Gamma-ray binaries
伽马射线双星是高质量双星系统的一个子类，其能谱在高能量（E $\gtrsim$ 100 MeV）处达到峰值，并延伸到非常高能量（E $\gtrsim$ 100 GeV）的$γ$射线。在这篇综述中，我们总结了研究的非瞬态$γ$射线双星的性质，以及简要讨论了鲜为人知的系统和瞬态系统托管的微类星体。我们还讨论了已被用来描述所考虑的系统的频谱和定时特性的理论模型
2020-06-05 astro-ph.HE
Fermi-LAT study of two gamma-ray binaries, HESS J0632+057 and AGL J2241+4454
HESS J 0632 +057和AGL J2241+4454的GeV γ射线发射，是最近由H.E.S.S.和AGILE，分别使用费米-LAT档案数据集进行了搜索。γ射线事件的空间和时间分布进行了研究，但没有证据表明GeV的γ射线信号来自任何来源。
2013-03-11 astro-ph.HE
Revealing Gamma-Ray Binaries
最近的地面和太空望远镜探测到了从几个到几百个千兆电子伏（GeV）的高能光子，为宇宙打开了一扇新的窗户。然而，由于这些望远镜相对较差的角分辨率，观测到的数千个伽马射线源中有很大一部分仍然未知。紧凑的天体是这些高能量源之一，在银河系中有一个特殊的类别称为“伽马射线双星”。
2012-01-16 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries : a bridge between Be stars and high energy astrophysics
X射线和伽马射线天文学的进步为我们的宇宙打开了一扇新的窗户，揭示了由致密物体和Be星组成的各种各样的双星。在Be X射线双星中，一颗中子星吸积Be盘，并通过潮汐相互作用将其截断。这样的系统有重要的X射线爆发，有些与磁盘结构有关。在其他系统中，观测到强烈的伽马射线发射。在伽马射线双星中，中子星不是在吸积，而是在驱动一股高度相对论性的风。风碰撞区与由大质量恒星组成的风碰撞双星有相似之处。高能辐射来自于粒子在相对论激波中被加速。我将回顾X射线和伽马射线双星的物理学，特别是伽马射线双星的最新发展。我将描述的物理机制，如相对论流体力学，潮汐力和非热发射。我将强调如何高能量天体物理学可以揭示一个新的光是恒星物理学，反之亦然。演讲的视频可以在http://activebstars.iag.usp.br/index.php/talk-conference-recordings/bestars-2014-in-london-ontario/session-6/video/astrid-lamberts-interacting-binaries-be-stars-and-high-energy-astrophysics上找到。
2014-10-14 astro-ph.HE
Study of gamma-ray loud binaries in the Fermi era
我们讨论费米观测的伽玛射线响亮的双星。我们发现，在强子模型的LSI +61 303活动，检测截止的GeV谱约束的最大能量的初级质子。通过这种方式，GeV的伽马射线数据对来自源的预期中微子信号（光谱和光变曲线）施加了约束。我们还简要讨论了在2010年近星过境期间PSR B1259-63的GeV波段探测前景。
2009-12-18 astro-ph.HE
Colliding wind binaries and gamma-ray binaries : relativistic version of the RAMSES code
伽马射线双星是由大质量恒星和非吸积脉冲星组成的碰撞风双星。粒子在冲击波的加速导致辐射从扩展的无线电辐射到伽马射线波段。预计相互作用区域将显示与恒星CWB的共同特征。利用流体动力学程序RAMSES进行数值模拟，重点研究了它们的结构和稳定性，发现Kelvin-Helmholtz不稳定性（KHI）可以导致风之间的重要混合，破坏大尺度螺旋结构。为了研究脉冲星风的相对论性质的影响，我们将RAMSES扩展到相对论流体动力学（RHD）。脉冲星风和恒星风之间的相互作用的初步模拟显示出重要的相似之处与恒星碰撞风小相对论修正。
2012-12-17 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries and related systems
经过最初的声明和长时间的中断，现在已经确定有几颗双星会发射高能（0.1 - 100 GeV）和极高能（> 100 GeV）的伽马射线。一个新的类别已经出现，称为“伽马射线双星”，因为它们的大部分辐射功率超过1 MeV。吸积X射线双星、新星和碰撞风双星（eta Car）也被探测到--"相关系统"证实了粒子加速在天体物理源中的普遍性。这些系统有什么共同点吗？是什么推动了它们的高能排放？这些过程与其他伽马射线源（恒星、活动星系核、超新星遗迹）的过程相比如何？我回顾了这些探测之后的观测和理论工作的财富，重点是伽马射线双星。我目前的证据表明，伽马射线双星驱动的旋转动力的双星。双星是实验室，当其组成部分在其轨道上旋转时，可以在规则的时间尺度上获得不同的有利位置或物理条件。我解释了伽马射线双星模型使用的基本成分，他们目前面临的挑战，以及他们如何能够带来对伽马射线双星物理学的见解。我讨论如何从微类星体的伽马射线发射提供了一个窗口吸积-喷射和加速之间的连接，而埃塔车和新星提出了新的问题，这些对象的物理-或扩散冲击加速理论。事实上，通过在通常无法预见的尺度和环境中测试高能天体物理过程，解释双星的伽马射线发射会使我们的理论变得紧张，这就是这些探测最有价值的原因。
2013-09-05 astro-ph.HE
A model for gamma-ray binaries, based on the effect of pair production feedback in shocked pulsar winds
