Dominance of Magnetic Cataclysmic Variables in the Resolved Galactic Ridge X-ray Emission of the Limiting Window
银河脊X射线发射(GRXE)的弥散现象自发现以来一直令人困惑,因为缺乏令人信服的理论来解释银河平面上持续的热弥散X射线发射。最近(Revnivtsev et al. 2009; R 09)声称,利用钱德拉ACIS-I超深(1 Ms)观测,来自银河系中心以南1.4度的一小部分低消光区的6.5-7.1 keV X射线通量中,约90%已被解析为2-10 keV L_X > 4 × 10 ^{-16} erg s cm^-2的离散源。他们还得出结论,日冕活动恒星,如活动双星(AB)贡献了约60%的可分辨通量。然而,我们最近在同一地区发现了大量的磁激变变星(MCV),这表明它们在分辨硬X射线通量中起着重要作用。此外,在过去十年中对其他几个银河系膨胀场的深X射线调查表明,MCV可能是2-3 keV以上硬X射线发射的主要贡献者。为了解开这个谜团,我们对低消光区的离散X射线源进行了独立的深入分析。6.5-7.1 keV通量的总分数,我们可以自信地声称解决是70- 80%,这在很大程度上同意R 09,但留下一些空间的扩散组件。然而,尽管进行了各种尝试,但我们始终发现,高于3 keV的分辨硬X射线通量由相对明亮的硬X射线源(如MCV)主导,而来自相对微弱的软源(如AB)的贡献低于20%。我们详细描述了我们的分析程序,以阐明可能的起源的差异。
2012-09-08 astro-ph.HE
Low-luminosity X-ray sources and the Galactic ridge X-ray emission
利用XMM-牛顿回转巡天,我们构造了一个低光度银河系X射线源的硬带选择样本。图中显示了两个源星群,即日冕活动恒星和双星(ASB)和激变变星(CV),X射线光度范围为10^(28-34)erg/s(2-10 keV)。我们推导了2-10 keV的X射线光度函数(XLF)和每个粒子群的体发射率。按当地恒星的质量密度换算,发现ASB和CV的质量密度分别为1.08 +/- 0.16 x 10^28 erg/s/M和2.5 +/- 0.6 x 10^27 erg/s/M,比之前的估计高出2倍。我们使用新的XLF预测银河平面上l = 28.5度的X射线源计数,并表明结果与当前的观测约束是一致的。微弱的、未分辨的ASB和CV的X射线发射可以解释银河脊X射线发射(GRXE)的相当大一部分。我们讨论了一个模型,其中大约80%的6-10千电子伏GRXE强度是以这种方式产生的,其余部分可归因于X射线散射的星际介质和/或年轻的银河系源人口。大部分归因于ASB的硬X射线发射很可能是在耀斑发作期间产生的。
2014-09-02 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Galactic Center Ridge
银河系的中心有非常高密度的已知相对论粒子加速器,如脉冲星风星云、超新星遗迹、密集的分子云区域和超大质量黑洞(Sgr A*);银河系的中心长期以来一直是高能(HE,0.1-100 GeV)和极高能(VHE,50 GeV-50 TeV)伽马射线发射的理想目标。事实上,EGRET和费米-LAT在HE波段,以及CANGAROO、惠普尔、HESS、VERITAS和MAGIC在VHE波段都曾探测到Sgr A* 和其他附近的伽马射线辐射区域。在这里,我们报告了2010年至2014年间VERITAS对该地区进行扩展观察的结果。由于VERITAS源在北半球的可见性,这些观测提供了在我们银河系最复杂和最有趣的区域之一中超过2 TeV的伽马射线发射的最灵敏的探测器。
2015-02-10 astro-ph.HE
On the cosmic-ray distribution in the Galactic Center region: New insights from H.E.S.S
本研究利用H.E.S.S.数据对银河系中心弥散辐射进行三维似然分析,验证了中央分子区连续注入宇宙线并扩散的模型,并首次发现银河系中心脊辐射在10-20 TeV处存在光谱转变。
2025-06-30 astro-ph.HE
Fe Line Diagnostics of Cataclysmic Variables and Galactic Ridge X-ray Emission
在2-10 keV波段观测到的银河脊X射线发射(GRXE)的性质对银河系中各种类型的X射线源提出了基本的限制。尽管现在已经明确了排放的主要离散来源,但这些来源的责任群体仍然不确定,特别是在相对较低的通量下。为了深入了解这个问题,我们系统地描述了Fe发射线的候选类型的源在太阳附近的属性,并将它们与测量的GRXE。我们的源样本包括6颗共生星(SS),16颗中间极星(IP),3颗极星,16颗静止矮新星(DNe)和4颗活动双星(AB)。我们发现6.7 keV谱线的平均等效宽度($EW_{6.7}$)和7.0/6.7 keV谱线的平均比值分别为:中间极的$107\pm16.0$ eV和$0.71\pm 0.04$,极的$221\pm 135$ eV和$0.44\pm 0.14$,它们与GRXE的$490\pm15 $ ~eV和$0.2\pm 0.08$有很大的不同。相反,GRXE值与针对DNe观察到的$EW_{6.7}$($438\pm 84.6$ ~eV)和比率($0.27\pm 0.06$)更一致。我们进一步发现,$EW_{6.7}$与DNe的2-10 keV光度有很强的相关性,可以用关系式$EW_{6.7}=(438\pm95 {\rm~eV}) (L/10^{31}~{\rm~ergs~s^{-1} })^{(-0.31\pm0.15)}$来表征。考虑到这种相关性,可以进一步提高一致…
2016-02-17 astro-ph.HE
TeV Gamma-ray Observations of The Galactic Center Ridge By VERITAS
银河系中心脊在过去已经被GeV和TeV的伽马射线仪器广泛观测,揭示了丰富的结构,包括扩散成分以及点源G0.9+0.1(复合超新星遗迹)和Sgr A*(被认为与位于银河系中心的超大质量黑洞有关)。H.E.S.S.以前的甚高能(VHE)伽马射线观测。实验还发现了一个扩展的TeV伽马射线分量沿银河平面在>300 GeV的伽马射线制度。在这里,我们报告了2010-2014年VERITAS望远镜阵列在>2 TeV能量范围内对银河系中心脊的观测。从这些观察,我们1.)在>2 TeV的伽马射线制度中提供Sgr A* 的微分能谱的改进测量,2.)提供从复合SNR G0.9+0.1中检测>2 TeV伽马射线发射,并改进其多TeV伽马射线能谱的测定,3.)报告检测VER J1746-289,一个沿银河平面的>2 TeV伽马射线发射的局部增强。
2016-02-26 astro-ph.HE
Near-Infrared Spectroscopy of Faint Discrete X-ray Point Sources Constituting the Galactic Ridge X-ray Emission
银河脊X射线发射(GRXE)是沿银道面的扩展X射线发射。X射线谱在6-7 keV波段具有强的Fe K发射特征,为硬连续谱。铁带中的GRXE的相当大一部分(~80%)被深钱德拉成像观测分解为点源,因此GRXE主要由至少在该能带中的暗淡银河X射线点源组成。为了研究这些暗淡的X射线点源的总体情况,我们使用NTT/SofI和Subaru/MOIRCS在位于银河平面的两个深钱德拉场中进行了近红外(NIR)跟踪光谱观测,其位置为(l,b)=(0.1{ \arcdeg },-1.4{ \arcdeg })和(28.5{ \arcdeg },0.0{ \arcdeg })。我们从65个天体获得了曝光良好的近红外光谱,并发现根据X射线颜色和近红外光谱特征,有三类主要的银河系源:具有(A)硬X射线光谱和NIR发射特征的那些,例如HI(Brγ)、HeI和HeII(2个对象),(B)软X射线光谱和NIR吸收特征,如HI、NaI、CaI和CO(C)硬X射线光谱和近红外吸收特征,如HI、NaI、CaI和CO(17个对象)。根据这些特征,我们认为A类源是激变变星(CV),B类源是日冕活动增强的晚型星,这与目前的知识是一致的。C类源可能属于一组新的天体,迄今为止研究得很少。我们认为,C类的候选来源的双星系统托管白矮星和晚型的同伴非常低的吸积率。这是可能的,这类新认识的源有助于GRXE的一个不可忽略的部分,特别是在…
