Chandra-HETGS Characterization of an Outflowing Wind in the accreting millisecond pulsar IGR J17591-2342
IGR J17591-2342是一颗正在吸积的毫秒X射线脉冲星，于2018年8月由INTEGRAL X射线和伽马射线天文台在对银河系凸起和中心的扫描中发现。它展示了一个不寻常的爆发轮廓，在X射线中有多个峰值，正如几颗X射线卫星在三个月内所观察到的那样。在这里，我们提出了在X射线/伽马射线和近红外领域进行的观测，并集中在同时进行的观测与钱德拉高能透射光栅光谱仪（HETGS）和中子星内部成分探测器（NICER）。HETGS提供了Si边缘区域的高分辨率光谱，这产生了关于源距离的线索，并揭示了速度为$\mathrm{2\,800\,km\,s^{-1}}$的流出物的证据（99.999%的显著性）。我们表现出良好的一致性之间的NICER和HETGS连续，提供一个适当的帐户，这些仪器查看源的前景中的尘埃散射晕的不同方式。不寻常的是，我们发现一组可能的钙线的HETGS光谱（与显着性范围从97.0%到99.7%）。我们假设IGR J17591-2342是一个中子星低质量X射线双星，位于银河系核球附近或更远的地方，可能是由一个白矮星系统在一次罕见的富含钙的Ib型超新星爆炸中坍塌形成的。
2019-02-25 astro-ph.HE
Scrutinizing the Isotropic Gamma-Ray Background in Search of Dark Matter
本研究通过建模常规天体物理源与暗物质湮灭对各向同性伽马射线背景的贡献，利用费米数据推导出暗物质湮灭截面约束，其强度与矮球状星系约束相当，并发现与银河系中心过剩一致的迹象。
2024-08-21 astro-ph.HE hep-ph
Composition of the Fermi-LAT isotropic gamma-ray background intensity: Emission from extragalactic point sources and dark matter annihilations
对费米伽马射线空间望远镜（Fermi）上的大面积望远镜（LAT）观测到的各向同性弥散伽马射线背景（IGRB）进行了新的估计，获得了50个月的数据，能量范围为100 MeV-820 GeV，并对银河系前景进行了不同的建模。我们试图在这里的费米-LAT IGRB数据的γ射线未解决的排放从不同的河外人群的解释。我们发现非常好的适合实验IGRB，从活动星系核和恒星形成星系的发射理论预测。此外，我们探测了一种可能的发射来自我们银河系晕中弱相互作用的暗物质（DM）粒子的湮灭。我们设置严格的限制，其湮没截面到伽马射线，这是关于热遗迹的价值范围广泛的DM群众。我们还确定了DM质量和湮灭截面参数空间中的区域，这可以显着提高IGRB数据的拟合。我们的分析是在不同的IGRB数据集内进行的，这些数据集是从不同的银河系发射模型中获得的，这对IGRB的解释增加了很大的模糊性。
2017-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Contribution From TeV Halos to the Isotropic Gamma-Ray Background
最近的观测表明，类星体被扩展的区域所包围，这些区域通过非常高能量的电子和正电子的逆康普顿散射发射TeV级的伽马射线。这样的TeV晕是银河系TeV级伽马射线发射的一大部分。在本文中，我们计算的伽玛射线光谱的人口TeV晕位于仙女座星系，预测的信号，预计将被探测到的切伦科夫望远镜阵列（CTA）。我们还计算了TeV晕的各向同性伽马射线背景（IGRB）的贡献，发现这些源应有助于显着的最高测量能量，构成高达$\sim 20\%$以上$\sim 0.1 \, {\rm TeV}$观察到的信号的流量。
2021-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Supergiant Fast X-ray Transient with the shortest orbital period: Suzaku observes one orbit in IGRJ16479-4514
食硬X射线源IGR J16479-4514是超巨星快速X射线瞬变源（SFXT），具有最短的轨道周期（3.32天）。这使我们能够在2012年2月对朱雀进行250 k长的X射线观测，覆盖其大部分轨道，包括日食出口。在日食之外，源的光度大约是1 E34 erg/s。X射线谱与6.4 keV的中性铁发射线符合吸收功率定律。在X射线食区之外，柱密度恒定在1 E23 cm-2。在日食期间，它是较低的，与在日食期间由超巨星伴星风散射低X射线发射源一致。在X射线食期间的散射X射线发射被用来直接探测在轨道分离处的伴随风的密度，产生7 E-14 g/cm 3，其转化为风质量损失率与风终极速度的比率Mdot_w/v_terminal = 7 E-17太阳质量/km。假设合理的终极速度在500-3000 km/s范围内，这个比率转化为吸积光度比观测到的高两个数量级。我们的结论是，一个机制，减少吸积率到紧凑的对象是在工作中，可能是由于中子星磁层。
2013-02-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
The optical constants and grain sizes of interstellar dust measured directly using the dust scattered x-ray halo of GRB 221009A
本研究利用GRB 221009A的尘埃散射X射线晕，通过反常衍射理论测量星际尘埃的复折射率与晶粒尺寸分布，推断其组成，验证了X射线散射在尘埃光学性质测量中的有效性。
2025-06-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bow Ties in the Sky I: The Angular Structure of Inverse Compton Gamma-ray Halos in the Fermi Sky
一般认为，在能量超过100 GeV的河外伽马射线源周围会出现扩展的逆康普顿晕。这些结果从逆康普顿散射的宇宙微波背景光子的人口的高能电子/正电子对产生的高能伽马射线湮灭在红外背景。尽管观测到高能伽马射线的衰减，但晕发射还没有被直接探测到。在这里，我们表明，在大多数情况下，这些晕预计是高度各向异性的，沿轴分布的向上散射的伽马射线定义的无线电射流的源或定向垂直于全球磁场。我们提出了一个教学推导的逆康普顿晕的角结构，并提供了一个分析的形式主义，便于模拟图像的生成。我们讨论利用这一事实的目的，探测伽玛射线晕在一组配套文件。
2016-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Scattering Echoes and Ghost Halos from the Intergalactic Medium: Relation to the nature of AGN variability
X射线明亮的类星体可能被用来通过X射线散射现象追踪环星系和星系际介质中的尘埃，这种散射现象在银河系物体周围观察到，这些物体的光穿过足够的星际气体和尘埃柱。特别令人感兴趣的是大于0.1微米的灰色尘埃的丰度，这在其他波长下很难检测到。为了计算大颗粒的X射线散射，必须放弃传统的瑞利-甘斯近似。宇宙X射线散射光学厚度的米氏解约为1%。这给从钱德拉的点源图像中区分尘埃散射光子带来了很大的困难，钱德拉的点源图像目前在成像分辨率上是无与伦比的。活动星系核的可变性质为这个问题提供了一个解决方案，因为散射光需要更长的路径，因此相对于非散射光会经历一个时间延迟。如果活动星系核由于一个主要的反馈事件而明显变暗（> 3 dex），钱德拉点源图像相对于散射晕将被抑制，X射线回波或鬼晕可能变得可见。我估计了钱德拉在整个天空中可见的散射回波的总数：N_ech ~ 10^3（nu_fb / yr^-1），其中nu_fb是能够使活动星系核迅速变暗的反馈事件的特征频率。
2015-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Heavily Scattered Fast Radio Burst Is Viewed Through Multiple Galaxy Halos
针对FRB 20221219A，通过多波段观测识别两个介入星系晕，构建DM与散射预算，提出单个部分电离云团解释其严重散射，挑战主星系主导散射的传统观点。
2024-05-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray Production in the Extended Halo of the Galaxy and Possible Implications for the Origin of Galactic Cosmic Rays
各种研究都暗示银河系周围存在一个延伸到100 kpc的气体晕。银河宇宙射线（CR）通过扩散或与可能存在的大规模银河风对流传播到晕，可以与其中的气体相互作用，并通过质子-质子碰撞产生伽马射线。我们计算了晕内宇宙线的分布和γ射线通量，并探讨了扩散系数、CR光度、CR谱指数等模型参数对结果的影响。我们发现，目前使用费米大口径望远镜对$\lesssim$ TeV各向同性伽马射线背景的测量已经接近可以对银河宇宙线的性质提供有趣约束的水平（例如，CR光度$L_{CR}\leq 10^{41}$ erg/s）。我们还讨论了费米泡和冰立方中微子起源于宇宙射线与晕中气体的质子-质子碰撞的可能性，以及我们的结果对我们银河系热环星系介质的重子预算的意义。考虑到各向同性的伽马射线背景很可能是由未解决的河外源主导的，未来的望远镜可能会从IGRB中提取更多的单个源，因此在我们考虑的湍流晕存在的情况下，对相关量（如银河宇宙线光度和晕中的重子预算）提出更严格的限制。
2018-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Chandra Dust Scattering Halo of Galactic Center transient Swift J174540.7-290015
我们报告了最近发现的X射线瞬变现象Swift J174540.7-290015周围的尘埃散射晕的探测结果，该瞬变现象在2016年2月初经历了从银河系中心场的一个紧凑物体观察到的最明亮的爆发之一（F_X ~ 5e-10 erg/cm^2/s）。我们分析了四张钱德拉的图像，这些图像是斯威夫特发现新的银河系中心瞬变的后续观测。在调整我们的光谱提取检测器堆积的影响，我们构建了一个点扩散函数为每个观察，并比较它的GC领域爆发前。我们发现斯威夫特J174540.7-290015周围的剩余表面亮度，其形状和时间演变与前景尘埃散射的X射线的预期行为一致。我们研究了源的光谱特性，这表明当它在LX ~ 1 e36 erg/s以下衰减时，该物体从软光谱状态过渡到硬光谱状态。这种行为与该物体是银河系中心的低质量X射线双星的假设一致。
2017-03-22 astro-ph.HE
Escape of Resonantly Scattered Ly$β$ and H$α$ from Hot and Optically Thick Media
我们研究了Ly $β$从发射星云中逃逸的情况，发射星云中有大量的处于$n=2$水平的激发态氢原子，使得它们在H $α$中光学厚度很大。在这些光学厚区域中的Ly $β$线光子的转移由于另一个散射通道的存在而变得复杂，该散射通道导致H $α$的再发射，在Ly $β$和H $α$之间交替它们的身份。在这项工作中，我们开发了一个Monte Carlo程序来模拟传输的LY $β$线光子纳入散射通道到H $α$。$α$和Ly-$β$线都是通过频率空间中的扩散形成的，其中线光子在与氢原子的相当大量的共振散射之后进入翼区。给出了从我们的模型星云中射出的H $α$和Ly $β$的各种谱线轮廓。电子温度是控制出射Ly $β$和H $α$通量比的关键参数。特别是对于$T=3 \times 10^4{\rm\ K}$和H $α$线中心光学深度$τ_α=10$，出射Ly $β$和H $α$的数通量比为$\sim 49$ %，这是相当显著的。我们建议，泄漏的Ly $β$可以是一个有趣的来源，形成H $α$翼观察到许多共生星和活动星系核。在早期宇宙中发现的Ly $α$发射晕中，也可能存在类似的宽H $α$翼，未来可能会被{ \it James Webb Telescope}探测到。
2018-02-12 astro-ph.HE
Searching for X-Ray Counterparts of Degree Wide TeV Halos Around Middle-Aged Pulsars with SRG/eROSITA
利用SRG/eROSITA巡天数据搜寻五颗中年脉冲星周围的度级X射线弥散发射，未探测到PWN，但通过设定通量上限约束了磁场强度，为TeV晕形成理论提供补充限制。
2023-10-16 astro-ph.HE
Dust scattering halo of 4U 1630-47: High resolution X-ray and mm observations constrain source and molecular cloud distances
本研究利用钱德拉X射线和APEX毫米波观测数据，结合机器学习构建分子云三维图与合成尘埃散射晕拟合的新方法，重新测定黑洞X射线双星4U 1630-47的距离为11.5 kpc，排除了其他候选距离，明确系统误差主要源于分子云距离测定的不确定性。
2025-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Expansion and Spectral Softening of the Dust Scattering Rings of GRB 221009A
本文研究了最亮伽马射线暴 GRB 221009A 的 X 射线尘埃散射环，通过建模发现五个膨胀环源于 0.4-13 kpc 处的尘埃云，并证实其光谱软化现象符合尘埃散射模型预测。
2024-06-20 astro-ph.HE
X-ray and radio observations of the magnetar Swift J1834.9-0846 and its dust-scattering halo
我们提出了一个长期的研究2011年爆发的磁星斯威夫特J1834.9-0846进行使用新的钱德拉观测，以及所有可用的雨燕，RXTE和XMM-牛顿数据。最后一次观测是在2011年11月12日进行的，大约在爆发活动开始后100天，导致2011年8月7日发现源。如此长的时间跨度使我们能够精确地测量旋转星历表，并观察到X射线通量衰减的下降。假设长期光变曲线的幂律被打破，则在爆发开始后约46天，衰变指数从α ~ 0.4变为~4.5。在最初的约50天内，通量下降约2倍，然后下降约40倍，直到2011年11月（总体而言，约100天内下降约70倍）。与此同时，光谱，这是很好地描述了一个吸收黑体所有沿爆发，软化，温度下降从~1至~0.6千电子伏。在钱德拉的所有观测中，都清楚地检测到了从源延伸到20”的弥散X射线发射。它的空间和光谱特性，以及它的时间演变，是一致的尘埃散射晕，由于一个单一的云位于距离$\approx$ 200秒差距的斯威夫特J 1834.9 -0846，这应该反过来位于约5千秒差距的距离。考虑到散射光子的时间延迟，同样的尘埃云也可能是2011年9月XMM-牛顿数据中检测到的更长时间的发射的原因。我们使用绿岸射电望远镜和1998年至2003年在帕克斯收集的档案数据在射频上搜索斯威夫特J1834.9-0846的无线电特征。没有发现射电辐射的证据，在爆发期间的通量密度为0.05 mJy（2 G…
2012-12-05 astro-ph.HE