我们分析了伽玛射线双星的模型，包括一个大质量的恒星和脉冲星与超相对论风。我们认为，从高能粒子的辐射，加速在脉冲星风终止冲击，并通过生产的次级电子-正电子对风反馈这种辐射。我们表明，对反馈限制了脉冲星风的洛伦兹因子，并创建了一个人口非常活跃的对，其辐射可能是负责所观察到的伽马射线信号。
2016-06-03 astro-ph.HE
Non-thermal emission from high-energy binaries through interferometric radio observations
高质量双星系统涉及极端环境，产生从无线电到伽马射线的非热辐射。在这些系统中，只有三种类型已知会发出持续的伽马射线：碰撞风双星、高质量X射线双星和伽马射线双星。本论文的重点是通过干涉观测的高质量双星系统的无线电发射，我们已经探讨了这些来源与低，高频率的射电观测，甚高分辨率VLBI的。我们研究了两个低频γ射线双星LS 5039和LS I +61 303。我们得到了它们的光变曲线和光谱，并确定了它们射电发射区的物理性质。我们还利用VLBI观测研究了γ射线双星HESS J0632 + 057。通过VLBI和光学观测发现了一个新的碰撞风双星HD 93129A。最后，我们已经进行了两个源，是候选人的伽玛射线双星的无线电观测。
2016-03-30 astro-ph.HE
Sizing up the population of gamma-ray binaries
伽马射线双星被认为是由一颗年轻的脉冲星围绕着一颗大质量的O或Be星运行，它们的伽马射线发射是由脉冲星的自旋提供动力的。我们银河系中这种系统的数量尚不清楚。我们的目标是估计在我们的银河系的伽马射线双星的总数，并评估在GeV和TeV的能量范围内的新的检测的前景，考虑到他们的伽马射线发射调制的轨道周期。我们模拟人口的伽马射线双星和评估的分数检测系统的调查与费米-LAT（GeV），HESS，HAWC和CTA（TeV）使用基于观测和合成模板光变曲线。检测到的分数更多地取决于轨道平均通量，而不是光变曲线的形状。我们对伽马射线双星数量的最佳估计是101个$_{-52}^{+89}$系统。通过进行费米-LAT调查，预计会有一些发现。TeV调查中的发现不太可能。然而，这取决于在GeV和TeV域中发射的功率的相对量。可能有多达$\approx$ 200 HESS J 0632 +057的系统，与其他伽马射线双星相比，其TeV与GeV的发射比率很高。统计数据允许在HAWC观测的五年中有多达三个发现，在CTA银河平面调查的头两年中有五个发现。继续费米-LAT观测比地面TeV调查更有利于发现新的伽马射线双星。伽马射线观测对具有高自旋下降脉冲星功率的短轨道周期系统最为敏感。无线电脉冲星巡天（SKA）在探测长轨道周期系统方面可能更有效，为伽马射线双星群提供了补充探测。
2017-07-18 astro-ph.HE
Modeling the high-energy radiation in gamma-ray binaries
伽玛射线双星是银河系中的轨道调制伽玛射线源，可以在GeV和TeV能量下探测到。高能辐射可能来自年轻脉冲星注入的高能电子与来自大质量伴星的光子的相互作用。我们提出了一个模型的高能量辐射的产生，其中考虑了发射，吸收和对级联。费米太空望远镜对LS I +61 303的最新观测显示，在几个GeV的能量下，光谱出现指数截止，与伽马-伽马吸收不一致。电子辐射在GeV和TeV可能有两个不同的起源。我们调查是否从未受冲击的脉冲星风的发射解释了在LS I +61 303的GeV分量。
2009-12-18 astro-ph.HE
Thermal X-ray Emission from the Shocked Stellar Wind of Pulsar Gamma-ray Binaries
伽马射线强X射线双星是一种从射电到伽马射线的非热宽带辐射的双星系统。如果系统由一颗大质量恒星和一颗年轻的非吸积脉冲星组成，它们的风将碰撞产生宽带非热辐射，很可能起源于冲击脉冲星风。热X射线发射预计从冲击恒星风，但到目前为止，它既没有被发现，也没有在伽马射线双星的背景下进行研究。本文提出了脉冲星伽玛射线双星中激波星风热X射线辐射的半解析模型，发现热X射线辐射随脉冲星自旋下降光度单调增加，达到10^33 erg/s量级。伽马射线双星的X射线光谱缺乏热特征，因此可以用来限制脉冲星和恒星风的性质。通过拟合观测到的伽马射线双星的X射线谱与源模型组成的吸收非热功率定律和计算的热X射线发射，我们能够推导出上限的自旋下的光度的推定脉冲星。我们将这种方法应用于LS 5039，这是唯一一个具有径向强风的伽马射线双星，并获得了脉冲星自旋下降光度的上限约为6x10^36 erg/s。考虑到高能伽马射线发射的能量限制，可能需要非常接近1的非热与自旋下降的光度比。
2011-11-22 astro-ph.HE
Periodic morphological changes in gamma-ray binaries
伽马射线双星使我们能够研究物理过程，如粒子加速到非常高的能量和伽马射线发射和吸收与周期性变化的几何配置。它们产生放射性粒子的外流，其结构可以用甚长基线干涉测量（VLBI）成像。介绍了PSR B1259-63、LS 5039、LS I +61 303和HESS J 0632 +057的VLBI观测结果。对于前三种情况，结果表明它们的射电结构与双星系统的轨道具有重复性。
2012-10-29 astro-ph.HE
PeV photon and neutrino flares from galactic gamma-ray binaries
