Constraining the coherence scale of the interstellar magnetic field using TeV gamma-ray observations of supernova remnants
银河系的宇宙射线(CR)被认为是在超新星遗迹(SNR)的冲击加速。在强子的情况下,TeV的伽马射线发射从SNRs起源于衰变的π介子,产生于星际气体和CR的碰撞。使用CR-磁流体动力学模拟,我们表明,磁密度依赖的冲击加速是能够重现所观察到的TeV伽马射线形态的SNR,如船帆座小。和SN 1006单独通过改变磁性形态。这意味着伽马射线亮区是由准平行激波(即,当冲击波以与上游磁场成窄角度传播时),已知这能有效地加速CR质子,并且伽马射线暗区指向准垂直冲击波配置。模拟的伽马射线形态与观测结果的比较,使我们能够限制船帆座周围的磁相干尺度$λ_B$。以及SN 1006分别对应于$λ_B \simeq 13_{-4.3}^{+13}$ pc和$λ_B >200_{-10}^{+80}$ pc,其中SN 1006的环境磁场与大部分均匀一致。我们发现一致的纯强子和混合强子轻子模型,既再现多频谱从无线电TeV的伽马射线和匹配所观察到的伽马射线形态。最后,为了捕捉信噪比激波在云团星际介质中的传播,我们用数值模拟和解析方法研究了激波与稠密云团的相互作用。我们构建了一个解析的伽玛射线模型的核心崩溃SNR通过结构化星际介质传播,并表明伽玛射线光度只有30%的偏差为现实的参数。
2020-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Cosmic-Ray Acceleration and Escape in Middle-Aged Supernova Remnants with GeV-TeV Gamma-Ray Observations
Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
本研究通过对四个中年超新星遗迹的伽马射线辐射开展时变研究,结合多望远镜观测,约束了宇宙射线加速与逃逸参数,揭示逃逸宇宙射线对其甚高能辐射及中微子通量的重要影响。
2026-09-01 astro-ph.HE
The GeV to TeV connection in the environment of SNR IC 443
我们最近解释了源MAGIC J0616+225作为延迟TeV宇宙射线发射的结果,从IC 443扩散,并与残留物前景的云相互作用。这个模型被用来预测未来的观测,特别是费米卫星的观测。就在最近,AGILE、Fermi和VERITAS发布了他们对IC 443的观测结果。在这项工作中,我们将它们与我们模型的预测进行比较,探索在这个空间区域中GeV到TeV的连接。我们使用费米数据来考虑约束环境的宇宙射线扩散功能的可能性。我们分析了宇宙射线的分布,它们之间的相互作用,以及中微子通道中SNR环境的可能探测。
2010-06-15 astro-ph.HE
Fe K and ejecta emission in SNR G15.9+0.2 with XMM-Newton
目的:我们提出了一个研究银河系超新星遗迹SNR G15.9+0.2与档案XMM牛顿观测。研究方法:EPIC数据被用来调查的残骸的形态和光谱特性,特别是寻找超新星喷出物和铁K线发射。通过比较SNR的X射线吸收柱密度与原子和分子气体沿视线的分布,我们试图限制距离的SNR。结果:突出的线条特征揭示了喷出物的存在。Mg、Si、S、Ar和Ca的畸变比强烈表明SNR G15.9+0.2的前身是一颗大质量恒星,主序星质量可能在20-25 $M_{\odot}$之间,这加强了它与钱德拉探测到的一颗候选中心致密天体的物理联系。利用EPIC的收集功率,首次探测到SNR G15.9+0.2的铁钾线发射.我们测量的线属性,并找到空间变化的证据。我们讨论了如何源适合的SNR与检测到的铁K发射的样本,并发现它是核心崩溃SNR与最低的铁K质心能量。我们还提出了一些注意事项,关于使用铁K线质心能量作为SNR的打字工具。在到SNR G15.9+0.2的距离上仅设置了5 kpc的下限,将其年龄限制为$t_{SNR} \gtrsim 2$ kyr。
2016-11-07 astro-ph.HE
Constraining the Supernova Remnant Environment of FRB 190520B with Dispersion Measure and Scattering Timescale
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Université Paris Cité, CNRS, AstroParticule et Cosmologie(巴黎西岱大学);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天体学与天文学重点实验室(南京大学));Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)
通过色散量和散射时标约束FRB 190520B周围超新星遗迹的物理参数,发现其具有浅抛射轮廓和年轻年龄(79.8–169.8年)。
2026-09-09 astro-ph.HE
Radio and X-ray observations of Five TeV SNRs
我们简要地总结了最近的结果,从无线电和X射线观测的五个TeV信噪比。本文重点对5 TeV信噪比HESS J1732-347/SNR G353.6-0.7的运动学距离进行了重新测量(3.2 kpc),HESS J1834-087/G23.3-0.3(同样为W 41,4.0 kpc),HESS J1833-105/G21.5-0.9(4.8 kpc),HESS J1846-029/G29.7-0.3(Kes 75,6.3 kpc)和TeV SNR G54.1-0.3(6.5 kpc),并研究两个旧SNR(G353.6-0.7和W 41)的非热X射线发射。这不仅可以约束TeV信噪比的基本物理性质,而且有助于揭示TeV伽马射线在信噪比中的加速机制,这些机制要么与信噪比有关,要么与脉冲星风星云有关。
2010-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the origin of the puzzling source HESS J1640-465 and the PeVatron candidate HESS J1641-463 using Fermi-LAT observations
在我们的银河系中,只有很少的极高能量源可以将粒子加速到宇宙射线谱的膝盖。为了理解这些PeVatron候选者中粒子加速的机制,\textit{Fermi} -LAT和H.E.S.S.观测对于表征它们的PDMATHAMN射线发射是必不可少的。HESS J1640 $-$ 465和PeVatron候选者HESS J1641 $-$ 463是两个相邻的(\ang [astroang]{0.25})$γ$射线源,在空间上与射电超新星遗迹(SNR)G338.3 $-$ 0.0和G338.5+0.1重合。都被H.E.S.S.和\textit{Fermi},我们在这里提出了一个形态和光谱分析,这两个源使用8年的\textit{Fermi}数据之间的200 \si{\mega\electronvolt}和1 \si{\tera\electronvolt}与多波长观测,以评估他们的性质。HESS J1640 $-$ 465的形态由2D高斯($σ=$ \ang [astroang]{0.053} $\pm$ \ang [astroang]{0.011} $_{stat}$ $ \pm$ \ang [astroang]{0.03} $_{syst}$)描述,其光谱由具有光谱指数$Γ= 1.8\pm0.1_{\rm stat}\pm0.2_{\rm syst}$的幂律建模。HESS J1641 $-$ 46…
2021-04-05 astro-ph.HE
Study of high energy cosmic ray acceleration in Tycho SNR with VERITAS
超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是银河系宇宙射线(GCR)的主要加速器,其能量可达膝盖区域。最近用Fermi-LAT对IC 443和W 44中的π凸点进行的测量显示了SNR中强子粒子加速的间接证据。但是,SNRs是否是GCR加速的动力来源,一直到膝盖区域仍然是一个悬而未决的问题。Tycho是这项研究的一个很有前途的目标,因为它已被广泛研究,从IR到TeV的多波长观测,它是一个年轻的Ia型SNR位于一个相对干净的环境。虽然最近开发的模型普遍同意可能的强子起源的伽玛射线发射从第谷,模型的细节有很大的不同,因为目前的数据在GeV-TeV的范围是弱约束。自首次检测以来,VERITAS的数据量增加了40%以上。我们最近还升级了望远镜相机和分析包,这将使我们能够将测量扩展到更低和更高的能量。在这次演讲中,我提出了更新的VHE伽玛射线测量的第谷与VERITAS,专注于额外的数据在强子GCR加速模型的背景下的解释。
2013-08-02 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
The First Fermi-LAT SNR Catalog SNR and Cosmic Ray Implications
银河系宇宙线(CRs)源,传统上被认为是超新星遗迹(SNRs),必须满足直接测量高能CRs所需的高能粒子含量。费米大面积望远镜(LAT)对信噪比的间接伽马射线测量现在直接表明,至少有三个信噪比加速质子。随着第一个费米LAT SNR目录,我们已经系统地表征了GeV的伽马射线发射的279 SNRs已知主要从无线电调查。我们提出了这些来源在多波长的背景下,包括研究的GeV和无线电的大小,流量,和指数,TeV指数,年龄和环境示踪剂之间的相关性,以更好地了解进化和环境的影响,对GeV的排放。我们表明,以前足够的模型SNRs的GeV的排放不再充分描述的数据。为了解决CR起源的问题,我们还研究了SNR的最大CR贡献假设GeV的排放完全来自质子相互作用。改进多波长数据的广度和质量,包括距离和局部密度,以及更多、更高分辨率的伽马射线数据,并相应改进银河系扩散模型,将加强这一限制。
2015-07-13 astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: the Impact of Interstellar Emission Modeling
银河系星际辐射对银河平面上的费米LAT观测有很大的贡献,银河平面是大多数超新星遗迹(SNRs)的位置。为了探索星际发射模型对SNR特性的系统影响,我们开发了一种方法,将官方LAT星际发射模型结果与八种替代模型进行比较。我们通过改变GALPROP的一些输入参数,即宇宙射线传播晕的高度,宇宙射线源在银河系中的分布,以及原子氢的自旋温度,创建了八个备选的银河系星际模型。我们已经分析了八个代表性的SNR选择,包括一系列的银河系的位置,扩展,和光谱特性使用八个不同的星际发射模型。我们将详细介绍结果和方法,并讨论研究的影响,如第一费米LAT SNR目录。
2013-07-24 astro-ph.HE
Systematically characterizing regions of the First Fermi-LAT SNR Catalog
虽然超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是强大的宇宙射线加速器,但间接证据来自少数经过充分研究的案例。在这里,我们系统地确定费米大面积望远镜(LAT)从所有已知的银河系SNR检测到的伽马射线发射,将它们从银河系平面中宇宙射线产生的光子的海洋中分离出来。使用LAT数据,我们的特点是1-100 GeV的排放在279个地区含有信噪比,占系统的不确定性所造成的源混淆和仪器响应。我们还开发了一种方法来探索一些系统的影响SNR性能所造成的星际发射(IEM)的建模。IEM对SNR所在区域的伽马射线发射有很大贡献。为了探索系统性,我们考虑不同的模型构造方法,不同的模型输入参数,并独立地将模型组件拟合到伽马射线数据。我们将详细描述这种分析方法。在第一费米LAT SNR目录中,使用与无线电位置的空间重叠,有30个源被分类为SNR。对于所有剩余的区域,我们评估了SNR排放的上限。在这项工作中,我们将提出一项研究的总特征的信噪比,如GeV和无线电的大小以及通量和光谱指数和TeV之间的比较。
2015-07-13 astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: Probing the Gamma-ray Population
虽然超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是强大的加速器,但证据主要来自少数经过充分研究的案例。在这里,我们系统地确定了所有已知的银河系SNRs的伽马射线发射,将它们从银河系宇宙射线的海洋中分离出来。使用费米LAT数据,我们的特点是GeV的排放在所有地区的信噪比,占系统的不确定性所造成的源混淆,扩散排放模型,仪器响应。通过空间延伸或TeV能量的探测,发现了十几个遗迹,潜在的关联超过40个。从这个群体的研究,两个明确的类别的伽马射线发射信噪比出现:年轻的残余物和那些与致密介质相互作用。这个大的统计样本也揭示了GeV和射电通量之间可能的相关性。越来越多的识别SNRs将有助于解开的年龄和环境的影响,在高能量的SNRs的总属性。
2013-07-24 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of GeV Gamma-Ray Emission from The Highly Asymmetric Shell Supernova Remnant: SNR G317.3-0.2
本文通过分析费米大天区望远镜(Fermi-LAT)Pass 8的$\sim$ 12.2年的观测数据,首次报道了超新星遗迹(SNR)G317.3-0.2区域的扩展GeV $γ$射线辐射,其显著水平为$\sim$ 8.13 $σ$。新的$γ$射线源的最佳拟合位置与SNR G317.3-0.2的843 MHz无线电能量带的最佳拟合位置相匹配,并且在12.2年期间的数据中,相应的光变曲线(LC)的光子通量没有显著的变化;因此,通过从SNR G317.3-0.2的最佳拟合位置排除在2 $σ$误差半径内的其它已知$γ$射线源或候选,我们认为$γ$射线源可能是SNR G317.3-0.2的GeV对应物。
2021-03-08 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
Detection of the extended $γ$-ray emission from the high Galactic latitude Calvera's SNR candidate
利用{ \em Fermi}大天区望远镜记录的Pass 8数据,我们报道了与高银河纬度超新星遗迹候选者-- Calvera的SNR在空间上相关的扩展GeV $γ$射线辐射。在100 MeV和1 TeV之间的卡尔韦拉SNR的$γ$射线谱显示出明显的($\sim$ 3.4 $σ$)在几十GeV的光谱曲率。多波长数据可以用轻子模型或强子模型拟合。然而,轻子模型表现出平坦射电谱与Calvera信噪比的硬GeV $γ$射线谱之间的不一致。对于强子模型,质子的谱指数应大于1.6。并且质子的总能量比典型超新星的爆炸能量高出一个数量级以上,这也对强子模型提出了挑战。明显的光谱曲率和缺乏非热X射线发射从卡尔韦拉的SNR使它成为一个有趣的源桥接明亮的非热X射线发射和老年龄的SNRs与分子云相互作用的老年龄的SNRs。
2022-11-18 astro-ph.HE
ASTRO-H White Paper - Older Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae
大多数超新星遗迹(SNRs)都是古老的,因为它们的结构在与周围星际介质(ISM)的相互作用中发生了深刻的变化。旧的SNRs在外观上是非常异质的,反映了它们的进化状态、SNe爆炸的环境和爆炸产物的差异。一些旧的SNR主要被看作是与ISM相互作用的强冲击波的结果。其他的,即所谓的混合形态SNR,显示出发射的中心浓度,这可能仍然显示出喷出物发射的证据。还有一些,如脉冲星风星云(PWNe),被认为主要是脉冲星发射的结果;这些SNR通常缺乏来自主激波的可检测的热发射。所有对旧SNRs的研究的根本目标是了解这些差异,包括创造它们的SNe,它们正在扩展的ISM的性质以及控制它们演化的基本物理过程。在这里,我们确定了三个研究领域,ASTRO-H可以做出重要贡献。这些都是限制丰度和物理过程中的成熟的肢体增亮的信噪比,了解令人困惑的性质的混合形态的信噪比,并探讨PWNe的性质。ASTRO-H上的软X射线光谱仪(SXS)由于其高光谱分辨率,将成为解决与旧信噪比有关的问题的主要工具,并得到硬X射线成像仪(HXI)硬X射线观测的支持,以获得宽波段X射线覆盖范围。
2014-12-03 astro-ph.HE
A Method for Exploring Systematics Due to Galactic Interstellar Emission Modeling: Application to the Fermi LAT SNR Catalog
银河系星际辐射对银河平面的费米LAT观测有很大贡献,那里是大多数超新星遗迹(SNRs)的所在地。我们已经开发了一种方法来探索一些系统的影响SNR的性质所造成的星际发射模拟。我们通过改变GALPROP的一些输入参数,即宇宙射线传播晕的高度,宇宙射线源在银河系中的分布和原子氢自旋温度,创建了八种替代的银河系星际模型。我们已经分析了八个代表性的候选SNR选择,包括一系列的银河系的位置,扩展,和光谱特性使用八个不同的星际发射模型。将模型拟合到LAT数据,其中在每个感兴趣区域中沿着视线的模型的各个分量具有自由独立的归一化系数。我们将讨论的结果,并与官方LAT星际发射模型得到的结果进行比较。
2013-04-04 astro-ph.HE
Long-term evolution of non-thermal emission from Type Ia and core-collapse supernova remnants in a diversified circumstellar medium
银河系超新星遗迹(SNRs)对宇宙射线(CR)起源的贡献是现代天体物理学中一个重要的悬而未决的问题。宽带非热辐射是一个有用的代理探测的能量预算和生产历史的CR在SNR。我们进行流体动力学模拟来模拟从爆炸一直到辐射阶段的长期SNR演化(或最多$3\times10^5$ yrs),并计算宽带非热谱的时间演化,以探索其在约束周围环境以及SNR祖先的性质和质量损失历史方面的潜在应用。一个参数的调查进行的周围环境分为两个主要群体,即均匀的气体密度均匀的介质和一个与存在的星周结构所创建的大规模红超巨星(RSG)的祖星的恒星风。我们的研究结果揭示了一个高度多样化的非热发射的演化历史密切相关的环境特征的信噪比。直到辐射阶段,CR再加速和离子中性波阻尼的光谱演化的作用进行了研究。最后,我们对下一代硬X射线空间天文台FORCE的SNR观测的未来前景进行了评估,并预测了我们可以从与我们的演化模型的比较中学到什么。
2022-07-13 astro-ph.HE
Fermi-LAT Discovery of GeV Gamma-ray Emission from the Vicinity of SNR W44
我们报告的探测GeV的伽马射线发射的分子云复杂的超新星遗迹(SNR)W 44周围使用大面积望远镜(LAT)的费米。先前报道的SNR W 44的伽马射线发射可能来自残骸内密集的无线电发射细丝,而似乎来自周围分子云复合体的伽马射线发射可以归因于从W 44逃逸的宇宙射线(CR)。与分子云复合体相关的同步辐射的未检测表明,中性π介子衰变产生的强子碰撞作为伽马射线发射机制。据估计,进入逃逸CRs的总动能为(0.3- 3)× 10 ^{50}尔格,这与SNRs是银河系CRs主要来源的推测大致一致。
2012-03-14 astro-ph.HE
Revised the $γ$-ray emission from SNR CTB 109 with Fermi-LAT
CTB 109是一个中年壳型SNR,具有明亮的热X射线发射。我们重新分析了GeV的$γ$射线发射的CTB 109使用13年的通行证8数据记录的费米大面积望远镜(费米LAT)。CTB 109的$γ$射线发射显示出中心明亮的形态,这与其热X射线发射相一致,而不是在射电波段的壳型结构。谱分析表明,在$\sim$数GeV处,$γ$射线谱有明显的谱弯曲,这可以很自然地解释CTB 109没有TeV $γ$射线辐射的原因.虽然轻子或强子模型都可以拟合CTB 109的多波长观测,但考虑到其$γ$射线形态和GeV谱的谱曲率,强子模型更受青睐。CTB 109的$γ$能谱与其它SNRs的异常以及光度-直径平方关系使CTB 109与具有硬GeV $γ$能谱的超年龄SNRs以及几个与分子云相互作用的超年龄SNRs区别开来。
2022-12-16 astro-ph.HE
Imaging of SNR IC443 and W44 with the Sardinia Radio Telescope at 1.5 GHz and 7 GHz
超新星遗迹的观测是研究恒星演化后期、周围星际介质性质以及粒子加速和激波物理的有力工具。对于一小部分信噪比,提供了从无线电到超高能的多波长覆盖,限制了它们对银河宇宙射线产生的贡献。虽然无线电发射是SNR最常见的标识符,也是改进模型的主要探针,但令人惊讶的是,即使对于明亮和众所周知的SNR,如IC 443和W 44,也缺乏5 GHz以上频率的高分辨率图像。在64米单碟撒丁岛射电望远镜的天文验证和早期科学计划的框架中,我们首次提供了IC 443和W 44复合物在7 GHz下的单碟深度成像,并在1.5-7 GHz频率范围内提供了空间分辨光谱。我们的图像是通过即时测绘技术获得的,提供了天线波束过采样,并导致准确的连续通量密度测量。与IC 443相关的积分通量密度为S_1.5GHz = 134 +/-4Jy和S_7GHz = 67 +/- 3 Jy。对于W 44,我们测量了S_1.5GHz = 214 +/- 6 Jy和S_7GHz = 94 +/-4Jy的总通量密度。光谱指数图提供了一个广泛的物理参数分散在不同的SNR区域之间的证据:一个平坦的频谱观察到从最明亮的SNR区域在冲击,而陡峭的光谱指数(高达0.7)观察到在较暗的冷却区域,以这种方式解开不同的人口和频谱的无线电/伽马射线发射电子在这些SNR。
2017-05-19 astro-ph.HE
Evidence for Rapid Adiabatic Cooling as an Origin of the Recombining Plasma in the Supernova Remnant W49B Revealed by NuSTAR Observations
在过去十年中,对超新星遗迹(SNRs)的X射线观测表明,重组等离子体的存在在某种类型的物体中有些常见。SNR W 49 B是这些天体中最年轻、最热、电离程度最高的,因此提供了关于SNR早期演化阶段如何达到复合阶段的关键信息。特别是,从Fe的辐射复合连续(RRC)的光谱特性是限制详细的等离子体条件的关键。在这里,我们提出了成像和光谱研究的W 49 B与核光谱望远镜阵列(NuSTAR),利用有史以来最高的灵敏度,以Fe RRC在> 8.8keV。我们确认,铁RRC是最突出的西部的SNR,因为最低的电子温度(~ 1.2 keV)实现。我们的空间分辨光谱分析揭示了电子温度和复合时间尺度之间的正相关性,具有~ 4 keV的均匀初始温度,这与作为过电离起源的快速绝热冷却方案是一致的。这项工作证明了NuSTAR的适用性,热发射的研究,除了硬非热X射线,从年轻和中年的SNR。
2018-12-03 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
Detection of GeV $γ$-Ray Emission from supernova remnant SNR G15.9+0.2 with Fermi-LAT
本文首次报道了超新星遗迹G15.9+0.2的GeV $γ$射线辐射。结果表明,其幂律谱指数为2.94 $σ$ 0.25,显著性水平为6.47,且$γ$射线辐射具有二维高斯空间分布特征,比点源情况有更好的改善。此外,我们发现,它可能的对应物从无线电,X射线,和TeV的能量带是很好地符合其空间位置。我们认为新的$γ$射线发射可能起源于SNR G15.9+0.2。分析12.4年的光变曲线(LC)的变异性,我们确定该LC存在弱变异性,具有2.69 $σ$变异性显著性水平。我们调查了2D高斯扩展区域,并没有确定认证的活动星系核从该SNR的区域,因此,我们建议,新的$γ$射线发射可能源自SNR G15.9+0.2。在此基础上,我们讨论了它的$γ$射线辐射的可能来源,分别从轻子和强子的情况。
2021-10-26 astro-ph.HE
Constraining the Age and Distance of the Galactic Supernova Remnant G156.2+5.7 by H-alpha Expansion Measurements
我们呈现了部分X射线明亮但光学暗淡的银河系超新星遗迹G156.2+5.7的深H-α图像,揭示了许多微妙而薄的非辐射细丝,这些细丝标志着遗迹的前向激波的位置。这些新的图像显示,这些细丝具有在以前的低分辨率光学图像上不可见的复杂结构。通过比较2004年在麦克唐纳天文台和2015-2016年在木曾天文台拍摄的H-α图像,我们设定了严格的1-sigma膨胀上限为0.06 arcsec/yr。这种自行,再加上从X射线光谱分析推断出的500公里/秒的冲击速度,给出了> 1.7千秒差距的距离。此外,简单地比较几个SNRs的膨胀指数,我们可以推断出遗迹的年龄为几万年。这些估计比以前的任何研究都更直接和可靠,并明确排除了G156.2+5.7与金牛座-御夫座云和尘埃复合体的一部分在200-300 pc距离上物理相关的可能性。
2016-05-24 astro-ph.HE
Leaked GeV CRs from a broken shell: Explaining 9 years Fermi-LAT data of SNR W28
超新星遗迹(SNR)W28以其经典的强子现象而闻名,在这个中龄超新星遗迹的早期阶段释放的TeV宇宙射线(CR)照亮了附近的分子云(MC)。大量的证据表明,SNR的东北部(W28-North)已经遇到了MC团块。通过这个破碎的壳层-- W28-North,我们相信能量低至$<$ 1\,GeV的CR能够注入附近的MC。为了进一步证实这一强子假设,我们首先分析了W28中及附近能量低至0.3GeV的9年Fermi-LAT数据.我们的Fermi-LAT分析显示了一个10-200 GeV的天图,它与已知的TeV源--HESS\,J1801 -233(W28-North),HESS\,J1800 - 240\,A,\,B\,\&\,C(240\,A\,B\,\&\,C)在空间上很好地匹配。在低能带,我们发现了位于240,B,C以南的0.5- 1,GeV的团,以及在240,A处的0.3- 1,GeV的低通量.我们建立了一个强子模型来解释我们的分析结果和以前对W28的多波长观测。我们的模型由三个CR源组成:从强冲击中逃逸的CR;从破碎的外壳W28-North泄漏的GeV CR;和本地CR海。通过对SNR演化、CR加速、CR释放等过程的模拟,用一个模型解释了SNR_(1,W_(28))及其附近(除240_(1,A)外)的GeV-TeV辐射.模型中考虑了中性粒子对磁波的阻尼以及由于SNR W28的中年而…
2018-05-09 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
Evidence for proton acceleration and escape from the Puppis A SNR using Fermi-LAT observations
本研究利用Fermi-LAT 14年观测数据,对Puppis A超新星遗迹进行形态与光谱分析,发现东侧伽马射线发射源于π介子衰变,且附近硬谱源表明存在质子逃逸。
2023-10-16 astro-ph.HE
Cosmic rays in the surroundings of SNR G35.6-0.4
HESS J1858+020是一个TeV伽马射线源,据报道在任何波长都没有任何清晰的编目对应物。然而,最近有人提出,这个源是间接与无线电源,重新确定为超新星遗迹(SNR),G35.6-0.4。后者被发现是中年($\sim 30$ kyr)和附近的分子云(MC)。HESS J1858+020被认为是SNR壳层中加速的质子与云中的靶离子相互作用的结果。费米大天区望远镜(LAT)的第一个源表中没有列出任何与HESS J1858+020位置一致的源,但有些离它很近。在这里,我们分析了2年多来用费米LAT获得的感兴趣区域的数据,并考虑是否确实可能最近的LAT源1FGL J1857.1+ 0212 c与HESS J1858+020有关。我们的结论是,它不是,我们施加上限的GeV的排放源自HESS J1858+020。利用一个简化的3D模型,我们考虑了SNR G35.6-0.4和附近MCs之间的相互作用是否会引起HESS J1858+020的TeV辐射而不产生GeV对应物。如果是这样的话,这对没有GeV探测的SNR/TeV源将让人想起其他类似年龄的SNR,例如W28附近的一些TeV热点,宇宙射线扩散可以用来解释它们的多频现象。然而,对于HESS J1858+020,我们发现,尽管相空间原则上允许出现这种GeV-TeV非相关性,但通常和/或观测上受约束的参数值(例如,扩散系数和云-SNR可能的距离…
2011-07-18 astro-ph.HE
FERMI-LAT Observations of Supernova Remnant G5.7-0.1, Believed to be Interacting with Molecular Clouds
本工作报告的$γ$ -射线发射的检测与超新星遗迹(SNR)SNR G5.7-0.1使用的数据收集的费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜。SNR被认为是相互作用的分子云,根据1720兆赫的羟基(OH)微波激射发射观测在其方向。预期这种相互作用为从$π^0$ -衰变产生$γ$ -射线发射提供靶。在SNR G5.7-0.1的方向上观察到$γ$射线源,其位于明亮的$γ$射线源SNR W28附近。我们使用一个区域模型来模拟从无线电到$γ$射线能量的发射。在考虑了MeV-TeV源的$π^0$ -衰变和轻子主导的发射方案之后,我们得出结论,$π^0$-射线发射的相当大的分量必须源自$π^0$ -衰变通道。最后,通过使用XMM-牛顿观测进行的X射线柱密度测量,对所报告的SNR距离的模糊性进行了限制。我们得出结论,SNR G5.7-0.1是一个重要的$γ$射线源,其距离为$\sim 3$ kpc,亮度在0.1- 100 GeV范围内,为$L_γ \approx 7.4 \times 10^{34}$ erg/s。
2015-12-02 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
Constraining Dark Matter Signal from a Combined Analysis of Milky Way Satellites with the Fermi-LAT
矮球状星系具有大的质光比和低的天体物理背景,因此被认为是伽马射线波段最有希望的暗物质搜索目标之一。通过应用联合似然分析,在没有检测到的情况下得到的限制的功率可以被增强,并且可以获得对暗物质参数空间的鲁棒约束。我们提出的结果,从10个矮球状星系使用费米-LAT数据的综合分析。分析了不同的湮灭通道,并考虑了天体物理性质的不确定性。
2011-11-01 astro-ph.HE
Fermi/LAT Study of the Cygnus Loop Supernova Remnant: Discovery of a Point-like Source and of Spectral Differences in its gamma-ray emission
天鹅座环是附近的超新星遗迹(SNR),通过电磁波谱观测到。通过对6年的Fermi/LAT数据的分析,我们发现,以前的研究认为是一个单一的源,由一个扩展源加上一个点状源的SNR东南。扩展的伽马射线发射与SNR的热X射线发射很好地相关,并且能谱在$\sim0.6$ \,GeV处显示出明显的最大值。然而,在无线电辐射强烈而明显极化的区域,伽马射线谱没有显示出中断的迹象。因此,空间分辨伽马射线发射允许研究SNR和周围介质的不同相互作用条件。
2015-03-03 astro-ph.HE
Constraining Dark Matter and Ultra-High Energy Cosmic Ray Sources with Fermi-LAT Diffuse Gamma Ray Background
利用Fermi LAT对各向同性$γ$射线背景(IGRB)的最新测量结果,分析了未分辨点$γ$射线源对IGRB的贡献,建立了超高宇宙射线(UHECR)起源模型的约束条件。我们还计算了最小的预期扩散$γ$射线通量产生的UHECR与星际光子背景的相互作用。最后,为子类的暗物质(DM)模型与衰减的弱相互作用大质量粒子(WIMP),我们建立约束的粒子衰变时间使用最小的预期贡献IGRB未解决的点$γ$射线源和UHECR。
2016-08-26 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
A GeV to TeV view of shell-type SNRs
超新星遗迹(SNRs)壳层的激波加速被假设为产生大量银河宇宙射线的机制,可能高达PeV的能量。一些信噪比已经被证明可以将宇宙射线加速到TeV能量或更高。但是,哪些SNRs确实是质子和原子核的有效加速器呢?它们能有效加速粒子的最大能量是多少?非热辐射的测量,特别是在伽马射线领域,是回答这些问题的关键。高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台,测量北部TeV伽马射线天空,是目前VHE(甚高能量,>100 GeV)范围内最灵敏的宽视场测量仪器,并记录了五年多的数据。费米卫星上的大面积望远镜(LAT)已经测量了十多年的GeV伽马射线天空。结合这两种仪器的测量,可以研究SNR在许多数量级能量上的伽马射线发射。在这次演讲中,我将展示VHE伽马射线发射的测量费米-LAT探测SNRs与HAWC天文台。
2021-08-05 astro-ph.HE
MeV-GeV Gamma-ray Emission from SNR G327.1-1.1 Discovered by the Fermi-LAT
我们报道了在超新星遗迹G327.1-1.1中发现的MeV-GeV γ射线辐射,其位置与TeV脉冲星风星云HESS~J1554-550相一致。伽马射线发射是点状的,微弱的,但在300 MeV-2 TeV的能量范围内是显著的(> 4 sigma)。我们在这里报告的费米-LAT分析所观察到的伽马射线发射,然后进行详细的多波长调查,以了解发射的性质。在G327.1-1.1内为PWN提供动力的中央脉冲星在任何波段都没有被探测到;然而,它很可能嵌入在X射线星云内,而X射线星云偏离了射电星云的中心。伽马射线发射是微弱的,因此,脉冲搜索来确定脉冲星是否可能有贡献是不可行的。先前详细的多波长报告揭示了一个旧的SNR系统,τ ~ 18,000年,其中反向冲击与PWN的相互作用正在进行中或最近发生。我们发现,伽马射线发射同意非常好的详细的宽带模型构建在先前的报告的基础上独立的流体动力学和半解析模拟的演变PWN。我们进一步研究的物理影响的模型的PWN进化阶段,将新的费米-LAT数据,并试图模拟不同的粒子组件的基础上的空间分离分析的位移PWN同行。
2022-11-18 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray study of the dynamically young SNR G150.3+4.5
超新星遗迹(SNR)G150.3+4.5是最近在射电波段发现的;它呈现出一个角大小为$\sim 3^{\circ}$的壳状形态,这表明它可能是一个古老的或附近的SNR。费米银河系扩展源表(英语:Fermi Galactic Extended Source Catalog)中报告了扩展的$γ$射线辐射,其能量指数为$Γ$ = 1.91 $\pm$ 0.09。通过$γ$射线发射研究SNR中的粒子加速是评估加速粒子的性质和它们可以达到的最大能量的主要关注点。利用十多年的Fermi-LAT数据,我们研究了SNR G150.3+4.5从300 MeV到3 TeV的形态和光谱特性。我们使用最新发布的费米-LAT目录,仪器响应函数和银河系和各向同性漫发射。我们使用ROSAT全天巡天数据来评估任何热和非热X射线发射,我们得出的最小和最大距离G150.3+4.5。我们描述了G150.3+4.5的$γ$射线发射的扩展组件,被发现是空间一致的无线电信噪比。光谱是硬的,并且高达数百GeV的光子的检测点朝向来自动态年轻SNR的发射。X射线发射的缺乏对环境密度$n_0 \leq 3.6 \times 10^{-3}$ cm $^{-3}$给出了严格的约束。由于G150.3+4.5未报告为历史SNR,因此我们对其年龄设定下限为$t$ = 1 kyr。我们估计它的距离在0.7到4.5千秒差距之间。我们发现G150…
2020-09-17 astro-ph.HE
A Nitrogen-rich SNR in M31: SNR Interaction with the CSM at Late Times
在M31中发现了一个特殊的富氮超新星遗迹WB92-26,其光学发射线由核坍缩超新星爆炸产生的激波与富含氦和氮的星周介质相互作用形成。
2023-08-01 astro-ph.HE
Detailed Investigation of the Gamma-Ray Emission in the Vicinity of SNR W28 with FERMI-LAT
我们提出了一个详细的调查,$γ$射线辐射附近的超新星遗迹(SNR)W28(G6.4 $-$ 0.1)的大面积望远镜(LAT)的费米伽玛射线空间望远镜观测。我们检测到显着的$γ$ -射线发射空间一致的TeV源HESS J1800 $-$ 240 A,B和C,位于无线电边界的SNR。它们在2-100 GeV波段的谱与TeV源幂律谱的外推一致。我们还确定了一个新的GeV辐射源,称为源W,它位于TeV源的边界之外,与W28西部的射电辐射相吻合。所有的GeV $γ$射线源在速度范围从0到20 km/s $^{-1}$内都与分子云重叠.假设向HESS J1800- 240 A、B和C发射的$γ$射线来自于分子云和从W 28逃逸的宇宙射线(CR)之间相互作用引起的$π^0$衰变,它们可以自然地用一个单一的模型来解释,其中CR扩散系数小于星际空间中的理论预期。从W28逃逸的CR的总能量通过相同的建模被约束为大于$\sim$ 2 $\times$ 10 $^{49}$ erg。来自源W的发射也可以用相同的CR逃逸情景来解释。
2014-03-26 astro-ph.HE
2FHL J0826.1-4500: Discovery of a possible shock-cloud interaction on the Western edge of the Vela SNR
我们报告了最近使用费米-LAT上的大面积望远镜(LAT)发现的一个非常高能量(VHE)的银河伽马射线源的调查。这个天体2FHL J0826.1-4500显示了2FHL目录中最硬的> 50 GeV光谱(伽马射线光子指数~1.6)之一,XMM-牛顿的后续观测发现了伽马射线源位置的漫射,柔和的热发射。对现有多波长数据的详细分析表明,该源位于船帆座超新星遗迹(SNR)的西部边缘:观测和光谱能量分布模型支持这样一种情况,即该伽马射线源是SNR冲击和中性氢云之间相互作用的副产品。如果得到证实,这种激波云相互作用将使2FHL J0826.1-4500成为有效粒子加速的有希望的候选者。
2020-10-05 astro-ph.HE
G181.1+9.5, a new high-latitude low-surface brightness supernova remnant
超过90%的已知银河系超新星遗迹位于银河平面5度以内。我们介绍了超新星遗迹G181.1+9.5的发现,这是一个新的高纬度SNR,是在一次正在进行的银河系反中心高速云复合体的调查中偶然发现的,用DRAO合成望远镜在21厘米射电连续谱和HI谱线上观察到的。我们使用1420 MHz(使用DRAO ST观测)和4850 MHz(使用埃费尔斯堡100 m射电望远镜观测)的射电连续谱观测(包括线偏振分量)来绘制G181.1+9.5的地图,并确定其作为SNR的性质。高分辨率的21 cm HI谱线观测和HI发射谱、吸收谱揭示了其局部星际环境的物理特征。最后,我们估计的基本物理参数的G181.1+9.5使用高度进化的SNR模型。G181.1+9.5在距中面1.5kpc约250 pc处具有半径约16 pc的圆壳状形态。无线电观测揭示了具有非热谱的高度线性偏振发射。档案ROSAT X射线数据揭示了来自G181.1+9.5内部的高能发射,表明存在冲击加热的喷出物。SNR处于SNR演化的高级辐射阶段,扩展到密度为1 $~cm$ ^{-3}$的HVC云间介质。利用辐射信噪比模型计算的G181.1+9.5的基本物理属性显示,其年龄上限为16,000年,上扫质量超过300个太阳质量,环境密度与HI观测估计的一致。G181.1+9.5显示了典型成熟壳型信噪比的所有特征,但其观测到的微弱是不寻常的,需要进一步研究。
2016-12-06 astro-ph.HE
The Origin of Kepler's Supernova Remnant
现在已经确定开普勒的超新星遗迹是Ia型爆炸的结果。开普勒的年龄为407年,角直径约为4 ',估计距离在3.0到7.0千秒差距之间。与其他Ia型超新星遗迹如第谷和SN 1006,以及大麦云星云中的SNR 0509-67.5不同,开普勒显示了强烈的星周相互作用的证据。北部的弓形激波结构被认为是源于超新星爆发前一个质量损失系统穿过星际介质的运动。我们目前的流体动力学和光谱建模的结果,旨在限制系统的拱星环境和爆炸中产生的56 Ni的量。利用含有0.3Msun(亚能)或1 Msun(高能)56 Ni的模型,模拟了Ia超新星喷出物与各种星周密度模型的相互作用.仅基于动力学考虑,我们发现亚能模型倾向于SNR < 6.4 kpc的距离,而产生1 M_sun的56 Ni的模型需要SNR> 7 kpc的距离。X射线光谱与产生约1 M太阳的56 Ni的爆炸一致,排除了亚能量模型,并表明开普勒的SNR是一个类似SN 1991 T的事件。此外,X射线光谱排除了超新星爆发前各向同性质量损失所预期的纯1/r^2风廓线。在祖系统周围引入一个小腔导致与观察到的光谱一致的模拟X射线光谱。如果风形的星周环境是必要的,以解释动力学和X射线发射的冲击喷出物在开普勒的SNR,那么我们需要的距离残骸大于7千秒差距。
2012-06-28 astro-ph.HE
Constraining the cosmic ray propagation halo thickness using Fermi-LAT observations of high-latitude clouds
作为宇宙线传播的一个基本特征,扩散晕可以促进我们对宇宙线相关研究和间接暗物质的理解。由于计算晕圈尺寸的方法存在退化问题,因而受到较大不确定性的影响。来自高纬云的扩散γ射线可能独立地揭示晕的大小。由于空间相关传播(SDP)模型与观测到的CR值有更好的一致性,与传统的传播模型相比,本文利用Fermi-LAT $\rmγ$射线观测,研究了基于SDP模型的中高速云晕厚度。因此,为了不超过高纬度云的相对$γ$射线发射率,晕的厚度应该在$\rm ~3.3\sim9~ kpc$的范围内。此外,基于SDP模型估计的不同晕厚度下的$\rmγ$射线的空间形态是不同的,这为我们提供了一个工具来确定晕的大小。我们希望我们的模型可以在未来通过多波长观测进行测试和调整。
2021-03-01 astro-ph.HE
Theoretical interpretation of Pass 8 Fermi-LAT $e^+ + e^-$ data
用$Fermi$大口径望远镜(LAT)测量了能量范围在7 GeV到2 TeV之间的正电子和电子通量($e^+ + e^-$)。我们讨论了通道8 $Fermi$ -LAT $e^+ + e^-$谱的一些解释,结合超新星遗迹(SNRs)和脉冲星风星云(PWNe)的电子和正电子发射,或由宇宙射线与星际介质碰撞产生。我们发现,$Fermi$ -LAT光谱是兼容的电子从一个光滑的SNR人口,正电子从编目PWNe,和第二个组件的总和。如果我们将AMS-02正电子能谱的约束条件纳入分析,则根据传播模型,我们获得了对$e^+ + e^-$ $Fermi$ -LAT能谱的稍差拟合。作为一个额外的场景,我们用格林的银河SNR目录中的{单个源}替换0.7 kpc内的平滑SNR分量。我们发现,分别考虑远,近源有助于重现$e^+ + e^-$ $Fermi$ -LAT频谱。然而,我们发现,当考虑到Vela SNR(这是高能量下的主要贡献者)对正电子发射的无线电约束时,拟合会降低。我们发现,在大约100 GeV的幂律注入谱的中断也可以重现测量的$e^+ + e^-$谱},在我们考虑的宇宙线传播模型中,没有合理的中断的幂律依赖的扩散系数可以修改电子通量足以重现观察到的形状。
2020-11-12 astro-ph.HE
Gamma-ray detection of newly discovered Ancora SNR: G288.8-6.3
本文利用 15 年 Fermi-LAT 数据首次研究新发现高银纬超新星遗迹 G288.8-6.3(Ancora)的 GeV 伽马射线辐射,探测到显著性达 8.8 σ 的延展辐射,并发现其更可能起源于轻子过程。
2024-01-24 astro-ph.HE
On the Origin of the Gamma-Ray Emission toward SNR CTB 37A with $Fermi$-LAT
中年超新星遗迹(SNR)CTB 37 A通过对激波${\rm H_{2}}$和OH 1720 MHz脉泽辐射的探测,与几个致密分子云相互作用。在目前的工作中,我们使用八年的$\textit Fermi$ -LAT Pass 8数据,改进的点扩散函数和增加的接受度,进行详细的形态和光谱研究的$γ$射线发射朝向CTB 37 A从200 MeV到200 GeV。对于一个非常紧凑的高斯模型,得到了源延拓的最佳拟合,其显著性为5.75 $σ$,$0.116^{\circ}$ $\pm$ $0.014^{\circ}_{\rm stat}$ $\pm$ $0.017^{\circ}_{\rm sys}$的包容半径为68%,大于TeV的发射尺寸.能谱被建模为对数抛物线,导致在1 GeV处的谱指数$α$ = 1.92 $\pm$ 0.19,曲率$β$ = 0.18 $\pm$ 0.05,其变得比10 GeV以上的TeV谱更软。SNR属性,包括6000年的动力学年龄,来自假设Sedov阶段。从多波长模拟的发射对残余物,我们得出结论,非热无线电和GeV的排放主要是由于再加速的预先存在的宇宙射线(CR)的辐射冲击在邻近的云。此外,观测数据使我们能够限制总动能转移到被困在云中的CR。基于这些事实,我们推断CTB 37 A的复合性质,以解释宽带光谱,并阐明所观察到的PDMATHAMO射线发射的性质。
2020-06-10 astro-ph.HE
A Study of GeV Gamma-ray Emission toward Supernova Remnant G51.26+0.11 and Its Molecular Environment
我们重新分析了超新星遗迹(SNR)G51.26+0.11区域的费米LAT GeV $γ$射线发射,并利用CO线数据研究了其星际分子环境。在GeV能量下,基于13.2年的Fermi-LAT数据,在该区域观察到的扩展$γ$射线发射被分解为在0.2 $-$ 500 GeV下显著性为19.5 $σ$的均匀盘源(“Src A”)和显著性为4.2 $σ$的点源(4 FGL J1924.3+1628)。在角半径为$\sim$ 0.17 $^°$的情况下,“Src A”在视线中与SNR G51.26+0.11显著重叠。另一方面,SNR与$\sim$ +54 km s $^{-1}$分子云(MCs)之间的形态学一致性以及SNR边界附近的非对称或宽的$^{12}$ CO谱线轮廓为很可能的SNR-MC相互作用提供了证据。SNR-MC相互作用和HI吸收特征表明,SNR G51.26+0.11位于6.2 $\pm$ 0.5 kpc的运动学距离处。结合多波长分析的结果,SNR(“Src A”)的$γ$射线发射可以自然地用具有指数$\sim$ 2.25的软幂律质子谱的强子模型来解释。
2023-02-24 astro-ph.HE
Fermi-LAT Gamma-ray Emission Discovered from the Composite Supernova Remnant B0453-685 in the Large Magellanic Cloud
我们报告了费米LAT在MeV-GeV波段探测到的第二个河外脉冲星风星云(PWN),它位于大麦云云(LMC)内。唯一另一个已知的在银河系外发射费米带的PWN是N 157 B,它位于新探测到的伽马射线发射的西面,角距离为4度。在复合超新星遗迹(SNR)B 0453 -685的位置发现了微弱的点状伽马射线发射,能量为300 MeV - 2 TeV,具有~ 4 sigma的意义。我们提出了新的伽马射线源的费米-LAT数据分析,再加上详细的多波长调查,以了解所观察到的发射的性质。结合观测到的SNR特征和宽带模型的物理意义,我们认为SNR不太可能是伽马射线发射的原因。虽然伽玛射线发射太微弱的脉动搜索,我们试图区分任何脉冲星和PWN组件的SNR B 0453 -685,将负责观察到的伽玛射线发射使用半解析模型。我们确定最有可能的情况是,B 0453 -685内的旧PWN(t ~ 14,000年)受到SNR反向冲击的返回的影响,可能具有低于5 GeV的大量脉冲星分量。
2023-02-03 astro-ph.HE
Gamma-Ray Observations of the Supernova Remnant RX J0852.0-4622 with the Fermi LAT
本文报道了费米伽马射线空间望远镜上的大视场望远镜(LAT)对超新星遗迹(SNR)RX J0852.0-4622的伽马射线观测。在费米LAT数据中,我们在SNR的位置处发现了空间扩展源。该扩展与在其他波长(例如X射线和TeV伽马射线)中看到的SNR大小一致,从而导致用SNR识别伽马射线源。光谱被很好地描述为具有伽马= 1.85 +/- 0.06(stat)(+0.18,-0.19)(sys)的光子指数的幂律,其平滑地连接到H.E.S.S.在TeV能量带中的光谱。我们讨论了基于多波长数据的γ射线发射机制。宽带数据可以很好地拟合的模型,其中的γ射线是强子起源。我们还考虑了一个方案与逆康普顿散射的电子作为伽马射线的发射机制。虽然轻子模型预测的费米LAT能区的光谱较硬,但考虑到统计误差和系统误差,该模型可以拟合数据。
2011-09-21 astro-ph.HE
Radio detection of supernova remnant G310.7-5.4 with $γ$-ray counterpart: Abeona SNR
Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Western Sydney University(西悉尼大学);University College Dublin(都柏林大学学院);University of Alberta(阿尔伯塔大学);CSIRO(联邦科学与工业研究组织);Astronomical Observatory, Volgina 7, 11060 Belgrade(贝尔格莱德天文台);National Research Council Canada(加拿大国家研究委员会);University of Potsdam(波茨坦大学)
本文首次研究G310.7-5.4区域的射电发射,确认其为新超新星遗迹Abeona,并发现其与γ射线源的空间关联。
2026-04-21 astro-ph.HE
GeV γ-ray Emission Detected by Fermi-LAT Probably Associated with the Thermal Composite Supernova Remnant Kesteven 41 in a Molecular Environment
超新星遗迹(SNR)-分子云(MC)缔合系统的强子辐射被广泛认为是宇宙线质子的探测器。在这里,我们报告的检测γ射线发射源,在0.2-300 GeV的意义为24σ,预计躺在西北的热复合SNR Kesteven 41,使用5.6年的费米大面积望远镜(LAT)的观测数据。在0.2- 300 GeV的能量范围内,在这个源周围没有发现明显的长期变化。半径为0.09 °的3σ误差圆覆盖了1720 MHz OH脉泽,与SNR相互作用的V_{LSR} ~-50km/sMC的位置基本一致。该源发射具有指数截止幂律谱,光子指数为1.9+/-0.1,截止能量为4.0+/-0.9 GeV,在12 kpc距离处,0.2-300 GeV的相应光度为~1.3*10^36 erg/s。在3σ圈内没有射电脉冲星是造成高γ射线亮度的原因。虽然逆康普顿散射方案会导致电子能量预算的困难,但源发射可以自然地用SNR Kesteven 41和邻近的西北MC的冲击加速的相对论质子之间的强子相互作用来解释。本文介绍了用费米-LAT在GeV γ射线能区探测到的银河系热复合信噪比。
2015-08-03 astro-ph.HE
A Study of Fermi-LAT GeV gamma-ray Emission towards the Magnetar-harboring Supernova Remnant Kesteven 73 and Its Molecular Environment
我们报告了我们独立的GeV伽马射线研究的年轻壳型超新星遗迹(SNR)Kes 73,其中窝藏一个中央磁星,和CO线毫米观测到的SNR。利用7.6年的费米-LAT观测数据,我们探测到一个扩展的伽马射线源(“源A”),其质心位于SNR的西侧,在0.1-300 GeV范围内的显著性为21.6 sigma,角半径的误差圆为5.4弧分。伽马射线谱不能由纯轻子辐射或磁星的纯辐射重现,因此需要强子辐射分量。CO线观测显示,在VLSR ~90 km/s处有一分子云(MC),其形态与SNR西边界的多波长增亮相对应。左翼(蓝色)85-88 km/s的12 CO(J=2-1)/12 CO(J=1-0)比值沿西北边界显著升高至~1.1,为SNR-MC相互作用提供了运动学证据。这种SNR-MC组合产生了到Kes 73的运动学距离9 kpc。MC被证明是能够占强子γ射线发射分量。γ射线谱可以用纯强子发射或磁星+强子混合发射来解释。在纯强子发射的情况下,质子的光谱指数为2.4,与射电发射电子的光谱指数非常相似,基本上与扩散激波加速理论一致。在磁星+强子混合辐射的情况下,需要磁场衰减率>= 10^36 erg/s来驱动磁星的曲率辐射。
2017-12-11 astro-ph.HE