Sgr B2 hard X-ray emission with INTEGRAL after 2009: still detectable?
分子云Sgr B2是位于中央分子带的天然康普顿镜。观测到的Sgr B2连续X射线发射和Fe K $α$ 6.4 keV谱线的衰减表明,正如所认为的那样,超大质量黑洞Sgr A $^{\star}$过去的X射线耀斑活动。INTEGRAL天文台在2003-2009年对Sgr B2进行了硬X射线研究,显示出其硬X射线发射的明显衰减。在这项工作中,我们提出了一个长期的时间演化的Sgr B2硬X射线连续2009年后,与硬X射线源IGR J17475-2822所观察到的INTEGRAL。2009-2019年获得的30-80 keV天空图显示了与IGR J17475-2822在空间上一致的显著过量。观察到的IGR J17475-2822的2003-2019年光变曲线特征为线性降低$\sim2$因子,直至2011年,之后达到恒定水平的$\sim1$ mCrab。高于17 keV的源谱与具有$Γ=1.4$和在$\sim43$ keV处的高能截止的幂律模型一致。在$\sim2011$之后的Sgr B2剩余发射显示出与由于分子气体被硬X射线和低能宇宙射线离子照射而引起的X射线发射的模型的良好对应。我们讨论了这些模型中2011年后残留的Sgr B2发射的可能来源,包括理论上预测的多重散射发射。
2021-10-14 astro-ph.HE
Hard X-ray emission in Centaurus A
我们利用13年的Swift/BAT观测来探测半人马座A中硬X射线(14-195 KeV)发射的性质和起源。自2004年斯威夫特行动开始以来,在14-195千电子伏波段探测到了显著的X射线变异性,源谱发生了轻微变化。光谱变化在2013年之后变得更加突出,遵循更亮时更柔和的趋势。使用功率谱密度方法,我们发现,所观察到的硬X射线光子通量的变化是一致的红噪声过程的斜率,$-1.3$没有证据的PSD中的一个突破。我们发现硬X射线和230 GHz的无线电通量变化之间的显着相关性,没有时间延迟超过30天。时间和光谱分析排除了ADAF(平流主导吸积流)模型,并证实硬X射线发射产生于射电喷流的内部区域。
2022-05-16 astro-ph.HE
Discovery of an extra hard spectral component in the high-energy afterglow emission of GRB 130427A
瞬发伽马射线暴(GRB)后的高能γ射线(>100 MeV)辐射通常具有单一的幂律谱,这被解释为余辉同步辐射。余辉逆康普顿辐射长期以来一直被预测能够产生高能成分,但以前的观测没有清楚地揭示这样的特征,可能是因为即使是迄今为止已知的最明亮的伽马射线暴,也只有少量>10 GeV的光子。在这封信中,我们报告了费米大面积望远镜(LAT)对非常明亮和附近的GRB 130427A的>100 MeV辐射的观测。我们描述的时间分辨光谱的GeV辐射从GRB的开始余辉阶段。通过对GRB 130427 A的时间分辨光谱拟合,我们发现了一个强有力的证据,证明在GRB 130427 A的扩展高能发射中存在一个额外的硬光谱分量。我们认为,这个硬的成分可能来自余辉逆康普顿发射。
2013-05-24 astro-ph.HE
INTEGRAL observations of Sco X-1: evidence for Comptonization up to 200 keV
为了研究Sco X-1从20到200 keV的硬X射线行为,我们分析了用INTEGRAL卫星上的IBIS望远镜获得的Sco X-1的长期数据库。除了用于制作源的INTEGRAL目录的数据外,这是迄今为止Sco X-1上IBIS最长的(412 k)数据库。低质量X射线双星中硬X射线尾部的产生仍然是一个有争议的问题。由于大多数对光谱高能部分的拟合都是用幂律模型完成的,因此硬X射线尾部产生的物理机制还不清楚。本研究的目的是更好地限制这些可能的机制。我们的主要结果表明,在热通量和非热的Sco X-1光谱的一部分之间的强相关性。因此,我们认为,康普顿化的低能量光子是产生硬X射线尾在Sco X-1的机制。
2013-01-29 astro-ph.HE
The Peculiar Multi-Wavelength Evolution Of V1535 Sco
我们在2015年爆发期间对不寻常的新星V1535 Sco进行了多波长观测。早期的射电观测与同步辐射一致,早期的X射线观测揭示了高能(>1 keV)光子的存在。这表明在新星演化的前两周内存在着强烈的激波。从第2周至第6周,射电频谱能量分布与热辐射一致。从第7周开始,射电辐射再次显示出同步辐射的证据,X射线辐射也有所增加,表明发生了第二次冲击事件。光谱显示至少有两个独立的流出的证据,与更快的流出可能具有双极形态。光学和近红外线曲线以及氢柱密度的X射线测量表明,伴星可能是一颗K巨星。
2017-05-18 astro-ph.HE
Phase-resolved hard X-ray emission of the high-mass binary LS 5039: a spectral hardening above 50 keV detected with INTEGRAL
目的:LS 5039是一颗神秘的高质量伽马射线双星,拥有一颗强大的O6.5V伴星,但这颗致密天体的性质仍有待于使用多波长观测来确定。研究方法:我们分析了LS 5039的非热发射的相位分辨多仪器光谱,以产生可靠的光谱模型,可以进一步用于在各种场景和理论模型之间进行选择。结果如下:结合相位分辨硬X射线和MeV范围内的伽马射线光谱获得XMM-牛顿,朱雀,NuSTAR,INTEGRAL,和COMPTEL表明一个有意义的光谱硬化50 keV以上。在双星的两个主要阶段观察到的光谱突变可能表明加速轻子光谱中存在硬化,这可能源于O6.5V伴星风与尚未识别的致密物体的相对论流出的相互作用。
2021-08-23 astro-ph.HE
Suzaku Detection of Super-hard X-ray Emission from the Classical Nova V2491 Cygni
本文报道了朱雀天文台对天鹅座V2491超硬(>10 keV)X射线辐射的探测,辐射能量可达70 keV。我们在2008年4月11日爆发后9天和29天进行了两次~20 ks的机会目标观测,通过结合X射线成像光谱仪和硬X射线探测器获得了宽能区光谱。在第9天,在1.0-70 keV获得了具有Fe XXV Kα线特征和非常平坦的连续谱的光谱,这可以用3 keV温度的热等离子体和光子指数为0.1的幂律发射来解释,光子指数被1.4 x10 ^{23} cm^{-2}的强消光衰减。在10.5千秒差距处,15-70千电子伏的光度为6 × 10 ^{35}尔格·秒^{-1}。第29天不存在超硬发射。这是从经典新星中检测到的X射线的最高能量。我们认为一个非热源的排放,这表明在新星爆炸加速带电粒子的存在。
2009-04-10 astro-ph.HE
Suzaku Detection of Diffuse Hard X-Ray Emission outside Vela X
船帆座X(Vela X)是一个巨大的,3x 2度的无线电发射脉冲星风星云(PWN),由船帆座超新星遗迹中的船帆座脉冲星提供动力。利用朱雀/XIS的四次观测,我们发现船帆座X外的硬X射线辐射贯穿整个视场。硬X射线谱符合幂律。光子指数被测量为恒定的伽马值约为2.4,与船帆座X的南部外部相似。幂律通量随着与脉冲星距离的增加而减小。这些性质使我们提出,硬X射线发射与船帆座PWN。在这项工作中发现的较大的X射线延伸强烈表明,不同的相对论电子形成了X射线PWN和船帆座X,最近从船帆座X的多波长光谱模型中推断。