从射电到TeV的γ射线探测到了短周期双星的高能辐射，其中包含一颗大质量恒星和一颗致密的相对论伴星。我们在这里表明，PeV制度质子可以有效地加速在这些系统中的相对论性流出的紧凑对象与恒星风的碰撞区域。蒙特卡罗模型中的加速质子谱在PeV区有一个向上的转折，可以提供恒星辐射场中光介子过程产生的亚PeV光子和中微子的硬谱。最近报道的一个可能的亚PeV伽玛射线耀斑与高能中微子的重合可以理解在这个模型的框架。伽马射线双星可能对探测到的高能中微子通量的银河系成分有很大贡献。
2021-10-21 astro-ph.HE
Implication of the striped pulsar wind model for gamma-ray binaries
伽马射线双星是一种大质量恒星，其伴随的致密天体被观测到在伽马射线范围内发射大部分能量。其中一个双星系统包含一颗射电脉冲星PSR B1259-63。在条纹状脉冲星风中，加速到光柱外的粒子的同步辐射和逆康普顿辐射被用来解释孤立脉冲星的X射线到高能（He，$>$ 100 MeV）γ射线辐射。这个脉冲星模型自然地扩展到双星环境，其中逆康普顿散射的种子光子由伴星提供。在这里，我们调查的可能性，从PSR B1259-63的条纹脉冲星风模型的框架中的γ射线发射。PSR B 1259 -63的轨道几何形状受到观测的很好约束，双无线电脉冲表明它是一个几乎正交的旋转体，因此条纹区域覆盖的立体角接近于$4π$。我们计算了轨道和旋转相位分辨光谱的变化和光变曲线的预期。
2011-06-23 astro-ph.HE
What can Simbol-X do for gamma-ray binaries?
伽马射线双星是在极高能（> 100 GeV）的天空中发现的一类新的银河系天体。今天已知的三个系统都有硬X射线光谱（光子指数约为1.5），扩展的无线电发射和高亮度的伽马射线。最近在X射线中对LSI +61 303的监测活动证实了这些系统的可变性，并揭示了随着通量增加的光谱硬化。在一般的单区轻子模型中，相对论性电子的冷却解释了在高能量下观察到的主要光谱和时间特征。持续的硬X射线发射预计将远远超过10千电子伏。我们解释了Simbol-X将如何约束与费米空间望远镜测量有关的现有模型。由于其在硬X射线中前所未有的灵敏度，Simbol-X还将在发现新的伽马射线双星方面发挥作用，为紧凑型双星的演化提供新的见解。
2009-02-18 astro-ph.HE
Expected gamma-ray emission from x-ray binaries
目前众所周知，某些大质量双星系统的条件允许粒子加速并产生GeV-TeV的伽马射线。然而，目前还不完全清楚哪些粒子负责这种发射以及参与了哪些辐射过程。讨论了在大质量双星系统中，哪些参数决定了粒子的加速过程以及粒子产生的高能辐射。
2011-11-25 astro-ph.HE
Recent MAGIC results on Galactic binaries
X射线和伽马射线双星是由一个致密天体和一个非简并伴星组成的系统。这些辐射源中的大多数已被证明在很宽的频率范围内发射辐射，从无线电到X射线，有时甚至是伽马射线。我们报告最近的结果，在非常高的能量超过100 GeV的伽马射线MAGIC合作获得的银河X射线双星MAXI J1820+070和1A 0535+262，和伽马射线双星HESS J0632+057。在较低的能量多波长数据也提供了一个更好的contextualisation的来源。
2022-09-21 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries: microquasars and binary systems with pulsar
在高能（HE，E > 100 MeV）和/或甚高能（VHE，E > 100 GeV）伽马射线下已经探测到几个双星系统。其中一些是X射线双星，其中吸积为相对论性射电喷流提供能量，并为非热发射提供动力（即，微类星体），而在其他的能量来自年轻脉冲星的风，而不是吸积。虽然这些系统的动力机制不同（吸积与脉冲星风），但它们都是无线电，X射线和伽马射线发射器，并且有一个高质量的明亮伴星（O或B），这是IC散射的种子光子和强子相互作用的目标核的来源。我在这里回顾了一些主要的观测结果的非热辐射的X射线双星，以及一些建议的方案来解释生产的伽马射线。
2011-01-25 astro-ph.HE
Phenomenology of gamma-ray emitting binaries
伽玛射线双星是一种复杂系统。它的研究在过去几年中成为高能天体物理学界的一项重大努力，无论是从观测还是理论角度。虽然大多数银河系伽马射线源的观测时间的积累通常会导致对它们稳定现象的高度准确描述，但GREBs通过对已知系统的长期监测或发现这类新的源而不断提供“例外”。此外，许多GREB已被确定为强大的无线电，光学和X射线发射器，并可能对银河系宇宙射线海做出重大贡献。因此，他们的理解意味着在宽带和多信使的背景下解决一个难题。在这些程序中，我们将总结我们目前对GREBs的理解，强调最相关的观测结果，并审查一些有争议的属性。
2019-02-26 astro-ph.HE
The likely Fermi detection of the Be X-ray binary GRO J1008-57: hint for gamma-ray production in neutron-star X-ray binaries
在我们的搜索从Be X射线双星的伽马射线发射的数据分析与费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT），我们发现可能检测GRO J1008-57。该双星的轨道周期为249.48天，只有在轨道相位0.8- 0.9（>4 sigma）时才能被发现。进一步的光变曲线分析表明，这一发现可能主要是由于在2012- 2013年前后的一个轨道周期中，在该源发生巨大的X射线爆发之后发生的发射事件。这种偶尔有伽马射线发射事件的性质与另一颗高质量X射线双星4U 1036-56中所见的相似。然而，考虑到可能从吸积中子星发射伽马射线的模型很难解释观测到的10^{34}尔格·秒^{-1}的源光度，除非距离被大大高估。为了更清楚地确定GRO J1008-57或类似的高质量X射线双星的高能发射特性，并找到理解伽马射线发射如何产生的线索，还需要进一步的观测研究。