2016-04-22 astro-ph.HE
Galactic Binaries Can Explain the Fermi Galactic Center Excess and 511 keV Emission
费米-LAT银河系中心过剩和511 keV的正电子湮灭信号从内部星系裸露一个惊人的形态相似。我们建议,这两个可以解释通过一个方案,其中毫秒恒星产生银河系中心过剩和他们的祖先,低质量的X射线双星,511千电子伏的信号。作为一个证明的原则,我们研究了一个特定的人口合成的情况下,从文献中涉及所谓的超紧凑X射线双星。此外,我们第一次定量地表明,中子星,而不是黑洞,低质量的X射线双星可以负责大部分的正电子。在这种特殊的情况下,二进制毫秒双星既可以是费米-LAT $γ$射线过剩的来源,也可以是膨胀正电子的来源。未来的途径来测试这种情况进行了讨论。
2018-03-12 astro-ph.HE
The potential of diffuse Galactic Ridge neutrino measurements to constrain dark matter
Instituto de Fisica Teorica UAM-CSIC, Universidad Autonoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所);Departamento de Fisica Teorica, M-15, Universidad Autonoma de Madrid(马德里自治大学理论物理系);Department of Information Technology, Escuela Politécnica Superior, Universidad San Pablo-CEU(圣巴勃罗ceu大学高等理工学院信息技术系)
利用最新ANTARES银河脊中微子测量数据,研究其对间接暗物质探测的约束作用,比较湮灭和衰变暗物质模型下的中微子通量,并预测未来中微子观测站的结果。
2026-07-23 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Observational evidences for the existence of 17.4 keV decaying degenerate sterile neutrinos near the Galactic Center
我们表明,存在一个简并晕的不育中微子的静止质量为17.4千电子伏附近的银河系中心可以占多余的8.7千电子伏的发射观测到的$Suzaku$任务和所需的功率($10^{40}$尔格s $^{-1}$),以保持高温的热气体(8千电子伏)附近的银河系中心。所需的衰变率和混合角分别为$Γ\ge 5 \times 10^{-20}$ s $^{-1}$和$\sin^22 θ\sim 10^{-3}-10^{-4}$。这些值与暴胀模型中的低再加热温度相一致,并暗示了在不久的将来的实验中可以看到无菌-活性中微子振荡的令人兴奋的可能性。
2010-09-29 astro-ph.HE
Searching for 511 keV annihilation line emission from galactic compact objects with IBIS
INTEGRAL卫星上的IBIS成像仪,由于大视场和良好的灵敏度,为我们提供了一个独特的机会来搜索可能的511 keV点源,这些点源要么是以前未知的,要么与已知的物体有关,如X射线双星或超新星。IBIS在511 keV的灵敏度取决于在该能量下的伽马射线探测器量子效率和背景。这两个数量都是估计的。减少所有可用的IBIS数据到2008年4月,我们已经产生了一个5年的全天511千电子伏的地图与10毫秒曝光在银河系中心。我们在这个能量下没有发现任何明显的信号。511千电子伏的银河系点源的探测不足与银河系正电子的一个重要部分起源于致密天体,然后在星际介质中传播的想法是一致的。
2010-01-25 astro-ph.HE
Discrete sources as the origin of the Galactic X-ray ridge emission
大约25年前,人们发现了一个未被解析的X射线辉光(能量超过几千电子伏),并发现它与银河系盘--银河系脊X射线发射相吻合。该发射具有1 e8 K光学薄热等离子体的光谱特性,在6.7 keV处具有突出的铁发射线。然而,银河系盘的引力阱太浅,无法限制如此热的星际介质;相反,它会以每秒几千公里的速度流走,超过气体中的声速。为了补充能量损失,需要10^{43} erg/s的能量源,超过银河系中所有可能的能量源的数量级。另一种可能是,热等离子体与众多的微弱源相结合,这一点得到了最近观察到的X射线和近红外表面亮度分布(后者跟踪银河系恒星分布)的相似性的支持。在这里,我们报告说,在6-7千电子伏的能量,超过80%的看似弥漫的X射线发射被分解成离散的来源,可能是吸积白矮星和日冕活动的恒星。
2009-04-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Broad-band spectral analysis of the Galactic Ridge X-ray Emission
本文详细分析了银河系X射线背景辐射,即银河系脊X射线辐射(GRXE)。为了研究辐射的起源,利用朱雀号在银河系球区的18个定点观测数据,在总曝光量为1 Ms的条件下,获得了宽波段高质量的GRXE谱。质量为0.66的磁吸积白矮星的光谱模型(0.59-0.75)太阳能,以及等离子体温度为1.2-1.5 keV的较软光学薄的热发射,其可归因于日冕X射线源。当结合以前的研究,采用高空间分辨率的钱德拉卫星(如Revnivtsev等人,2009年,自然),目前的光谱结果提供了另一个强有力的支持的情况下,GRXE本质上是一个组装的许多离散微弱的X射线恒星。利用探测到的硬X射线谱带的GRXE通量来估计未分辨硬X射线源的数密度。当在~10^30-10^34 erg/s的光度范围内积分时,结果与以前报道的直接分辨暗点源的结果一致。
2012-05-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic Bulge Diffuse Emission in Broad-Band X-rays with NuSTAR
弥漫在银河系中心、凸起和山脊的硬X射线辐射被认为是来自于尚未解决的X射线双星系统。然而,每个区域中主要吸积物体类别的身份仍不清楚。最近对Fe线特性和低能量(<10 keV)的X射线连续体的研究表明,非磁性激变变星(CV),特别是静止的矮新星的主要人口比例。这与先前对隆起和脊的高能(>10 keV)X射线测量形成对比,后者表明磁性CV占主导地位,特别是中间极性。此外,NuSTAR宽带测量发现了一个更重的中间极性人口在中央~100 pc比以前假设的,提高了这种人口的一部分从中心进一步延伸的可能性。在这里,我们使用NuSTAR的大口径非聚焦光子和它的宽带X射线范围探测银河系隆起的内部~1-3 $^\circ$的漫射连续体。这使我们能够限制光谱的可能的多温度分量,例如可能指示软和硬种群的混合物。我们的发射率是一致的,与以前的硬X射线测量的凸起和脊,与漫反射X射线光度跟踪恒星质量。该光谱是很好地描述了一个单温热等离子体与$kT \approx 8$ keV,没有显着的发射高于20 keV。这支持了凸起是由静止的矮新星为主,我们没有发现一个显着的中间极性人口在硬X射线波段的证据。
2019-09-12 astro-ph.HE
Can Cosmic Rays Interacting With Molecular Clouds Explain The Galactic Center Gamma-Ray Excess?
