动的风,如果这种风有赤道分量,它可以与伴星碰撞,产生PACWB。这些系统是超临界碰撞风双星(SCWBs)。目的。我们的目标是描述由超吸积黑洞和早型恒星组成的双星系统中风碰撞产生的粒子加速和NT辐射。方法.我们通过计算辐射场的空间分布及其对盘粒子的影响,估算了盘驱动风的终极速度。然后,我们找到了风碰撞区域的位置,并计算了相对论粒子进行扩散加速的能量增益和损失的时间尺度。有了这些信息,我们就能够计算出辐射的相关光谱能量分布。结果我们发现,风的相互作用可以产生NT辐射从无线电高达几十个GeV,亮度范围内的$\sim 10^{33}-10^{35} \, {\rm erg \, s^{-1}}$,这在很大程度上是由电子同步辐射和逆康普顿辐射。结论.我们的结论是,SCWB,如一些超明亮的X射线源和一些银河系X射线双星,能够加速宇宙射线和产生NT电磁辐射从无线电到$γ$ -射线,除了热成分。
2023-01-20 astro-ph.HE
Gamma-rays and positrons from Colliding Wind Binaries
$η$船底座双星系统是第一个观测到的不包含致密天体的$γ$射线双星系统。主星的密集风与来自伴星的快速光风相互冲击,创造了通过费米机制将粒子加速到相对论能量的条件。这些相对论性粒子随后耗散非热辐射。费米-LAT和H.E.S.S. $η$隆凸的检测证实了这种假设。如果在激波中消散的风机械能的百分之几进入粒子加速,流体动力学模拟提供了与观测结果令人信服的匹配。本征$π^0$衰变谱是最大能量、光度、粒子漂移和遮蔽的复杂卷积。加速粒子主要通过逆康普顿、同步辐射和光子介子的产生来冷却。高能$γ$ -射线还与两颗发光恒星发出的各向异性紫外光子池相互作用,产生$e^\pm$对,并强烈修改观测到的光谱。由于受冲击区域的形状、位置和气体密度的变化,预计沿轨道的光学深度会发生快速变化。各种CTA模拟证实,通量变化下降到几天的时间尺度可以检测到30 GeV以上。这些变化将从与$γ$ - $γ$不透明度相关的光谱中分离出本征粒子光谱,并确定注入星际介质的相对论质子和正电子的通量、碰撞风区的几何形状和磁场配置,以及双星系统的几何方向。CTA还将揭示高能成分的性质、机制和引入粒子加速的动能的百分比。
2019-09-02 astro-ph.HE
Particle acceleration and non-thermal emission in colliding-wind binary systems
我们提出了一个非热粒子的创建模型,通过扩散激波加速碰撞风二进制。我们的模型占的倾斜性质的全球冲击界定风-风碰撞区域和有限的速度的散射中心的气体。它还包括宇宙线引起的流不稳定性对磁场的放大以及放大场的动力学反作用。我们假设离子和电子的注入与冲击波的速度无关,散射中心以阿尔文速度相对于流体移动(导致更陡峭的非热粒子分布)。我们发现,马赫数,Alfvénic马赫数,和横向场强度变化强烈沿和之间的冲击,导致显着的和非线性变化的粒子加速效率和冲击性质(湍流与非湍流)。我们发现在我们的大多数模型中,斜激波处的压缩比我们以前的工作要小得多,尽管在某些情况下仍然可以获得超过20的总气体压缩比。我们还调查了恒星分离的非热发射的依赖性,并确定何时发射从次级电子变得重要。最后,我们将我们的模型应用到WR 146,无线电波段中最明亮的碰撞风双星之一。我们能够匹配观测到的无线电发射,并发现大约30%的冲击风力被引导到非热粒子。
2021-04-15 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
我们计算的热X射线发射的流体动力学模拟的30个沃尔夫-拉叶(WR)星轨道内的Sgr A $^*$秒差距,解释钱德拉X射线观测的目的是在这个地区。该模型很好地再现了观测的光谱形状,表明冲击WR风是这种热辐射的主要来源。模型X射线通量与Sgr A $^*$流出的强度相关,该流出将Sgr A $^*$附近的热气清除。适度的外流最符合目前的观测结果,尽管这个超大质量黑洞(SMBH)的外流在$\sim$ 100年前就结束了。
2017-07-21 astro-ph.HE
Colliding-Wind Binaries as a Source of TeV Cosmic Rays
除了含有致密天体的伽马射线双星外,还从碰撞风双星中探测到高能和极高能伽马射线。风的碰撞会产生两个强烈的激波阵面,每一个都围绕着一个由压缩和加热的等离子体组成的激波区域,在那里粒子被加速到非常高的能量。磁场在冲击区也被放大,粒子的加速度在很大程度上取决于磁场。在这项工作中,我们进行了完整的三维磁流体动力学模拟的碰撞风耦合到一个代码,演变的被动带电测试粒子的运动学等离子体波动。运行后的一个大的合奏的测试粒子与初始热分布,我们表明,这样的冲击产生的非热人口(近1%的总粒子)的几十个GeV的几个TeV,这取决于初始磁化水平的恒星风。我们能够确定最快的加速轨迹,在MeV/s到GeV/s的范围内,与具有放大的激波磁场的湍流等离子体有关。这些结果表明,碰撞风双星确实能够产生一个显着的人口的高能粒子,在相对较短的时间尺度,动力学和扩散的时间尺度相比。
2021-05-20 astro-ph.HE physics.space-ph
Long-term X-ray variation of the colliding wind Wolf-Rayet binary WR 125