2019-09-03 astro-ph.HE
Morphology of TeV gamma-ray emission from the kpc scale jets in radio galaxies
TeV的伽马射线是从附近的几个射电星系观测到的，这些星系的喷流以相对大的角度朝向观测者。这种发射可以在千秒差距尺度的喷流中产生，喷流的洛伦兹因子在秒差距尺度的距离上从几个数量级的值减速。我们详细考虑的模型中，TeV的伽马射线发射所产生的相对论电子在kpc尺度射流comptonize强烈的光束辐射从内部（秒差距尺度）射流。作为一个例子，我们研究了射电星系Cen~A中kpc尺度喷流的TeV γ射线辐射的形态。结果表明，TeV的伽马射线发射可以延伸到整个kpc尺度的距离，被相对平滑地分布沿射流所考虑的模型的一些参数。未来的切伦科夫望远镜阵列（如CTA）对这种特殊γ射线发射的形态结构的研究将对Cen~A中kpc尺度喷流的内容和动力学提供重要的约束。
2020-02-17 astro-ph.HE
Probing stochastic inter-galactic magnetic fields using blazar-induced gamma ray halo morphology
星系间磁场可以在耀变体伽马射线晕的形态上留下它们的结构印记。我们表明，晕形态出现通过源的射流和由磁场决定的二维表面的相互作用。通过大量的数值模拟，我们产生模拟晕随机磁场和无螺旋度，并研究的性质上的磁场的晕功能的依赖关系。我们提出了一个更清晰的版本的Q-统计，并证明其灵敏度的磁场强度，相干尺度，和旋向的螺旋。我们还确定并解释了Q统计量的一个新特征，可以进一步增强其功效。
2017-05-02 astro-ph.HE
Cherenkov Telescope results on gamma-ray binaries
在过去十年的常规运行中，新一代切伦科夫望远镜已经建立了作为新一类甚高能伽马射线（VHE）发射器的双星系统。这些系统中的粒子加速可能发生在吸积动力喷流（微类星体）或脉冲星风和恒星风之间的激波（风-风）中。本文描述了三颗VHE双星PSR~B1259-63、LS 5039和LS I +61303的唯象。其他两个对象可能属于这个新的类：HESS J 0632 +057是一个点状可变VHE源，其多波长行为类似于其他双星，而天鹅座X-1是一个众所周知的吸积系统，可能已被发现在VHE在一个耀斑插曲。本文最后回顾了切伦科夫望远镜对其他双星的最新搜索，特别强调了天鹅座X-3。
2010-07-15 astro-ph.HE
Morphology of Gamma-Ray Halos around Middle-Aged Pulsars: Influence of the Pulsar Proper Motion
最近，高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）在Geminga和PSR B0656+14这两颗中年恒星周围发现了几度扩展的γ射线晕。伽马射线辐射来自于逃离脉冲星风星云并在周围介质中扩散的相对论电子。扩散系数被发现是显着低于银河系盘的平均值。如果是这样的话，假设脉冲星的典型横向速度为$300-500{\,\rm km /s}$，那么它的位移可能对形成伽马射线晕的形态很重要。受此启发，我们研究了考虑脉冲星自行的脉冲星晕形态。我们定义了脉冲星晕的三个演化阶段来分类其形态特征。10 $\,$ TeV以下的脉冲星晕形态为双峰或单峰并有延长的拖尾，这取决于电子注入历史。在10 TeV以上，由于几十TeV电子的冷却时间尺度（$<50\,$ kyr）较短，脉冲星晕的形态接近球形.我们还定量地评估了脉冲星和伽马射线晕中心之间的分离，以及不同假设对脉冲星特性和注入电子的影响。我们的研究结果表明，超过10 $\,$ TeV的伽马射线晕的中心和相关的脉冲星之间的距离通常太小，HAWC或LHAASO观测。因此，我们的研究结果提供了一个有用的方法来限制在非常高的能量扩展源的起源。
2021-09-02 astro-ph.HE
First LOFAR Observations of Gamma-Ray Binaries
少数双星系统显示出高能（100 MeV - 100 GeV）和/或甚高能（> 100 GeV）的伽马射线辐射。这些系统还显示非热无线电发射，可以用长基线无线电干涉仪分辨，揭示外流的存在。预计在非常低的频率下，同步辐射辐射覆盖的角尺度比迄今为止报道的要大。在这里，我们提出的第一个深射电观测的伽玛射线二进制LS I +61 303与LOFAR，这是敏感的弧秒到弧分尺度上的扩展结构的初步结果。
2012-10-22 astro-ph.HE
Broad-band Emission from Gamma-ray Binaries
伽马射线双星是近十年来研究的热点。从观测的角度来看，GB在现象上与大多数X射线双星系统相似，它们在整个电磁波谱上都有宽带发射，通过在伽马射线波段显示出最大的光谱能量分布而与这一源群隔离开来，无论是在高能（HE：100 MeV - 100 GeV）还是在极高能（VHE：100 GeV以上）。从理论的角度来看，从GB的宽带发射是一个独特的情况下，粒子加速和发射/吸收机制，可以测试其周围环境的周期性变化的条件。在这篇论文中，我们研究了GBs多波长发射的一些关键观测结果。我们讨论的相关/同期发射观察到的几个这些系统，从无线电到伽马射线，通过考虑一个单一的底层粒子发射人口和附近的光子，物质和磁场的环境场的属性。
2019-01-11 astro-ph.HE
Secondary emission behind the radio outflows in gamma-ray binaries?
在银河系中探测到了几个由一颗大质量恒星和一个致密天体组成的双星系统，能量超过100 GeV。在大多数这些源中，伽马射线显示出与轨道运动相关的调制，这意味着发射器不应该离明亮的主星太远。这意味着伽马射线的吸收将是不可忽略的，大量的次级电子-正电子对将在恒星周围产生。在这项工作中，我们表明，从这些对无线电发射应占解释的无线电频谱时，变化，和形态发现的伽马射线双星。次级射电辐射的相关特征是相对较硬的频谱、射电峰值中心的轨道运动以及遵循螺旋状轨迹的扩展射电结构。星风自由-自由吸收的影响不容忽视。
2010-03-05 astro-ph.HE
Overview of non-transient gamma-ray binaries and prospects for the Cherenkov Telescope Array
我们模拟的非瞬态伽马射线双星的光谱行为，使用档案观测作为参考。有了这个，我们测试CTA的能力来测量源的光谱参数和检测各种时间尺度上的变化。我们回顾了伽马射线双星的已知属性和理论模型，已被用来描述他们的光谱和定时特性。我们表明，CTA是能够研究这些源的时间尺度上的特征变化的时间尺度。对于大多数的二进制文件，CTA前所未有的灵敏度将允许光谱演化的时间尺度上研究短至30分钟。这将使直接比较TeV和较低的能量（无线电GeV）的属性，这些来源从同时观测。我们还审查了源特定的问题，可以解决这样的高精度CTA测量。
2019-09-24 astro-ph.HE
One-dimensional pair cascade emission in gamma-ray binaries
在伽马射线双星中，如LS 5039，大量的电子-正电子对是由来自大质量恒星的光子湮灭原始甚高能伽马射线而产生的。来自这些粒子的辐射对总的高能伽马射线通量有贡献，并且可以引发级联，从而降低系统中的有效伽马射线不透明度。本文的目的是建立级联发射模型，并研究它是否可以解释HESS在LS 5039上合探测到的VHE伽马射线通量，预计初级伽马射线将被完全吸收。如果由周围磁场引起的电子对的偏转可以忽略，则沿视线方向形成一维级联。然后可以采用半解析方法，包括来自伴星的各向异性种子辐射场的影响。级联方程数值求解，产生的对和光子的密度。在LS 5039中，级联对总通量的贡献很大，并且与初级VHE伽马射线的轨道调制反相关。级联排放占主导地位接近优越的结合，但太强，与HESS测量兼容。正电子湮没不会产生可检测到的511 keV辐射。这项研究提供了一个上限级联发射的伽玛射线双星在轨道阶段的吸收是强的。这些电子对很可能被周围的磁场偏转或各向同性化，这将减少观察者看到的结果发射。级联发射仍然是一个可行的解释，在LS 5039的优越结合检测到的伽马射线。
2009-09-30 astro-ph.HE
Recombining Plasma in the Gamma-ray Emitting Mixed-Morphology Supernova Remnant 3C 391
费米伽马射线空间望远镜（Fermi-LAT）上的大面阵望远镜（Large Area Telescope）发现了一组与分子云（MC）相互作用的中年混合形态（MM）超新星遗迹（SNRs）。最近对朱雀X射线卫星的观测表明，其中一些相互作用的伽马射线发射SNR，如IC 443，W 49 B，W 44和G359.1-0.5，具有过电离等离子体。3C 391（G31.9+0.0）是另一个与MC相互作用的银河系MM SNR。它被Fermi-LAT在GeV γ射线中观测到，也被Suzaku在0.3 $-$ 10.0 keV X射线波段观测到。在这项工作中，3C 391被发现在GeV的γ射线与$\sim$ 18 $σ$的意义，我们表明，GeV的发射是点状的性质。GeV的伽马射线谱被证明是最好的解释中性π介子的衰变假设质子遵循打破幂律分布。利用朱雀实验数据揭示了3C 391中硅和硫的辐射复合结构。本文讨论了这类辐射等离子体和强子γ射线的可能起源。
2014-06-09 astro-ph.HE
GeV Analysis of Mixed Morphology Supernova Remnants Interacting with Molecular Clouds
费米伽马射线太空望远镜探测到的第一个遗迹是与分子云相互作用的混合形态超新星遗迹。本文介绍了费米γ射线空间望远镜3年来在0.2 - 300 GeV能量范围内对G359.1-0.5、G337.8-0.1、G001.0-0.1、G346.6-0.2和G349.7+0.2这4个混合形态遗迹进行γ射线分析的初步结果。检测到G359.1-0.5、G337.8-0.1和G349.7+0.2均具有大于5 σ的显著性。G359.1-0.5的过量分布显示出扩展的伽马射线发射，这与TeV伽马射线源HESS J1745-303相一致。G337.8-0.1也显示出扩展的性质。
2013-01-15 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries as non-accreting pulsar systems
伽玛射线双星LS 5039和LS I +61 303已经被切伦科夫望远镜在TeV能量下探测到，表现出与轨道周期相关的周期性行为。这些伽马射线双星系统最近也被费米伽马射线望远镜在GeV能量下探测到，GeV和TeV的观测组合提供了预期和令人惊讶的结果。我们总结了这些结果，也考虑到多频率的情况下，从脉冲星系统的角度。我们讨论了脉冲星风/星风冲击，或脉冲星风区过程导致粒子加速到足以发射TeV光子的模型的相似性和差异。我们详细讨论了目前的观测检测吸积线或脉动从这些对象的警告。我们还评论的可能性，了解GeV的TeV的排放从这些二进制与2组件的贡献，他们的光谱。我们表明，这将是可能的，以适应正常的脉冲星发射和GeV / TeV通量随轨道相位。我们指出了这个想法的几个方面，目前正在采取的数据进行测试。