2011-03-24 astro-ph.HE
An X-ray study for white dwarf binary AR Scorpii
我们使用2016-2020年的档案数据对白矮星/M型恒星双星系统AR Scorpii的X射线发射进行了研究。已知X射线发射主要由光学薄的热等离子体发射控制,并且其通量水平在轨道相位上显著变化。X射线发射还包含一个成分,它可以通过白矮星的自旋频率和轨道频率之间的拍频进行调制。在这项新的分析中,NICER拍摄的2020年数据显示,X射线发射与自旋频率以及拍频调制,这表明部分X射线发射来自白矮星的磁层。发现自旋频率信号只出现在特定的轨道相位上,而拍频信号则出现在轨道相位上。我们解释了X射线发射随自旋频率和拍频的调制分别是小和大俯仰角电子同步辐射的结果。在长期演变中,在轨道相位上平均的拍频脉冲轮廓从2016/2018年的单峰结构变为2020年的双峰结构。2016/2017年测得的观测X射线通量水平高于2018/2020年测得的水平。等离子体温度和轨道波形的振幅也可能随时间变化。这些结果表明,AR天蝎座的X射线发射演变的时间尺度为年。这种长期的演化可以用超轨道调制来解释,例如,与白矮星的进动有关,或者与伴星活动有关的系统波动。
2020-12-03 astro-ph.HE
Ten years of INTEGRAL observations of the hard X-ray emission from SGR 1900+14
我们利用INTEGRAL IBIS/ISGRI仪器的高灵敏度,基于~11.6 Ms的存档数据,研究软伽马射线中继器SGR 1900+14的持续硬X射线发射。22-150 keV积分能谱符合幂律,光子指数为1.9 ± 0.3,通量F_x =(1.11 ± 0.17)E-11 erg/cm^2/s(20-100 keV)。与1997年用BeppoSAX号卫星测量的可能与SGR 1900+14有关的20-100千电子伏通量相比,亮度下降了约5倍。20 keV以上的幂律斜率在不确定性范围内与SGR 1806-20的斜率一致,SGR 1806- 20是另一个持续的软伽马射线中继器,据报道其硬X射线发射延伸到150 keV。
2015-10-04 astro-ph.HE
Fading hard X-ray emission from the Galactic Centre molecular cloud Sgr B2
我们银河系的中心有一个400万太阳质量的黑洞,它异常安静:它现在的X射线光度比爱丁顿光度低10个数量级以上。从银河系中心周围的一些大质量分子云中观测到的铁荧光和硬X射线发射被解释为过去耀斑的回声。另一种可能性是,在云内传播的低能宇宙射线可能通过低能离子的逆韧致辐射或低能电子的韧致辐射来解释观测到的辐射。在这里,我们报告的观察一个明确的衰变的硬X射线发射的分子云Sgr B2在过去的7年中感谢超过20毫秒的INTEGRAL曝光。所测得的衰变时间与分子云核的光穿越时间是一致的。如此短的时间尺度排除了宇宙射线离子的逆韧致辐射作为X射线发射的起源。我们还获得了2-100 keV的宽带X射线光谱结合积分和XMM-牛顿数据,并将它们与详细的模型的X射线发射由于分子气体的照射(i)低能宇宙射线电子和(ii)硬X射线。这两个模型都能同样好地重现数据,但时间变化的限制和巨大的宇宙射线电子光度所需的解释所观察到的硬X射线发射强烈支持的情况下,散射和再处理辐射的Sgr B2的Sgr A* 在过去发出的散射。使用最近的视差测量,将Sgr B2放在Sgr A* 的前面,我们发现Sgr A* 的强烈活动期在75年至155年前结束。
2010-05-26 astro-ph.HE
X-ray and gamma-ray study for 2023 nova eruption of V1716 Sco
本研究利用 Swift、NICER、NuSTAR 和 Fermi-LAT 数据分析经典新星 V1716 Sco 的 X 射线和伽马射线辐射,发现其伽马射线持续约 40 天且 X 射线较早出现,据此推断爆发由快外流追上慢外流的前向激波驱动,并在超软态观测到约 79 秒的准周期振荡。
2024-11-13 astro-ph.HE
Results from the long-term Fermi-LAT observations of the white dwarf binary pulsar AR Scorpii
白矮星天蝎座AR(ARSco)双星系统的发现及其迷人的非热主导的多频辐射,重新激发了人们对白矮星双星潜在的高能γ射线辐射的兴趣。光谱能量分布(SED)显示了非热同步辐射的证据,在白矮星自旋周期($P_{*} = 117 \, \mbox{s}$)以及拍频周期($P_{\rm b} = 118.1 \, \mbox{s}$)和双星周期的光学和X射线波段的脉冲发射。从能量的角度来看,高磁旋转的白矮星可以将粒子加速到TeV能量。在这项研究中,通过使用新的Fermi 1.0.1 Science Tools分析新获得的Fermi-LAT Pass 8数据,在100 MeV - 500 GeV之间进行了高能伽马射线发射的搜索。采用幂律、破幂律和对数抛物线模型进行分组似然分析。从以AR Sco的位置为中心的所选感兴趣区域(ROI),我们使用破幂律模型计算了在0.486 $\pm$ 0.261 x 10 $^{-8}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$的光子通量水平下,100 MeV - 500 GeV之间的积分伽马射线活动的显著性为$\sqrt{TS}\leq$ 3.87 $σ$。这导致从AR Sco的位置检测到3个$σ$上限。AR Sco在蛇夫座ρ(Rho Oph)分子云复合体内的位置,加上费米-LAT的空间分辨率差,使得在与AR Sco位置一致的位置处对低水平伽马射线活动的任何积极…
2019-08-01 astro-ph.HE
Origin of asymmetries in X-ray emission lines from the blast wave of the 2014 outburst of nova V745 Sco
共生新星V745 Sco于2014年2月6日爆发。钱德拉X射线天文台在第16天和第17天的观测显示,它的光谱特征是不对称和蓝移的发射线。在这里,我们调查的起源,这些不对称性,通过三维流体动力学模拟描述的爆发过程中的第一个20天的演变。该模型考虑了热传导和辐射冷却,并假设冲击波传播通过赤道密度增强。从模拟中,我们合成了X射线发射,并推导出光谱,因为它们将与钱德拉观察。我们发现,由于赤道密度增强的存在下,爆炸波和喷出物分布有效地准直在极方向。大部分的X射线发射来自冲击波与赤道密度增强的相互作用,并集中在赤道平面上作为环状结构。我们的“最佳拟合”模型需要在爆发$M_{ej} \approx 3\times 10^{-7}\,M_{\odot}$和爆炸能量$E_b \approx 3 \times 10^{43}$ erg的喷出物的质量和再现的排放量与温度的分布和从观测推断的冲击速度和温度的演变。该模型预测的不对称和蓝移线的轮廓类似于观察到的,并解释其起源是由于大量的X射线吸收的红移发射喷出物材料。预测和观测到的Ne和O谱线比的比较表明没有强Ne增强的迹象,并建议祖先是CO白矮星。
2016-10-18 astro-ph.HE
Thermal emission from the stellar-mass black hole binary XTE J1118+480 in the low/hard state
我们报告的检测的热盘组件从恒星质量的黑洞二进制XTE J1118+480在典型的低/硬状态。XTE J1118+480的Chandra谱中存在一个温度约为0.21keV的热成分,其置信度超过14 σ。基于这一证据,我们认为,在XTE J1118+480的吸积盘是不是截断远离中央黑洞与以前的索赔。
2009-02-16 astro-ph.HE
The Hardness-intensity Correlation of Photospheric Emission from a Structured Jet for Gamma-Ray Bursts
对于许多伽马射线暴,硬度-强度关联(HIC)可用幂律函数$E_{\rm p}\propto F^κ$来描述,其中$E_{\rm p}$是$νF_ν$谱的峰值能量,而$F$是瞬时能流。本文研究了结构喷流非耗散光球辐射在不同区域的HIC。引入了一个中间光球,它包含了不饱和和饱和的排放量,我们发现,在这种情况下,积极的$κ<1/4$。同样的结论也可以推广到没有磁耗散的混合喷流的光球辐射,或者有亚光球磁耗散和完全热化的混合喷流的光球辐射。这可能意味着在观测到的$κ$分布中,峰值在$\sim1/2$的贡献主要来自同步辐射源的γ暴的瞬发辐射。此外,中间光球层的辐射可以产生比不饱和区更小的低能光子指数$α$,并在伽玛暴脉冲中自然地再现$α-E_{\rm p}$中的反关联。
2022-04-15 astro-ph.HE
Probing the Non-thermal Emission Geometry of AR Sco via Optical Phase-Resolved Polarimetry
AR Sco是一个包含白矮星和红矮星的双星系统。观测到白矮星的自转速度变慢,类似于旋转动力的射电望远镜;因此它被称为“白矮星脉冲星”。我们以前适合传统的无线电脉冲星旋转矢量模型的线性偏振光学数据从这个来源,约束系统的几何形状以及白矮星质量。使用一个更广泛的数据集,我们现在探索应用相同的模型,以二进制相位分辨的光学偏振数据,被认为是非热同步辐射的结果,并推导出磁倾角$α$和观测角$ζ$在不同的轨道相位。我们得到了在轨道周期上$α$的$\sim 10^{\circ}$变化和$ζ$的$\sim 30^{\circ}$变化。这两个参数的变化模式是稳健的,无论所使用的数据的分箱和时期。我们推测,观测者正在检测来自非对称发射区域的辐射,该区域在几个轨道周期内是稳定的结构。最后,这个简单模型的成功意味着粒子的俯仰角很小,脉冲的非热发射起源于相对接近白矮星表面的地方。
2021-12-16 astro-ph.HE
Vacuum non-linear electrodynamic polarization effects in hard emission of pulsars and magnetars
从观测解译的角度讨论了脉冲星磁场对电磁脉冲极化的非线性电动力学影响。计算了脉冲星磁场对电磁脉冲极化的影响,以便在空间实验中解释这些影响。根据真空非线性电动力学得到了硬发射脉冲在脉冲星磁场中的传播规律。结果表明,由于真空中的双折射,脉冲星硬辐射脉冲的前半部分应该是线偏振的,其余部分可以是任意偏振的。真空双折射观测的可能性进行了讨论。给出了有效面积、曝光时间等探测器参数的估计以及高精度偏振测量的必要性。大面积和超长曝光时间的结合为研究真空非线性电动力学双折射等精细偏振效应提供了良好的机会。
2017-03-09 astro-ph.HE
The infrared/X-ray correlation of GX 339-4: Probing hard X-ray emission in accreting black holes
GX 339-4是揭示吸积恒星质量黑洞吸积-抛射耦合的关键源之一。在1999年至2002年的长时间平静之后,GX 339-4经历了一系列的4次爆发,许多地面天文台(无线电,红外线(IR),光学)和卫星(X射线)都密切观察到了这些爆发。在这里,我们提出了这些宽带观测活动的结果,集中在光学红外(OIR)/X射线通量的相关性在四个爆发。我们发现了四十多年来的紧密OIR/X射线相关性,在硬态中IR/X射线相关性中存在断裂。这种相关性对于所有四次爆发都是相同的。这可以通过考虑X射线的同步自康普顿起源以一致的方式解释,其中断裂频率在射流光谱的光学厚和薄区域之间变化。我们还强调了光学/X射线和IR/X射线相关性之间的相似性和差异,这表明在硬态的近红外发射的射流起源,而光学更可能是由黑体发射的吸积盘在硬和软状态。然而,我们发现在硬态期间,V波段中40%的喷流发射有不可忽视的贡献。最后,我们集中在2004年爆发的衰变过程中,通过比较无线电,红外,光学和硬X射线的光变曲线的软到硬的状态转变。看来,在不同的能量域的排放峰值之间的不寻常的延迟可能会提供一些重要的约束射流形成的情况。
2009-09-17 astro-ph.HE
What is the hard spectral state in X-ray binaries? Insights from GRRMHD accretion flows simulations and polarization of their X-ray emission
本研究利用IXPE对天鹅座X-1的X射线线偏振观测,检验硬态恒星级黑洞的GRRMHD吸积流模拟,并据此约束内部热吸积流的观测角。
2024-04-04 astro-ph.HE
Variability and spectral modeling of the hard X-ray emission of GX 339-4 in a bright low/hard state
利用INTEGRAL/SPI和同步RXTE/PCA数据研究了银河系黑洞候选者GX 339-4的高能辐射。到2007年1月底,当它在硬X射线中达到峰值亮度时,源处于明亮的硬态。从这个时期的SPI数据显示出良好的信噪比,允许高达几百千电子伏的光谱能量分布的详细研究。作为一个主要的结果,我们报告检测的一个变量硬光谱功能(>150千电子伏),这代表了一个显着的过剩相对于截止功率定律的频谱形状。SPI数据表明,该特征的强度与源的25 - 50 keV光度正相关,并且相关的变率时间尺度短于7小时。同时PCA数据,但是,没有显着的变化,在光谱形状,表明源没有经历一个典型的状态转换。我们根据几种物理模型,假设康普顿化等离子体的不同加热机制和性质,分析了宽带光谱。我们第一次用新的多功能康普顿化代码BELM进行了定量模型拟合,自洽地解释了磁场的存在。我们表明,磁化介质受到纯非热电子加速提供了一个物理上一致的解释所观察到的4 - 500千电子伏的发射框架。此外,我们发现光谱的变化可能只由一个物理参数,即磁场强度的变化所触发。因此,磁场可能是产生康普顿化硬X射线发射的关键参数。
2010-05-18 astro-ph.HE
Towards the origin of the radio emission in AR Sco, the first radio-pulsing white dwarf binary