WR 125被认为是一颗碰撞风沃尔夫-赖耶双星(Colliding Wind Wolf-rayet Binary,CWWB),最近一次的红外线通量增加是在1990年至1993年之间。从2016年11月到2017年5月,我们用Swift和XMM-Newton对该物体进行了四次观测,并首次进行了精确的X射线光谱研究。在0.5 - 10.0keV范围内,吸收校正光度为3.0e+33 erg/s,距离4.1kpc。氢柱密度高于星际吸收的预期值,因此X射线谱可能被WR风吸收。碰撞平衡等离子体发射,其中等离子体和吸收风有不寻常的元素丰度特定的WR星的能量谱成功地建模。在1981年,爱因斯坦卫星清楚地探测到来自WR 125的X射线,而ROSAT卫星在1991年几乎没有探测到X射线,当时该双星可能在近星点附近。讨论了近星点软X射线通量异常低的可能原因。
2018-12-27 astro-ph.HE
X-rays from the colliding wind binary WR 146
本文在碰撞星风(CSW)图象的框架下分析了大质量双星WR 146 R的X射线辐射。理论上的CSW模型光谱与观测到的WR 146 R的X射线光谱形状匹配良好,但它们大大高估了观测到的X射线通量(发射测量)。这是有效的情况下,在完全的温度均衡的情况下,并在部分电子加热的情况下,在冲击波前(不同的电子和离子温度),但有迹象表明,模型预测和观测之间的更好的对应关系,后者。为了协调模型预测和观测结果,WR 146的质量损失率必须比目前接受的该物体的质量损失率减少8 - 10倍(后者已经考虑到了成团)。没有多余的X射线吸收来自CSW建模。
2017-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrinos from Colliding Wind Binaries: Future Prospects for PINGU and ORCA
大质量恒星在解释膝盖以下的宇宙射线谱中扮演着重要的角色,甚至可能达到脚踝,即能量分别高达1e15 eV或1e18.5 eV。特别地,超新星遗迹被认为是解释宇宙射线谱的主要候选者之一。甚至在它们暴毙之前,在恒星正常的生命周期中,宇宙射线在风的环境中也会被加速。高能γ射线测量表明强子加速双星系统,导致LSI +60~303等双星的周期性γ射线发射和Eta Carinae等碰撞风环境的连续发射。从强子相互作用中探测中微子和光子是确定粒子加速点最有前途的方法之一。本文对大质量恒星碰撞风环境中中微子探测的前景进行了展望。特别是,七个最有前途的候选人碰撞风二进制的发射进行了调查,以提供一个估计的信号强度。单个源的预期信号比当前IceCube灵敏度低约$5-10$倍,因此目前无法访问。此外,还讨论了未来用PINGU和ORCA等探测器测量低能中微子源的可能性:大气中中微子振荡产生的中微子通量在25 GeV附近的最小值为减少背景和增加寻找GeV/TeV中微子源的意义提供了机会。本文提出了第一个想法,详细的研究,包括探测器的有效面积将是必要的,在未来测试这种方法的可行性。
2014-05-02 astro-ph.HE
Non-thermal X-rays from Colliding Wind Shock Acceleration in the Massive Binary Eta Carinae
宇宙射线加速一直是一个长期存在的谜团,尽管经过了一个多世纪的研究,我们仍然没有对加速机制进行完整的普查。在大质量双星系统中,强烈的恒星风碰撞会产生强大的激波,人们预计这会通过激波界面处的费米加速产生高能宇宙射线。被加速的粒子会与恒星光子或周围物质碰撞,产生X射线和伽马射线中可观察到的非热辐射。超大质量双星船底座伊塔驱动着太阳附近最强的碰撞风激波。非聚焦高能天文台的观测表明在船底座η星附近有一个高能源,但由于其相对较差的角分辨率,无法最终确定船底座η星为来源。在这里,我们提出了第一次直接聚焦观测的非热源在极硬的X射线波段,这是发现在空间上符合恒星在几个弧秒。这些观测结果表明,非热X射线的来源随双星的轨道相位而变化,并且发射的光子指数与通过分析伽马射线光谱得出的光子指数相似。这是决定性的证据,表明高能辐射确实来源于碰撞风冲击加速的非热粒子。
2019-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamic and radiative transfer modeling of X-ray emission from colliding WR winds: WR 140 & the Galactic center
沃尔夫-拉叶(WR)风的碰撞产生热X射线辐射,被X射线望远镜广泛观测到。在宽的WR+O双星中,例如WR 140,X射线通量与轨道相位有关,是风性质的直接探测器。在银河系中心,$\sim$ 30 WR围绕着$\sim$ 10”以内的超大质量黑洞(SMBH)运行,导致了一场大杂烩式的风-风碰撞。为了模拟WR 140和银河系中心的X射线发射,我们进行了三维流体动力学模拟来跟踪复杂的气体流动,然后进行三维辐射转移计算来计算可变的X射线光谱。模型WR 140 RXTE光变曲线匹配的数据以及所有阶段,除了X射线最小值与近星点,而模型光谱同意RXTE硬度比和形状的朱雀观测整个轨道。钱德拉流量的银河系中心模型和光谱形状在r $<$ 3”区域匹配良好,但模型流量在此半径之外下降得太快。
2015-11-03 astro-ph.HE
The Colliding Winds of WR 25 in High Resolution X-rays
WR 25是一个碰撞风双星系统,由一颗质量非常大的O2.5If*/WN 6主星和一颗O型伴星组成,其偏心轨道周期为208天。这些炽热的恒星具有强烈的、高度超音速的风,这些风相互作用,形成了一个明亮的X射线源,来自风碰撞冲击,其条件随着恒星的分离而变化。通过WR和O星风的不同视图提供了恒星在其轨道上移动时的轨道相位,允许以不容易甚至不可能的方式探索风结构。我们分析了WR 25的轴上Chandra/HETGS光谱,在近星点前不久,当系统发出的X射线是最亮的。从轴上的观察,我们约束的线通量,质心,和各种发射线的宽度,包括He三重态的Si XIII和Mg XI。我们也已经能够包括几个偶然的离轴HETG光谱从档案和研究他们的通量随相位的变化。这是第一份关于WR 25在X射线中的高分辨率光谱研究的报告。
2021-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding Stellar Winds Structure and X-ray Emission
我们研究了大质量双星中碰撞星风的结构和X射线辐射。我们发现,在很小的风动量比值的接触不连续(CD)的开度角被高估的几个公式在文献中。我们还发现,在初级(主导)和次级风的冲击耀斑约20度的CD相比,和整个次级风的冲击时,风的动量比< 0.02。的冲击,和每一个风的分数,是震惊的,提供了开放的角度的解析表达式。我们发现,X射线的光度标度与风的动量比,并在风的动量比减少的频谱略有软化。
2018-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chandra revisits WR48a: testing colliding wind models in massive binaries
我们提出了新的钱德拉高能透射光栅(HETG)观测结果(2019年11月至12月)的大质量沃尔夫-拉叶(WR)二进制WR 48 a。对这些高质量数据的分析表明,这颗大质量双星的谱线变宽(FWHM = 1400 km/s),并略有蓝移(~ -100 km/s)。在标准碰撞恒星风(CSW)图像的框架内,这些高分辨率光谱的直接建模提供了理论和观测光谱形状之间非常好的对应关系。此外,在大多数情况下,理论谱线轮廓是观测谱线轮廓的可接受的表示。我们将CSW模型应用于先前观测的WR 48 a的X射线光谱:Chandra-HETG(2012年10月)和XMM-Newton(2008年1月)。从这个扩展的分析,我们发现,从WR 48 a观测到的X射线发射是可变的长时间尺度(年),这是同样有效的,其内在的X射线发射。这需要在双星轨道周期内的可变质量损失率。X射线吸收(超过双星中恒星风的吸收)也是可变的。我们注意到,较低的固有X射线发射伴随着较高的X射线吸收。一个定性的解释可能是,clusional和非球对称的恒星风的存在可能发挥了作用。
2021-11-26 astro-ph.HE
Acceleration of Ultra-High Energy Cosmic Rays in the Colliding Shells of Blazars and GRBs: Constraints from the Fermi Gamma ray Space Telescope
费米伽马射线空间望远镜测量的光谱,变化的时间尺度,最大光子能量给出了较低的限制,明显的喷流功率,并通过伽马射线不透明度参数,大量的相对论性喷流的洛伦兹因子。在费米加速的情况下,宇宙射线粒子的最大能量受到这两个量的限制。最近的数据被用来约束宇宙射线质子和铁核加速碰撞壳的伽玛暴和耀变体的最大能量。费米结果表明,在活动星系核中,Fe比质子更可能被加速到超高能,而强伽玛暴可以将质子和Fe都加速到>~ 10^{20} eV。从第一个费米AGN星表中估算了射电星系和耀变体的非热辐射,并表明BLLac天体和FR 1射电星系比平谱射电类星体、FR 2射电星系和长持续时间GRB更适合作为UHECR的来源。
2010-09-27 astro-ph.HE hep-ph
Radio observations of colliding winds in massive stars
这篇简短的评论描述了大质量恒星碰撞风的射电观测,从20世纪90年代初提出的碰撞风模型的第一个直接观测支持开始,该模型用于解释一些大质量恒星的非热射电和热X射线发射。详细介绍了高偏心率WR+O恒星系统WR 140的研究,以及最近对O恒星系统的观测。还讨论了几乎所有的大质量恒星,表现出非热行为和一些战略,寻找新的系统的二元性质。
2009-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Proton acceleration in colliding stellar wind binaries
恒星碰撞风双星(CWB)系统中强风相互作用产生两个激波阵面,从而划分出风碰撞区(WCR)。在那里,粒子预计将主要通过扩散冲击加速(DSA)来加速。我们调查的注射和加速的质子在典型的CWB系统的蒙特卡罗模拟的装置,与测试粒子的方法和非线性的方法模拟冲击局部修改的反反应的加速质子。我们使用磁流体动力学模拟来确定背景等离子体在WCR及其附近。这使我们能够考虑粒子加速在两个冲击,在任何一方的WCR,与一个现实的大规模磁场。我们强调粒子加速对WCR局部激波剖面的可能影响。我们包括由于共振流不稳定性(RSI)的磁场放大的效果,并比较结果与加速质子的反反应。在后一种情况下,我们发现一个较低的通量的非热质子人口,和一个相当大的磁场放大。这将显著增加在CWB系统中加速的相对论电子的同步辐射损失,降低它们可以达到的最大能量,并大大减少逆康普顿通量。因此,来自CWB的$γ$ -射线主要是由于核子-核子碰撞中产生的中性π介子的衰变。这可能提供一种方法来解释为什么在绝大多数情况下,CWB系统没有被确定为$γ$射线源,而它们发射同步辐射。
2018-12-07 astro-ph.HE
Colliding-wind Binaries with strong magnetic fields
近年来,碰撞风双星系统的动力学和有效粒子加速的条件吸引了大量的数值研究。这些数值模型试图解释这些系统的热和非热排放的观测。在非热区域,观测到了几个碰撞风双星的射电和X射线辐射,而伽马射线辐射到目前为止只在$η$和可能在WR 11中发现。高能电子被认为是这些系统中观察到的大部分高能光子的原因。只有在伽马射线区,根据恒星的性质,中性π介子衰变的辐射才可能有显著的贡献。因此,研究碰撞风双星的辐射需要高能电子加速和传播的详细模型。这反过来又需要对磁场有详细的了解,磁场不仅会影响电子的能量损失,而且在同步辐射的情况下还会影响发射率的方向依赖性。在这项研究中,我们调查不同的碰撞风双星系统的磁流体动力学模拟与磁场是强大到足以对风有显着的影响。如此强大的磁场需要对近星风加速区进行详细的处理。我们展示了这种模拟的实施,并讨论了结果,证明了风碰撞区域的结构上的磁场的效果。
2016-09-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
An X-ray Survey of Colliding Wind Binaries
我们编制了一份由Chandra、XMM-Newton和ROSAT卫星探测到的银河系和麦哲伦星云中的36个O+O和89个Wolf-Rayet双星候选者的名单,以探讨它们的X射线性质与它们的系统特征之间的联系。在已公布参数的WR二进制中,除了两个之外,所有二进制的kT都大于0.9 keV。最明亮的X射线WR双星是典型的长周期系统。WR双星在X射线光度上显示出近四个数量级的分布,即使在具有非常相似WR原色的系统之间也是如此。在O+O双星中,短周期系统通常具有软X射线谱,而长周期系统则具有硬X射线谱,在LX/Lbol中也有很大的扩展。
2012-05-25 astro-ph.HE
The non-thermal emission from the colliding-wind binary Apep
本文利用非热辐射模型分析碰撞风双星Apep的射电观测,确定其投影角、恒星质量损失率,并指出通过高能观测可解除磁场与注入功率的参数简并。
2021-12-17 astro-ph.HE
X-ray study of WR 48-6: A possible colliding wind binary
本文通过XMM Newton和Chandra望远镜的两期观测数据研究WR 48-6的X射线发射,发现其光谱符合双温度等离子体模型且无显著变异性,氢柱密度与本征通量存在变化,认为它是伴星光谱型可能为O5-O6的碰撞风双星候选体。
2024-12-04 astro-ph.HE
The First Candidate Colliding-Wind Binary in M33
我们提出的第一个候选碰撞风二进制(CWB)在M33,位于巨大的H II区NGC 604的检测。该源首次在档案{ \it Chandra}成像中被识别为相对较软的X射线点源,可能的主星是根据档案{ \it哈勃太空望远镜}和{ \it Chandra}成像之间的精确天体测量对准确定的。CWB中的候选主星在这项工作中第一次被分类为富碳的沃尔夫-拉叶星,根据双子座-北获得的光谱,可能有一颗O星伴星。我们使用{ \it Chandra}和{ \it XMM-Newton}观测对X射线光谱进行建模,发现CWB很好地拟合为$\sim$ 1 keV热等离子体,在$L_{\rm X}$ $\sim$ 3 $\times$ 10 $^{35}$ erg s $^{-1}$的0.5- 2.0 keV带中具有中值未吸收光度,使该源成为迄今为止观测到的最亮的CWB源之一。我们提出了一个长期的光变曲线的候选人CWB从档案{ \it钱德拉}和{ \it XMM-Newton}的观测,并讨论了由这个光变曲线,以及在最大的X射线光度的限制。最后,我们将M33中的候选CWB与银河系和麦哲伦星云中其他研究充分的明亮CWB(如$η$ Car)进行比较。
2019-06-07 astro-ph.HE
Long-term soft and hard X-ray investigation of the colliding wind WN+O binary WR 25
我们研究了碰撞风双星WR 25的X射线长期行为,使用朱雀,雨燕,XMM-牛顿和NuSTAR获得的档案数据跨越~16年。我们的分析揭示了相位锁定的变化重复一致地在许多连续的轨道,在协议的X射线发射充分解释的热辐射从碰撞风在208-d轨道。我们报告的X射线通量相对于1/D的趋势(预期绝热冲击风)接近近星点通道的显着偏差。在接近近星点的地方,激波后等离子体温度没有下降,这表明这种趋势的中断不能用这部分轨道中激波前速度的降低来解释。最后,NuSTAR数据揭示了缺乏硬X射线发射(10.0 keV以上)以上的背景水平。上限的一个假定的非热发射强烈表明,目前的硬X射线天文台的灵敏度是不足以检测非热发射的大质量双星超过10千电子伏,除非风动能大到足以显着饲料粒子加速在风-风相互作用。
2019-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Colliding-wind binary systems: Diffusive shock acceleration and non-thermal emission
我们提出了一个碰撞风双星的非热辐射模型。相对论质子和电子被假定为通过扩散激波加速(DSA)的全球冲击边界的风-风碰撞区域。由于宇宙线压力的粒子加速过程和冷却的非热粒子,因为它们从冲击下游流动的反反应的非线性效应。我们探讨了非热粒子分布和keV-GeV辐射随恒星间距、系统视角以及风动量比的变化。我们证实了早期的研究结果,即DSA是非常有效的磁场放大时,不包括在内,导致显着修改的冲击。我们还发现,非热通量的规模与二进制分离在一个复杂的方式和各向异性逆康普顿发射显示只有一个温和的变化与视角由于风-风碰撞的空间范围。
2020-04-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Catalogue of particle-accelerating colliding-wind binaries
已知由两颗或更多恒星组成的大质量系统是有趣的物理过程的场所-至少在某些情况下包括粒子加速。在过去的十年中,这个主题激发了一项特别的努力,以揭示这些系统的特性,并描述负责粒子加速的环境以及超新星前大质量恒星在我们银河系中产生高能粒子的潜在作用。虽然以前的研究大多致力于一般的过程,或一些个别的对象,特别是,一个统一的面向目标的普查粒子加速碰撞风双星(以下PACWBs)还不存在。本文旨在对这些系统作一个全面而统一的普查,着重介绍它们的主要性质。一般性的讨论包括精力充沛的考虑,以及风的性质与非热发射过程,可能在碰撞风双星的工作。最后,对今后的观测和理论研究提出了一些指导意见。
2013-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spiralling out of control: 3D hydrodynamical modelling of the colliding winds in $η\thinspace$Carinae
采用自适应网格加密(AMR)方法对超大质量恒星\etacar与其神秘伴星之间的风-风碰撞过程进行了三维流体动力学模拟,包括恒星风的辐射驱动、引力、光薄辐射冷却和轨道运动等.与静止的恒星与近星点通道分离的模拟显示,震前伴星的风速充分降低,辐射冷却的postshock气体变得重要,允许失控增长的非线性薄壳(NTSI)的不稳定性,大规模扭曲的WCR。然而,包括恒星轨道运动的大规模模拟表明,轨道运动减少了辐射抑制的影响,从而增加了获得的震前速度。因此,激波后气体温度和冷却时间相应增加,并保持足够的气体压力以稳定WCR,防止灾难性的不稳定增长。然后,我们计算合成的X射线光谱和光变曲线,并发现,与以前的模型相比,X射线光谱同意更好地与{ \it XMM-牛顿}观测之前的近星点。2009年X射线最小值的窄宽度也可以重现。然而,这些模型无法再现先前循环的扩展X射线最小值。我们的结论是,解释扩展的X射线最小值的关键是冷却的伴星的postshock风的速度。如果冷却迅速,那么强大的NTSI将严重破坏WCR。伴星震前风的辐射抑制,尽管辐射风耦合比这项工作中探索的更强,可能是一个有效的触发器。
2010-11-03 astro-ph.HE
Tracing colliding winds in the UV line orbital variability of gamma-ray binaries
伽玛射线双星的辐射能量大部分超过10兆电子伏。非热辐射被认为是由旋转动力脉冲星的相对论风与其大质量伴星(O或Be)的恒星风相互作用产生的。一颗强大的脉冲星在大质量恒星的辐射驱动风中创造了一个充满相对论电子的扩展空腔。因此,观测到的来自恒星风的紫外共振线的P Cyg轮廓应该不同于单个大质量恒星。我们建议使用紫外线发射线来检测和限制伽玛射线双星中的碰撞风区域。我们计算的预期轨道变化的P天鹅配置文件依赖于相互作用的几何形状(设置的风的动量通量的比率)和视线的系统。我们预测LS 5039和PSR B1259-63的情况下几乎没有变化,与目前可用的LS 5039的HST观测结果一致。然而,在LS I+61 303的情况下,预期上接合和下接合之间存在变异性。
2011-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
An 18-year Fermi-LAT stacking limit on GeV $γ$-ray emission from particle-accelerating colliding-wind binaries
Institute of Basic Science, Sungkyunkwan University(基础科学研究院,成均馆大学)
利用费米大面积望远镜17.8年数据,通过似然扫描分析61个确认的粒子加速碰撞风双星,排除视线与明亮γ射线源重合的系统,得出无集体GeV发射证据及相关通量极限等结论。
2026-07-07 astro-ph.HE
A dynamical and radiation semi-analytical model of pulsar-star colliding winds along the orbit: Application to LS 5039
伽马射线双星是一种发射非热辐射的系统,其峰值能量超过1 MeV。一种解释它们发射的设想是,一颗脉冲星绕着一颗大质量恒星运行,恒星风和脉冲星风相互作用产生的冲击波使粒子加速。我们开发了一个半解析模型的碰撞风结构的非热发射,包括轨道运动的动力学效应。我们将该模型应用到一般情况下,LS 5039。该模型由一个一维发射体组成,其几何形状受轨道运动产生的科里奥利力的影响。两个粒子加速器被认为是:一个在两个风对峙的位置,和另一个在科氏力产生的翻转。同步加速器和逆康普顿发射的研究,占多普勒助推和吸收过程相关的大质量恒星。如果两个加速器都有相同的能量收支,那么大部分辐射来自科里奥利翻转区域和更远的区域,直到与双星系统的轨道分离。该模型使我们能够重现LS 5039的一些排放特征,但不是全部。特别是,MeV辐射可能太高,不能单独用我们的模型来解释,GeV通量被恢复,但不是它的调制,超过科里奥利营业额的无线电发射太低。预测的系统倾角是一致的脉冲星在二进制的存在。该模型在再现LS 5039的整体非热行为方面相当成功。一些改进建议,以更好地解释在这个源中观察到的现象,如占粒子再加速超过科里奥利营业额,未受冲击的脉冲星风发射,和三维扩展的发射器。
2020-07-01 astro-ph.HE
The major role of eccentricity in the evolution of colliding pulsar-stellar winds
拥有一颗大质量恒星和一颗非吸积脉冲星的双星系统可能是强大的非热辐射源。相对论性脉冲星风和非相对论性恒星外流沿着轨道相互作用,产生从无线电辐射到伽马射线的超相对论性粒子。为了正确描述这些来源的物理特性,更好地了解它们的排放和对环境的影响,需要仔细模拟流出的相互作用,跨越广泛的空间和时间尺度。全三维的方法是非常昂贵的计算,但更简单的近似方法,而仍然是现实的半定量水平,是可用的。在这里,我们提出了一个准3维的计划来计算的相互作用的流量在一个区域的大小跨越到1000倍的大小的二进制的演变所做的计算结果。特别是,我们第一次分析了不同的偏心率在大规模的冲击流的演变的作用。我们发现,偏心率越高,越接近的流动表现得像一个一侧流出,这变得相当准直的偏心率值$\gtrsim 0.75$。模拟还揭示了脉冲星和恒星风在低偏心率系统的网格内完全混合,在大尺度上比在高偏心率系统中呈现出更随机的行为。
2022-04-15 astro-ph.HE
Supernovae in colliding-wind binaries: observational signatures in the first year
当一颗核心坍缩的超新星在一个双星系统中爆炸时,喷出物可能会遇到一个过密的壳层,在那里两颗恒星的恒星风之前发生了碰撞。在这项工作中,我们调查的超新星光变曲线上的时间尺度,从早期的闪光电离签名,爆炸后约一年的这种相互作用的影响。我们构建了一个模型的碰撞风壳在一个轨道双星系统,我们提供了一个解析表达式的壳的厚度和密度,我们校准与三维自适应网格细化流体动力学模拟探测不同比例的风动量和不同制度的辐射冷却效率。我们模拟了超新星喷出物与星周介质的角相关相互作用,并利用一个现实的冷却函数估算了激波辐射效率。我们发现,辐射冲击功率超过典型的IIP型超新星光度只有双红超巨星双星的质量比$q \gtrsim 0.9$,风质量损失率$\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_\odot\,\text{yr}^{-1}$,和分离之间约50和1500 AU。对于$q$较小的双星或风速较快的主星,所需的$\dot{M}$会增加。我们估计所有坍缩大质量恒星的$\ll 1\%$满足双星质量比和双星分离的条件。由于风壳碰撞而产生的散射光度最多比未受扰动的恒速风高出10倍,但与靠近恒星的风加速相关的更高密度提供了更强的信号。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Galactic Center IRS13E: Colliding Stellar Winds or an Intermediate Mass Black Hole?
银河系中心有一个由大质量恒星组成的小星团,统称为IRS 13 E,由于它与Sgr A* 非常接近,并且可能有一个嵌入的中等质量黑洞(IMBH)束缚着它的成员恒星,因此特别令人感兴趣。有人认为,来自两颗沃尔夫-拉叶型成员星的碰撞风是IRS 13 E观测到的X射线、红外线和射电辐射的原因。我们已经进行了深入的研究的X射线空间,时间和光谱特性的IRS 13 E,基于5.6 Ms的超深钱德拉观测超过20年。这些X射线观测没有显示出源变异的显著证据。我们还探索了集群成员的运动学,使用凯克近红外成像和光谱数据在14年的基线上,大大提高了恒星自行的准确性。使用三维流体动力学模拟的碰撞风适合IRS 13 E的物理条件进行解释的意见,导致我们得出结论,所观察到的X射线光谱和形态可以很好地解释碰撞风的情况下,在此期间提供一个假定的IMBH的存在没有支持。一个IMBH的质量比几个$10^3{\rm~M_\odot}$的质量大,也是恒星运动学所不赞成的。
2020-05-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating three-dimensional nonthermal high-energy photon emission in colliding-wind binaries
长期以来,双星系统中的大质量恒星被认为是高能伽马射线的潜在来源,这种辐射主要产生于恒星风碰撞并加速相对论粒子的区域,这些粒子随后发射伽马射线。根据数值流体力学和粒子输运模型获得的风碰撞区域高能粒子的三维分布函数,我们计算了给定视线的三维非热光子发射。各向异性逆康普顿发射建模使用两颗星的目标辐射场。从相对论性韧致辐射和中性π介子衰变的光子计算的基础上本地风等离子体密度。我们还考虑了由于恒星密集辐射场的光子不透明度效应。结果显示,不同的恒星分离的一个给定的双星系统,包括一个B星和沃尔夫-拉叶星。还通过使用不同的轨道视角研究了轨道取向相对于视线的影响。对于选定的电子-质子注入比为0.01,我们提出了随后的光子发射的二维投影图,光谱能量分布和积分光子通量值在各个能带。在这里,我们发现一个过渡,从强子为主的轻子为主的高能量发射与增加恒星分离。此外,我们证实了从以前的分析模型,光谱能量分布随轨道方向显着变化的结果。
2014-05-27 astro-ph.HE
Accretion in massive colliding wind binaries and the effect of wind momentum ratio
我们进行了大质量碰撞风双星系统中的喷射风的数值实验,并对不同初始质量损失率下的次级星吸积进行了定量分析。我们设置一个由一颗亮蓝变星(LBV)和一颗沃尔夫-拉叶星(WR)组成的双星系统,通过改变LBV的质量损失率来获得不同的风动量比$η$。我们的模拟包括两组情况:一组是恒星静止的,另一组包括轨道运动。随着$η$的减小,碰撞的风结构移近次级风。我们发现,对于$η\lesssim 0.05$的吸积阈值达到和起源于不稳定性的团块吸积到二次。对于每一个$η$值,我们计算质量吸积率,并确定不同的区域中的$\dot{M}_{\rm acc}$ - $η$图。对于静态星,$0.001 \lesssim η\lesssim 0.05$的吸积是亚Bondi-Hoyle-Lyttleton(BHL)吸积,平均吸积率满足幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.73}$。吸积不是连续的,而是随着$η$减小而从零星变化到较大的占空比。对于$η\lesssim0.001$,吸积在时间上是连续的,吸积速率为BHL,高达0.4- 0.8倍。包括轨道运动的模拟给出了定性上类似的结果,对于亚BHL区域具有更陡的幂律$\dot{M}_{\rm acc} \propto η^{-1.86}$,并且较低的$η$作为吸积阈值。
2022-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Particle acceleration at colliding shock waves
本文模拟了两个碰撞激波系统中粒子的扩散激波加速度,并在试验粒子近似和高能极限下给出了一种解析求解含时问题的方法。特别是,我们表明,在这个限制的问题可以分析的帮助下,一个自相似的解决方案。虽然最近的一些作品很难预测($E^{-1}$)谱的加速粒子在静止的限制,或出现的频谱中断,我们发现,而不是加速粒子的频谱随时间变化的碰撞遵循相当密切的规范$E^{-2}$预测扩散冲击加速在一个单一的冲击,除了在最高的能量,在那里出现硬化,在指数截止点之前产生了一个凹凸不平的特征。我们还研究了两个激波系统对预先存在的宇宙射线的再加速效应,发现在一定条件下,在截止区可以出现谱特征。最后,这里提出的数学方法是非常普遍的,可以很容易地应用到各种天体物理的情况下,包括例如吸积流中的驻波激波,发散激波,一个慢激波与一个快激波的向后碰撞,以及风-风或激波-风碰撞。
2020-03-06 astro-ph.HE
Fermi-LAT upper limits on gamma-ray emission from colliding wind binaries
内容:碰撞风双星(CWBs)被认为会引起大量的物理过程,包括相对论粒子的加速和相互作用。射电波段的同步辐射观测证实了CWB中存在相对论电子布居。因此,自COS-B时代以来,CWBs一直被怀疑是高能伽马射线发射源。现有的理论模型描述了导致粒子加速的基本物理过程,并定量预测了在地球上可观测到的非热能排放。目标:我们努力从七个CWB系统的样本中找到伽马射线发射的证据:WR 11,WR 70,WR 125,WR 137,WR 140,WR 146和WR 147。理论模型将这些系统确定为发射伽马射线的最佳候选者。我们与现有的伽马射线通量预测进行比较,并调查可能的限制。研究方法:我们使用了24个月的数据,从大面积望远镜(LAT)上的费米伽马射线太空望远镜进行专门的可能性分析的CWB在LAT的能量范围。结果:我们没有发现任何研究CWB系统的γ射线发射的证据,并确定相应的通量上限。对于一些CWBs的轨道和恒星参数的相互作用,使费米-LAT数据不够敏感,约束的参数空间的排放模型。在WR 140和WR 147的情况下,费米-LAT上限似乎完全排除了一些模型预测,并在一个重要的参数空间上限制了理论模型。比较我们的研究结果CWB eta车。
2013-08-12 astro-ph.HE
Non-Thermal Radio Emission from Colliding-Wind Binaries
在碰撞风双星中,冲击会将一部分电子加速到相对论速度。然后这些电子发射无线电波长的同步辐射。我们是否能探测到这种辐射,取决于两种成分的恒星风中自由-自由吸收区的大小。人们认为长周期双星是可以探测到的,而短周期双星则不然。因此,令人惊讶的是,发现天鹅座OB 2 No.8A(P = 21.9 d)确实显示出与轨道相位锁定的变化。为了研究这一点,我们发展了一个相对论电子产生(包括冷却和平流)和同步辐射通过星风的辐射转移的模型。使用这个模型,我们表明Cyg OB 2 No. 8A中的同步加速器发射区域确实延伸到自由-自由吸收区域之外足够远,以产生无线电通量的轨道锁定变化。该模型也可以应用于其他非热辐射源,并将证明在解释未来调查的观测结果,如COBRaS -天鹅座OB 2射电调查中是有用的。
2009-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D Hydrodynamic & Radiative Transfer Models of X-ray Emission from Colliding Wind Binaries
碰撞风双星(CWB)是X射线天体物理学的独特实验室。这些系统中的大质量恒星拥有强大的恒星风,速度高达3000 km/s $^{-1}$,它们的碰撞导致热等离子体(高达$\sim10^8$ K)发射热X射线(高达$\sim$ 10 keV)。许多X射线望远镜都观测到了CWB,包括朱雀,我们的工作旨在模拟这些X射线观测。我们使用三维光滑粒子流体动力学(SPH)来模拟风-风相互作用,然后执行三维辐射转移来计算出射X射线通量,通过X射线望远镜的响应函数折叠直接与观测比较。在这些程序中,我们提出了我们的模型,朱雀观测的多年周期,高偏心系统$η$船底座和WR 140。模型再现了远离近星点的观测结果,但只有$η$船底座的X射线光谱在近星点再现; WR 140模型在这个更复杂的阶段产生了太多的通量。
2014-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D modelling of the colliding winds in Eta Carinae - evidence for radiative inhibition
利用三维风-风碰撞模型模拟了船底座伊塔星的X射线辐射。在该模型中,本征X射线发射是空间扩展的和能量依赖的。由于未受冲击的恒星风和来自主LBV恒星的冷却的激波后物质的吸收被计算出来,因为本征发射是沿着多条视线通过星周环境的3D螺旋结构进行射线追踪的。然后将可观测到的发射与可用的X射线数据进行比较,包括罗西X射线定时探测器(RXTE)观察到的光变曲线和XMM-牛顿观察到的光谱。探讨了轨道的方向和偏心率,以及恒星的风参数和它们接近的性质和物理学。我们的模型支持一个倾角约为42度的视角,与Homunculus星云的极轴一致(Smith 2006),观测者的视线在轨道平面上的投影在半长轴的近天体侧的椭圆方向上有一个角度约为0 - 30度。然而,通过X射线最小值,观测到的光变曲线和光谱与模型之间存在显着差异。特别是,我们的合成光谱中的硬通量比观察到的大一个数量级。进一步的计算表明,辐射抑制显着降低了震前的伴风速度。因此,硬X射线发射被淬灭,但目前还不清楚最小值的长持续时间是否仅仅是由于这种机制。模型纳入崩溃/中断的WCR和/或减少震前伴随风速带来的预测排放量和观测到更好的协议(删节)。
2009-01-07 astro-ph.HE
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器,可以产生大量的相对论性粒子,并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到,作为脉冲星风星云(PWN)。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Tracing the colliding winds of $η$ Carinae in He I
本研究利用Global Jet Watch天文台覆盖1.3个轨道周期的He I谱线数据,分析$\eta$ Carinae碰撞星风的动力学特征,构建双曲面几何模型拟合吸收速度偏差,为双星风动量平衡几何及质量损失纬度依赖性研究提供灵敏探测手段。
2023-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wolf-Rayet Colliding Wind Binaries
本文综述Wolf-Rayet碰撞风双星,探讨其极端恒星风现象及意外产生大量暖尘埃的机制,指出富碳WR星是必要条件,但物理机制尚待阐明。
2024-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-linear model of particle acceleration at colliding shock flows
强大的恒星风和超新星爆炸以强冲击波的形式释放出强烈的能量,可以将相当大一部分动能转化为高能粒子。恒星形成区被认为是高能粒子加速的有利场所,可能是非热辐射的有效来源。本文提出了一个非线性时变模型,描述了两个相互接近的快磁流体动力学(MHD)激波附近的粒子加速过程。这样的磁流体流动预计会发生在丰富的年轻星团,其中超新星爆炸附近的一个强大的恒星风附近的大质量恒星。我们发现,在两个紧密接近的冲击阶段加速的高能粒子的光谱可以比在一个孤立的超新星遗迹的前向冲击形成的更硬。所提出的方法可以应用于模拟粒子加速在各种系统中的碰撞MHD流。
2012-12-07 astro-ph.HE
Non-thermal radio emission from O-type stars. V. 9 Sgr
大质量双星系统中的碰撞风产生同步辐射,这是由于在碰撞风区域中的激波周围有一小部分电子被加速到相对论速度。我们研究了周期为9.1年的O型大质量双星9 Sgr = HD 164794的射电光变曲线。我们调查了无线电发射是否与轨道相位一致,我们确定了碰撞风区的一些参数。我们从甚大阵列(VLA)中减少了大量的存档数据,以确定在2,3.6,6和20 cm处的9 Sgr的射电光变曲线。我们还建立了一个简单的模型,解决了辐射转移在碰撞风区和恒星风。2厘米射电通量显示出明显的锁相变化与轨道。其他波长的行为不太清楚,主要是因为缺乏以9 Sgr为中心的观测。射电发射的高通量和几乎平坦的光谱形状表明,在所有轨道阶段,同步辐射在射电光曲线中占主导地位。该模型与2厘米观测值拟合得很好,使我们能够估计出在2厘米碰撞风区发射的同步辐射的亮度温度至少为4 × 10^8 K。这里使用的简单模型已经使我们能够获得关于碰撞风区域的重要信息。我们建议,9 Sgr是一个很好的候选人更详细的建模,碰撞风区域保持绝热在整个轨道,从而简化了流体动力学。
2013-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsar Wind Nebulae from X-rays to VHE gamma-rays
扩展的VHE(TeV)源与脉冲星的合理关联的数量一直在稳步增长,这表明其中许多源是脉冲星风星云(PWNe)。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测的最新进展,并总结了它们的性质。
2012-07-06 astro-ph.HE
X-rays, gamma-rays and neutrinos from collisoinless shocks in supernova wind breakouts
我们表明,一个无碰撞的冲击必然形成的冲击爆发的超新星(SN)所包围的光学厚风。在软X射线爆发发射的同时和之后,产生了<~ MeV伽马射线、硬X射线和多TeV中微子的强烈非热闪光,其携带的能量与软发射相似或更大。这种非热闪光可以用目前的X射线望远镜探测到,也可以用千米级的中微子望远镜探测到10兆秒差距。
2011-06-09 astro-ph.HE