2010-08-03 astro-ph.HE
Relativistic fluid modelling of gamma-ray binaries. II. Application to LS 5039
上下文本文提出了一个脉冲星风驱动下伽玛射线双星非热辐射的数值模型。目标。我们将这个模型应用到观测最好的伽马射线双星之一，LS 5039系统。方法.该模型涉及的脉冲星和恒星风的相互作用和电子对的运输从脉冲星风加速在新兴的冲击结构的联合模拟。我们计算的同步辐射和逆康普顿发射的后处理步骤，同时始终占相对论光束和$γγ$吸收恒星辐射场。结果恒星和脉冲星风的相互作用导致形成一个扩展的，不对称的风碰撞区域发展强烈的冲击，湍流混合，并在湍流二次冲击。碰撞区域的结构和由此产生的粒子分布都显示出显著的轨道变化。在弓形脉冲星风和科里奥利激波的粒子加速旁边，该模型自然地考虑了二次激波的粒子再加速，这有助于发射极高能（VHE）伽马射线。该模型成功地再现了LS 5039的主要光谱特征。虽然预测的光变曲线在高能量和VHE伽马射线波段与观测结果吻合良好，我们的模型仍然没有再现X射线到低能量伽马射线的调制，这是我们归因于所采用的磁场模型。结论.我们成功地模拟了观测到的LS 5039的多波段非热辐射的主要光谱特征，从而进一步证实了伽马射线双星的风驱动解释。开放的问题涉及到同步加速器调制，这可能是通过我们的模型的磁流体动力学扩展来解决。
2021-03-01 astro-ph.HE
Energy-dependent gamma-ray morphology estimation tool in Gammapy
本研究在Gammapy中开发了基于前向折叠与三维似然的伽马射线能量依赖形态估计工具，通过全局与分能段拟合的检验统计量对比量化变化显著性，经H.E.S.S.数据和CTAO模拟验证，对大小尺度源均能给出高显著性结果。
2025-09-01 astro-ph.HE
Exploring Particle Acceleration in Gamma-Ray Binaries
双星系统可以是从无线电到伽马射线的非热辐射的强大来源。当后者被探测到时，这些物体被称为伽马射线双星。在这项工作中，我们探讨，在伽马射线双星的背景下，不同的加速过程，以估计其效率：费米I，费米II，剪切加速，转换器机制，和磁重联。我们发现，费米我在一个温和的相对论性冲击加速可以提供，虽然微不足道，多10 TeV的粒子需要解释的意见。剪切加速可能是一种补充机制，使粒子最终达到如此高的能量。费米II加速可能太慢，无法解释观测到的非常高能量的光子，但可能适合解释扩展的低能发射。转换器机制似乎需要相当高的洛伦兹因子，但不能被先验地丢弃。标准的相对论激波加速需要一个高度湍流、弱磁化的下游介质;磁重联本身可能不足以达到非常高的能量，也许可以促进这样的条件。需要进一步的理论发展和更好的源特性，以确定主要的加速机制，这不需要在所有源中是一个相同的。
2011-10-07 astro-ph.HE
Effects of non-uniform interstellar magnetic field on synchrotron X-ray and inverse-Compton gamma-ray morphology of SNRs
对X射线和γ射线波段信噪比的观测有望为我们理解银河系宇宙射线的性质提供重要信息。对不同能带信噪比图像的分析需要同步辐射和逆康普顿辐射理论模型的支持。我们开发了一个数值程序（REMLIGHT），通过MHD模拟，综合了非均匀星际介质（ISM）和/或非均匀星际磁场（ISMF）中SNR扩展的同步辐射、X射线和IC γ射线辐射。作为第一个应用程序，该代码被用来研究非均匀ISMF的SNR形态在非热X射线和伽马射线波段的影响。我们进行三维MHD模拟球形SNR冲击扩展通过磁化ISM与环境磁场强度的梯度。该模型包括上游磁场放大的近似处理和由于加速的宇宙射线的反作用而引起的激波修正效应。从模拟中，我们综合了同步辐射，X射线和IC伽马射线发射与REMLIGHT，相对论电子的加速和注入的细节作出不同的假设。环境磁场强度的梯度在无线电、X射线和伽马射线波段中诱导不对称形态，如果梯度具有垂直于视线的分量，则不依赖于电子注入的模型。残余形态的不对称程度取决于电子注入和加速的细节，并且在射电、X射线和伽马射线波段中是不同的。非热X射线形态对梯度最敏感，显示出最高程度的不对称性。IC伽马射线发射对非均匀ISMF的敏感性较弱，SNR形态的不对称程度在该频带中最低。
2010-11-08 astro-ph.HE
PeV proton acceleration in Gamma-ray Binaries
本研究通过相对论性MHD数值模拟证实，伽马射线双星中碰撞星风可将0.1 PeV质子加速至PeV以上，高磁化星风提供的高斯量级磁场是关键，且加速上限远超孤立脉冲星的电势降限制，为PeV粒子起源提供新可能。
2024-01-11 astro-ph.HE
New Identification of the Mixed-Morphology Supernova Remnant G298.6-0.0 with Possible Gamma-ray Association
利用朱雀星对银河系超新星遗迹G298.6-0.0进行了X射线分析。X射线图像显示了射电壳层内部的中心填充结构，这意味着该SNR被归类为混合形态（MM）SNR。用单温电离平衡等离子体模型很好地再现了该谱，温度为0.78（0.70-0.87）keV。等离子体总质量为30个太阳质量，表明等离子体具有星际介质起源。本文讨论了与GeV γ射线源3FGL J1214.0-6236在SNR壳层上的关联，并与其他具有GeV γ射线关联的MM SNR进行了比较。结果发现，吸收校正的热X射线和GeV的伽马射线之间的通量比下降的MM SNR演变到更大的物理尺寸。G298.6-0.0的吸收校正X射线通量和3FGL J1214.0-6236的GeV伽马射线通量密切遵循这一趋势，这意味着3FGL J1214.0-6236可能是G298.6-0.0的GeV对应物。
2015-09-01 astro-ph.HE
Novel application to estimate the mass-loss and the dust-formation rates in O-type gamma-ray binaries using near-infrared photometry
本文通过 IRSF/SIRIUS 近红外监测 LS 5039 与 1FGL J1018.6-5856，未发现显著轨道变化，并据此首次给出星风碰撞尘埃形成率上限。
2023-03-25 astro-ph.HE
Unraveling the high-energy emission components of gamma-ray binaries
自从Fermi/LAT探测到LS 5039和LS I +61 303的强持续GeV辐射以来，γ射线双星的高能和甚高能谱已经成为所有理论解释的挑战。在几个GeV的光谱截止表明，GeV的组件和较暗的，硬TeV以上的100 GeV的排放没有直接关系。我们探讨了这两个发射组件的框架内的一个年轻的，非吸积脉冲星的大质量恒星，并通过恒星和脉冲星风的相互作用启动的非热发射的可能来源。在一个紧凑的轨道双星脉冲星/恒星风相互作用产生两个潜在的位置粒子加速：在迎面碰撞的风和终止冲击所造成的科里奥利力的规模大于二进制分离的冲击。我们探索这两个位置的适合性主机的GeV和TeV的发射器，分别通过研究他们的非热发射沿轨道。我们专注于这个模型的应用LS 5039的确定恒星风相对于其他伽马射线双星。建议的模型LS 5039的应用表明，这两个潜在的发射位置提供了必要的条件，再现LS 5039的双组分高能伽马射线谱。此外，在每个地点所需的环境震后条件与最近的流体动力学模拟是一致的。基于恒星风和脉冲星风相互作用的情况与从具有未知致密天体的伽马射线双星（如LS 5039和LS I +61 303）中观察到的GeV和TeV辐射是相容的。
2013-02-12 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
Relativistic astrospheres of gamma-ray binaries: modeling of non-thermal processes
Ioffe Institute（约费研究所）
研究高能天体物理中粒子加速机制，探讨双星系统中星晕区域通过相对论性湍流加速质子至PeV能量的过程及非热辐射特性。
2026-03-12 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of Gamma-ray Binary Candidates
一组罕见的高质量X射线双星（HMXB）也显示出MeV，GeV和/或TeV的辐射（“伽马射线双星”）。扩大伽马射线双星的样本和识别未知的费米源目前是社区的极大兴趣。基于它们与未确认的费米源1FGL J1127.7- 6244 c和1FGL J1808.5- 1954 c的位置重合，Be星HD 99771和HD 165783被认为是伽玛射线双星的候选者。在费米周期4，我们已经进行了多波长观测这些源使用XMM-牛顿和CTIO 1.5米望远镜。我们没有确认Be星的高能量发射。在这里，我们检查其他X射线源的视野，是潜在的对应费米源。
2013-05-12 astro-ph.HE
Very-high-energy gamma rays from cosmic rays escaping from Galactic black hole binaries
该研究通过求解黑洞双星周围宇宙射线扩散，提出统一模型解释五个微类星体的甚高能伽马射线，表明其逃逸宇宙射线谱相同，支持银河系PeV宇宙射线源于此类双星。
2025-07-16 astro-ph.HE
Monte-Carlo Simulations of Radio Emitting Secondaries in Gamma-Ray Binaries
几个包含大质量恒星的双星系统已经在无线电波段和非常高的能量下被探测到。在这些源的致密恒星光子场中，预计会发生伽马射线吸收和对产生，这些对的辐射可能对观测到的射电辐射有重要贡献。我们的目标是更深入地研究伽玛射线双星中射电对辐射的性质，特别是形态。我们应用蒙特卡罗代码，计算的创建位置，空间轨迹和能量演化的对产生的二进制系统及其周围环境。由这些对产生的无线电发射，其频谱，变化和空间特性，被计算为从某个方向看到的。首先研究一般情况，然后考虑LS 5039的具体情况。我们发现，确认以前的结果，二次无线电发射应该出现作为一个扩展的无线电结构的几毫角秒的大小。这种辐射相对较强，通量高达~ 10 mJy。调制预计取决于伽马射线的生产光度，系统偏心率，风电离分数，并在较小程度上的磁场结构。一般来说，在伽马射线双星中，由于光子-光子相互作用而产生的对可以对核心产生重大影响，并产生扩展结构。在LS 5039的情况下，二次无线电发射可能是探测到的核心通量的一个重要部分，具有边际扩展。
2011-05-11 astro-ph.HE
Modeling X-ray and gamma-ray emission from redback pulsar binaries
本研究通过多波段观测与建模，分析三颗红背脉冲星双星的X射线和伽马射线辐射，提出伽马射线信号源于高能电子与伴星千高斯磁场作用，为理解脉冲星风能量转换及PeV粒子加速提供新见解。
2024-02-05 astro-ph.HE
Recombining Plasma & Gamma-ray Emission in the Mixed-morphology Supernova Remnant 3C 400.2
3C 400.2属于混合形态超新星遗迹类，显示出中心填充的X射线和壳状射电形态。我们提出了一个研究3C 400.2与档案朱雀和费米-LAT观测。我们发现东北和东南地区的朱雀光谱中的重组等离子体（RP）。这些区域的光谱很好地描述了两个组件的热等离子体模型：硬组件是在RP，而软组件是在碰撞电离平衡（CIE）条件。RP具有增强的丰度，表明X射线发射具有喷出物来源，而CIE具有与星际物质相关的太阳丰度。西北和西南地区的X射线光谱最适合由两个组件的热等离子体模型：电离和CIE等离子体。我们在$\sim$ 5 $σ$的能级上探测到了3C 400.2的GeV γ射线辐射，假设源模型为点源，具有幂律（PL）型谱。我们还发现了一个新的GeV源的水平$\sim$ 13 $σ$假设一个高斯扩展模型与PL型光谱的SNR附近。我们报告了3C 400.2和新的扩展γ射线源的分析结果，并在现有NANTEN CO数据、DRAO HI数据和朱雀X射线分析结果的背景下讨论了3C 400.2的γ射线发射性质。
2017-06-09 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
3D Relativistic MHD simulations of the gamma-ray binaries
本研究通过三维相对论磁流体动力学模拟，探究伽马射线双星中星风与脉冲星风相互作用的影响因素，发现其形态随轨道相位显著变化，模型光变曲线与LS5039的观测结果一致。
2024-06-25 astro-ph.HE
Gamma Rays from colliding winds in massive binaries. Status and prospects
由具有强风的早型恒星形成的双星系统，已知会显示出可变的非热射电波发射、热X射线，至少在一个例子（船底座η星）中，还显示出$γ$射线。这些系统中的一些是相当偏心的，有效的粒子加速和$γ$射线产生的条件可能只是偶尔出现。在本文中，我简要地回顾了碰撞风双星的物理学，重点是非热粒子加速的观测特征。我讨论，特别是，系统HD 93129A的情况下，这是由一个O2 If* 星（主要）和O3.5 V星（次要）。主星是银河系中最早、最热、质量最大、最亮、最多风的O型星之一。2018年期间的近星点通过将提供一个突出的观测窗口，国际多波长活动将利用这一窗口。
2019-03-06 astro-ph.HE
Short Gamma Ray Bursts: marking the birth of black holes from coalescing compact binaries
这篇文章总结了截至2008年初对电磁波和引力波中短伽马射线暴的起源、物理和发射特性的观测和理论认识。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Review on the multiwavelength emission of the gamma-ray binary LS I +61 303
伽马射线双星是由一颗大质量恒星和一个致密物体组成的系统，它产生从射电到极高能量伽马射线的辐射。LS I +61 303是迄今为止发现的仅有的六颗伽马射线双星之一。一般认为伽玛射线双星包含一颗年轻的高旋转中子星作为致密天体，其辐射是由相对论脉冲星风和恒星风相互作用产生的。然而，在LS I +61 303的情况下，仍然考虑了微类星体的情况，并且在过去的几十年里发表了指向相反方向的结果。在这里，我们提供了一个关于LS I +61 303的最新技术水平的评论，总结了这些年来观察到的从无线电到非常高能量的伽马射线的发射，我们讨论了可以解释这种发射的拟议方案。
2018-04-23 astro-ph.HE
Periodic Emission from the Gamma-ray Binary 1FGL J1018.6-5856
伽马射线双星是包含一颗中子星或黑洞的恒星系统，它们之间的相互作用产生伽马射线辐射。这些系统是罕见的，即使二元演化模型预测在我们的银河系中有几十个。费米大天区望远镜（LAT）对伽马射线双星的搜索显示，1FGL J1018.6-5856具有16.6天周期的强度和光谱调制。我们确定了一个可变的X射线对应物，它显示了一个尖锐的最大值与最大伽马射线发射相吻合，以及一个O 6V（（f））恒星光学对应物和一个无线电对应物，也显然是调制的轨道周期。1FGL J1018.6-5856因此是一颗伽马射线双星，它的发现表明银河系中存在其他更暗的双星。
2012-02-14 astro-ph.HE