双星系统AR Sco包含一颗M星和唯一已知的无线电脉冲白矮星。该系统显示了从无线电到X射线的发射,可能主要是由同步辐射。产生大部分这种排放的机制仍不清楚。两种相互竞争的方案已经被提出:准直外流,以及白矮星和M星的磁层之间的直接相互作用。这两个拟议的情况下,可以通过很长的基线干涉无线电观测进行测试。我们于2016年10月20日使用澳大利亚长基线阵列(LBA)在8.5 GHz进行了无线电观测,以研究无线电发射的紧凑性。与澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的同步数据也被记录,以直接比较所获得的通量密度。AR Sco显示了毫角秒角标度($\lesssim 0.02\ \mathrm{AU}$或$4\ \mathrm{R_{\odot}}$)上的射电发射压缩。发射是轨道调制的,平均通量密度为$\approx 6.5\ \mathrm{mJy}$。与同步ATCA数据的比较表明,没有解决了质量尺度上的流量,这意味着无线电发射产生在这个紧凑的区域。此外,所获得的射电光变曲线小时时标是一致的光学光变曲线。AR Sco中的无线电发射很可能是在M星或白矮星的磁层中产生的,我们没有看到无线电外流或准直喷流对无线电发射有显著贡献的证据。
2017-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Resonant Inverse Compton Scattering and Hard X-ray Emission in Magnetar Magnetospheres
Washington University in St. Louis(华盛顿大学圣路易斯分校)
研究通过反斯托克斯散射机制解释磁星硬X射线发射,分析磁层等离子体密度变化及光学深度约束,提出赤道扭旋结构能解释NuSTAR观测结果。
2026-08-10 astro-ph.HE
Hard X-ray flux from low-mass stars in the Cygnus OB2 Association
上下文天鹅座OB 2星协是天鹅座X恒星形成区的中心引擎,是一个广泛的INTEGRAL关键项目的主题,该项目将积累6 M的观测数据。De Becker和他的同事对2 M观测的分析提供了迄今为止对星团硬X射线发射最敏感的限制。目标。我们研究了天鹅座OB 2中低质量恒星星族在20-40 keV波段的X射线辐射。我们讨论是否需要考虑在现有的和未来的X射线观测该地区的解释,以及这种观测是否可能提供洞察力的高能量的低质量前主序星的过程。方法.通过假设观测到的软X射线发射源于耀斑的叠加,估计了来自低质量恒星的总硬X射线通量。我们进一步假设硬X射线与软X射线发射的比率由Isola及其同事在太阳耀斑中发现的比例来描述。结果我们估计低质量恒星在20-40 keV波段的硬X射线通量在~ 2 × 10^31 - 6 × 10^32 erg/s的范围内,并讨论了可能影响这一结果的一些潜在偏差。结论.硬X射线发射的水平可能不会比目前观测到的天鹅座OB 2的通量上限低多少。如果这种发射能够被探测到,它将提供对前主序星上大耀斑的硬X射线产生的深入了解。我们强调了来自低质量恒星星族的硬X射线的穿透能力,作为一个可能的指针,我们的银河系的隐藏的恒星形成的集群和超集群使用更敏感的观测从未来的任务。
2009-06-29 astro-ph.HE
On the nature of the soft gamma-ray emission in the hard state of the black hole transient GRS 1716-249
黑洞瞬态GRS 1716-249在其2016-2017年爆发期间从无线电到伽马射线波段进行了监测。本文重点介绍了2017年2月至3月期间获得的光谱能量分布(SED),当时GRS 1716-249处于明亮的硬光谱状态。用INTEGRAL/SPI望远镜收集的软伽马射线数据表明,存在一个超过热康普顿化发射的光谱分量。这个分量通常被解释为来自X射线日冕中一小部分非热电子的逆康普顿发射。我们发现,混合热/非热Comptonisation模型提供了一个很好的适合的X/伽马射线光谱的GRS 1716-249。最佳拟合参数是典型的明亮的硬态光谱中观察到的其他黑洞X射线双星。此外,磁化混合康普顿化模型BELM提供了约1 E +06 G的日冕磁场强度的上限。或者,这种软伽马射线发射可能来自射电喷流中的同步辐射。为了检验这一假设,我们适合SED与照射盘加康普顿模型结合射流内部冲击发射模型ISHEM。我们发现,电子分布为p~2.1的喷流可以再现GRS 1716-249的软γ射线发射。然而,如果我们在10 keV附近引入预期的冷却中断,喷流模型就不能再解释观测到的软伽马射线发射,除非电子能量分布的指数明显更硬(p<2)。
2020-03-17 astro-ph.HE
The properties of prompt emission in short GRBs with extended emission observed by {\em Fermi}/GBM
具有扩展发射(EE)的短伽玛暴最初由短硬尖峰和随后的长持续EE组成,被认为是短伽玛暴的一个亚类。在{ \em Swift}时代,狭窄的能带加上缺乏光谱信息,阻碍了对这些事件内在性质的发现。本文利用现有的{ \em Fermi}/GBM数据,对具有EE的短伽玛暴进行了系统的研究。检索识别出26个GBM检测到的短GRB,其EE与{ \em Swift}/BAT观察到的GRB 060614相似。我们重点研究了26个伽玛暴的硬尖峰和EE分量的光谱和时间特性,并探讨了它们之间的差异和可能的相关性。我们发现,虽然硬尖峰的峰值能量($E_{\rm p}$)比EE的峰值能量稍硬一点,但它们的通量相当。较硬的$E_{\rm p}$似乎对应于较大的注量和峰值通量,硬尖峰和EE组分的散射较大。此外,硬尖峰和EE的$E_{\rm p}$与其他短伽玛暴进行了比较。最后,我们还比较了GRB 170817 A和具有EE的短GRB的性质,发现它们之间没有显著的统计差异。我们发现GRB 170817 A具有最低的$E_{\rm p}$,可能是因为它离轴。
2020-01-23 astro-ph.HE
Time series photopolarimetry and modelling of the white dwarf pulsar in AR Scorpii
本文对新近发现的白矮星脉冲星天蝎座AR进行了详细的光学偏振观测。我们广泛的数据集表明,偏振发射是非常稳定的,可重复的自旋,拍频和轨道调制。这使我们能够构建一个简单的几何模型,它假设所有的光学偏振的发射来自两个直径相对的同步辐射区域的白矮星磁层。我们认为,所观察到的偏振调制发生作为一个相对论电子注入到磁层的白矮星,因为它扫过的M-矮星增强的结果。这导致同步辐射的增加,因为注入的电子加速朝向靠近白矮星磁极的每个磁镜点。虽然这种情况下重现详细的偏振调制,其他建议的情况下,涉及发射地点锁定在白矮星旋转框架不排除。例如,类脉冲星粒子的加速是由于白矮星和光圆柱之间的电势或光圆柱外部的条纹相对论磁流体风。以前的结论认为,观察到的强光学拍频调制要求的光学偏振主要来自或附近的M-矮星是不一致的,我们的观察。
2018-09-06 astro-ph.HE
Anti-correlation between Flux and Photon Index of Hard X-ray Emission from The Crab
基于Swift BAT长达18年的观测数据,研究发现蟹状星云硬X射线流量与光子指数显著反相关,为星云辐射源自脉冲星星风同步辐射的理论提供了观测证据。
2025-03-12 astro-ph.HE
NuSTAR and XMM-Newton observations of the Arches cluster in 2015: fading hard X-ray emission from the molecular cloud
我们目前的结果,长期NuSTAR(200 ks)和XMM牛顿(100 ks)的观测的拱门星团,一个明亮的热源(kT~ 2keV)X射线,具有显著的Fe XXV K_α 6.7keV谱线发射和附近的分子云,其特征在于扩展的非热硬X射线连续谱和荧光Fe K_α 6.4 keV线的中性或低电离态材料周围的集群。分析表明,拱云的非热辐射发生了剧烈的变化,其形态均匀,由荧光Fe K_α线辐射跟踪,在2012年后消失,显示出三个明亮的团块。云排放的下降趋势,如果线性拟合,是一致的半衰期衰减时间约8年。这种强烈的变化已经在银河系中心的其他几个分子云中观察到,包括巨大的分子云Sgr B2,并指向类似的照明锋面传播,推测是由Sgr A* 过去的耀斑活动引起的。
2016-12-10 astro-ph.HE
Searching for neutrino emission from hard X-ray sources with IceCube
IceCube中微子天文台是南极一个10公里长的粒子探测器,它于2013年首次宣布发现TeV-PeV范围内的高能中微子天体物理通量,随后在2017年检测到与闪烁的伽马射线耀变体TXS 0506+056在时间和方向上相关的高能中微子事件。这一观测结果与2014-2015年的中微子探测档案相结合,为探测第一个高能天体物理中微子源提供了令人信服的证据。一个有希望的方法来检测额外的来源是关联中微子的检测与强子电磁签名被观察到的来源。如果耀变体是中微子的重要来源,那么在介子衰变中产生的高能伽马射线与中微子同时发生,可能会在耀变体喷流中的强光子场中级联,导致硬X射线到MeV伽马射线能量范围内的强烈发射。本文提出了从BAT AGN光谱巡天(BASS)的大样本硬X射线源中寻找中微子发射的计划。
2019-08-13 astro-ph.HE
NuSTAR Hard X-ray Survey of the Galactic Center Region I: Hard X-ray Morphology and Spectroscopy of the Diffuse Emission
我们提出的第一个亚弧分钟的图像的银河系中心以上10千电子伏,获得NuSTAR。NuSTAR将硬X射线源IGR J17456-2901分解为非热X射线灯丝、分子云、点源和先前未知的硬X射线发射(CHXE)的中心成分。NuSTAR探测四个非热X射线灯丝,利用$Γ\sim1.3$ - $2.3$将其幂律谱的探测扩展到~50 keV。形态和光谱研究的细丝表明,它们的起源可能是异质的,在以前的研究表明,一个共同的起源在年轻的脉冲星风星云(PWNe)。NuSTAR探测非热X射线连续发射,其与6.4 keV Fe K $α$荧光线发射空间相关,该荧光线发射与两个Sgr A分子云:MC 1和Bridge相关。利用基于蒙特卡罗的X射线反射模型进行的宽带X射线光谱分析自洽地确定了它们的本征柱密度($\sim10^{23}$ cm $^{-2}$)、初级X射线光谱(具有$Γ\sim2$的幂律),并将照亮Sgr A云的Sgr A* 耀斑的X射线光度下限设置为$L_X \stackrel{>}{\sim} 10^{38}$ erg s $^{-1}$。在~20 keV以上,围绕Sgr A* 的中央10 pc区域的硬X射线发射由候选PWN G359.95-0.04和CHXE组成,可能是由白矮星质量$M_{\rm WD} \sim 0.9 M_{\odot}$的大质量CV的未解决的人口造成的。光谱能量分布分析表…
2015-10-15 astro-ph.HE
Fe KαLine in Hard X-ray Emitting Symbiotic Stars
6.4 keV铁发射线通常通过硬X射线源照射中性(或低电离)铁而产生。而6.7和7.0 keV的发射线主要是由热等离子体中的光电离和碰撞激发产生的,6.4 keV的荧光线通常是来自吸积盘的反射或吸收的特征。为了更好地理解这些系统的几何结构,我们利用朱雀观测的硬X射线发射共生星的集合对发射进行了调查。我们发现它们似乎没有单一的几何形状,而在我们的研究中,吸收诱导荧光导致三个发射硬X射线的共生星(hSS)中的一些发射,CH Cyg,T CrB和RT Cru强有力地暗示,在硬X射线辐照的吸积盘中出现了显著的6.4 keV辐射。在我们的一个光源SS73 17中,来自吸积盘和热白矮星之间的边界层的射线。然而,6.7和7.0千电子伏的线,主要是由碰撞激发产生的紧凑的白矮星附近。
2013-10-10 astro-ph.HE
Spectral Variation of the Hard X-ray Emission from the Crab Nebula with the Suzaku Hard X-ray Detector
蟹状星云是天空中最明亮、最稳定的X射线源之一。最近,四颗卫星在硬X射线波段揭示了该物体的年尺度通量变化。这标志着首次探测到脉冲星风星云在硬X射线波段的年尺度变化。自2005年发射以来,每年至少用朱雀硬X射线探测器(HXD)对蟹状星云进行一次观测,以进行校准。为了研究可能的光谱变化以及通量变化,对HXD的存档数据进行了分析。其他仪器报告的通量变化在25 - 100千电子伏波段的HXD在百分之几的水平,但通量高于100千电子伏没有遵循的变化趋势低于100千电子伏。利用安装在HXD中的PIN和GSO传感器产生的硬度比表现出显著的散射,从而指示硬X射线中的光谱变化。光谱的变化是量化的光谱拟合与一个破碎的幂律模型。在较硬和较软的能带中,破幂律模型的双光子指数之间的差在< 2.54的范围内。考虑到6.3%的通量变化和几天的光谱变化时间尺度,提出了不同冷却时间的破幂律形同步辐射的多分量。
2013-03-28 astro-ph.HE
X-Ray Studies of HESS J1809-193 with Suzaku
朱雀号观测了包括HESS J1809-193(TeV未确认(unID)源之一)在内的区域,并证实了ASCA先前报道的扩展硬X射线发射的存在,以及脉冲星PSR J1809-1917在该区域的硬X射线发射。漫发射的一维轮廓用高斯模型表示,最佳拟合σ为7 ± 1弧分。漫射发射延伸至少21 pc(在3 sigma水平,假设距离为3.5 kpc),并具有光子指数为Gamma ~1.7的硬光谱。硬光谱表明脉冲星风星云(PWN)的起源,这也是由PSR J1809-1917本身的硬X射线发射加强。由于朱雀XIS的低背景,我们能够研究其能谱的空间变化,但在扩展发射中没有发现系统的谱变化,这些结果表明发射X射线的脉冲星风电子可以通过同步辐射从脉冲星传播到21 pc,而没有明显的能量损失。
2009-12-10 astro-ph.HE
Discovery of Diffuse Hard X-Ray Emission from the Vicinity of PSR J1648-4611 with Suzaku
我们用朱雀号观测了脉冲星PSR J1648-4611。在视场中发现两个X射线源,朱雀J1648-4610(Src A)和朱雀J1648-4615(Src B)。Src A与脉冲星PSR J1648-4611重合,后者也被费米伽马射线太空望远镜探测到。硬带图像表明Src A在空间上延伸。我们利用同一区域的Chandra图像在Src A附近发现了点源,但点源具有软X射线发射,不能解释Src A的硬X射线发射。Src A的硬带光谱可用幂律模型再现,光子指数为2.0^{+0.9}_{-0.7}。2-10 keV波段的X射线通量为1.4 \times 10^{-13} erg cm^{-2} s^{-1}。弥散发射表明PSR J1648-4611周围有一个脉冲星风星云,但Src A的光度远大于脉冲星自旋向下光度的预期。HESS J1646-458的部分甚高能量伽马射线发射可能是由PSR J1648-4611驱动的脉冲星风星云提供动力的。Src B具有软发射,其X射线谱可用幂律模型描述,光子指数为3.0^{+1.4}-{0.8}。在0.4-10 keV波段的X射线通量为6.4 \times 10^{-14} erg s^{-1} cm^{-2}。在文献中没有发现Src B的对应物。
2013-01-25 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
冰立方中微子天文台已经探测到TeV-PeV范围内的高能天体物理中微子。这些中微子在天空中具有各向同性的分布,因此可能来自河外来源。活动星系核是一类天文天体,它们是有希望的中微子源候选者,因为它们具有高电磁光度和将宇宙射线加速到能量大于10 $^{16}$ eV的潜在能力。这些宇宙射线在活动星系核环境中的相互作用预计会产生中微子和π-γ射线。一些活动星系核辐射的强子模型表明,这样的伽马射线可以反过来与活动星系核的密集光子场相互作用,并级联为硬X射线和MeV伽马射线。我们提出了一个更新的冰立方堆积分析寻找高能中微子从硬X射线源采样的$\textit{Swift}$ -BAT AGN光谱调查。
2021-07-18 astro-ph.HE
Super-hard X-Ray Emission from eta Carinae Observed with Suzaku
我们目前的朱雀船底座η星的结果在5- 50 keV的范围内进行了两次在2005年8月的50 ks和2006年2月的20 ks的apastron周围。X射线成像光谱仪(XIS)产生硬(5- 12 keV)带谱,分辨来自高度电离的Fe和Ni的K壳线。硬X射线探测器在超硬(15- 50 keV)波段产生了显著的探测,该波段未被附近的源污染。我们使用XIS的K壳层线特征将硬带中占主导地位的光学薄热等离子体发射的温度限制为3- 4keV。我们发现了显着的过量发射以上的热发射在超硬带与PIN,证实了以前的积分ISGRI报告。整个5- 50 keV的光谱拟合的组合的热等离子体模型加上平坦的幂律或非常热的热韧致辐射模型的过量发射。在系统和统计不确定性范围内,不同历元的过量辐射没有明显变化,在硬带也没有观测到类似耀斑的通量放大现象,表明过量辐射是一种稳定的现象。我们认为,超硬辐射是由于恒星的紫外光子的逆康普顿的非热电子或非常热的等离子体的热韧致辐射,而不是由非热电子碰撞冷环境物质的韧致辐射。
2009-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
VLA Radio Observations of AR Sco
AR天蝎座在已知的白矮星双星中是独一无二的,它显示出强大的脉动,延伸到射频。在这里,我们的目标是调查的多频无线电发射的AR Sco详细,以约束其起源和发射机制。我们提出的干涉射频成像AR公司在1.5,5和9 GHz,分析这个源的总通量和偏振行为在高时间分辨率(10,3和3秒),在每个波段的整个3.6小时的轨道周期。我们发现强烈的调制的无线电流量的轨道周期和轨道边带的白矮星的自旋周期(也称为“拍”周期)。这表明,像光通量一样,射电通量主要来自M矮星伴星的内表面或其附近。AR Sco的拍相脉动强度随频率的降低而降低。它们在9 GHz和轨道相位~0.5时最强。与来自该源的光发射不同,来自AR Sco的无线电发射显示出弱的线偏振,但非常强的圆偏振,在轨道相位~0.8时达到~30%。我们推断可能存在的非相对论性回旋辐射分量,占主导地位,在低射频。考虑到所需的磁场,这也可能来自M矮星上或附近。
2018-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigating the hard X-ray emission from the hottest Abell cluster A2163 with Suzaku
本文介绍了在$z=0.2$上对最热的Abell星系团A2163的朱雀观测结果。为了研究星系团合并中气体加热的物理过程,我们观测了合并星系团A2163的硬X射线辐射,该星系团拥有最亮的同步辐射射电晕。我们分析了朱雀星两点观测积累的硬X射线谱。非热硬X射线辐射是由相对论电子与CMB光子的逆康普顿散射产生的。为了测量这种发射,在硬X射线波段的主要热发射必须详细建模。为此,我们分析了由朱雀和XMM-Newton收集的A2163的组合宽带X射线数据,假设热发射的单温度和多温度模型和非热发射的幂律模型。从朱雀的数据中,我们检测到在$28σ$水平(或在$5.5σ$水平,如果考虑系统误差)的12-60 keV波段的A2163的显着硬X射线发射。单独的朱雀HXD光谱与气体温度$kT=14$ keV的单T热模型一致。从XMM数据,我们构建了一个多T模型,包括一个非常热的($kT=18$ keV)组件在NE区域。将多T模型和幂律模型简化为一个带光子指数的双分量模型,将12-60 keV的非热辐射能流限制在$5.3 \pm 0.9 (\pm 3.8)\times 10^{-12}~{\rm erg\, s^{-1} cm^{-2}}$范围内。检测到的IC发射的90%上限是边缘的($< 1.2\times 10^{-11}~{\rm erg\, s^{-1} cm^{-2}}$在12-60 keV)。A21…
2013-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extended hard X-ray emission in highly obscured AGN
本文利用Chandra空间分析研究了五个高度遮蔽AGN的延伸硬X射线辐射,发现其延伸程度和过量占比不可忽略,且较CT AGN更弱,为AGN环面建模与反馈提供了新约束。
2023-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hard X-ray emission from accretion shocks around galaxy clusters
我们发现,从几个星系团观测到的硬X射线(HXR)发射可以用一个简单的模型自然地解释,在这个模型中,非热发射是由在星系团吸积冲击中加速的电子对宇宙微波背景光子的逆康普顿散射产生的:HXR表面亮度对团簇温度的依赖关系与模型预测的一致,观测到的HXR光度与沉积在相对论电子中的冲击热能的分数\lesssim 0.1是一致的。替代模型,其中HXR排放预测与集群的热排放,是不利的数据。讨论了我们的预测对未来HXR观测(例如NuStar,Simbol-X)和(空间/地面)伽马射线观测(例如Fermi,HESS,MAGIC,VERITAS)的影响。
2010-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variable Hard X-ray Emission From the Central Star of the Eskimo Nebula
NGC 2392的中心星是行星状星云(CSPNe)中心星中发射X射线最强的。最近发现的一个轨道周期为1.9天的光谱伴星可以解释它的硬X射线发射,以及它的快速流出的准直。在这里,我们分析了现有的钱德拉和XMM-牛顿X射线观测,以准确地确定光谱和时间变化的NGC 2392的CSPN的属性。X射线发射可以用吸收热等离子体模型描述,温度为26 $^{+8}_{-5}$ MK,X射线光度为(8.7 $\pm$ 1.0)$\times$ 10 $^{30}$ erg s $^{-1}$。在X射线发射水平中未检测到长期变化,但钱德拉光变曲线提示短期变化,周期为$\sim$ 0.26天。这种X射线发射的可能来源进行了讨论。来自伴星日冕活动或恒星风冲击的X射线发射可以排除。虽然CSPN的旋转周期和X射线发射的调制时间尺度之间的不匹配似乎排除了前一种可能性,但它的硬X射线发射的最合理来源是来自看不见的主序星伴星的物质吸积到CSPN上,或者来自CSPN风的物质吸积到白矮星伴星上。
2019-09-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin of Thermal and Non-Thermal Hard X-ray Emission from the Galactic Center
我们分析了Chandra和Suzaku的新结果,他们发现了Sgr A $^\ast$(r ~ 100 pc)附近致密区的硬X射线发射通量。我们假设这种发射是当被捕获恒星的无界部分获得额外的动量时,由中心超大质量黑洞的吸积过程产生的。结果,在银河系中心附近产生亚相对论质子流,其将背景等离子体加热到约6-10 keV的温度,并通过逆韧致辐射产生能量范围在10 keV以上的非热X射线发射流。
2009-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of non-thermal hard X-ray emission from the "Fermi bubble" in an external galaxy
我们报告了新的钱德拉硬X射线($>2\rm~keV$)和JVLA C波段观测的NGC 3079,在我们的银河系中的“费米泡”的模拟核超泡。我们探测到银河核西南侧的扩展硬X射线发射,具有射电、H $α$和软X射线的相干多波长特征。硬X射线特征为锥形,可能有弱帽,形成直径为$\sim1.1\rm~kpc$的气泡状结构。然而,在东北侧没有检测到类似的延伸特征,东北侧在所有其他波长(例如无线电、H $α$和软X射线)中更亮。来自核区域或其他附近点状X射线亮源的散射光子、宇宙射线电子通过与宇宙微波背景相互作用产生的逆康普顿发射,或任何单独的微弱恒星X射线源群,都无法解释SW侧扩展的硬X射线发射和强烈的NE/SW不对称性。一个同步辐射模型,加上一个热分量占过量的$\sim1\rm~keV$,可以很好地表征宽带无线电/硬X射线光谱。宽带同步辐射光谱没有显示出任何明显的截止,甚至可能在更高的能量下稍微平坦。这就排除了在这个超级气泡内或周围宇宙射线电子加速的损失有限的情况。作为首次探测到与银河系核超泡相关的kpc尺度扩展硬X射线辐射,多波长辐射的空间和光谱特性表明,造成SW泡宽带同步辐射的宇宙线轻子必须在原地加速,而不是从银河系核区传输。
2019-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift detection of the super-swift switch-on of the super-soft phase in nova V745 Sco (2014)
V745 Sco是一颗周期性新星,最近一次爆发发生在2014年2月。V745 Sco在宣布光学发现后仅3.7小时就被Swift首次观测到,超软X射线发射在大约4天后被检测到,持续时间仅约2天,使其成为Swift最快的新星后续行动,也是迄今为止最早的超软发射。如此早的开启时间表明,一个非常高的速度和低喷射质量的组合,以及超软发射达到的高有效温度,一个高质量的白矮星(>1.3 M_太阳)。X射线光谱演化是从早期的冲击发射是明显的,通过整个超软相,显示不断变化的柱密度,发射线,吸收边和热连续温度。紫外光栅数据也得到了整个超软的时间间隔,光谱显示主要是从较低的电离跃迁和巴尔末连续发射线。V745 Sco与V2491 Cyg(另一颗具有非常短的超软相的新星)和M31 N 2008- 12 a(迄今发现的最快速重现的新星)进行了比较。与M31 N 2008- 12 a相比,其重现时间较长可能是由于其较低的质量吸积速率,尽管系统的倾斜也可能起作用。Nova V745 Sco(2014)揭示了迄今为止发现的发展最快的超软源阶段,为研究提供了详细和信息丰富的数据集。
2015-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-variable TeV emission from the extended jet of a blazar in the stochastic acceleration scenario: the case of the hard TeV emission of 1ES 1101-232
对耀变体和射电星系千秒差距尺度喷流X射线辐射的探测表明,这些喷流中可能存在高能电子,这些电子通过逆康普顿(IC)过程产生高能辐射。本文研究了耀变体的硬TeV不变辐射。多波段辐射由两部分组成:一部分是来自内部喷流的传统同步辐射自康普顿(SSC)辐射,另一部分是随机加速情况下扩展喷流中相对论电子对宇宙微波背景(CMB)光子和河外背景光(EBL)光子的SSC和IC散射产生的辐射。这样的模型被应用于1 ES 1101-232。结果表明:(1)利用多普勒因子的三个特征值可以很好地再现1 ES 1101-232的硬TeV不变辐射,这种辐射主要是来自扩展喷流的IC/CMB辐射($δ_{\rm D}=5,10,15$)用于扩展喷流中的TeV发射区;(2)在$δ_{\rm D}=15$和10的情况下,物理参数可以达到均分相对论性电子和磁场之间的(或准均分);相反,对于$δ_{\rm D}=5$的情况,物理参数很大程度上偏离均分。因此,1 ES 1101-232在扩展喷流中的TeV发射区应该是中等或高度束流。
2012-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hard X-ray Emission from the M87 AGN Detected with NuSTAR
M87拥有一个30 - 60亿太阳质量的黑洞,具有显着的相对论性喷流,该喷流已被定期监测到TeV波段的无线电。然而,预计主要来自喷流或吸积流的10 keV硬X射线发射\gtrsim,从未从其未解决的X射线核心检测到。我们报告NuSTAR检测到40千电子伏的中心区域的M87。再加上同时进行的钱德拉观测,我们已经将占主导地位的硬X射线发射限制在其未解析的X射线核心,大概处于静止状态。核心光谱符合幂律,光子指数γ =2.11(+0.15 -0.11)。在40千电子伏测得的通量密度是一致的射流起源,虽然排放的对流为主的吸积流不能完全排除。检测到的硬X射线发射显着低于同步辐射自康普顿模型的预测,介绍了解释以上的GeV的排放。
2017-11-05 astro-ph.HE hep-ph
Possible non-thermal origin of the hard X-ray emission in the merging galaxy cluster SPT-CL J2031-4037
星系团在高能X射线区域的非热辐射已被各种仪器探测到,但这种辐射的探测意义还没有被发现是边缘的或有争议的。利用NuSTAR的独特能力,集中在硬能带的X射线,我们提出了一个详细的分析238 KS NuSTAR观测合并的星系团SPT-CL J2031-4037,寻找非热逆康普顿发射。我们对SPT-CL J2031-4037的光谱分析表明,该星系团的硬X射线发射可以用非热成分来描述,尽管我们不能完全排除这种硬发射的纯粹热起源。包括统计和系统的不确定性,我们的最佳模型拟合产生20-80 keV的非热通量的$3.93_{-1.10}^{+1.24} \times 10^{-12}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。估计的非热通量与使用NuSTAR和其他X射线仪器在其他星系团中发现的非热通量相当。利用这个非热通量与现有的无线电数据的集群,我们估计体积平均磁场强度在0.1-0.2 $μ$ G的范围内。
2022-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
First hard X-ray detection of the non-thermal emission around the Arches cluster: morphology and spectral studies with NuSTAR
拱门星团是我们银河系中一个年轻的,密集的大质量星团,显示出高水平的恒星形成活动。星系团周围扩展的非热X射线发射的性质仍然不清楚。在中性或低电离态材料中观察到的6.4keV的亮Fe K_α线发射可以由X射线光电离产生,也可以由宇宙射线粒子轰击产生,也可以由两者共同产生。在本文中,我们报告的第一次检测的扩展发射周围的拱集群超过10千电子伏的NuSTAR任务,并提出其形态和光谱的结果。发现硬X射线发射的空间分布与观察到6.4 keV线的簇周围的宽区域一致。在X射线反射模型的背景下对硬X射线发射的解释对可能的照明硬X射线源的亮度施加了强约束。观测到的发射特性也与低能宇宙射线质子激发情景大致一致。
2013-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Suzaku Search for Non-thermal Emission at Hard X-ray Energies in the Coma Cluster
已知最亮的星系团射电晕位于后发座星系团。产生这种扩散同步辐射的相对论电子也应该产生逆康普顿辐射,其在硬X射线能量下与来自ICM的热辐射竞争。到目前为止,声称在昏迷中检测到这种发射是有争议的(Fusco-Femiano et al. 2004; Rossetti & Molendi 2004)。为了确定后发座星系团的非热硬X射线含量,我们用朱雀HXD-PIN对后发座星系团进行了观测。热发射对HXD-PIN光谱的贡献受到同时拟合热模型和非热模型以及从后发座场的XMM-牛顿镶嵌图导出的空间等效光谱的限制(Schuecker等人,2004)。我们没有找到统计上显着的证据,非热发射的光谱,这是更好地描述只有一个单一的或多个温度模型的ICM。考虑到系统的不确定性,我们推导出非热辐射通量的90%上限为6.0 × 10 ^-12 erg/s/cm ^2(20-80 keV,光子指数为2.0),这意味着团簇平均磁场的下限为B>0.15 microG。我们的通量上限比RXTE(Repaeli和Gruber,2002年)和BeppoSAX(Fusco-Femiano等人,2004年)检测到的非热通量低2.5倍。然而,如果后发座中的非热硬X射线发射在空间上比观测到的射电晕延伸得更远,朱雀HXD-PIN可能会错过一些发射。一项详细的调查表明,约50-67%的排放可能未被检测到,这可能使我们的限制与这些检测一…
2009-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Axion Emission Can Explain a New Hard $X$-ray Excess from Nearby Isolated Neutron Stars
轴子可能在中子星(NS)的核心内产生,由于它们与物质的微弱相互作用而逃离恒星,随后在恒星周围的磁场中转化为X射线。我们表明,最近发现的过量的硬X射线发射在2 - 8千电子伏的能量范围内,从附近的宏伟的七个孤立的NS可以解释这种发射机制。这些NS是独特的,因为它们以前被预期仅在约100 eV的温度下从热表面发射产生UV和软X射线带中的可观察通量。目前还没有传统的天体物理学对壮丽七硬X射线过剩的解释。我们表明,硬X射线过剩可以一致地解释为一个轴子状粒子的质量$m_a \lesssim 2 \times 10^{-5}$ eV和$g_{aγγ} \times g_{ann} \in (2 \times 10^{-21}, 10^{-18})$ GeV $^{-1}$在95\%的置信度,占统计和理论的不确定性,其中$g_{aγγ}$($g_{ann}$)是轴子光子(轴子中子)耦合常数。
2021-03-01 astro-ph.HE hep-ph
Modelling the multi-wavelength emission and polarisation signatures of the novel white-dwarf pulsar system AR Sco
本文开发含辐射反作用的通用粒子动力学与辐射代码,校准后用于 AR Sco 磁镜模型,拟合多波长及 NICER 光谱并约束白矮星磁场。
2025-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diffuse Hard X-ray Emission in Starburst Galaxies as Synchrotron from Very High Energy Electrons
[Abdriged]星暴星系弥散硬X射线(2 - 10 keV)辐射的起源是一个长期存在的问题。我们认为,同步辐射的10 - 100 TeV的电子和正电子(e+/-)可以有助于这种发射,因为恒星爆发有很强的磁场。在这些能量下,我们考虑了三种e+/-的来源:(1)由超新星遗迹直接加速的初级电子;(2)由CR质子与星暴致密ISM中气体核之间的非弹性碰撞产生的介子次级e+/-;(3)由10 - 100 TeV伽马射线与星暴强远红外辐射场之间的相互作用产生的e+/-对。我们建立了银河系中心(R <= 112 pc),NGC 253,M82和Arp 220的核中CR人口的单区稳态模型,假设电子和质子的幂律注入谱。我们比较这些模型,以现存的无线电和GeV和TeV的伽马射线数据,这些恒星爆发,并计算这些恒星爆发的漫射同步X射线和逆康普顿(IC)光度。如果初级电子谱扩展到~PeV的能量,并具有类似于银河值的质子/电子注入比,我们发现同步加速器贡献了2 - 20%的未分辨的扩散硬X射线发射。逆康普顿辐射同样是这些恒星爆发中未分辨的X射线辐射的一小部分,从银河系中心的0.1%到Arp 220核的10%。我们还模拟了一般的星爆,包括亚毫米星系,在FIR-X射线关系的背景下,发现高达2%,在密集的星爆与我们的基准假设。中微子和TeV γ射线数据可以进一步限制星暴的同步X射线发射。我们的模型不限制硬同步X射…
2013-05-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The soft and hard X-rays thermal emission from star cluster winds with a supernova explosion
巨大的年轻星团包含数十或数百颗大质量恒星,它们以风和超新星爆炸的形式注入机械能,产生外流,膨胀到周围的介质中,使其受到冲击,并形成称为超级气泡的结构。受冲击材料的区域可以具有超过10 $^6$ K的温度,并且主要发射热X射线(软和硬)。这种X射线辐射强烈地受到热传导作用的影响,以及大质量恒星注入的物质的金属含量。我们提出了三维数值模拟探索这两种效果,恒星风和超新星爆炸的金属丰度,以及热传导。
2015-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE