Disappearing thermal X-ray emission as a tell-tale signature of merging massive black hole binaries
本研究通过高分辨率二维模拟发现，大质量黑洞双体并合前1-2天热X射线辐射会因双星与环双星盘解耦而骤降，并合后数天保持X射线暗弱，该特征可作为LISA引力波并合事件的标志性电磁对应体信号。
2023-10-06 astro-ph.HE
A Tale of Two Pulsars and the Origin of TeV Gamma Rays from the Galactic Center
银河系中心（GC）长期以来一直被认为拥有超过10 TeV的伽马射线发射。HESS数据现在指向两个可能的起源：超大质量黑洞（可能有>PeV的宇宙射线和中微子）或来自钱德拉和NuSTAR观测到的假定X射线脉冲星风星云G359.95-0.04的高能电子。我们表明，如果PWN电子所经历的磁场是附近的GC磁星SGR J1745-29的无线电观测建议的几个MG的环境场强附近，同步辐射损失限制TeV的伽马射线输出远低于数据。考虑到GC红外发射的特殊几何形状，我们还发现，如果PWN是~1 pc从Sgr A* 和磁场是两个数量级弱，我们讨论的情况下，所需的TeV通量可以达到最近的数据和理论发展。否则，Sgr A* 将被留下，这将是一个PeV链接到其他活动星系核。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Taking the Band Function Too Far: A Tale of Two $α$'s
识别伽马射线暴（GRB）中的发射机制这一长期存在的问题已经产生了无数可能的模型，这些模型具有解释观测结果的潜力。一般来说，经验带函数是适合所观察到的伽玛射线数据和拟合参数被用来推断哪些辐射机制是在工作中的伽玛暴外流。特别是，能带函数的低能幂律指数$α$的分布导致了所谓的同步加速器“死亡线”（LOD），这是一种说法，即这种分布不能单独用最简单的同步加速器模型来解释。作为替代拟合模型，使用除了Band函数之外的黑体的组合，这在许多情况下提供更好或同样好的拟合。有人建议，这样的拟合将能够减轻同步辐射在伽玛暴的LOD问题。然而，这些结论依赖于能带函数在观测能带内拟合同步加速器光谱的能力。为了研究情况是否如此，我们模拟了同步加速器和同步加速器+黑体光谱，并通过$Fermi$伽马射线暴监测器（GBM）的仪器响应将它们折叠起来。然后，我们进行一个标准的数据分析，拟合模拟数据与波段和波段+黑体模型。我们发现两个重要的结果：同步加速器LOD实际上是更严重的比原来的预测：$α_{\bf LOD} \sim -0.8$。此外，我们发现，固有的同步加速器+黑体发射是不足以占整个观察到的$α$分布。这意味着需要一些其他的发射机制来解释大部分观测到的伽玛暴。
2014-10-28 astro-ph.HE
Studying the Effect of Shock Obliquity on the $γ$-ray and Diffuse Radio Emission in Galaxy Clusters
对星系团中弥散射电辐射的观测表明，宇宙射线电子在$\sim$ Mpc尺度上被加速。然而，质子似乎被加速效率较低，因为它们相关的强子$γ$射线发射尚未被检测到。受最近粒子模拟的启发，我们在激波加速效率依赖于马赫数和激波质量的假设下，研究了宇宙线的产生及其特征。为此，我们结合ENZO宇宙学磁流体动力学模拟与拉格朗日示踪剂代码遵循的宇宙射线的属性。我们的模拟结果表明，在星系团中，密度的分布是随机的。准垂直冲击能够将宇宙射线电子加速到产生可观测的无线电发射所需的能量。然而，如果宇宙射线质子只被准平行激波加速，那么$γ$射线的发射会降低几个因子，$\sim$ 3，从而减少（但并不完全解决）\textit{Fermi}卫星探测不到强子$γ$射线发射的紧张局势。
2016-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hard X-ray emission from accretion shocks around galaxy clusters
我们发现，从几个星系团观测到的硬X射线（HXR）发射可以用一个简单的模型自然地解释，在这个模型中，非热发射是由在星系团吸积冲击中加速的电子对宇宙微波背景光子的逆康普顿散射产生的：HXR表面亮度对团簇温度的依赖关系与模型预测的一致，观测到的HXR光度与沉积在相对论电子中的冲击热能的分数\lesssim 0.1是一致的。替代模型，其中HXR排放预测与集群的热排放，是不利的数据。讨论了我们的预测对未来HXR观测（例如NuStar，Simbol-X）和（空间/地面）伽马射线观测（例如Fermi，HESS，MAGIC，VERITAS）的影响。
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Single or Double Degenerate Progenitors? Searching for Shock Emission in the SDSS-II Type Ia Supernovae
从近500颗光谱证实的Ia型超新星和大约10，000颗来自SDSS-II的未经证实的候选超新星中，我们选择了108颗已证实的Ia超新星的子集，这些超新星具有良好的早期光变曲线，以寻找超新星与伴星的激波相互作用的特征。没有发现激波发射的证据;然而，节奏和光度噪声可能隐藏了微弱的激波信号。我们模拟冲击光变曲线使用SN Ia模板和一个简单的，高斯冲击模型来模拟SDSS-II样本的噪声特性，并估计作为冲击振幅，冲击宽度和冲击分数的函数的冲击相互作用信号的可检测性。我们没有发现在静止坐标系$B$ -带激波相互作用的直接证据，但将激波振幅的上限设置在超新星峰值通量（$M_B > -16.6$ mag）的9%。如果Ia型祖先星以单通道为主，则主序上的伴星数将小于6 $M_{\odot}$，而红巨星伴星则不受青睐。
2010-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
A tale of two mergers: constraints on kilonova detection in two short GRBs at z$\sim$0.5
我们对尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台探测到的两个短伽玛射线暴（sGRB）进行了详细的多波长分析：$z=0.483$的GRB 160624 A和$z=0.554$的GRB 200522 A。这些sGRB在其观测到的发射和环境中表现出非常不同的特性。GRB 160624 A与一个晚型星系有关，该星系具有古老的恒星群（$\approx$ 3 Gyr）和中等的恒星形成（$\approx$ 1 $M_{\odot}$ yr $^{-1}$）。哈勃和双子座对GRB 160624 A的光学/近红外发射的限制是sGRB最严格的限制之一，导致对允许的千诺瓦性质的严格限制。特别是，我们排除了任何kilonova比AT 2017 gfo亮，不利于大质量的风喷出物（$\lesssim$ 0.03 $M_\odot$）。相反，对GRB 200522 A的观测发现了一个发光的（$L_\textrm{F125W}\approx 10^{42}$ erg s $^{-1}$在2.3 d）和红色的（$r-H\approx 1.3$ mag）对应物。红色可以解释为明亮的千诺瓦发射由大量的风喷出物的放射性衰变提供动力（0.03 $M_\odot$ $\lesssim$ $M$ $\lesssim$ 0.1 $M_\odot$）或中等消光，$E(B-V)\approx0.1-0.2$等，沿着视线。这个sGRB的位置在一个年…
2021-01-14 astro-ph.HE
WATCAT: a tale of wide-angle tailed radio galaxies
我们提出了一个包含47个广角尾射电星系（WATs）的目录，WATCAT;这些星系是通过结合国家射电天文台/甚大阵列巡天（NVSS），20厘米射电天空的微弱图像（FIRST）和斯隆数字巡天（SDSS）的观测而选择的，主要包括射电形态分类。我们在目录中只包括了显示有两个明显的“暖点”的双侧喷流的射电源（即，喷流结，亮度相当于原子核的20%），位于射电核心的另一侧，并具有经典的延伸发射，类似于它们之外的羽状物。该星表仅限于红移z $\leq$ 0.15，并且只列出了从主星系延伸到30 kpc以上的射电辐射源。我们发现，WATCAT源的宿主星系都是明亮的（$\gtrsim$-20.5 MrPDMATHABMN-23.7），红色的早型星系，黑洞质量在$10^8\lesssim $ M $_{\rm BH} \lesssim 10^9$ M $_\odot$范围内。光谱分类表明它们都是低激发星系（LEG）。比较WAT的多频特性与FRI和FRII射电星系在相同的红移，我们得出结论，WAT显示多频特性非常相似的FRI射电星系，具有典型的FRII的无线电功率。
2019-04-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Sub-photospheric, radiation mediated shocks in GRBs: Multiple shock emission and the Band spectrum
我们计算的时间积分，热辐射所产生的一系列辐射介导的冲击，出现从光球的伽玛射线暴外流。我们表明，对于一个足够广泛的冲击强度分布，时间积分谱能量分布低于峰值的整体形状是一个幂律，$νE_ν\propto ν^α$，与斜率$1<α<2$。对于冲击训练分布的某些选择，在该模型中也可以产生SED中的子结构。特别是，我们证明了我们的模型可以重现双峰SED观察到的一些突发事件，即一个强的冲击是由一个序列足够弱的。
2014-04-29 astro-ph.HE
Radio relics radio emission from multi-shock scenario
射电遗迹是巨大的（$\sim$ Mpc）同步辐射源，被认为是由星系团内介质中的冲击对宇宙射线电子（CRe）进行（再）加速而产生的。在这个数值研究中，我们专注于一些无线电遗迹可能出现的可能性，当电子在合并的星系团的郊区经历多个冲击扩散冲击加速。这种多冲击（MS）的情况下，似乎可行的产生CRe发出可见的同步辐射。我们表明，电子已被冲击多次开发的能量谱，显着不同的幂律谱预期的情况下，一个单一的冲击方案。因此，多次冲击的CRe产生的无线电发射高于仅冲击一次的CRe产生的发射。在本文探讨的情况下，在两种情况下产生的无线电发射相差一个数量级。特别是在MS的情况下，模拟文物遵循KGJP光谱形状，与观察一致。此外，产生的射电辐射足够大，可以用现有的射电望远镜（例如LOFAR，JVLA）探测到。
2021-10-22 astro-ph.HE
Origin of TeV Emission in GRB 221009A: Co-effort of the External Reverse and Forward Shocks
针对最亮伽马射线暴GRB 221009A的TeV辐射对传统模型的挑战，本研究纳入其长爆发行为建模外激波，发现早期TeV辐射源于外反向与正向激波共同作用，后期由正向激波同步自康普顿过程主导，揭示了外反向激波的关键作用。
2024-10-07 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission in Gamma-ray Bursts Revisited
一个通用的同步加速器外激波模型是广泛使用的范例来解释宽带余辉数据的伽马射线暴（GRB），包括预测的可观察到的签名，从一个反向冲击已被证实的观测。反向冲击发射的性质的调查可以提供有价值的洞察伽玛射线暴喷出物的内在属性。在这里，我们简要地回顾了反向激波发射的标准模型和扩展模型，讨论了理论和观测之间的联系，包括最新观测进展的影响。
2015-07-07 astro-ph.HE
Systematic search for high-energy gamma-ray emission from bow shocks of runaway stars
上下文有人认为逃逸恒星的弓形激波是高能伽马射线（E > 100 MeV）的来源。理论模型预测了这些源的高能伽马射线发射，随后首次探测到BD+43 $^°$ 3654弓形激波的非热射电发射和御夫座AE弓形激波的非热X射线发射。目的。我们进行了第一次系统的搜索MeV和GeV的发射从27弓冲击的逃逸恒星使用的数据收集的大面积望远镜（LAT）船上的费米伽马射线太空望远镜（费米）。方法.我们分析了57个月的费米-LAT数据的位置27弓冲击的逃逸恒星广泛的恒星BOW激波调查目录（E-BOSS）。进行了可能性分析，以寻找伽马射线发射，这是不兼容的扩散背景或发射从邻近的来源，并可能与弓形冲击。结果在费米-LAT能量范围内没有检测到明显的弓形激波候选者。因此，我们提出的上限的高能量发射的能量范围从100 MeV到300 GeV的27弓冲击的逃逸星在四个能量带。对于三种情况下，模型的高能量发射公布，我们比较我们的上限模拟光谱。我们的限制排除了系数$\approx$ 5的蛇夫座ζ的模型预测。
2014-04-15 astro-ph.HE
Estimates of Reverse Shock Emission from Short Gamma-ray Bursts
我们调查预期的无线电发射短伽玛暴的反向冲击，使用余辉参数来自观测到的短伽玛暴光变曲线。鉴于最近的研究结果表明，在某些情况下，无线电余辉是由于发射的反向冲击波，我们研究在何种程度上这一组成部分是可检测的短伽玛射线暴。在一些伽玛暴中，标准的同步辐射激波模型预测，当没有观测到反向激波时，可以从反向激波中探测到无线电辐射。由于许多物理参数在这些估计中发挥作用，我们的研究结果突出了需要更深入地探索伽玛射线暴粒子加速和发射的基本过程。然而，通过更快速的跟踪，我们可以测试我们的伽玛暴标准模型，它在许多情况下预测了早期的射电明亮的反向冲击。
2018-11-01 astro-ph.HE
The magnetization degree of the outflow powering the highly-polarized reverse shock emission of GRB 120308A
GRB 120308 A是由{ \it Swift}探测到的一个长持续时间的$γ-$射线暴，它的特征是一个高度偏振的早期光学余辉发射，强烈表明发射区存在有序的磁场分量。在这项工作中，我们模拟的光学和X射线发射的反向和正向冲击的情况下，并表明，在反向冲击区的磁场强度是$\sim 10$倍强于在正向冲击区。因此，为高度极化的反向激波光学发射提供动力的外流在$σ\sim$百分之几的程度上被轻度磁化。考虑到伽马射线暴（GRB）外流在加速和瞬发阶段的合理磁能量耗散，GRB 120308 A的余辉数据为我们提供了令人信服的证据，至少对于某些GRB来说，能量的不可消除部分以坡印廷通量的形式释放，证实了在GRB 990123的光学余辉的反向-正向激波发射模型中首次提出的发现（Fan et al. 2002; Zhang et al. 2003）。
2014-07-24 astro-ph.HE
Constraining the Collective Radio Emission of Large Scale Accretion Shocks
气体在像星系团这样已经维里化的结构上的吸积应该会引起吸积冲击，这可能会加速宇宙射线。本文利用后发座星系团的射电辐射和宇宙吸积激波的演化模型，讨论了未解星系团对宇宙射电背景的贡献。我们假设后发座是一个典型的星系团，它的全部射电辐射都是由在吸积激波中加速的宇宙射线产生的，这使得我们的预测成为一个上限。我们的模型预测，在较低的频率下，吸积冲击可能对宇宙射电背景有很大的贡献，而在较大的频率下，例如5 GHz，它们的贡献必须低于< 2- 35%，这取决于我们使用的吸积冲击演化模型。
2018-02-25 astro-ph.HE
The Role of Diffusive Shock Acceleration on Nonequilibrium Ionization in Supernova Remnant Shocks II: Emitted Spectra
我们提出了一个网格的非平衡电离模型的X射线光谱超新星遗迹经历有效的扩散冲击加速。计算遵循冲击波的流体动力学以及冲击波后面的等离子体的随时间变化的电离。电离状态被传递到等离子体发射率代码来计算热X射线发射，其与来自非热同步辐射的发射相结合，以产生来自宇宙射线主导的冲击的热和非热发射的自洽模型。我们展示了如何等离子体诊断，如氦离子的G '比，定义为相互组合，禁止和卫星线的总和与共振线的比率，可以随着加速效率而变化，并讨论如何热X射线发射，当随时间变化的电离不计算自洽与流体力学，可以不同于热X射线发射的模型，其中没有考虑到流体力学。最后，我们比较的热X射线发射的模型，显示中等加速（~ 35%）的热X射线发射的测试粒子模型。
2010-10-15 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission Driven By Post-Merger Millisecond Magnetar Winds: Effects of the Magnetization Parameter
对短持续时间伽马射线暴的研究提供了越来越多的证据，证明很大一部分双中子星合并导致了稳定的毫秒磁星的形成。毫秒磁星发射的坡印廷通量可以留下独特的电磁特征，揭示磁星风中的能量耗散过程。在以前的研究中（Wang & Dai 2013 b; Wang et al. 2015），我们假设磁星风完全由轻子主导，因此磁星风中的电子/正电子被扩散激波加速。然而，对脉冲星风星云的理论模拟表明，在许多情况下，脉冲星风中的磁场能量可能足够强，足以抑制扩散激波加速。本文研究了磁星风在任意磁化参数$σ$下的反向激波发射和正向激波发射。我们发现，反向冲击辐射强烈地依赖于$σ$，特别是，$σ\sim 0.3$导致最强的反向冲击辐射。未来的观测将有助于诊断磁星风的组成。
2016-04-11 astro-ph.HE
Modeling non-thermal emission from stellar bow shocks
逃逸的O型和早期的B型恒星以超音速穿过星际介质，并以强烈的恒星风为特征，可能产生弓形激波，可以作为粒子加速场。先前的理论模型预测了非热辐射过程产生高能光子，但其效率仍有争议。我们的目标是测试和解释的可能性，从弓冲击形成的逃逸恒星通过星际介质使用以前的理论模型。我们将我们的模型应用于御夫座AE星，这是第一个报道的X射线探测到弓激波的恒星，BD+43 3654，其中观测未能探测到高能发射，以及超巨星在其生命后期的过渡阶段。从我们的分析来看，我们证实，从AE御夫座产生的弓形激波的X射线发射可以解释逆康普顿过程涉及的红外光子的加热尘埃。我们还预测了BD+43 3654产生的弓形激波的低高能通量辐射，以及超巨星在蓝超巨星向红超巨星过渡阶段形成的弓形激波的高能辐射的可能性，揭示了不同类型的逃逸星形成的弓形激波可能是我们附近高能光子的一个新的来源。
2016-03-01 astro-ph.HE
On The External Shock Synchrotron Model for GRBs' GeV Emission
LAT探测到的（100 MeV - 50 GeV）GRB辐射的主要成分相对于瞬发软（亚MeV）伽马射线开始延迟，并且在软成分消失后持续很长时间。这导致了一个有趣的建议，即这种高能量的发射是通过相对论电子的同步辐射产生的加速的外部冲击。此外，MeV余辉发射的限制导致的建议，至少在明亮的GeV爆发的领域是不是超出了冲击压缩放大。我们在这里表明，限制（内的减速冲击），效率和冷却的发射电子约束的考虑，在这个模型中，磁场，出现在上游（circumburst）和下游（喷出物）地区，使我们能够获得一个直接处理它们的值。最大同步辐射的已知极限，当结合冲击波演化时，意味着能量高于~ 10 GeV的晚期光子（在爆发后超过~100 s到达）不会自然地从外部冲击同步辐射中产生，并且几乎可以肯定有不同的起源。最后，即使是红外光学的适度种子通量（几mJy）也会通过逆康普顿冷却淬灭GeV辐射，除非激波后面的磁场被显著放大。同时观测到红外光学和GeV辐射的爆发将排除这种模型。
2010-03-30 astro-ph.HE
MeerKAT discovery of radio emission from the Vela X-1 bow shock
船帆座X-1是一个失控的X射线双星系统，拥有一颗大质量的施主星，当它与星际介质相互作用时，其强烈的恒星风会产生弓形激波。这种弓形激波以前曾在H $α$和IR中被探测到，但是，除了一个来自大质量逃逸恒星（BD+43 $^{\rm o}$ 3654）的弓形激波之外，其他波段都没有探测到。本文报道了用MeerKAT望远镜观测船帆座X-1弓形激波的$1.3$ GHz射电辐射。MeerKAT观测揭示了射电辐射如何密切跟踪H $α$线辐射，无论是在弓形激波中，还是在现有H $α$观测中已知的大尺度扩散结构中。船帆座X-1弓形激波是第一个在X射线双星周围探测到的星风驱动的射电弓形激波。在无线电频谱指数测量的情况下，我们探索其他途径来约束无线电发射机制。我们发现，热/自由-自由发射可以占无线电和H $α$属性，电子温度和密度的组合与ISM密度和冲击增强的早期估计一致。在这种解释中，局部ISM过密度的存在对于无线电发射的检测是必不可少的。或者，我们考虑一个非热/同步加速器的情况下，评估的磁场和宽带频谱的冲击。然而，我们发现，非常高的分数（$\gtrsim 13$ %）的动能风力将需要注入相对论电子人口来解释无线电发射。假设较低的分数意味着一个混合的情况下，占主导地位的自由自由无线电发射。最后，我们推测无线电弓形激波的可探测性，以及它是否需要特殊的ISM或恒星风特性。
2021-11-24 astro-ph.HE
Relating quasi-stationary one zone emission models to expanding relativistic shocks
对于膨胀球形相对论激波，导出了下游发射区参数与远距离观测量之间的关系。这些关系制定无量纲有效系数与不言自明的尺寸估计相结合。我们的计算考虑到冲击波的洛伦兹因子，几何延迟由于冲击波的前曲率的演变，和角度的频率和亮度的洛伦兹提升的依赖。这些关系主要是为伽马射线暴余辉研究中的应用而设计的，尽管它们可能有更广泛的用途。
2022-11-14 astro-ph.HE
On external shock model to explain the high-energy emission: GRB 940217, GRB 941017 and GRB 970217A
我们提出了一个外激波背景下的轻子模型来描述GRB 940217、GRB 941017和GRB 970217A的高能辐射。我们认为，发射由两个组成部分，一个具有类似的持续时间的爆发，和第二个，持续时间更长的GeV阶段持续数百秒后的提示阶段。这两个分量可以被描述为同步自康普顿发射从反向和正向冲击分别。对于反向激波，我们分析了厚壳层情况下的同步辐射自康普顿。计算的通量和破裂能与观测值一致。
2012-12-19 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from internal shocks in novae
使用费米-LAT已经从9颗新星中探测到能量大于100 MeV的伽马射线发射，并且可以用这些系统中冲击时的粒子加速来解释。这九个天体中有八个是经典新星，其中喷出物与稀薄的环双星物质相互作用预计不会产生可检测到的伽马射线辐射。我们研究内部冲击的粒子加速是否可以解释这些新星的伽马射线发射。这些激波是由白矮星上的核燃烧辐射驱动的快速风与新星爆发初始失控阶段喷出的物质相互作用的结果。我们提出了一个一维模型的动力学的前向和反向冲击系统的新星喷出物，并为相关的时间依赖的粒子加速和高能γ射线发射。非热质子和电子光谱的计算通过求解粒子注入，加速，损失和逃逸的冲击区的时间依赖性的传输方程。将预测的发射与V407 Cyg，V1324 Sco，V959 Mon，V339 Del，V1369 Cen和V5668 Sgr的LAT观测进行比较。100 MeV的伽马射线辐射主要来自于在反向激波中加速到~ 100 GeV的粒子，并在激波下游的致密冷却层中经历强子相互作用。内激波模型可以解释费米-LAT探测到的新星的伽马射线发射，包括最近观测到的伽马射线新星ASASSN-16 ma的主要特征。伽马射线观测具有探测新星质量喷射机制的潜力，但应与较低能量下的热发射诊断相结合，以更具约束力。（节略本）
2017-10-16 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton emission from external shocks as the origin of the sub-TeV emission in GRB 180720B and GRB 190114C
最近，据报道，在GRB~ 190114 C和GRB~ 180720 B中分别在爆发后100-1000 s和10 h检测到100 GeV以上的极高能光子。我们的模型可用的宽带数据的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）的余辉冲击的辐射。我们发现GRB~ 180720 B的亚TeV辐射可以解释为余辉激波在等密度环爆介质中膨胀的SSC辐射。GRB~ 190114 C的SSC辐射在$\sim100$ s处占GeV同步辐射的优势，这可以解释此时GeV辐射的硬谱。外推到亚TeV能量的SSC分量的通量可以解释MAGIC望远镜对GRB~ 190114 C的高意义探测。模型中的参数值（如环爆密度和冲击微物理参数）对这两个伽玛暴来说并不罕见，这意味着从这两个伽玛暴中检测到的亚TeV光子应该归因于它们的大爆发能量和低红移。
2019-09-06 astro-ph.HE
A Tale of Two Jets
最有趣的高能天体物理现象之一是从高度局部化的天空位置发射的相对论喷流。这样的喷流在自然界中很常见，观测到的红移很高，波长范围也很广。它们的精确产生机制仍然有点神秘，但人们普遍认为它们是由黑洞提供动力的。我们在这里总结了最近的模拟Palenzuela，Lehner和Liebling，揭示了喷流生成机制。这些作者在“无力”近似下研究了两个不旋转的黑洞在垂直于轨道平面的磁场存在下的合并，磁场由环双星吸积盘固定。他们发现，每个黑洞本质上就像一根“稻草”，当黑洞螺旋运动时，它会搅动质心周围的磁场线。磁场线的扭曲然后在每个黑洞周围产生喷流，即使这些喷流并不旋转。他们的模拟显示了这种双喷流几何结构的形成，以及当黑洞由于引力波发射而合并时，它如何过渡到单喷流几何结构。
2010-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
GeV Emission during X-Ray Flares from Late Internal Shocks: Application to GRB 100728A
最近，费米/LAT探测到了GRB 100728 A的X射线耀斑活动中的GeV辐射。本文基于晚期内激波模型研究了两均匀壳层碰撞的动力学和辐射特性。GeV光子可以从X射线耀斑光子产生的相对论电子加速的正向-反向冲击，其中涉及的辐射过程包括同步自康普顿和交叉逆康普顿散射的散射。通过分析和数值计算，可以很好地解释GRB 100728 A的光谱特性。
2013-08-06 astro-ph.HE
PTF11agg as the First Evidence for Reverse Shock Emission from a Postmerger Millisecond Magnetar
基于中子星（NS）的刚性状态方程和高质量NS的发现，NS-NS合并将以很高的概率留下快速旋转的大质量磁星。中心磁星将通过注入坡印廷通量将其旋转能量耗散到外流中，这将成为轻子主导的，从而形成长期的反向激波（RS）。我们计算了前向激波（FS）的辐射和前向激波的辐射，发现在大多数情况下，前向激波的辐射比前向激波的辐射强。据发现，最近发现的瞬态，PTF 11 agg，可以整齐地占由毫秒磁星供电的RS发射。其他的替代模型也被考虑过，但不能很好地解释所观察到的光变曲线。因此，我们建议PTF 11 agg是合并后毫秒磁星RS发射的第一个证据。
2013-08-10 astro-ph.HE
Sub-Photospheric Emission from Relativistic Radiation Mediated Shocks in GRBs
有人建议，在爆发中观察到的即时发射，表现出热成分起源于相对论辐射介导的冲击，形成下面的光球的伽玛射线暴外流。有人认为，这种冲击预计将形成在发光的爆发通过碰撞的壳层，传播与温和的洛伦兹因子$Γ\lesssim 500$。更快的壳层将在光球层上方碰撞，形成无碰撞冲击。我们证明，在事件GRB 090902 B的爆炸能量的相当大的一部分是消散在光球层以下，在一个区域的中等光学深度$τ\lesssim300$，而在GRB 080916 C的能量消散的主要部分以上的光球层。我们表明，在许多伽玛暴预期的条件下，这种相对论辐射介导的冲击对流足够的辐射上游，使光子生产的冲击过渡可以忽略不计，不像在超新星的冲击爆发的情况下。由此产生的光谱，在冲击框架中测量，有一个相对较低的热峰，其次是一个广泛的，非热的组成部分延伸到KN限制。
2011-01-21 astro-ph.HE
Particle Acceleration and Nonthermal Emission at the Intrabinary Shock of Spider Pulsars. II: Fast-Cooling Simulations
针对蜘蛛脉冲星双星内激波快冷却辐射问题，采用全局二维粒子网格模拟研究同步损失对激波结构和辐射的影响，发现激波张角、光变曲线双峰特征及硬幂律谱与观测相符。
2025-01-14 astro-ph.HE
Radiation-mediated shocks in GRB prompt emission
针对伽马射线暴辐射机制的长期争议，本研究利用Kompaneets RMS近似建模辐射介导激波的亚光球耗散，发现模拟光谱的低能指数分布与观测相符，支持耗散光球层模型可解释伽马暴瞬时辐射特性。
2024-03-06 astro-ph.HE
Phenomenology of Reverse-Shock Emission in the Optical Afterglows of Gamma Ray Bursts
我们使用一个母样本的118伽马射线暴（GRB）余辉，已知的红移和宿主星系的灭绝，分离余辉和不占主导地位的反向激波发射的签名，并确定哪些物理条件导致一个突出的反向激波发射。我们确定了10个具有反向冲击特征的伽玛暴-伽玛暴990123，021004，021211，060908，061126，080319 B，081007，090102，090424和130427 A。通过模拟它们的光学余辉与反向和正向冲击解析光变曲线和使用蒙特卡罗模拟，我们估计的参数空间的物理量描述喷出物和环爆介质。我们发现，物理性质涵盖了广泛的参数空间，似乎没有集群周围的任何优惠值。通过对非RS主导的GRB大样本的静止坐标系光学、X射线和高能性质的比较，我们发现，在早期（$<$ 1 ks），我们的逆激波主导的GRB样本的光谱光度、X射线余辉光度和$γ$射线能量输出与一般GRB样本没有显著差异。然而，以反向激波辐射为主的伽玛暴在后期（$>$ 10 ks）比平均光学正向激波辐射要弱。我们发现，具有可识别的反向冲击分量的伽玛暴显示出高的磁化参数$R_{\mathrm{B}} = \varepsilon_{\rm B,r}/\varepsilon_{\rm B,f} \sim 2 - 10^4$。我们的结果与伽玛暴的弱磁化重子喷流模型一致。
2014-03-22 astro-ph.HE
The synchrotron maser emission from relativistic magnetized shocks: Dependence on the pre-shock temperature
同步脉泽不稳定性在相对论磁化冲击中产生的电磁前兆波最近被用来解释快速射电暴的相干射电辐射。通过二维粒子模拟，我们研究了相对论正负电子垂直激波中的前驱波的性质，它是激波前磁化强度$σ\gtrsim 1$的函数（即，入射坡印廷通量与粒子能通量的比率）和热扩散$Δγ\equiv kT/mc^2=10^{-5}-10^{-1}$。我们测量的分数$f_ξ$的总传入能量转换成前驱波，计算后冲击帧。在固定的磁化强度下，我们发现$f_ξ$几乎与温度无关，只要$Δγ\lesssim 10^{-1.5}$（从$Δγ=10^{-5}$到$Δγ=10^{-1.5}$只有适度的三分之一的减少），但对于$Δγ\gtrsim 10^{-1}$，它下降了近两个数量级。在固定温度下，磁化$f_ξ\sim 10^{-3}\,σ^{-1}$的标度与我们早期的一维结果是一致的。对于我们的参考$σ=1$，前驱波的功率谱在低温下相对较宽（分数宽度$\sim 1-3$），而对于$10^{-3} \lesssim Δγ\lesssim 10^{-1.5} $，它显示出分数宽度$\sim 0.2$的明显线状特征。对于$σ\gtrsim 1$，根据需要，前驱波在与激波法线（在激波后帧中测量）成$\simeq σ^{-1/2}$角的范围内发射，以便它们能够超过激波。我们的研究结果可以提供物理接地输入FRB发射模型的基础上脉泽发射相对论…
2020-06-04 astro-ph.HE
Is GeV Emission from Gamma-Ray Bursts of External Shock Origin?
费米大天区望远镜（LAT）最近对伽马射线暴（GRB）的观测揭示了高能辐射（100 MeV以上）的幂律衰减特征，这导致了它起源于（可能是辐射性的）外部冲击的建议。我们分析了Fermi LAT和伽马射线暴监测仪（GBM）联合探测到的4个伽玛暴（080916 C、090510、090902 B和090926 A），它们在两个仪器能带都具有高质量的光变曲线。使用MeV瞬时排放（GBM）数据，我们可以记录中央发动机输出的能量随时间的变化。假设一个恒定的辐射效率，我们能够跟踪能量积累的外部冲击，使用我们的内部/外部壳模型代码。通过求解绝热和辐射爆炸波的早期演化，我们计算了LAT波段的高能发射光变曲线，并将其与每次爆炸的观测结果进行了比较。T90以后的后期LAT光变曲线可以很好地拟合。然而，由于连续的能量注入到爆炸波在即时发射阶段，早期的外部冲击发射不能解释所观察到的GeV通量水平。在瞬发阶段（T90之前）的高能量发射很可能是一个逐渐增强的外部冲击分量和一个主导的发射分量，是一个内部的起源的叠加。
2010-12-30 astro-ph.HE
Reverse and Forward Shock X-ray Emission in an Evolutionary Model of Supernova Remnants undergoing Efficient Diffusive Shock Acceleration
我们提出了新的模型的前向和反向冲击热X射线发射的核心崩溃和Ia型超新星遗迹（SNRs），其中包括有效的生产宇宙射线通过非线性扩散冲击加速（DSA）。我们的CR-hydro-NEI代码考虑了非平衡电离（NEI），有效的CR生产的SNR演变的流体动力学效应，以及重离子和电子在冲击超新星（SN）喷出物和冲击拱星材料之间的碰撞温度平衡。虽然这里强调X射线发射，但我们的代码自洽地确定了从无线电到TeV能量的热和非热宽带发射。我们包括多普勒展宽的谱线的热运动的离子和剩余的膨胀。我们研究，在一般情况下，周围环境，祖模型，温度平衡，和DSA相关的过程中的热谱和非热谱的角色。对年轻SN的X射线线发射的研究是一个强有力的工具，可以确定特定SN元素的贡献，并提供关键信息，有助于了解爆炸的类型和能量、SN爆炸的环境介质的组成，以及受冲击的SN喷出物和星际介质中热等离子体的电离和动力学。随着下一代X射线卫星Astro-H即将发射，以前所未有的高分辨率观测谱线将成为现实。我们的自洽计算的X射线光谱从各种祖先将有助于解释未来的观测信噪比。
2014-07-16 astro-ph.HE
An external-shock model for GRB afterglow 130427A
伽玛暴余辉130427 A的复杂的多波长发射（在无线电中监测到10天，在光学和X射线中监测到50天，在GeV能量下监测到1天）可以用一个混合反向-正向冲击同步加速器模型来解释，逆康普顿只出现在几个GeV以上。早期的光学后期的无线电通量的高比率要求的环境介质是风和前向冲击同步加速器光谱峰值在光学约10千秒。后者有两个结果：风必须是非常稀薄的，10 k s之前的光辐射必须来自反向激波，正如猛禽在瞬发发射阶段（<100 s）监测到的明亮的闪光所表明的那样。VLA射电辐射来自反向激波，Swift X射线辐射主要来自正向激波，但两种激波对费米GeV辐射的贡献相当。弱风意味着大的爆炸波半径（8 t_{day} ^{1/2} pc），这需要非常稀薄的星周介质，这表明GRB 130427 A的大质量恒星祖先存在于超级气泡中。
2013-11-22 astro-ph.HE
Spectral and Polarization Properties of Coherent Radio Emission from Relativistic Magnetized Pair Plasma Shocks
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本研究通过三维粒子模拟揭示相对论磁化激波同步加速器脉泽辐射的光谱带宽与高线偏振特性，为区分非重复快速射电暴的辐射机制提供可检验特征。
2026-09-28 astro-ph.HE
Collisionless shock in a partially ionized medium. II. Balmer emission
传播到部分电离介质中的强激波通常与光学巴耳末线有关。这种发射是由于受冲击气体中的热质子和电子对中性氢的碰撞激发。在之前的论文（Blasi et al. 2012）中已经计算了这种Balmer主导冲击的结构，其中中性粒子的分布函数是从适当的Boltzmann方程推导出来的，包括通过电荷交换和电离与离子和电子耦合。这个计算显示了中性粒子的存在如何通过在激波前形成“中性粒子诱导”的前兆来显著改变激波结构。在这里，我们跟进我们以前的工作，并调查由此产生的巴耳末辐射的性质，目的是使用所观察到的辐射作为诊断工具的冲击参数。我们主要关注超新星残余激波，我们发现，对于典型参数，Hα发射通常具有三分量光谱轮廓，其中：1）窄分量来源于上游冷氢原子，2）宽分量来源于已经与激波下游的激波质子进行电荷交换的氢原子，以及3）中间组分是由于与中性诱导前体中的暖质子进行了电荷交换的氢原子。中间线的宽度反映了前体中的温度，而窄线的宽度不被前体改变。此外，我们表明，这两个中间和广泛的组件的配置文件一般偏离热分布。最后，我们表明，如果有效的电子加热发生在前体区域可以产生大量的巴耳末发射。
2012-10-16 astro-ph.HE
Polarization Signatures of Relativistic Magnetohydrodynamic Shocks in the Blazar Emission Region - I. Force-free Helical Magnetic Fields
耀变体中的光辐射和偏振特征在耀斑活动期间是高度可变的。人们常常认为，冲击是耀斑事件的主要驱动力。然而，光谱变化建模通常缺乏自洽磁场演化建模的详细考虑，因此到目前为止，相关的光学偏振特征知之甚少。我们提出了第一个同时建模的光学辐射和偏振签名的基础上的三维磁流体动力学模拟的相对论冲击在blazar发射环境中，最简单的物理假设。通过与观测结果的比较，我们发现弱磁化环境中的冲击会导致光学偏振特征的显著变化，而这种变化在观测中是很少见的。因此，具有相对强磁化的发射区是优选的。在这样的环境中，慢激波可能会产生轻微的耀斑，要么不稳定的偏振波动或相当大的偏振变化，这取决于参数;快激波可以产生大耀斑与顺利PA旋转。此外，观察到在两种情况下的磁场在冲击后主动恢复到原始拓扑。所有这些特征都与观测结果一致。未来的辐射和偏振特征的观测将进一步限制耀斑机制和耀变体发射环境。
2015-12-04 astro-ph.HE
The synchrotron maser emission from relativistic shocks in Fast Radio Bursts: 1D PIC simulations of cold pair plasmas
快速射电暴（FRB）的发射过程至今仍不清楚。我们研究磁星风中相对论激波的同步脉泽发射是否可以解释所观察到的FRB特性。我们进行粒子在细胞（PIC）模拟冷对等离子体中的垂直冲击，检查我们的结果之间的一致性三个PIC代码。我们确认，一个线性偏振的X-模式波是自洽产生的冲击和传播上游作为前驱波。我们发现，在磁化$σ\gtrsim 1$（即，波印廷通量与预激波流的粒子能通量的比率），激波将总入射能量的一部分$f_ξ' \approx 7 \times 10^{-4}/σ^2$转换成前驱波，如在激波系中测量的。波谱为窄带（分数宽度$\lesssim 1-3$），具有明显但不占主导地位的线状特征，因为许多共振同时起作用。在预激波（观测者）坐标系中的峰值频率是$ω^{\prime \prime}_{\rm peak} \approx 3 γ_{\rm s | u} ω_{\rm p}$，其中$γ_{\rm s|u}$是上游坐标系中的激波洛伦兹因子，$ω_{\rm p}$是等离子体频率。在$σ\gtrsim1$中，我们估计的$ω''_{\rm peak}$与以前的工作不同，激波结构呈现出由腔分离的两个孤子，峰值频率对应于腔的本征模。我们的研究结果提供了物理接地输入FRB发射模型内的磁星的情况。
2019-03-04 astro-ph.HE
Radio emission from weak spherical shocks in the outskirts of galaxy clusters
在Kang（2015）中，我们计算了宇宙射线电子的加速和随后在弱球形冲击下的射电同步辐射，这些冲击预计将在星系团的外围形成。在那里，我们证明了，在减速球形冲击下，电子和辐射的体积积分光谱显著偏离恒定平面冲击预测的测试粒子幂律，因为冲击压缩比和注入电子的通量随时间减小。在这项研究中，我们考虑球形爆炸波传播到一个恒定的密度核心所包围的等温晕密度下降的轮廓，以探讨如何减速率的冲击波速度的影响，从加速电子的无线电发射。通过假设球壳上的带状激波表面和相关的相对论电子下游区域，计算了模型激波的表面亮度剖面和体积积分射电谱。当激波后磁场强度约为7微高斯时，在5000万年左右的激波年龄，体积分射电谱逐渐变陡，谱指数在0.1 ~ 10 GHz范围内从alpha_{inj}到alpha_{inj} +0.5，其中alpha_{inj}是根据扩散激波加速理论所预期的激波位置处的注入指数。这种逐渐变陡可以解释星团A2266中射电遗迹的弯曲射电频谱，如果遗迹激波足够年轻，以至于断裂频率落在1 GHz左右，那么Trasatti等人（2014）将其解释为幂律断裂。
2015-02-10 astro-ph.HE
Full-3D relativistic MHD simulations of bow shock pulsar wind nebulae: emission and polarization
弓形激波脉冲星风星云在不同的波长下被观测到各种复杂的形态，很可能是由于磁场强度和脉冲星风几何形状的差异。在这里，我们提出了一个详细的分析，显示这些差异如何影响这些系统中的观测特性，专注于非热同步辐射。通过对局部发射率采用不同的规定，在相对论MHD三维高分辨率数值模拟的磁场和流动模式之上，并考虑不同的视角，我们试图表征发射和偏振的主要特征，以验证这些是否以及如何用于获取信息，或对已知物体施加约束。例如，我们发现，在弓形激波尾部导致强烈湍流发展的条件下，发射模式会产生很大的差异，特别是在偏振光中。
2019-07-29 astro-ph.HE
Shocks in nova outflows. II. Synchrotron radio emission
从经典新星中发现的GeV伽马射线表明，冲击和相对论粒子加速在这些事件中是能量关键。冲击的进一步证据来自热keV的X射线发射和射电光变曲线的早期峰值，其亮度温度太高，不可能是自由膨胀的光电离气体造成的。论文一发展了一个新星激波热辐射的一维模型。这项工作的结论是，冲击供电的无线电峰值不能热，如果线冷却工作在冲击后的气体在碰撞电离平衡所确定的速率。在这里，我们扩展这个计算，包括非热同步辐射。将我们的模型应用于三个经典新星，我们限制了磁场的放大$ε_B$和相对论电子加速的效率$ε_e$的特征洛伦兹因子$γ\sim 100$。如果激波是辐射性的（低速$v_{\rm sh} \lesssim 1000$ km s $^{-1}$），并且覆盖新星外流的大立体角，就像产生伽马射线的激波的特征一样，那么需要$ε_e \sim 0.01-0.1$的值来达到$ε_B = 10^{-2}$的峰值射电亮度。如此高的效率排除了作为放射性粒子源的π介子衰变的次级对，而是有利于电子在冲击波处的直接加速。如果无线电发射激波是绝热的（高速），就像热X射线的特征一样，那么更高的亮度温度是可能的，允许无线电发射激波覆盖更小的流出立体角。
2016-08-25 astro-ph.HE
Thermal emission from bow shocks. III. Variable diffuse X-ray emission from stellar-wind bow shocks driven by dynamical instabilities
本文通过二维和三维HD/MHD模拟研究恒星风弓形激波，发现分辨开尔文-亥姆霍兹不稳定性对获得收敛的X射线辐射预测至关重要，并揭示磁场方向显著影响弓形激波的红外形态与X射线时间变化。
2025-03-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Linearly-polarized Coherent Emission from Relativistic Magnetized Ion-electron Shocks
本研究通过超大规模相对论性磁化离子-电子激波模拟，发现高效激发的强线偏振相干辐射及偏振角摆动，可为FRBs亮度与重复暴偏振特征提供激波起源解释。
2023-11-30 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Double-peaked Pulse Profile of FRB 200428: Synchrotron Maser Emission from Magnetized Shocks Encountering a Density Jump
最近，一个与银河系磁星SGR 1935+2154的强X射线爆发相关的快速射电暴（FRB）200428被探测到，这是支持FRB磁星祖先模型的直接证据。假设FRB的辐射机制是磁化激波的同步脉泽辐射，通过引入上游介质的密度跳跃结构，我们发展了一种特殊的情形，因此FRB 200428的双峰特征是一种自然的结果。在这种情况下，两个脉冲的亮度和发射频率可以很好地解释。此外，我们发现，冲击加速电子的同步辐射是在X射线波段，因此可以负责至少一部分观察到的X射线通量。通过适当的升级，这种密度跳跃场景可以潜在地应用于未来具有多个峰值的FRB。
2020-11-23 astro-ph.HE
Physics of radiation mediated shocks and its applications to GRBs, supernovae, and neutron star mergers
在不同类型的宇宙爆炸中观察到的第一个电磁信号是在爆炸中产生的冲击波从包围中心源的不透明外壳中出现时释放的。值得注意的例子是各种类型的超新星和低光度伽玛暴的早期辐射，长伽玛暴中的瞬发光球辐射，以及伴随着中子星合并中引力波信号的伽马射线辐射。在所有这些例子中，由爆炸驱动的冲击波是由被困在其中的辐射所介导的，它的速度和结构取决于环境条件，决定了早期观测到的电磁辐射的特征，也可能是它们的中微子发射。近年来，人们一直致力于发展一个详细的辐射介导冲击理论，试图预测上述系统中早期发射的性质。鉴于即将到来的瞬变工厂对冲击爆发候选者的预期检测率，以及对中子星合并（如GW 170817）中冲击爆发的伽马射线闪光的潜在检测，这些努力是及时的。本文从辐射介导休克的基本原理出发，对辐射介导休克的理论和应用进行了综述。激波解的分类取决于每一类物体的条件，并将说明用于求解不同状态下激波方程的方法，特别强调观测诊断。重点介绍了它在超新星、低光度伽玛暴、长伽玛暴、中子星合并和中微子发射等方面的应用。
2020-03-12 astro-ph.HE
X-ray study of bow shocks in runaway stars
大质量的逃逸恒星通过其风与星际介质的相互作用产生弓形激波，并有可能通过激波加速粒子。因此，这些物体是非热发射的候选者。我们的目的是研究这些源的X射线发射。我们用XMM-牛顿观测了5个弓形激波逃逸的样本，这是迄今为止在X射线中研究的弓形激波逃逸样本的显著改进。对数据的仔细分析没有发现任何与弓形激波有关的X射线发射。然而，探测到恒星的X射线发射，与预期的恒星风热发射一致。背景测量的基础上，我们得到保守的上限在0.3和10千电子伏之间的弓冲击发射。使用一个简单的辐射模型，这些限制与无线电上限允许我们约束的非热发射过程中涉及的一些主要物理量，如磁场强度和入射红外光子的量。对非热辐射探测不到的原因进行了讨论。最后，使用能量预算参数，我们调查的逆康普顿X射线的可探测性在一个更广泛的样本编目失控星弓冲击。从我们的分析中，我们得出结论，一个清晰的识别非热X射线从大规模失控的弓冲击需要一个数量级（或更高）的灵敏度改善相对于目前的天文台。
2017-08-14 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission in an Off-axis Top-hat Jet Model for Gamma-Ray Bursts
本文研究离轴顶帽喷流中反向激波对伽马射线暴余辉的贡献，用MCMC方法约束喷流参数并成功复现离轴余辉，揭示反向激波可能在早期余辉中产生可观测的显著特征。
2024-02-27 astro-ph.HE
High-energy emission from non-relativistic radiative shocks: application to gamma-ray novae
在新星和其他天体物理源的冲击中加速的相对论粒子的多波长辐射携带了大量关于冲击附近工作的外流特性和微物理过程的信息。费米/LAT对来自新星的GeV γ射线的观测表明，这些系统中的激波可以将粒子加速到至少$\sim 10$ GeV的能量。相同的非热粒子分布的低能扩展不可避免地引起扩展到X射线带的发射。高于$\gtrsim 10$ keV时，该辐射可以逃逸系统而没有显著的吸收/衰减，并且可能被NuSTAR检测到。我们提出的理论模型的硬X射线和γ射线辐射冲击在轻子和强子的情况下，占由于快速冷却的热等离子体的下游属性的快速演变。由于轻度相对论性电子的强烈库仑冷却名义上负责产生硬X射线发射，只有伽马射线亮度的一小部分$10^{-4} - 10^{-3}$在NuSTAR波段辐射;然而，这种发射可以与明亮的伽马射线新星中的LAT发射同时检测到$\sim 50$ ks曝光。我们的工作演示了如何结合硬X射线和伽马射线观测可以用来约束新星流出（速度，密度和质量流出率）和粒子加速在冲击的属性。非常低的X射线与伽马射线光度比（$L_{\rm X}/L_γ \lesssim 5 \times 10^{-4}$）将不利于轻子模型的伽马射线发射。我们的模型也可以应用于其他天体物理环境的辐射冲击，包括IIn型超新星和碰撞风的大质量恒星双星。
2016-11-14 astro-ph.HE
A tale of cosmic rays narrated in gamma rays by Fermi
由于宇宙射线是被磁场扰乱的带电粒子，因此将直接测量与其他观测相结合对于理解它们的起源和传播至关重要。当高能粒子穿过物质和电磁场时，它们会以中性相互作用产物的形式留下痕迹。其中，伽马射线追踪与星际气体非弹性碰撞的原子核的相互作用，以及经历韧致辐射和逆康普顿散射的轻子的相互作用。因此，费米大面积望远镜（LAT）收集的数据告诉我们宇宙射线从源头穿过其家乡星系的旅程。超新星遗迹作为一个值得注意的伽马射线源群体出现，而与星际物质相互作用的更古老的遗迹最终显示出加速核存在的强有力证据。然而，冲击加速器所能达到的最大能量却没有受到很好的限制。天鹅座X，一个由LAT建立的大质量恒星形成区域，作为宇宙射线源，提供了一个测试案例来研究风驱动的湍流对早期传播的影响。银河系中宇宙射线的大规模传播所产生的星际辐射以前所未有的细节被揭示出来，挑战了一些用于建模的简单假设。此外，星系的宇宙射线感生伽马射线光度与它们的大质量恒星形成率呈准线性关系，这表明对于大多数系统来说，宇宙射线中的相当大一部分能量逃逸到星系际介质中。核生产模型以及目标气体和辐射场的分布尚未得到足够精确的确定，但它们是充分利用伽马射线数据潜力的关键。然而，费米收集的数据和补充观测使我们更接近解决宇宙射线之谜。（节略）
2013-11-12 astro-ph.HE
Numerical simulations of internal shocks in spherical geometry: hydrodynamics and prompt emission
本研究通过流体动力学模拟，在球对称几何下验证内激波模型，发现球对称效应使激波强度随半径减小，导致峰值频率下降更快，峰值通量饱和，并追溯到源活动时间尺度。
2025-05-27 astro-ph.HE
Coherent Electromagnetic Emission from Relativistic Magnetized Shocks
相对论磁化激波是一种自然的相干辐射源，为快速射电暴（FRB）提供了一种合理的辐射机制。我们提出了第一性原理的三维模拟，提供了必要的信息FRB模型的基础上冲击：发射效率，频谱和偏振。模拟的激波在具有磁化$σ>1$的$e^\pm$等离子体中传播。测得的激波能量转化为相干辐射的分数为$\simeq 10^{-3} \, σ^{-1}$，波谱的能量携带波数为$\simeq 4 \,ω_{\rm c}/c$，其中$ω_{\rm c}$是上游陀螺频率。由激波发射的O模和X模能量通量的比率为$\simeq 0.4\,σ^{-1}$。X模式在$σ\gg 1$中的优势特别强，在$2\,ω_{\rm c}$周围的光谱带中接近100%。我们还提供了X-和O-模式的发射机制的详细描述。
2021-07-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Reverse and forward shock afterglow emission from steep jets viewed off axis
本研究利用简化分析模型探究轴外观测的伽马射线暴（GRB）陡喷流余辉形态，发现其光变曲线因最小可见角减小时机与反向激波穿过喷流物的时间关系分为三类，且反向激波或可通过独特时间斜率探测转变。
2025-04-17 astro-ph.HE