费米大天区望远镜的数据似乎有来自银河系中心(GC)内部150 pc的过量伽马射线。对此提出的主要解释是:一个未解决的人口毫秒双星(MSP),暗物质(DM)湮灭,和宇宙射线相互作用的分子云在GC。在这篇会议论文中,我们强调了[1]的一些宇宙射线结果。MSP和DM解释采用空间模板进行建模,该空间模板与具有内斜率$γ=1.2$的广义Navarro-Frenk-White(NFW)曲线的平方拟合良好。宇宙射线选项是用20厘米连续辐射银河脊模板模拟的。基于HESS残差的模板显示出类似的结果。伽玛射线过剩被认为是最适合的广义NFW平方模板和银河脊模板的组合。我们还发现每个模板的光谱在组合拟合中没有受到显著影响,并且与先前的单模板拟合一致。由于GC中分子气体的脊状形态,宇宙射线选项无法解释所有多余的伽马射线,这表明还需要DM湮灭和/或未解决的MSP群体。
2014-10-29 astro-ph.HE
Searching for the 511 keV annihilation line from galactic compact objects with the IBIS gamma ray telescope
第一次从银河系中心探测到能量约为500 keV的伽马射线线可以追溯到70年代初。由于高光谱分辨率探测器在天体物理学中的应用,人们很快就清楚了这种辐射是由电子正电子湮没产生的511千电子伏光子造成的。尽管物理过程是已知的,但这种辐射的天体物理起源仍然是一个谜。INTEGRAL伽马射线卫星上的光谱仪SPI已被用于根据511 keV湮灭产生第一个全天图,但没有发现511 keV银河系致密天体的直接证据。我们提出了第一个深IBIS 511千电子伏的全天空地图,通过应用标准分析约5年的数据。可能的511 keV信号也在小时-天-月的时间尺度上搜索。IBIS在511 keV的灵敏度取决于在该能量下的探测器量子效率和背景。这两个数量都是在这项工作中估计的。我们没有发现银河系511 keV点源的证据。在银河系中心暴露10毫秒的情况下,我们估计$1.6 \times 10^{-4}\,ph\,cm^{-2}\,s^{-1}$通量的上限为2 σ。在银河系中心区域的一个很大的区域,在类似的曝光量下,也给出了类似的限制。IBIS 511 keV通量上限的微类星体和超新星遗迹中检测到的硬X域($E > 20\, keV$)也报告。我们的结果是一致的扩散$e^{+}e^{-}$湮灭的情况。如果正电子是在致密的物体中产生的,我们预计它们中的很大一部分会在星际介质中传播,然后在远离它们的诞生地的地方湮灭。
2011-05-16 astro-ph.HE
Constraints on the neutrino emission from the Galactic Ridge with the ANTARES telescope
IceCube合作项目报告了天体物理学中微子存在的令人信服的证据。冰立方事件的能量和衰变分布的一些特征暗示了中微子通量的南北不对称性。这可能是由于我们银河系的大部分位于南半球。位于地中海的ANTARES中微子望远镜自2007年以来一直在收集数据。它提供了最好的灵敏度,μ介子中微子产生的银河宇宙射线相互作用在这个地区的天空。在这封信中,一个扩展的中微子流量从银河脊地区的搜索。宇宙射线传播的中微子生产的不同模型进行了测试。没有多余的事件被观察到,不同的中微子通量谱指数的上限被设置。这限制了冰立方事件可能起源于银河山脊的数量。在90%的置信水平下,排除了费米-LAT通量到相关冰立方高能起始事件的简单幂律外推。
2016-02-09 astro-ph.HE
Origin of the Galactic 511 keV emission from positrons produced in irregular supernovae
自70年代以来,在银河系中探测到了由电子正电子湮没引起的511 keV γ射线辐射。使用INTEGRAL卫星进行的空间分辨观测表明,它的全天分布强烈集中在银河系凸起,来自盘的贡献较小,这与任何其他波长的情况不同。正电子令人困惑的分布引起了各种各样的建议,包括核心坍缩(CC)和Ia型热核超新星(SNe)中的恒星核合成,吸积致密物体,以及对暗物质粒子湮灭的更“奇特”的解释。然而,这样的模型遇到困难,再现银河系511千电子伏的总流量,以及其特有的隆起中心分布。提出了白矮星上氦热核爆炸产生的SNe的理论模型,认为它是银河系γ射线辐射的潜在的附加正电子源。在这里,我们表明,最近发现的一类微弱的,富含钙的Ib型SNe(原型SN 2005 E),被认为是由这种爆炸产生的,也称为". Ia" SNe,可以解释511 keV的通量及其分布,并且可以消除对非天体物理学的需要(例如,暗物质湮灭)源。这种SNe只占所有SNe的2%,但它们目前注入ISM的正电子(来自$^{44}$ Ti衰变)比CC SNe注入的多数百倍,足以重现银河系511 keV的总谱线发射。它们只在旧的环境中爆炸,因此它们对511 keV辐射的贡献遵循旧的(> 10 Gyrs)银河系恒星星族,主要是由凸起,从而再现了观测到的大凸起与盘的比率。
2014-07-10 astro-ph.HE
Detection of the 511 keV Galactic positron annihilation line with COSI
正电子湮灭的信号,即511 keV的$γ$射线线,在20世纪70年代首次从银河系中心的方向被探测到,但银河系正电子的来源仍然是一个谜。测得的湮没通量对应于强稳定的正电子产生源,湮没速率为$\sim10^{43}$ ~e $^{+}$ /s。511 keV的发射是最强的持续银河系$γ$射线线信号,它显示了对银河系中心区域的浓度。一个额外的低表面亮度组件与银河系盘对齐;然而,后者的形态没有很好的约束。康普顿光谱仪和成像仪(COSI)是一个球载软$γ$射线(0.2- 5 MeV)望远镜,设计用于进行宽视场成像和高分辨率光谱学。它的主要目标之一是进一步了解银河系正电子。COSI于2016年5月至7月在新西兰瓦纳卡进行了为期46天的气球飞行,在这里,我们报告了这些观测结果中511 keV发射的检测和光谱和空间分析。为了从仪器背景中分离银河系正电子湮没辐射,我们发展了一种利用COMPTEL数据空间分离天体信号的技术。用这种方法,我们找到了7.2 $σ$检测的511 keV线。我们发现,空间分布是不一致的,一个单一的点源,它似乎比以前报道的更广泛。
2020-04-17 astro-ph.HE
X-ray Filament with a Strong 6.7 keV Line in the Galactic Center Region
在银河系中心区(RA,Dec)_{J2000.0}=(17h44m00s.0,-29 D13 '40“.9)处发现了一个具有强K壳层线的类氦铁(FeXXVI)的细长X射线源。该位置与X射线线G359.55+0.16重合,该线与无线电非热灯丝对齐。X射线谱与吸收薄热等离子体(apec)模型拟合良好。最佳拟合温度、金属丰度和柱密度分别为4.1^{+2.7}_{-1.8} keV、0.58^{+0.41}_{-0.32}太阳能和6.1^{+2.5}_{-1.3} x10 ^{22} cm^{-2}。这些值与银河系中心X射线辐射的大部分扩展值相似。
2014-09-16 astro-ph.HE
Can the excess in the FeXXVI Ly gamma line from the Galactic Center provide evidence for 17 keV sterile neutrinos?
粒子物理学的标准模型假设中微子是无质量的,尽管实验上建立的中微子振荡现象要求中微子具有非零质量。惰性中微子(或右手中微子)是一个很好的暖暗物质候选者。我们发现,在8.7千电子伏线(在FeXXVI Ly $γ$线的能量)在银河系中心观测到的朱雀X射线任务的光谱的强度过剩不能用标准的电离和复合过程来解释。我们认为,这种过剩的起源是通过与质量为17.4千电子伏的不育中微子的衰变和估计的混合角的值。混合角$\sin^2(2θ)=(4.1 \pm 2.2)\times10^{-12}$的估计值位于质量为17-18 keV的暗物质无菌中微子混合角的允许范围内。
2010-01-01 astro-ph.HE
Search for an all-sky and a Galactic Ridge diffuse neutrino emission with the first 2 years of KM3NeT/ARCA data
Università di Firenze(佛罗伦萨大学);INFN, Sezione di Firenze(意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部);Université de Strasbourg(斯特拉斯堡大学);CNRS(法国国家科学研究中心);IPHC UMR 7178(高能物理研究所);Université de Haute Alsace(上阿尔萨斯大学);Khalifa University of Science and Technology(哈利法科学技术大学);INFN, Sezione di Roma(意大利国家核物理研究所罗马分部);IFIC - Instituto de Física Corpuscular (CSIC - Universitat de València)(粒子物理研究所(瓦伦西亚大学-西班牙高等科学研究委员会));Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Subatech, IMT Atlantique, IN2P3-CNRS, Nantes Université(子原子与技术实验室(大西洋高等矿业学院、IN2P3-CNRS、南特大学));Universitat Politècnica de València(瓦伦西亚理工大学)
本文利用KM3NeT/ARCA首2年数据搜寻全天区与银道脊弥散中微子辐射,未获统计显著结果,但开发的方法为KM3NeT未来测量奠定了基础。
2026-08-07 astro-ph.HE hep-ex
The origin of the 6.4 keV line emission and H$_2$ ionization in the diffuse molecular gas of the Galactic center region
我们研究了最近由朱雀观测到的6.4keV弥散谱线的起源和银河中心区弥散分子气体中H_2电离的来源。结果表明,GC弥漫星际介质中的Fe原子和H_2分子不是被同一粒子电离的。铁原子很可能是在超大质量黑洞的前一次耀斑活动中被Sgr A* 发射的X射线光子电离的。如果Sgr A$* 过去的活动至少持续了几百年,并释放了平均2-100 keV的光度> 10^38} erg s^{-1},那么测量到的6.4 keV弥散线发射的纵向强度分布就能得到最好的解释。扩散气体中的H_2分子不能被来自Sgr A* 的光子电离,因为软光子被中心黑洞周围的星际气体强烈吸收。GC区域的氢分子很可能是被低能宇宙射线电离的,可能是质子而不是电子,它们对6.4 keV谱线发射的贡献可以忽略不计。
2013-06-07 astro-ph.HE
Measuring the smearing of the Galactic 511 keV signal: positron propagation or supernova kicks?
我们使用15年的$γ$ -射线数据从INTEGRAL/SPI在一个精细的调查形态的银河系核球正电子湮没信号。我们的空间分析证实,信号的痕迹老恒星星族在隆起,并首次揭示了它的痕迹四四方方的隆起和核恒星隆起。使用3D平滑内核,我们发现,信号被涂抹在一个特征的长度尺度为$150 \pm 50\,$ PC,这表明无论是在原位湮灭在天体物理源踢形成或正电子传播远离源。前者是不利的,因为它需要不同的踢速度之间的银河核($\gtrsim 50\,\mathrm{km\,s^{-1}}$)和更广泛的隆起($\lesssim 15\,\mathrm{km\,s^{-1}}$)源。湮灭前的正电子传播可以解释正电子注入能量为$\lesssim 1.4\,$ MeV的511 keV信号的整体现象,表明核合成起源。
2021-09-08 astro-ph.HE
A thin diffuse component of the Galactic Ridge X-ray emission and heating of the interstellar medium contributed by the radiation of Galactic X-ray binaries
我们预测薄(比例尺高度$\sim$ 80 pc)的银河脊X射线发射(GRXE)的散射所产生的明亮的X射线双星(XBs)的辐射的星际介质(ISM)的扩散组件。这种散射成分的形态,预计跟踪cluerous分子和HI云。我们计算这一贡献的GRXE从已知的银河系XB假设他们都是持久的。然而,已知的XBs样本是不完整的,因为它是通量有限的,并且跨越了X射线天文学的寿命($\sim 50$年)。因此,我们也使用一个模拟样本的来源,估计漫发射,我们应该预期在一个乐观的情况下,假设我们的银河系的X射线光度平均类似于其他星系。在计算中,我们还考虑了由于多电子原子和分子弹性散射中的相干效应而引起的总散射截面的增强。这种散射辐射可以通过铁、硅和ISM中其他丰富元素的窄荧光$α$线的存在,以及通过直接分辨低X射线光度星的贡献,与低X射线光度星的贡献区分开来。我们发现,在银道面的$1^\circ$纬度范围内,散射辐射对GRXE通量的平均贡献为$10-30\%$,而对模拟源的贡献则超过$50\%$。在后一种情况下,散射分量被发现甚至在银河平面的某些部分占主导地位的恒星发射。来自XB的能量为$\gtrsim 1$ keV的X射线也应该穿透HI和分子云的深处,在那里它们被吸收并加热ISM。我们发现,在银河系的相当大的一部分,这种加热率主导宇宙射线的加热(假设太阳附近的能量密度)。[删节]
2014-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hard Cosmic Ray Sea in the Galactic Center: a consistent interpretation of H.E.S.S. and Fermi-LAT $γ$-ray data
我们提出了一个新的解释的伽玛射线扩散发射测量的H.E.S.S.在银河系中心(GC)区域和银河系脊。我们的起始基础是PASS 8费米-LAT数据的更新分析,它允许将H.E.S.S.测量的光谱扩展到几个GeV。并推断出100 GeV以上的初级CR径向分布。我们将这些结果与CR运输模型进行比较,假设在银河系内部具有刚性的扩散系数更难缩放。这样的行为再现的径向依赖的CR光谱指数最近推断从费米-LAT测量内GP。我们发现,在这种情况下,大部分的银河山脊发射可以自然地解释的相互作用的扩散,稳定状态的银河CR海相互作用的气体存在于中央分子区。GC PeVatron的证据明显弱于采用传统(较软)CR海推断的证据。
2017-07-26 astro-ph.HE
The properties of the Galactic Hard X-Ray and soft gamma-ray Background based on 20 years of INTEGRAL/IBIS observations
基于INTEGRAL/IBIS望远镜20年观测数据,开发不依赖模型的方法研究银河系硬X射线与软伽马射线背景,证实GRXE恒星起源并揭示其双成分能谱特性及通量贡献。
2024-12-27 astro-ph.HE
Point source contribution to the Diffuse X-ray Background below 1 keV and its effect on our understanding of the circum-galactic medium
本研究利用XMM-Newton和Chandra数据分析了CDFS方向1 keV以下DXB各成分的光谱贡献,发现3/4 keV处约6%的辐射来自未分辨星系,而非GH和CGM,这对理解缺失的CGM重子有重要影响。
2023-05-23 astro-ph.HE
INTEGRAL hard X-ray spectra of the cosmic X-ray background and Galactic ridge emission
我们推导出的宇宙X射线背景光谱(CXB)和银河脊X射线发射(GRXE)在~20-200 keV范围内的数据的IBIS仪器上的INTEGRAL卫星在2006年初的四个专门的地球掩星观测。我们分析了调制的IBIS/ISGRI探测器计数引起的地球通过该仪器的视场的通道。与以前的研究不同,我们没有固定的光谱形状的各种贡献,而是模型,而不是他们的空间分布,并为他们每个人的预期调制的探测器计数。漫发射分量的光谱是通过将模型光变曲线的归一化拟合到不同能量仓中所观察到的调制来获得的。获得的CXB光谱与历史HEAO-1结果一致,略低于Swift/BAT得出的光谱。不能完全排除CXB正常化高出10%的可能性,但这意味着对地球的不切实际的高扰动。GRXE的衍生光谱证实了存在一个最小值约80 keV与改进的统计和产生的平均质量的银河系中的白矮星的估计~0.6 M_太阳。分析还提供了更新的归一化的光谱的地球的日冕和宇宙射线引起的大气排放。
2010-02-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic-Ray Models of the Ridge-Like Excess of Gamma Rays in the Galactic Center
高能立体系统(HESS)探测到了与银河系中心脊上分子气体分布相关的TeV弥散辐射。费米大面积望远镜(Fermi-LAT)在GeV范围内和射电望远镜在GHz范围内也可以看到扩散的非热发射。此外,费米-LAT在GeV范围内观察到明显的球对称伽马射线过剩。$10^4$年前发生在银河系中心的宇宙射线耀斑被提出来解释TeV脊。另一种解释所有三个数据集(TeV,GeV和射电)的稳态模型调用纯轻子过程。我们表明,从银河系中心的耀斑模型也提供了一个可以接受的适合的GeV和无线电数据,提供的扩散系数是能量无关的。然而,如果柯尔莫哥洛夫型湍流假设的扩散系数,我们发现,两个耀斑是必要的,一个TeV的数据(发生在大约$10^4 $年前)和一个较老的GeV的数据(大约$10^5$岁)。我们发现,我们调查的耀斑模型不适合球对称的GeV过剩,以及通常的广义Navarro-Frenk-White空间轮廓,但更适合解释岭。我们还表明,一系列的单区,稳态模型能够解释所有三个光谱数据集。大的气体密度等于体积平均在该地区可以容纳一个能量独立的扩散或流为基础的稳态模型。此外,我们调查如何耀斑和稳态模型可能与未来的伽玛射线数据寻找伽玛射线光谱指数的空间依赖性区分。
2015-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Line and Continuum Emission from the Galactic Center. III. Origin of 6.4 keV Line Emission from Molecular Clouds in the Galactic Center
我们分析了分子云Sgr B2和源HESS J1745-303的6.4 keV谱线和连续谱发射,该源被认为是分子气体的复合物。从HESS的结果可以看出,Sgr A是高能质子的来源,它穿透分子云产生TeV的伽马射线通量。我们提出的论点,Sgr A也可能产生一个流量的subrelativistic质子产生的6.4千电子伏线和韧致辐射连续发射的云。
2009-05-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Point Source Populations Constituting the Galactic Ridge X-ray Emission
显然,自X射线天文学开始以来,弥漫的X射线发射就已经被认为存在于银道面的中心四分之一,这被称为银河脊X射线发射(GRXE)。最近的深X射线观测表明,许多X射线点源占硬带(2-8 keV)GRXE的很大一部分。然而,人们对这些来源的性质知之甚少。使用在钱德拉膨胀场(Revnivtsev et al.,2009,2011),对单个X射线点源进行了相干光度和光谱分析,以限制它们的性质,并推导出它们对GRXE硬带连续谱和Fe Kα线发射的贡献。根据X射线的色-色图,我们将点源分为三组:A(硬)、B(软宽谱)和C(软峰谱)。A组源进一步在光谱上分解为在不同通量范围内具有不同分数的热源和非热源。根据它们的X射线性质,我们推测A组非热源主要是活动星系核,热源主要是白矮星(WD)双星,如磁性和非磁性激变变星、前激变变星和共生星,而B组和C组源分别是耀斑和平静时的X射线活动星。在2-8 keV波段的log N-log S曲线中,A组非热源在10^{-14} erg cm^{-2} s^{-1}以上占主导地位,在较暗的通量范围内逐渐被银河系源所取代。Fe Kα发射主要来自A组热(WD双星)和B组(X射线活动星)源。
2013-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
The K-shell Line Distribution of Heavy Elements along the Galactic Plane Observed with Suzaku
本文报道了S、Ar、Ca和Fe的类He和类H离子的K壳层线强度沿银道面的全球分布。从轮廓,我们清楚地分离银河系中心的X射线发射(GCXE)和银河系的山脊的X射线发射(GRXE)。S、Ar、Ca和Fe的类He K $α$线沿银道面的强度分布近似相似,而类H Ly $α$线沿银道面的强度分布不相似。特别是,H-类赖氨酸$α$的S和Fe的配置文件显示出显着的对比度,大量过量的Fe和几乎没有过量的S线相比,GRXE中的GCXE。虽然显著的K壳层线由$\sim$ 1 keV和$\sim$ 7 keV温度等离子体表示,但这两个温度在GCXE和GRXE之间是不相等的。实际上,GCXE和GRXE的光谱分析表明,$\sim$ 1 keV等离子体在GCXE中的温度低于GRXE,而$\sim$ 7 keV等离子体在GCXE中的温度低于GRXE。
2012-10-10 astro-ph.HE
7.1 keV sterile neutrino dark matter constraints from a deep Chandra X-ray observation of the Galactic bulge Limiting Window
最近在星系团的X射线谱中发现了一条3.55 keV的未识别发射线。这条线被认为是7.1 keV无菌中微子的可能衰变特征,而无菌中微子被认为是暗物质(DM)的候选者。我们的目标是进一步限制线的强度和它的隐含的混合角的假设下,所有DM是由不育中微子。对银河系核球(GB)的极限窗(LW)的X射线观测为探索DM线提供了一个独特的数据集。用模拟X射线谱表征了观测和拟合模型的系统不确定度。此外,我们还讨论了间接DM列密度约束对GB的不确定性,以了解系统的不确定性,假设DM质量的观察领域。我们发现在3.55千电子伏的一个额外的线与一个积极的($\mathrm{\sim1.5σ}$)最佳拟合值$\mathrm{F_X^{3.55keV}\approx(4.5\pm3.5)\times10^{-7}~cts~cm^{-2}~s^{-1}}$的允许通量的严格限制。这将转化为$\mathrm{sin^{2}(2Θ)\approx(2.3\pm1.8)\times10^{-11}}$的混合角,虽然与最近的一些结果一致,但与早期的检测结果相矛盾。我们使用了一个非常深入的数据集,以及理解系统学,以获得严格的约束7.1千电子伏无菌中微子DM的混合角。结果强调,银河系内部将是即将到来的eROSITA,XRISM和ATHENA等任务的DM搜索的良好目标。
2019-05-02 astro-ph.HE
A Candidate Active Galactic Nucleus with a Pure Soft Thermal X-ray Spectrum
我们报告发现的候选活动星系核(AGN),2XMM J123103.2+110648在z = 0.13,与X射线光谱表示纯粹的软热发射让人想起银河系黑洞(BH)双星在磁盘占主导地位的状态。该天体是在第二个XMM偶然源目录中发现的,是一个高度可变的X射线源。在三次观测中,它的X射线谱可以用内温为kT_in~0.16-0.21 keV的圆盘黑体模型来表示,也可以用kT~0.14-0.18 keV的光学厚等离子体康普顿化的Wien谱来表示。软X射线在0.5- 2 keV波段的亮度估计为(1.6-3.8)× 10^42 erg/s。未检测到高于~ 2keV的硬发射。软硬辐射之比是迄今为止所观测到的活动星系核中最强的。检查在高/低通量时间间隔中选择的光谱,以研究光谱变异性。在具有最高信噪比的第二次观测中,当通量高时,低能量(低于0.7 keV)光谱区发生振荡,而高能量部分(1-1.7 keV)的形状保持不变。这种行为定性上与强康普顿化一致。在X射线光谱中,强烈的软过剩和与康普顿化一致的光谱变化都意味着爱丁顿比很大,这需要一个小的BH质量(小于~ 10^5 M_太阳)。
2012-05-12 astro-ph.HE
The 7-year MAXI/GSC X-ray Source Catalog in the High Galactic-Latitude Sky (3MAXI)
我们基于2009年8月13日至2016年7月31日的7年数据,在高银河系纬度天空($|b| > 10^\circ$)中呈现第三个MAXI/GSC目录,作为低银河系纬度天空($|b| < 10^\circ$ ; Hori et al. 2018)的补充。我们在4- 10 keV波段收集了682个探测到的$s_{\rm D,4-10~keV} \geq 6.5$显著性源。一个二维图像拟合的泊松似然算法($C$ -统计)的基础上采用的检测和约束其通量和位置。4- 10 keV的灵敏度达到$\approx 0.48$ mCrab,或$\approx 5.9 \times 10^{-12}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,超过一半的勘测区域。与采用$s_{\rm D,4-10~keV} \geq 7$阈值的37个月目录(Hiroi et al. 2013)相比,源数量增加了1.4倍。进一步估计了3- 4 keV和10- 20 keV带中的通量,并使用3- 4 keV、4- 10 keV、3- 10 keV和10- 20 keV带通量计算了硬度比(HR)。我们还作出了4- 10 keV的光变曲线在一年仓的所有来源和表征其变异性指数的基础上的似然函数和超额方差。可能的对应物来自Swift、Uhuru、RXTE、XMM-Newton和ROSAT的五个主要X射线巡天星表,以及一个…
2018-07-02 astro-ph.HE
X-ray luminous late-type giants: an overlooked population contributing to the Galactic ridge iron line emission
INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Max-Planck-Institut Extraterrestriche Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系);Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学哥伦比亚天体物理学实验室);Instituto de Astrofisica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna(拉帕尔马大学天体物理学系)
研究发现晚期型巨星是银河腰带X射线发射的主要贡献者,其高X射线亮度和硬谱特征表明其与吸积二进制系统有关。
2026-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
NuSTAR Survey of Obscured Swift/BAT-selected Active Galactic Nuclei: II. Median High-energy Cutoff in Seyfert II Hard X-ray Spectra
活动星系核日冕中产生的X射线辐射的宽频带X射线光谱学研究可以为研究其中心超大质量黑洞附近的物理条件提供重要的信息。形成日冕的康普顿化等离子体的温度是通过高能量截止来表现的,即使在最亮的活动星系核中也很难直接限制,因为它需要能量超过10 keV的高质量数据。在本文中,我们提出了一个大的收集冠状截止约束模糊AGN的基础上选择的硬X射线波段与雨燕/BAT和观测几乎同时与NuSTAR和雨燕/XRT的130 AGN的样本。我们发现,在一组合理的假设下,关于部分约束的中位数截止被很好地约束到290 $\pm$ 20千电子伏,其中的不确定性是统计的,并在68%的置信水平。我们调查的敏感性,这一结果,我们的假设,并发现考虑各种已知的系统的不确定性鲁棒地放置在240千电子伏和340千电子伏之间的中位数截止。中心68%的固有截止分布被发现是约140千电子伏和500千电子伏之间,估计的不确定性为20千电子伏和100千电子伏,分别。在与文献的比较中,我们没有发现明显的证据表明,在模糊和未模糊活动星系核的截止有实质性的不同。我们的分析强调了仔细考虑部分和潜在的退化约束的日冕高能截止活动星系核的重要性。
2020-11-12 astro-ph.HE
Hint for a TeV neutrino emission from the Galactic Ridge with ANTARES
ANTARES数据在银河系脊方向发现约96%置信度的中微子超出,谱指数2.45,与γ射线起源的宇宙射线质子相互作用预期一致,提示TeV中微子发射。
2023-05-12 astro-ph.HE
Electron-positron pair production near the Galactic Centre and the 511 keV emission line
最近的观测表明,在我们的银河系核球中存在着很高的正电子产生率(强511 keV线)和大量的过量GeV伽马射线。后一个问题可以用$\sim 40$ GeV暗物质通过$b \bar{b}$通道湮灭来解释,而前一个问题仍然是个谜。另一方面,最近的研究表明,百万年前银河系中心附近可能存在大量高密度气体,以解释从0.04 pc - 7 pc延伸的年轻大质量恒星。在本文中,我提出了一个新的方案,并表明40 GeV的暗物质湮灭模型也可以解释很久以前由于超大质量黑洞附近高密度气体云的存在而导致的核球中所需的正电子产生率(511 keV线)。
2015-11-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The NuSTAR Extragalactic Surveys: The Number Counts of Active Galactic Nuclei and the Resolved Fraction of the Cosmic X-ray Background
本文给出了NuSTAR河外巡天中发现的3-8 keV和8-24 keV活动星系核的计数结果。NuSTAR现在已经分辨了8-24 keV波段33-39%的X射线背景,直接识别出活动星系核,其遮蔽柱高达约1 e25/cm 2。在较软的3-8 keV波段,在NuSTAR探测的5e-15 < S(3 - 8 keV)/(erg/cm ~ 2/s)<1 e-12的通量范围内,计数值与XMM-Newton和Chandra的测量值基本一致。在硬8-24 keV波段,NuSTAR探测器的通量范围为2 e-14 < S(8-24 keV)/(erg/cm 2/s)<1 e-12,比以前的测量值弱约100倍。8-24 keV的计数匹配AGN人口合成模型的预测,直接确认人口的存在,模糊和/或硬X射线源推断的形状的综合宇宙X射线背景。NuSTAR计数值明显高于Swift/BAT 15-55 keV计数值的简单外推值,该外推值在高通量S(15-55 keV)> 1 e-11 erg/cm ~ 2/s时测量,反映了活动星系核在Swift/BAT局域(z<0.1)样本和NuSTAR的z~1样本之间的演化。解释活动星系核演化的CXB合成模型位于Swift/BAT测量之上,这表明它们在低红移时并不能完全捕捉到被遮蔽的活动星系核的演化。
2016-09-10 astro-ph.HE
XMM-Newton and Suzaku Spectroscopic Studies of Unidentified X-ray Sources towards the Galactic Bulge: 1RXS J180556.1$-$343818 and 1RXS J173905.2$-$392615
利用XMM-Newton和Suzaku的观测,我们首次获得了两个朝向银河系凸起的不明X射线源的宽带光谱:1 RXS J180556.1 $-$ 343818和1 RXS J173905.2 $-$ 392615。$0.3$ - $7$ keV带中的1 RXS J180556.1 $-$ 343818光谱通过源自具有$0.5$和$1.7$ keV温度的光学薄热等离子体的X射线发射来解释。估算的$N_{\rm H} \sim 4 \times 10^{20}$ cm $^{-2}$的吸收柱密度明显小于朝向源的银河HI柱密度。在$4''$中发现了它的光学对应物HD 321269的候选者。根据X射线的性质和位置的符合,1 RXS J180556.1 $-$ 343818是一颗活动的G巨星是完全可能的。我们还发现了一个昏暗的X射线源,其位置与1 RXS J173905.2 $-$ 392615一致。假设X射线光谱可以用$kT = 1.6$ keV的吸收光学薄热等离子体模型再现,则在ROSAT观测期间,$0.5$ - $8$ keV带中的X射线通量为$8.7 \times 10^{-14}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$,比1 RXS J173905.2 $-$ 392615的通量暗$\sim 7$。我们进行的后续观测表明,这两个源将属于银河系盘,而不是银河系凸起。
2015-12-27 astro-ph.HE
X-ray emission evolution of the Galactic ultra-luminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124 during the 2017-2018 outburst observed by the MAXI GSC
本文报道了MAXI GSC在2017-2018年观测到的超亮银河系X射线脉冲星Swift J0243.6+6124的X射线发射演化。2-30 keV的光变曲线和能谱证实了$L_\mathrm{X}$的光度达到了$2.5\times 10^{39}$ erg s $^{-1}$,比爱丁顿极限高10倍。当光源是发光的$L_\mathrm{X}\gtrsim 0.9\times 10^{38}$ erg的$^{-1}$,它表现出负相关的硬度强度图。然而,两个硬度比,一个柔和的颜色($=$ 4-10 keV / 2-4 keV)和一个坚硬的颜色($=$ 10-20 keV / 4-10 keV),在$L_\mathrm{c}\simeq 5\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的特征光度上显示出有些不同的行为。当使用$L_\mathrm{X} < L_\mathrm{c}$时,软颜色的变化大于硬颜色,而在$L_\mathrm{c}$上观察到相反的变化。$L_\mathrm{c}$以上的光谱变化由$\sim 6$ keV处的广泛增强特征表示。随着光源在$L_\mathrm{c}$上变亮,脉冲波形由单峰向双峰过渡。这些光谱和脉冲形状的属性可以解释的方案,在中子星表面的吸积柱,产生康普顿X射线发射,逐渐变得更高的$L_\mathrm{X}$增加。宽的6 keV增强可能是在$\…
2020-05-16 astro-ph.HE
The X-ray Background Emission of the Galactic Center and Bulge with NuSTAR
银河系弥散X射线发射(GDXE)被认为是由许多低光度X射线双星系统的未解决的人口跟踪银河系的恒星质量分布。在过去十年中进行的许多专门研究表明,GDXE的主要贡献者是吸积白矮星(WD)。问题出现的相对贡献的不同子类的吸积WD人口,即非磁性WD二进制文件,磁性中间极(IP)和极性,在不同地区的银河系:银河系的中心,凸起和脊。最近的低能量(E $<10$千电子伏)的研究表明,非磁性WD双星,特别是静止的矮新星,提供了一个主要的贡献扩散硬X射线发射的银河系隆起。从另一方面,以前的高能量(E $>10$千电子伏)X射线测量的隆起和脊意味着一个占主导地位的人口的磁性CV,特别是中间极性。在这项工作中,我们使用侧孔的NuSTAR探测银河系隆起的内部$\sim1-3^{\circ}$的漫射连续体,这使我们能够限制可能的混合物的光谱的软和硬人口的组成部分。我们发现,GDXE光谱是很好地描述了一个单一的温度热等离子体与$kT \approx 8$ keV,这支持了隆起是由静止的矮新星为主,没有证据表明一个显着的中间极性人口在硬X射线带。我们还比较了这个结果与以前的NuSTAR测量的内部10 PC和内部100 PC的银河系中心。
2020-08-27 astro-ph.HE
Where do the 3.5 keV photons come from? A morphological study of the Galactic Center and of Perseus
我们测试的3.5千电子伏线光子的起源,通过分析在该能量从银河系中心和英仙座星系团的发射形态。我们采用了各种不同的模板来模拟连续辐射,并分析由此产生的径向和方位角分布的残余发射。然后,我们进行像素的像素分箱似然分析,包括线发射模板和暗物质模板,并评估与这些模板的3.5千电子伏的发射的相关性。我们的结论是,径向和方位角分布的残余发射是不兼容的暗物质起源的银河系中心和英仙座;银河系中心3.5千电子伏线光子跟踪线的形态在可比的能量,而英仙座3.5千电子伏光子是高度相关的集群的冷核心,并表现出不兼容的形态与暗物质衰变。模板分析还使我们能够设置最严格的限制,以日期线在3.5千电子伏范围内从暗物质衰变。
2015-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
511 keV Galactic Photons from a Dark Matter Spike
本研究提出银河系中心黑洞周围的暗物质尖峰可解释核球511 keV谱线强度,符合宇宙学与观测约束,20 MeV以内暗物质可匹配观测轮廓,可通过未来银心弥散辐射观测验证。
2025-09-05 astro-ph.HE hep-ph
Hydrodynamic Evolution of Sgr A East: The Imprint of A Supernova Remnant in the Galactic Center
本研究通过三组对应不同类型超新星爆发的三维数值模拟,分析银心超新星遗迹人马座A东的演化,证实“脊”特征是超新星抛射物与核外向流碰撞的产物,限定其年龄小于1500年,并指出核坍缩超新星更可能是其前身。
2023-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Strong limits on keV-scale galactic sterile neutrino dark matter with stray light from NuSTAR after 11 years of operation
利用NuSTAR望远镜11年杂散光数据,对银河系keV尺度惰性中微子暗物质的辐射衰变信号设定了接近理论预测下限的强限制,仅剩小片参数空间未被排除。
2024-12-27 astro-ph.HE hep-ph
Stellar flares cannot explain the Galactic 511 keV emission
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), CNRS, USMB(安娜西理论物理实验室,法国国家科学研究中心,尚贝里大学);University of Western Australia(西澳大利亚大学);Kyoto University(京都大学);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科中心);The University of Tokyo(东京大学);Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn(波恩大学)
研究银河系511 keV辐射起源,通过构建模型估计耀斑恒星群体的511 keV光度等,与观测比较发现恒星耀斑无法解释该辐射,在正电子湮灭率及形态上均不相符,排除其为该辐射潜在来源。
2026-07-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
3.5 keV Galactic Emission Line as a Signal from the Hidden Sector
通过两次实验观测到星系团中能量为$E\sim 3.5$ keV的发射谱线。发射线与质量为$\sim 7$ keV的暗物质粒子的衰变一致。在这项工作中,我们讨论的可能性,负责发射的暗粒子是一个真正的标量($ρ$)自然产生的$U(1)_X$ Stueckelberg的MSSM。在MSSM Stueckelberg扩展中,$ρ$只与其他携带$U(1)_X$量子数的标量耦合。在假设存在同时携带$SU(2)_L\times U(1)_Y$和$U(1)_X$量子数的类矢量轻子产生的条件下,计算了$ρ$通过标量三角环衰变为两个光子的过程. $ρ$的残余密度是通过在涉及标量的环能级上的衰变$H^0\to h^0+ ρ$和通过类矢量标量到$ρ+ h^0$的湮灭过程而产生的。结果表明,银河系的数据可以解释在一个多组分的暗物质模型中,7 keV的暗物质是一个次主导的组成部分,构成只有$(1-10)$ \%的物质遗迹密度与其余的超对称暗物质,如中性伴子。因此,直接检测实验仍然是可行的搜索WIMP。暗标量$ρ$与标准模型粒子没有相互作用,这一事实来自隐藏的$U(1)_X$的Stueckelberg扩展,这意味着3.5 KeV的银河系线发射是来自隐藏扇区的信号。
2014-08-07 astro-ph.HE hep-ph
Non-abelian Dark Matter Solutions for Galactic Gamma-ray Excess and Perseus 3.5 keV X-ray Line
我们试图同时解释银河系中心的伽玛射线过剩和3.5 keV的X射线线从英仙座集群的基础上一类非阿贝尔$SU(2)$ DM模型,其中的暗物质和激发态包括一个“暗”$SU(2)$的双重。非阿贝尔群通过维5算子与标准模型规范群动力学混合。这些暗物质粒子湮灭成标准模型费米子,然后碎裂并产生韧致辐射,从而产生连续谱的伽马射线。另一方面,暗物质粒子可以湮灭成一对激发态,每一个激发态都衰变回暗物质粒子和X射线光子,X射线光子的能量等于暗物质和激发态之间的质量差,其被设置为3.5 keV。所需的X射线和$γ$射线湮灭截面之间的大的层次结构可以通过SM和暗扇区之间的非常小的动力学混合来实现,这有效地抑制了湮灭到标准模型费米子中,但不是到激发态中。
2015-05-05 astro-ph.HE hep-ph
The Suzaku Hard X-ray Survey on the Galactic Center Region
银河系中心(GC)区的X射线在6- 9 keV波段中显示出许多铁和镍原子的K壳层线。在光谱中看到的强发射线是6.4 keV的中性铁K $α$、6.7 keV的类He铁K $α$、6.9 keV的类H铁Ly $α$和7.8 keV的类He铁K $β$。其中,6.4 keV发射线是非热现象的探针。我们在几个巨大的分子云中探测到了6.4keV的强辐射,其中一些是朱雀星新发现的。所有谱线都具有1-2 keV的大等效宽度和$2-10\times 10^{23}\{\rm H\ cm}^{-2}$吸收柱。通过比较1994年至2005年ASCA、Chandra、XMM-Newton和Suzaku获得的光谱图和光谱,我们发现了Sgr B2区6.4 keV弥散辐射的时间变化。在Sgr~A区还发现了中性氩、钙、铬和锰原子的K $α$线。我们证明了在X射线暗区探测到的6.4 keV辐射线相对于6.4 keV相关连续谱(幂律分量)的等效宽度为$\sim 800\ {\rm eV}$。这些特征很自然地可以用X射线反射星云的理论来解释,而不是低能宇宙射线电子的理论。另一方面,在射电弧的南端发现了一个6.4 keV的团簇,G~0.162 $-$ 0.217,它具有一条小的等效宽度为6.4 keV的$\sim200\ {\rm eV}$发射线。射电弧是一个相对论电子的位置。因此,可以想象G~0.162 $-$ 0…
2010-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Morphology of Exciting Dark Matter and the Galactic 511 keV Signal
本研究通过对比INTEGRAL数据,首次对激发暗物质模型进行完整统计分析,发现其在解释银河系中心511 keV信号上优于湮灭暗物质,Δχ^2>16。
2024-02-07 astro-ph.HE hep-ph
Positron production scenarios and the angular profile of the galactic center 511-keV line
从银河系中心观察到的511 keV光子过剩的角分布可以让我们选择各种暗物质和其他正电子生产机制与各种模型的暗物质分布之间的组合。我们发现,遗迹衰变的情况下,给出了太平坦的角分布的任何暗物质分布在我们的调查,但一个暗物质-暗物质碰撞的情况下,或涉及粒子从一个本地化的中央源产生正电子的一些距离,可以匹配观察到的星系中心的角轮廓,如果暗物质分布既不太平坦也不太尖。此外,湮灭前的正电子迁移或扩散将角分布扩大到一个程度,即超过半千秒差距的平均迁移对于大多数暗物质分布是不可行的。所观察到的角度分布也是一致的,在过去的瞬态事件的发生,其次是各向同性正电子扩散。
2010-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph