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
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
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
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
Enhancement of the 6.4 keV line in the inner Galactic ridge: Proton-induced fluorescence?
对于银河系弥漫X射线辐射的起源,特别是来自中性和高度电离原子的铁谱线的起源,一个普遍的想法是许多激变变星和日冕活动双星的叠加。在这种情况下,流量应该对称地分布在相对于人马座A $^*$的平面上的东西之间,因为由红外观测确定的恒星质量分布是近似对称的。这种对称性被确认为高度电离的铁线以及连续发射。然而,在银河系中心的近东侧,中性铁谱线比近西侧明显过剩,过剩辐射的通量分布与分子柱密度有很好的相关性。过量发射的X射线谱由幂律连续谱加上6.4 keV的线描述,该线具有$\sim1.3$ keV的大等效宽度,这很难用低能电子轰击方案来解释。过量辐射的经度和纬度分布不利于X射线辐射,无论是人马座A $^*$还是附近的X射线双星。那么低能质子轰击是最可能的起源,尽管需要0.1-1000 MeV的高能量密度$\sim 80$ eV cm $^{-3}$,并且附近没有常规的质子源。
2015-06-02 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
Iron Fluorescent Line Emission from the mCvs and Hard X-ray Emitting Symbiotic Stars as a Source of the Iron Fluorescent Line Emission from the Galactic Ridge
银河脊X射线发射(GRXE)光谱在6.4、6.7和7.0 keV处具有强铁发射线,每一条线对应于中性(或低电离)、类氦和类氢铁离子。6.4 keV的荧光线是由硬X射线源照射中性(或低电离)物质(铁)产生的,表明银河平面内均匀存在冷物质。为了解决冷荧光物质的来源问题,我们研究了发射硬X射线的共生星(hSS)和磁激变变星(mCV)白矮星表面6.4 keV谱线对GRXE的贡献。在我们用朱雀号观测到的4~ hSS和19~ mCV的光谱分析中,我们能够分辨出三条铁发射线。我们发现hSS的6.4~keV谱线的等效宽度(EW)系统地高于mCV的,使得hSS和mCV的平均EW分别为$179_{-11}^{+46}$ ~eV和$93_{-3}^{+20}$ ~eV。与6.4keV谱线的典型EW相比,hSS的EW值在90- 300 eV之间,这取决于银河系的位置。hSS和mCV的平均6.4 keV谱线亮度分别为$9.2\times 10^{39}$和$1.6\times 10^{39}$ ~photons~s $^{-1}$,表明hSS本质上比mCV更有效的6.4 keV谱线发射体。我们将来自mCV的6.4 keV线的预期贡献与在$(l,b) \approx (28.5\arcdeg, 0\arcdeg$方向上观察到的GRXE 6.4 keV线通量进行比较。我们的结论是,几乎所有的6.4 keV线通量…
2015-12-08 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Suzaku Observation of the Fermi Cygnus Cocoon: Search for a Signature of Young Cosmic-Ray Electrons
银河系宇宙射线的起源仍然没有得到证实,但在恒星形成区发现了有希望的候选源。我们报告了一系列的X射线观测,与朱雀,对附近的恒星形成区的天鹅座X。他们的目标是比较费米LAT揭示的硬宇宙射线的$γ$射线茧上和外的漫射X射线发射。在排除点源和小尺度结构并扣除非X射线和宇宙X射线背景后,发现2- 10 ~keV的X射线强度分布随银河系纬度的增加而单调下降。这表明朱雀号探测到的大部分延伸辐射都来自银河脊。在两次观测中,我们导出了γ射线茧在2- 10 keV范围内X射线发射的$3.4 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$和$1.3 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$的上限。这些限制排除了能量在50 TeV以上的宇宙射线电子的存在,其通量水平能够解释伽马射线谱。它们与在伽马射线中观察到的TeV附近的发射截止相一致。本文还讨论了银河脊和局部弥散X射线的性质。
2015-02-04 astro-ph.HE
Evidence for a change in the X-ray radiation mechanism in the hard state of Galactic black holes
本文研究了两个银河系黑洞X射线双星GRO J1655-40和GX 339-4在硬态下的光谱变化。我们确认的光子指数与光度的行为的过渡,这样,众所周知的减少X射线光子指数与降低光度只继续下降到L_bol ~ 0.01 L_Edd。在该点以下,光子指数再次增加。对于康普顿化模型,这意味着康普顿光度与种子光子光度的比率,lh/ls,随着测热光度的变化而变化,与种子光子从最低光度的回旋同步加速器变化到截断圆盘的情况一致。或者,这种转变可能标志着非热喷流开始占主导地位的点,或者在流出的日冕模型中,再处理的光子取代粘性光子的点。
2011-06-08 astro-ph.HE
Hot accretion flows in low-luminosity active galactic nuclei in NGC 4258 and NGC 7213
我们研究了两个活动星系核NGC 4258和NGC 7213的高能辐射。我们直接应用广义相对论(GR)热流模型,kerrflow,档案BeppoSAX,NuSTAR和朱雀观测这些对象。大多数这些数据集表明,约10- 20%的吸积功率用于电子的直接加热,然而,我们也发现在某些情况下,电子加热效率的显着变化的迹象。此外,所有这些X射线数据集表明,相当强的磁化流,与磁场接近均分与气体压力。将模型预测与NGC 7213的费米/LAT数据进行比较,我们可以将非热质子的含量限制在最多10%。
2023-03-03 astro-ph.HE
Galactic Ultracompact X-ray Binaries: Empirical Luminosities
超紧凑X射线双星(UCXB)被认为有相对简单的双星演化后接触,导致其光度函数的明确预测。我们通过研究我们银河系中已知UCXB的长期行为来测试这些预测,主要使用来自MAXI全天巡天和银河隆起扫描的数据,以及RXTE的PCA仪器。强烈的亮度变化在持续的UCXBs中很常见(并且有充分的证据),这需要磁盘不稳定机制之外的解释。我们测量了银河系中已知的UCXB的光度函数,它扩展到比一些建议的UCXB理论光度函数更低的光度。在其他星系中,场和球状星团X射线光度函数之间的差异不能用球状星团中UCXB比例的增加来解释。相反,我们测量到的光度函数表明,在旧星群和球状星团中,UCXB只占X射线双星中的一小部分,它们的光度都在10^36尔格/秒的几倍以上。
2013-03-23 astro-ph.HE
The relation of optical/UV and X-ray emission in low-luminosity active galactic nuclei
本文利用28个Seyfert星系和21个低电离核发射线区(LINER)共49个源,研究了低光度活动星系核(LLAGNs)的光、紫外和X射线辐射的关系,这些源的光、紫外光谱光度λ= 2500 nm,\leq \log L_{v(2500 nm))(erg/s/Hz)\leq 27.7,以及在2 keV下的X射线光谱光度20.5 \leq \log L_{ν(2 keV)} \leq 25.3。发现活动星系核的X射线光度与光学/紫外X射线指数α ox之间存在很强的相关性,其斜率与以往工作中对活动星系核的研究结果非常相似。α_{ox}和L_{ν(2keV)之间的相关性很弱,与以往大多数类似工作中发现的发光活动星系核的相关性一样。我们还研究了$α_{ \rm ox}与爱丁顿比L_{bol} / L_{Edd}的关系,发现L_{bol} / L_{Edd} \lesssim = 10^{-3}的源具有显著的反相关,这与发光活动星系核的两个变量之间的相关相反。使用平流为主的吸积流(ADAF)模型,我们大致再现这两个变量的LLAGNs的反相关。这一结果有力地支持了ADAF作为LLAGNs吸积模式的候选者。
2011-07-15 astro-ph.HE
State Transitions in Bright Galactic X-ray Binaries: Luminosities Span by Two Orders of Magnitude
利用RXTE上的ASM和Swift上的BAT的X射线监测观测,我们能够研究大约20个明亮的持久和瞬态黑洞和中子星双星的光谱态跃迁。我们证实了硬态到软态跃迁对应的X射线亮度与随后软态的X射线亮度之间存在相关性。这种相关性在两个数量级的光度范围内保持不变,没有通量饱和或截止的迹象。我们还发现,在爆发或耀斑的上升阶段,跃迁光度与X射线光度的增加率相关,这意味着跃迁光度变化的起源与瞬态源和持久源的非定常吸积有关。软到硬的过渡和前面的软态的峰值亮度的结束对应的亮度之间的相关性被发现是微不足道的。结果表明,当质量吸积率增大时,谱态跃迁的滞后效应主要是由非定常吸积驱动的.我们的研究结果还表明,银河系X射线双星可以达到更明亮的硬态爆发期间,更高的光度和类似的上升时间尺度的观察。根据这些关联,我们推测下个世纪在银河系双星中将观测到超过爱丁顿光度的明亮硬态。我们还认为,在附近星系中的一些超亮X射线源,在明亮的短耀斑期间停留在硬态,窝藏恒星质量的致密星。
2009-07-20 astro-ph.HE
A note on the puzzling spindown behavior of the Galactic center magnetar SGR J1745-2900
SGR J1745 $-$ 2900是银河系中心附近的一颗磁星。对这个源的X射线观测发现,X射线光度的降低伴随着自旋下降速率的增强。X射线光度和自旋下降速率之间的这种负相关性很难理解。磁星的风制动模型被用来解释这种令人困惑的自旋下降行为。在磁星释放磁能的过程中,可能会产生一个质点系。其中一些粒子仍然被困在磁层中,可能有助于X射线的亮度。其余的粒子可以流出并带走中心中子星的旋转能量。较小的极帽角将导致SGR J1745 $-$ 2900的X射线光度降低和自旋下降速率增加。这颗磁星预计很快就会有一个最大的自旋速度。
2015-01-30 astro-ph.HE
X-ray outbursts of ESO 243-49 HLX-1: comparison with Galactic low-mass X-ray binary transients
利用雨燕监测的全套观测资料,研究了超亮X射线源ESO 243-49 HLX-1的爆发特性。我们量化了等待时间,复发时间和e-折叠上升时间尺度沿爆发序列的增加,以及相应的爆发持续时间,总辐射能量和e-折叠衰减时间尺度的减少,这证实了以前的研究结果。HLX-1的爆发时间越来越短,静止时间越来越长,但峰值亮度基本保持不变。我们比较了HLX-1爆发的性质与明亮的银河系低质量X射线二进制瞬态(LMXBT)。我们的光谱分析加强了HLX-1和银河系LMXBTs中状态转换之间的相似性。我们还发现HLX-1的硬-软态跃迁光度与峰值光度之间以及上升阶段X射线光度变化率与峰值光度之间存在近似线性的相关关系,这表明HLX-1的硬-软态跃迁与银河系LMXBT在爆发期间的发生类似。我们发现,HLX-1并不遵循总辐射能量和峰值光度之间的相关性,以及我们以前在银河系LMXBTs中确定的总辐射能量和e-折叠上升/衰减时间尺度之间的相关性。如果距离是几百千秒差距,HLX-1将遵循这些相关性。然而,对HLX-1调用更近的距离并不是解决这个问题的可行方案,因为它会引入其他更严重的观测不一致。
2015-09-09 astro-ph.HE
A luminous hot accretion flow in the low-luminosity active galactic nucleus NGC 7213
活动星系核(AGN)NGC 7213在单色射电光度$L_R$和2- 10 keV X射线光度$L_X$之间表现出复杂的相关性,即当$L_X$低于临界光度时,与$p\sim 0$(形式为$L_R\propto L_X^p$)的相关性异常弱,而当$L_X$高于该光度时,与$p>1$的相关性急剧上升。在个别活动星系核中,这种混合相关性是出乎意料的,因为它偏离了活动星系核活动的基本面。有趣的是,在黑洞X射线双星H1743- 322中也观察到了类似的相关模式,在那里它是通过在不同的吸积模式之间切换来模拟的。我们认为NGC 7213的平坦的$L_R$- $L_X$关联是由于存在一个发光的热吸积流,这是一个吸积模型,其辐射效率对吸积速率敏感。给定源的低光度,爱丁顿光度的$L_X\sim 10^{-4}$,粘性参数被确定为小的,$α\approx 0.01$。我们还模拟了从无线电到PDMATHAMT射线的宽带光谱,无线电和X射线光变曲线之间的时滞,以及无线电喷流的隐含大小和洛伦兹因子。我们预测当$L_X > 1.5 \times 10^{42}\, {\rm erg\,s^{-1}}$ .当这种情况发生时,我们预测随着通量的增加和陡峭的无线电/X射线相关性,X射线光谱会软化。
2016-09-13 astro-ph.HE
Extra-galactic high-energy transients: event rate densities and luminosity functions
已经发现了几种类型的河外高能瞬变,包括高光度和低光度的长持续时间伽马射线暴(GRB),短持续时间伽马射线暴,超新星激波爆发(SBO)和潮汐破裂事件(TDE),没有或有相关的相对论喷流。在本文中,我们采用统一的方法,系统地研究了这些瞬态的红移依赖的事件率密度和整体光度函数(忽略红移演化)。我们介绍了一些经验公式的红移依赖的事件率密度为不同类型的瞬态,并推导出本地特定的事件率密度,这也表示其整体光度函数。长伽玛暴有足够大的样本来揭示整体光度函数的特征,这是最好的特征,作为一个三次方定律。所有其他的瞬变都符合单一的幂律光度函数。总事件率密度取决于最小光度,我们得到以下以${\rm Gpc^{-3}~yr^{-1}}$为单位的值:对于$ 10^{50}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的高亮度长GRB,采用$0.8^{+0.1}_{-0.1}$;对于$5\times 10^{46}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的低亮度长GRB,采用$164^{+98}_{-65}$;对于$ 10^{50}~ {\rm erg~s^{-1}}$以上的短GRB,采用$1.3^{+0.4}_{-0.3}$、$1.2^{+0.4}_{-0.3}$和$3.3^{+1.0}_{-0.8}$,采用三种不同的合并延迟模型(高斯、对数正态和幂律),对于SBO,$1.9^{+2.4}_{-1.2}\times…
2015-09-04 astro-ph.HE
The Contribution of Cosmic Rays Interacting With Molecular Clouds to the Galactic Center Gamma-Ray Excess
费米-LAT数据似乎有来自银河系中心内部150 pc的过量伽马射线。对此提出的主要解释是:一个未解决的人口毫秒双星(MSP),暗物质(DM)湮灭,和非热韧致辐射产生的人口电子与中性气体的分子云。前两个选项的空间模板与具有内斜率$γ=1.2$的广义Navarro-Frenk-White(NFW)剖面的平方拟合良好。我们用20厘米的连续辐射银河脊模板来模拟第三种选择。基于HESS残差的模板给出了类似的结果。伽玛射线过剩被认为是最适合的广义NFW平方模板和银河脊模板的组合。我们还发现每个模板的光谱在组合拟合中没有受到显着影响,并且与以前的单模板拟合一致。也就是说,广义NFW平方谱可以用1000阶未分辨的MSP或DM来拟合,其质量约为30 GeV,热截面,并且主要湮灭为$b \bar{b}$夸克。而银河山脊继续有一个光谱与人口的非热电子,其光谱也提供了一个很好的适合同步辐射测量。我们还表明,目前的DM拟合可能很难测试,即使有10年的费米-LAT数据,特别是如果有一个混合物的DM和MSP有助于信号,在这种情况下,隐含的DM截面将被抑制。
2014-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Luminosity function of faint Galactic sources in the Chandra bulge field
我们研究了钱德拉膨胀场中探测到的微弱X射线源的统计特性。钱德拉观测的空前灵敏度使我们能够探测银河系中心距离处亮度低至L(2-10 keV)~ 1 e30 erg/sec的微弱银河系X射线源的数量。我们发现这些CBF源的光度函数与太阳附近源的光度函数吻合得很好(Sazonov et al. 2006)。在CBF中探测到的亮度范围为1 e30 - 1 e32 erg/sec每单位恒星质量的源的累积亮度密度为L(2-10 keV)/M*=(1.7+/-0.3 e27 erg/sec/Msun.考虑到Sazonov等人(2006年)在1 e32 - 1 e34 erg/sec光度范围内的光源,在1 e30 - 1 e34 erg/sec宽光度范围内的累积光度密度变为L(2-10 keV)/M*=(2.4+/-0.4 e27 erg/sec/Msun。根据太阳环境中X射线源的可用光度函数,大多数光度最暗的源应该是具有热日冕的活动双星。
2011-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Luminosity of ultrahigh energy cosmic rays and bounds on magnetic luminosity of radio-loud active galactic nuclei
本文研究了活动星系核中旋转黑洞产生的磁通量,并将其与由9个高能宇宙线(UHECR)活动星系核源观测到的GeV-TeV γ射线积分通量计算得到的UHECR亮度上限进行了比较。我们发现,在预期的黑洞旋转范围(0.44<a<0.80)内,AGN理论磁光度的相应界与UHECR光度的计算值一致。我们认为,这样的结果可能有助于约束活动星系核的磁性和动力学性质作为唯象的工具来解释适当加速最高能量宇宙射线的必要条件。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Hadronic origin of multi-TeV gamma rays and neutrinos from low-luminosity active galactic nuclei: implications of past activities of the Galactic center
低光度活动星系核(LLAGNs)中的辐射低效吸积流(RIAFs)被认为是宇宙射线和中微子源,可能对观测到的漫射中微子强度有很大贡献。我们表明,这种情况下自然预测强子多TeV的伽马射线过剩银河系中心周围。在人马座A $^*$(Sgr A $^*$)的RIAF中加速的质子逃逸并与Sgr A $^*$周围的致密分子气体相互作用,这被称为中心分子区(CMZ),并产生伽马射线和中微子。基于与IceCube数据兼容的理论模型,我们计算了CMZ的伽马射线谱,发现如果Sgr A $^*$在过去比现在更活跃,那么高能立体系统可能已经探测到了具有$\gtrsim 1$ TeV的伽马射线。我们的模型预测中微子应该来自CMZ,其光谱与伽马射线光谱相似。我们还表明,这样的伽马射线过剩,预计一些附近的星系托管LLAGN。
2015-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Consistency Between the Luminosity Function of Resolved Millisecond Pulsars and the Galactic Center Excess
费米大天区望远镜的数据显示,从银河系中心和凸起的方向有过量的GeV伽马射线。对于这种过剩现象有几种解释,包括尚未解决的毫秒微扰星(MSP)和自湮灭的暗物质。有人声称,一个关键的判别或反对MSP的解释,可以从描述这个源人口的光度函数的属性提取。具体来说,是假定的MSP在银河系中心的光度函数与特征的解决MSP在银河系盘一致?为了研究这一点,我们已经使用了贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗评估的MSP光度函数的参数的后验分布,描述解决MSP和银河系中心过剩。与其他一些说法不同,我们的分析表明,在目前的不确定性,这两个数据集可以很好地拟合相同的光度函数。
2017-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing The Central Engines Of Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
本文简要回顾了低光度活动星系核(LLAGNs)的观测特性。我概述了LLAGNs研究中一些尚未解决的问题,强调了截断薄吸积盘,尘埃遮蔽环面和高能辐射(X射线和伽马射线)的起源中的作用的不确定性。我讨论了未来的主要进展方向,重点是宽带多波长观测,这将有助于我们解决这些问题和高分辨率红外观测的重要性。
2013-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Nuclear Radio Continuum Emission of Low-Luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4258
附近的低光度活动星系核(LLAGN)NGC 4258在星系中心有一个微弱的射电连续辐射。使用甚大天线阵(VLA)从5 GHz(6 cm)到22 GHz(1.3 cm)进行的准同时多频观测显示了所有时期的倒置光谱,这些光谱在月内变化,以及无法用简单幂律表示的复杂光谱特征,表明核喷流中存在多个斑点。利用野边山毫米波阵列(NMA),我们发现了一个大振幅的可变发射在100 GHz(3 mm),在大多数时期比VLA观测的通量密度更高。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(James Clerk Maxwell Telescope,JCMT)在347 GHz(850微米)的观测达到了尘埃污染的上限。NGC 4258核的倒射频谱暗示着与我们银河系中心Sgr A* 的类似,但其射电光度高出三个数量级。除了LLAGN M 81之外,我们还讨论了NGC 4258的核,它是Sgr A* 的另一个放大版本。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Millimeter Radio Continuum Emissions as the Activity of Super Massive Black Holes in Nearby Early-Type Galaxies and Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
我们进行了毫米连续观测附近的早期型星系(21个源)和附近的低光度活动星系核(LLAGN; 16个源)在100 GHz(3毫米)使用野边山毫米阵列(NMA)的样品。此外,我们在150 GHz(2 mm)和100 GHz的5个LLAGN进行了准同时观测。在许多LLAGN和几个早型星系中发现了紧凑的核发射,在厘米到毫米波长处显示出平坦或倒置的光谱。此外,在三个LLAGN中检测到显著的通量变化。这些无线电特性类似于Sgr A*。观测到的射电光度与黑洞活动的基本面一致,该基本面是根据质量从10到10^10 M太阳的黑洞样本提出的。这意味着核喷流由辐射效率低的吸积流驱动,流向黑洞。
2011-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Swift-BAT Survey of Galactic Sources: Catalog and Properties of the populations
我们研究的人口在银河系中的X射线源在15-55千电子伏波段使用深调查与BAT仪器登上斯威夫特天文台。我们提出了各种源类型的logN-logS分布,并分析了它们的变异性和光谱。对于低质量X射线双星(LMXB)和高质量X射线双星(HMXB),我们导出了极限光度L_X~7 × 10 ^{34} erg s/s的光度函数。我们的结果证实了以前发现的LMXB光度函数在L_X~10^{37} erg s/s以下的平坦化。发现HMXB的光度函数在15-55 keV波段比在2-10 keV波段明显平坦。从光度函数,我们估计的比率的硬X射线光度从HMXB的恒星形成率,和LMXB光度的恒星质量。我们用这些来估计X射线发射率在当地的宇宙从X射线双星,并表明它只构成一小部分的硬X射线背景。
2010-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiple Emission Regions in Jets of Low Luminosity Active Galactic Nucleus in NGC 4278
本文对低光度活动星系核NGC 4278喷流中的多个射电成分进行同步辐射建模,发现其无法解释X射线和LHAASO伽马射线数据,提出喷流中另有一个独立高能成分,并通过多波段拟合估计其物理参数。
2024-08-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Millimeter-VLBI observations of low-luminosity active galactic nuclei with source-frequency phase-referencing
我们报告毫米VLBI结果低光度活动星系核(M 84和M 87)高达88 GHz的源频率相位参考观测。我们探测到了弱VLBI核,并在88 GHz获得了M84的第一幅图像. M84核的亮度温度约为7.2 $\times$ 10 $^9$ K,这可以作为一个下限,因为在我们的88 GHz观测中,核的史瓦西半径还没有达到30。利用源频相位参考技术成功地测定了M87在22-44 GHz和44-88 GHz的芯频位移。M87的喷流顶点位于43 GHz核的上游约46 $μ$处。M 87 88 GHz核心的估计磁场强度为4. 8 $\pm$ 2. 4 G,与事件视界望远镜探测的事件视界附近的1-30 G量级相同。
2021-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Luminosity Function of High-Mass X-ray Binaries and Anisotropy in the Distribution of Active Galactic Nuclei toward the Large Magellanic Cloud
2003-2012年,INTEGRAL天文台对大麦云云进行了长期观测。目前,这是对河外磁场进行的最深的硬X射线(20-60 keV)测量之一,其中探测到了20多个不同性质的源。本文对大麦哲伦星系和活动星系核中的大质量X射线双星的分布进行了统计分析。高质量X射线双星的硬X射线光度函数是由一个斜率α ~1.8的幂律描述的,这与在大麦哲伦星云本身的光度函数测量结果一致,但在软X射线能带,和在其他星系。与此同时,朝向LMC的所检测到的活动星系核的数目证明比在其他方向上,特别是朝向源3C 273的所记录的活动星系核的数目小得多。后者证实了先前的假设,即局部宇宙中的物质分布是不均匀的。
2012-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Determination of the Millisecond Pulsar Gamma-Ray Luminosity Function and Implications for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
利用费米第三代脉冲星目录测量银盘毫秒脉冲星伽马射线光度函数,发现若银心过剩由其产生则应有大量源被探测到,从而以高显著性排除该假设,并限制脉冲星贡献低于39%或内银河系脉冲星平均光度低5倍。
2025-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE