Modeling of the Radio Emission from the Vela Supernova Remnant
超新星遗迹(SNRs)被广泛认为是银河宇宙线(CR)加速的场所。船帆座是距离地球最近的银河系复合信噪比之一,伴随着船帆座脉冲星和它的脉冲星风星云(PWN)船帆座X。船帆座SNR是研究最多的遗迹之一,它受益于对各种物理参数(如距离和年龄)的精确估计。因此,这是一个完美的对象,在信噪比的物理过程进行详细的研究。船帆座SNR扩展到高度不均匀的多云星际介质(ISM),其动力学由ISM云的加热和蒸发决定。它具有不对称的X射线形态,这可以通过膨胀成两种密度不同的介质来解释。如果船帆座SNR的前身在靠近沃尔夫-拉叶星$γ^2$ Velorum的恒星风气泡边缘附近爆炸,因此一部分残骸膨胀到气泡中,就会发生这种情况。喷出物和残骸的主震与ISM云的相互作用导致形成二次冲击,在二次冲击处发生额外的粒子加速。这可能导致相对论性粒子在残余物中接近均匀的分布。我们计算的框架内的新的流体动力学模型,假设在恒星风泡的边缘超新星爆炸的同步辐射。模拟的射电辐射与残骸的总射电通量和源的复杂射电形态都吻合得很好。
2013-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
GeV emission in the region of Vela: a new view of the supernova remnant
ECCI/CITIC, Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学 ECCI/CITIC);Escuela de Física, Universidad de Costa Rica(哥斯达黎加大学物理学院)
利用机器学习分类和费米-LAT数据分析,发现船帆座超新星遗迹区域内的多数点源是虚假的,而GeV伽马射线主要来自扩展源,其谱形更符合强子模型。
2026-04-18 astro-ph.HE
Modeling of the Vela complex including the Vela supernova remnant, the binary system gamma2 Velorum, and the Gum nebula
我们研究了船帆座复合体的几何和动力学,包括船帆座超新星遗迹(SNR),双星系统gamma 2 Velorum和Gum星云。我们表明,船帆座SNR属于一个子类的非Sedov绝热残余物在多云的星际介质(ISM),其动力学是由ISM云的加热和蒸发。我们解释了船帆座SNR的可观测特征,即在ISM的阶梯状边界附近发生了一次能量为1.4 × 10^50尔格的SN爆炸,云间密度较低(~ 10^{-3} cm^{-3}),东北部(NE)的激波蒸发云的体积平均密度大约是西南部(SW)的4倍。船帆座SNR的东北部和西南部之间观察到的不对称性可以解释为存在一个恒星风气泡(SWB)吹离地球最近的沃尔夫-拉叶星(WR)在伽玛2 Velorum系统。结果表明,γ 2 Velorum SWB的大小和运动学与数值计算对M_ini = 35 M * 星SWB演化的预测是一致的。在船帆座γ 2中WR星的低初始质量意味着由船帆座γ 2产生的26 Al核线的光度低于现有伽马射线望远镜的灵敏度。
2010-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A CR-hydro-NEI Model of Multi-wavelength Emission from the Vela Jr. Supernova Remnant (SNR RX J0852.0-4622)
主要基于能量预算的考虑和观测到的宇宙射线(CR)离子组成,超新星遗迹(SNR)爆炸波是最有可能的CR离子的来源,能量至少达到近3 PeV的“膝盖”。年轻的壳型TeV亮SNR中的冲击肯定会产生TeV粒子,但发射可能由产生中性π介子衰变发射的离子或产生逆康普顿γ射线的电子主导。明确地识别特定SNR中的GeV-TeV发射过程不仅有助于确定CR的起源,还将大大增加我们对扩散冲击加速(DSA)机制的理解,并提高我们对超新星的理解以及SNR对星周介质的影响。在这项研究中,我们调查了Vela Jr. SNR,TeV亮非热SNR的示例。我们进行流体动力学模拟耦合非线性DSA和非平衡电离附近的前向冲击波(FS),以面对目前可用的多波长数据。我们发现,与先前使用的SNR RX J1713.7-3946,自洽建模的热X射线线发射与非热连续在我们的一维模型强烈约束的拟合参数,这令人信服地导致一个轻子起源的GeV-TeV的Vela Jr发射的分析类似。这一结论进一步支持应用额外的约束条件,从观察,包括径向亮度分布的SNR壳在TeV的伽马射线,和X射线同步辐射光谱指数的空间变化。我们将讨论我们的模型对下一代望远镜未来观测的影响。
2013-02-19 astro-ph.HE
The Vela-X Pulsar Wind Nebula revisited with 4 years of Fermi-Large Area Telescope observations
船帆座超新星遗迹是距离地球最近的超新星遗迹,包含一颗活跃的脉冲星船帆座脉冲星(PSR B 0833 -45)。这颗脉冲星是中年脉冲星的原型,为明亮的脉冲星风星云(PWN)提供动力,Vela-X,跨越脉冲星以南2° x 3°的区域,并在射电,X射线和非常高能量的伽马射线领域进行观测。费米大面积望远镜(LAT)在任务的第一年就报告了对Vela-X PWN的探测。随后,我们重新调查了这个复杂的区域,并进行了详细的形态和光谱分析,这个源使用4年的费米-LAT观测。这项研究将星云形态分析的阈值从0.8 GeV降低到0.3 GeV,首次允许LAT检查不同的能带。我们描述了最近在这个PWN上获得的结果,并讨论了新检测到的空间特征的起源。
2013-07-20 astro-ph.HE
Hydrodynamic simulations of the interaction of supernova shock waves with a clumpy environment: the case of the RX J0852.0-4622 (Vela Jr) supernova remnant
在所有电磁波段的观测表明,许多超新星遗迹(SNRs)具有非常非球面的形状。这可能是超新星爆炸或恒星周围介质不对称的结果。我们研究产生的不均匀性和混合所产生的元素从这两个来源在多维流体动力学模拟的超新星爆炸波传播到多云的环境。我们对特定SNR Vela Jr(RX J0852.0-4622)进行建模。通过将我们的结果与最近的观测结果进行比较,我们可以限制爆炸的性质。我们发现,大约800年前发生的几个10^{51} erg的高能爆炸与SNR的形状和发射相一致,以及几千年前能量接近10^{51} erg的超新星。
2014-08-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Absorption Line Observations of H$_3^+$ and CO in Sight Lines Toward the Vela and W28 Supernova Remnants
本研究通过观测船帆座与W28超新星遗迹视线方向上的H$_3^+$和CO吸收线,推断宇宙射线电离率为银河弥散云平均值的2-10倍,支持宇宙射线从加速区扩散并提升周围介质电离率的图景。
2023-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Indications of a Si-rich bilateral jet of ejecta in the Vela SNR observed with XMM-Newton
船帆座超新星遗迹显示了几个喷出物,这些喷出物是突出在其主爆炸冲击波前方的碎片状特征。它们似乎是超新星爆炸的“弹片”,弓形激波状的遗迹。其中一块弹片(A)位于残骸的东北边缘,它的X射线光谱显示出高硅丰度,与其他观察到的喷出物碎片形成鲜明对比,这些碎片显示出O,Ne和Mg的丰度增加。我们分析了另一个碎片,它位于弹片A的对面,相对于炮弹的中心,在残骸的西南边界,名为弹片G。我们彻底分析了一个专门的XMM-牛顿观察弹片G通过产生背景扣除和在不同的能量范围内的能量校正的地图,我们补充了空间分辨光谱分析的X射线发射。碎片呈现弓形激波状,其反顶点指向残骸的中心。它的X射线光谱最适合于脱离电离平衡的热等离子体,其中O和Fe含量低,大致为太阳能的Ne和Mg,以及显著高的Si丰度,这需要在~1.85 keV处拟合非常清晰的Si线。其化学成分和光谱特性与位于残骸对面的弹片A的化学成分和光谱特性一致。作为核合成的结果,富含硅的碎片预计将起源于更深的层的祖星相比,喷出物与低Z元素。与周围的喷射物相比,高的速度和密度对比是使弹片A和G超过前向激波所必需的。连接碎片A和G的线几乎正好穿过残骸的膨胀中心,强烈暗示了一个富含硅的喷流-反喷流结构,让人想起在年轻的残骸Cas A中观察到的。
2017-07-17 astro-ph.HE
Search for Continuous Gravitational Waves from the Central Compact Objects in Supernova Remnants Cassiopeia A, Vela Jr. and G347.3-0.5
我们对来自超新星遗迹Vela Jr.的中心致密天体的连续近单色引力波进行了亚阈值后续搜索,仙后座A和SNR G347.3 $-$ 0.5。在这三个目标中,我们研究了引力波频率和频率导数值的最有希望的~ 10,000种组合,基于Einstein@Home搜索LIGO O 1观测运行数据的结果,致力于这些对象。设定选择阈值,以便可以使用新发布的O2运行LIGO数据确认信号。为了达到最佳的灵敏度,我们执行两个单独的后续搜索,在两个不同的延伸的O2数据。只有一个候选者在第一次O2随访调查中幸存下来,与SNR G347.3-0.5中的中央致密物体有关,但尚未最终确认。为了评估可能的天体物理起源,我们使用档案X射线观测和搜索脉冲信号的振幅调制在推定的旋转频率的中子星及其谐波。这是迄今为止对连续引力波候选者进行的第一次广泛的电磁跟踪。未发现显著相关信号。与LIGO O3运行同时进行的新的X射线观测将使对电磁对应物的更灵敏的搜索成为可能。一个集中的引力波搜索O3数据的基础上提供的参数,这里应该很容易能够阐明这个离群值的性质。对LIGO仪器的噪声调查也可能揭示相干污染的存在。
2020-05-13 astro-ph.HE
A detailed look at the thermal and non-thermal X-ray emission from the Vela supernova remnant with SRG/eROSITA
研究利用 SRG/eROSITA 全天巡天数据,通过多波段成像与 500 余区空间分辨光谱,揭示船帆座超新星遗迹的热抛射物、受激波星际介质及延展脉冲星风云辐射特征。
2023-06-19 astro-ph.HE
Deep optical observations of the gamma-ray pulsar PSR J0007+7303 in the CTA 1 supernova remnant
费米大面积望远镜(LAT)发现了一颗无线电静默脉冲星的时间特征,与CTA 1超新星遗迹中心的一个plerion样X射线源RX J0007.0+7302重合。伽马射线脉冲星PSR J 0007 +7303的时间参数(P=315.8 ms;点{P} \sim 3.6 10^{-13} s ^{-1})指向一颗类似船帆座的中子星,其年龄与CTA 1相当。PSR J 0007 +7303的低距离(\sim 1.4 kpc)、星际吸收(A_V \sim 1.6)和相对较高的能量损失率(点{E} \sim 4.5 10^{35} erg s^{-1})使其成为光学随访的合适候选者。在这里,我们提出了PSR J 0007 +7303的深光学观测。在加那利群岛大望远镜(GTC)的图像中没有检测到该脉冲星,其极限为r' \sim 27.6(3 sigma),这是该脉冲星获得的最深值,而威廉赫歇尔望远镜(WHT)的图像产生的极限为V \sim 26.9。我们的r '带极限对应于光发射效率η_{opt}= L_{opt} /点{E} < 9.4 10^{-8}。这个极限比其他船帆座脉冲星的限制更严格,但仍然高于船帆座脉冲星的测量光学效率。我们比较了光学上限与XMM-牛顿X射线光谱的外推,发现光学发射与X射线幂律分量的外推是相容的,与所观察到的不同,例如在船帆座脉冲星中。
2013-01-02 astro-ph.HE
Suzaku Spectroscopy of Vela Shrapnel B
本文介绍了利用朱雀卫星上的XIS对船帆座榴霰弹B的X射线观测。这个弹片是船帆座超新星遗迹的主爆炸波冲击波阵面之外突出的几个类似喷出物碎片的特征之一。弹片B的光谱是很好地代表了一个单一的温度薄的热等离子体在非平衡电离状态。O,Ne和Mg的元素丰度被发现是显着高于太阳的值,支持的弹片B起源于超新星喷出物。O、Ne和Mg相对于Fe的丰度在其太阳值以上增强,而Si相对于Fe的丰度在其太阳值。这一丰度模式与D型弹片相似,只是较轻元素的增加不那么显著,这表明B型弹片与星际介质的混合范围更广。ISM的贡献被认为在尾部区域更大,因为那里的某些元素的绝对丰度相对于弹片头部的绝对丰度被耗尽。
2009-02-20 astro-ph.HE
GeV gamma-ray emission in the field of the shell-type supernova remnant Vela Jr revisited
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science centre for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-Sen University(中山大学粤港澳大湾区CSST科学中心);Department of Astronomy, Yunnan University(云南大学天文学系);Key Laboratory of Astroparticle Physics of Yunnan Province(云南省天体物理重点实验室);School of Science, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University(中山大学深圳校区理学院);School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
利用15年费米卫星数据重新分析vela Jr的GeV伽马射线发射,发现其形态由掩码H.E.S.S.壳模板最佳描述,表明嵌入的脉冲星风 nebula贡献较小。GeV谱由硬幂律拟合,连接到TeV谱,提供新的同步辐射约束,并通过混合模型支持混合起源。
2026-04-13 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray emission from young supernova remnants: hadronic or leptonic?
关于年轻超新星遗迹的伽马射线发射的性质的争论仍然是开放的。将这种辐射归因于强子过程而不是轻子过程,将为质子和原子核的加速提供证据,这一事实将符合非常流行的(但未被证实的)范式,即超新星遗迹是银河系宇宙射线的来源。在这里,我们讨论这个问题,特别关注研究得最好的伽马射线明亮的超新星遗迹:RX~J1713.7-3946。
2015-02-02 astro-ph.HE
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合,可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较,可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性,因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明,SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸,SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
Modeling supernova remnants: effects of diffusive cosmic-ray acceleration on the evolution, application to observations
我们提出了超新星遗迹演化的数值模型,使用新版本的流体动力学代码SUPREMNA。我们在程序中加入了宇宙线扩散方程,采用双流体近似。我们研究了不同宇宙线加速效率和扩散系数的模拟超新星遗迹的动力学。我们比较的数值模型与观测数据的第谷和SN 1006超新星遗迹。我们发现模型再现了观测到的爆炸波,接触不连续性和反向冲击波的两个遗迹的位置,从而使我们能够估计宇宙射线粒子的贡献到总压力和宇宙射线的能量损失在这些超新星遗迹。我们推导出在第谷超新星遗迹中由于宇宙射线逃逸而损失的能量约占动能通量的10-20%,在SN 1006中约占20-50%。
2011-05-30 astro-ph.HE
Progenitors of Recombining Supernova Remnants
通常的超新星遗迹要么有电离等离子体,要么有处于碰撞电离平衡的等离子体,即,电离温度低于或等于电子温度。然而,重组超新星遗迹的存在,即,超新星遗迹的电离温度高于电子温度,最近得到证实。一个建议的方法是在超新星爆炸时有一个致密的星周介质,以使超新星遗迹中的等离子体重新组合。如果星周介质足够致密,在超新星遗迹演化的早期阶段就可以建立碰撞电离平衡,激波离开致密星周介质后发生绝热冷却,使电子温度低于电离温度。我们研究了几个超新星祖先周围的星周介质,并显示哪些超新星祖先可以有一个星周介质,这是足够密集的,以建立碰撞电离平衡后不久爆炸。我们发现,红超巨星(特别是大质量红超巨星)周围的星周介质和密度足以形成IIn型超新星的星周介质在爆炸后不久就能建立碰撞电离平衡,并能演化为重组超新星遗迹。沃尔夫-拉叶星和白矮星有可能重组超新星遗迹,但预计比例非常小。由于红超巨星爆炸的发生率远高于IIn型超新星,因此重组超新星遗迹的主要祖先可能是红超巨星。
2012-03-26 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Supernova Remnants
我们回顾了关于超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的主要观测和理论事实,讨论了赞成和反对宇宙射线和超新星遗迹之间联系的论点,即所谓的银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例。讨论了扩散激波加速机制模型的最新进展,重点讨论了磁场放大、比氢重的原子核加速、星周环境中中性粒子的存在等因素的作用。本文还讨论了在费米-LAT望远镜和切伦科夫望远镜时代超新星-宇宙线联系的状况。
2010-12-22 astro-ph.HE
Supernova remnants: the X-ray perspective
超新星遗迹是美丽的天文物体,也具有很高的科学兴趣,因为它们提供了超新星爆炸机制的见解,因为它们可能是银河系宇宙射线的来源。X射线观测是研究超新星遗迹的重要手段,特别是近20年来X射线成像光谱学的发展,极大地提高了人们对超新星遗迹的认识。它使绘制新的核合成产物成为可能,并导致识别出在激波前沿附近发射X射线同步辐射的区域。本文综述了超新星遗迹X射线辐射的所有相关方面,并将其纳入超新星爆炸性质和超新星遗迹的物理和演化的背景中。这篇评论的前半部分有更多的教程风格,并讨论了超新星遗迹物理学和热和非热X射线发射的基础知识。后半部分回顾了最近的进展,讨论的主题有核心坍塌和热核超新星遗迹,SN 1987 A,成熟超新星遗迹,混合形态遗迹,包括最近发现的过电离在其中一些讨论,最后X射线同步辐射及其对粒子加速和磁场的后果。
2012-01-03 astro-ph.HE
Deep Einstein@Home search for Continuous Gravitational Waves from the Central Compact Objects in the Supernova Remnants Vela Jr. and G347.3-0.5 using LIGO public data
利用Einstein@Home分布式计算和LIGO O2/O3公开数据,对超新星遗迹Vela Jr.和G347.3-0.5中心致密天体进行深度连续引力波搜索,未发现显著信号,并设定了迄今最强的引力波幅度上限。
2024-09-02 astro-ph.HE gr-qc
Gamma-Ray Emission from Supernova Remnants and Surrounding Molecular Clouds
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。对超新星遗迹和相关分子云的伽马射线观测已经在几个场合被用来测试(到目前为止相当成功)这个流行的假设。尽管如此,宇宙射线起源问题的结论性解决方案仍然缺失,需要进一步的观测和理论努力。本文简要回顾了这些研究的现状。
2016-10-19 astro-ph.HE
The Supernova -- Supernova Remnant Connection
超新星的前身系统、环境和爆炸动力学的许多方面都很难在银河系外的距离上进行研究,因为它们被观测为未解决的来源。另外,我们银河系和大小麦哲伦星云中的年轻超新星遗迹提供了解析、测量和跟踪恒星喷出物的机会,但已知的少数超新星遗迹表现出广泛不同的性质,反映了它们的母爆发和局部星周和星际环境的多样性。补充超新星和超新星遗迹研究的一种方法是在恒星爆炸的两个独立阶段之间建立强有力的经验联系。本文简要回顾了超新星-超新星遗迹关联研究的最新进展,特别关注通过对“中年”(10-100年)超新星和年轻(< 1000年)超新星遗迹的研究所取得的关联。我们强调了这种方法如何能够独特地为超新星研究的几个关键领域提供信息,包括爆炸混合的起源,高速射流以及喷出物中尘埃的形成。
2017-01-04 astro-ph.HE
Vela pulsar wind nebula x-rays are polarized to near the synchrotron limit
脉冲星风星云是由相对论电子和正电子的流出物在冲击波前沿撞击周围的超新星遗迹或星际介质而形成的。船帆座脉冲星风星云由一颗年轻的脉冲星(B 0833 -45,年龄11 kyr)提供动力,位于一个名为船帆座X的扩展结构内,该结构本身位于超新星遗迹内。之前的X射线观察显示了两个明显的弧线,被喷流和反喷流一分为二。射电图显示,在星云的外部区域有60%的高线性偏振。在这里,我们报告的X射线观测星云的内部,其中偏振可以超过60%的前沿,这接近理论极限的同步辐射可以产生什么。我们推断,与超新星遗迹的情况相反,脉冲星风星云中的电子在高度均匀的磁场中被加速,几乎没有湍流。
2023-03-22 astro-ph.HE
Modeling the interaction of thermonuclear supernova remnants with circumstellar structures: The case of Tycho's supernova remnant
完善的Ia型遗迹第谷超新星(SN 1572)揭示了不一致的环境介质密度估计的基础上测量的动力学或X射线发射特性。这种差异可以通过假设超新星遗迹(SNR)冲击波最初通过恒星风气泡移动,但目前正在均匀的星际介质中以相对较低的密度发展来解决。我们调查这种情况下,结合流体动力学模拟的风损失阶段和超新星遗迹的演变与耦合的X射线发射模型,其中包括非平衡电离。对于爆炸模型,我们使用众所周知的W7爆燃模型和延迟爆轰模型,之前已证明该模型与第谷SNR的X射线发射具有良好的拟合。我们的模拟证实,一个均匀的环境密度不能同时再现动力学和X射线发射特性的第谷。相比之下,认为残骸是在一个密集的,但很小的,风泡的模型再现合理以及测量的X射线发射光谱和第谷的SNR的扩展参数。最后,我们讨论了可能的质量损失的情况下,单和双退化模型,可能会形成这样一个小的密集的风泡。
2013-07-30 astro-ph.HE
Supernova 1987A: a Template to Link Supernovae to their Remnants
超新星遗迹的辐射反映了超新星前身和周围环境的性质。然而,残留物的复杂形态阻碍了这两种贡献的解开。在这里,我们的目标是确定SN 1987 A在其残骸的X射线发射上的印记,并限制超新星周围环境的结构。我们进行了高分辨率的流体动力学模拟描述SN 1987 A后不久,核心崩溃和以下的三维膨胀的残余物之间的第1天和15000天后的超新星。我们证明,在前250天的演化过程中再现SN 1987 A的主要观测数据的物理模型也再现了随后膨胀的残骸的X射线发射,从而弥合了超新星和超新星遗迹之间的差距。通过模型计算结果与观测值的比较,我们将爆炸能量限定在$1.2-1.4\times 10^{51}$ ~erg范围内,将包络质量限定在$15-17 M_{\odot}$范围内。我们发现,在早期的时代(<15年)的X射线光变曲线和光谱的形状反映了外部喷出物的结构:我们的模型再现的意见,如果最外层的喷出物有一个爆炸后的径向分布密度近似的指数$α= -8$的幂律。在后期,X射线光变曲线和光谱的形状反映了SN 1987 A周围星云的密度结构。这使我们能够确定多热X射线发射的起源,从残余物与环境相互作用的影响中解开超新星对残余物发射的印记,并限制星云的前超新星结构。
2015-08-10 astro-ph.HE
Supernova Remnant Shock - Molecular Cloud Interactions: Masers as tracers of hadronic particle acceleration
我们回顾了通过冲击波激发的氢氧脉泽发现的与分子云有强相互作用的星系超新星遗迹。这些遗迹优先发现在已知的GeV和TeV的超新星遗迹检测。有人认为,脉泽跟踪强子粒子加速的网站。我们讨论了什么是已知的物理条件,这些冲击区,我们介绍了一个潜在的新的脉泽示踪剂,用于确定宇宙线加速的网站。这篇评论包括一个相当完整的参考书目,为研究人员新的主题冲击激发脉泽和超新星遗迹。
2011-08-27 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy gamma-ray domain: the role of the Cherenkov telescope array
超新星遗迹通常被认为是银河系宇宙射线最可能的来源。这一观点得到了越来越多的证据的支持,这些证据表明,在超新星遗迹冲击中发生了粒子加速。在TeV范围内的观测特别有助于增加对机制的理解,但超新星遗迹冲击的粒子加速的许多方面仍然存在争议。切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个物体进行单独研究之外,将这些物体作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数,并增加我们对所涉及机制的理解。
2018-03-16 astro-ph.HE
Can supernova remnants accelerate protons up to PeV energies?
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的来源。在这个框架内,扩散冲击加速必须在这些物体中运行,并将质子一路加速到PeV能量。为此,需要在冲击处显著放大磁场。本文的目的是研究超新星遗迹加速PeV质子的能力。我们提出了分析估计的最大能量加速质子在超新星遗迹冲击场放大的各种假设。我们表明,加速到PeV的能量是有问题的,在所有的情况下考虑。这意味着,要么是一种不同的(更有效的)场放大机制在超新星遗迹激波中起作用,要么是PeV能量范围内的银河系宇宙射线源应该在其他地方寻找。
2016-10-24 astro-ph.HE
Numerical Code for Fitting Radial Emission Profile of a Shell Supernova Remnant
在壳层超新星遗迹的两个简单模型的情况下,从理论上导出了表面亮度分布和通量密度的表达式。这些模型是:一个均匀的光学薄发射壳恒定发射率和一个同步辐射源与径向磁场壳。交互式数据语言(IDL)的代码拟合理论推导出的发射轮廓假设这两个模型的平均配置文件的壳超新星遗迹从无线电观测已被写入。
2012-01-04 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnant/molecular cloud associations
对超新星遗迹中的分子云进行γ射线观测被认为是解决宇宙射线起源问题的最有希望的途径之一。在这里,我们简要回顾了该领域的地位,特别强调的理论和现象学方面的问题。
2015-04-22 astro-ph.HE
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测,但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定,并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外,从超新星遗迹逃逸后,宇宙射线与周围的气体相互作用,在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测,以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测,现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架,因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献,但最高能量除外。
2018-07-25 astro-ph.HE
A catalogue of 294 Galactic supernova remnants
本文提供了一个包含294个银河系超新星遗迹(SNRs)的修订目录,以及一些简单的统计数据。该目录比上一版本(2009年)多了20个条目,增加了21个新的残留物,并删除了一个物体,因为它已被确定为HII区域。
2014-09-02 astro-ph.HE
A supernova remnant associated with a nascent black hole low-mass X-ray binary
当大质量恒星的核心坍缩成黑洞时,释放出的能量往往会引发爆炸,从而产生超新星遗迹。黑洞具有有限的可观测窗口,因此很少被发现与超新星遗迹有关。分析多信使数据,我们表明,MAXI J1535-571是恒星爆炸产生的黑洞,产生了超新星遗迹G323.7-1.0,使其成为第一个案例之间的关联黑洞低质量X射线二进制和超新星遗迹。考虑到这种联系,我们可以从我们的模型中推断出,祖先系统是一个近距离双星,其主星的初始质量约为。23-35个太阳质量,伴星质量小10倍。
2020-10-29 astro-ph.HE
Progenitor's signatures in Type Ia supernova remnants
Ia型超新星的遗迹可以提供有关其祖先历史的重要线索。我们讨论了两个观察到的超新星遗迹(SNR),据信它们是由Ia型超新星造成的,并使用各种工具来阐明可能的祖先历史。我们发现开普勒的信噪比与一个由白矮星和AGB星组成的共生双星祖先是一致的。我们的水力模拟可以重现所观察到的运动学和形态学特性。对于第谷的残骸,我们使用的X射线光谱和运动学的特点,表明喷出物可能与致密的拱星气体相互作用。
2011-11-03 astro-ph.HE
Supernova Remnants as Clues to Their Progenitors
超新星塑造了星际介质,化学上丰富了它们的宿主星系,并产生了强大的星际冲击,推动了未来几代恒星的形成。超新星事件产生的冲击波就像一台时间机器,探测到了前身系统的质量损失历史,可以追溯到爆炸前的$\sim$ 10 000年,而超新星遗迹则探测到了恒星演化的更早阶段,与前身系统更早演化过程中排出的物质相互作用。在本章中,我们将回顾超新星遗迹的观测如何使我们能够推断出祖先系统的基本性质。我们将提供详细的例子,说明残骸的整体特征,如化学成分和动力学,如何使我们能够推断祖先进化的性质。在本章的后半部分,我们将展示如何将这种练习从单个物体扩展到SNR作为物体的类别,以及如何在核心坍缩和热核超新星遗迹的动力学和光谱特征中存在明显的分叉。在本章结束时,我们将讨论大质量恒星建模的最新进展,以及超新星及其残余物的可观测性质的含义。
2017-02-10 astro-ph.HE
XMMU J050722.1-684758: Discovery of a new Be X-ray binary pulsar likely associated with the supernova remnant MCSNR J0507-6847
利用XMM-Newton X射线观测发现了一颗新的高质量X射线脉冲双星XMMU J050722.1-684758,它可能与大麦云中的超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847有关。从Be X射线双星XMMU J050722.1-684758中发现了周期为570 s的脉冲,证实了它是一颗HMXB脉冲星。HMXB位于超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847的几何中心附近(距离中心0.9弧分),支持XRB-SNR关联。超新星遗迹的估计年龄为43-63 kyr,这表明是一个中年到老年的超新星遗迹。超新星遗迹的大直径加上光学和无线电方面缺乏独特的壳对应物,表明SNR正在扩展到超级气泡N103的致密环境中。中子星的估计磁场强度是$B\gtrsim10^{14}$ G,假设自旋平衡条件,这是预期从估计的年龄的母残骸,并假设测量的质量吸积率始终保持不变。
2021-03-05 astro-ph.HE
On the search for Galactic supernova remnant PeVatrons with current TeV instruments
关于银河系宇宙射线起源的超新星遗迹假说已经通过了几次测试,但是超新星遗迹pevatron的确定仍然是缺失的,被认为是证明该假说的决定性步骤。虽然人们对在多TeV范围内工作的下一代仪器寄予了很大的希望,但目前在TeV范围内工作的伽马射线仪器有可能查明这些物体,或者很可能为下一代仪器确定一些有希望的目标。从假设超新星遗迹确实是银河系宇宙射线的来源,因此必须是pevatron的一部分,他们的生命周期,我们调查的能力,目前的仪器来检测这样的对象,或确定最有希望的候选人。
2018-03-26 astro-ph.HE
Swift/BAT detection of hard X-rays from Tycho's Supernova Remnant: Evidence for Titanium-44
我们报告斯威夫特/BAT调查观测第谷的超新星遗迹,在104个月内执行的任务的发射。在低于50 keV时检测到具有高显著性(>10 sigma)的残余物。我们检测到显着的硬X射线发射在60-85千电子伏波段,以上的连续水平预测一个简单的同步加速器模型。观测到的过剩的位置与放射性钛-44的线发射一致,到目前为止只报道了II型超新星爆炸。我们讨论的背景下,银河系的超新星率,和Ia型超新星的核合成这些结果的影响。
2014-11-04 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of the Young SuperNova Remnant Tycho
经过近三年的巡天数据采集,\emph{Fermi} -LAT探测到了朝向第谷超新星遗迹(SNR)的$γ$射线发射。第谷超新星是银河系中最年轻的遗迹之一,起源于公元1572年的Ia型超新星。从400 MeV到100 GeV的$γ$射线积分通量为(3.5 $\pm1.1_{stat}\pm0.7_{syst}$)$\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,光子指数为2.3 $\pm0.2_{stat}\pm0.1_{syst}$ .
2011-08-04 astro-ph.HE
Efficiencies of Magnetic-Field Amplification and Electron Acceleration in Young Supernova Remnants: Global Averages and Kepler's Supernova Remnant
在强烈的天体物理冲击波中,粒子加速到超热能是一种普遍的现象,通常用扩散冲击加速来解释。这样的冲击也可以放大上游的磁场,远远超过简单的压缩。所涉及的复杂等离子体物理过程通常通过假设冲击将其能量的一部分$ε_e$投入快速粒子,另一部分$ε_B$投入磁场来参数化。超新星、超新星遗迹和伽玛射线爆发等地的冲击波模型通常假设这些分数的典型值,假定它们在时间上保持不变。然而,很少有足够的属性的源是独立的约束,ε的值可以直接推断。超新星遗迹(SNRs)可以提供这种情况。在这里,我们总结的结果,从全球拟合的空间积分发射在六个年轻的信噪比,发现$10^{-4} \le ε_e \le 0.05$和$0.001 \le ε_B \le 0.1$。这些巨大的变化可能归因于这些SNRs的不同年龄和环境,因此我们对开普勒超新星的一个遗迹进行了详细的分析。这两个ε可以在激波周围的七个不同位置确定,我们发现这两个ε的范围甚至更大,它们的比值也更大(因此与激波能量本身无关)。我们的结论是,未知因素对这两个过程的效率有很大的影响。需要探索激波的垂直性、上游中性分数或其他可能性,而假定ε为固定值的计算应被视为临时性的。
2021-06-21 astro-ph.HE
Distances to Two Galactic Supernova Remnants: G32.8-0.1 and G346.6-0.2
利用银河系自转曲线导出的银河系超新星遗迹(SNR)G32.8 $-$ 0.1的近运动学距离为5.5kpc,远运动学距离为8.8kpc。本文通过求解壳型残留物在绝热相和辐射相的方程组,确定了残留物的距离为8.8kpc。对于SNR G346.6 $-$ 0.2,我们确定其距离也是较远的11 kpc,而不是较近的5.5 kpc。
2009-09-02 astro-ph.HE
A new nearby PWN overlapping the Vela Jr SNR
PSR J 0855 -4644是一颗高能脉冲星(Edot = 1.1x10^36 erg/s,P=65 ms),由帕克斯多波束巡天在超新星遗迹RX J0852.0-4622(又名船帆座)东南边缘附近发现。脉冲星的位置与X射线和TeV伽马射线的增强在空间上一致,这可能代表它的脉冲星风星云(PWN)。我们用XMM-牛顿观测揭示了脉冲星的X射线对应物以及周围的扩展发射,从而证实了PWN的建议。脉冲星的X射线吸收柱密度与12 CO观测值(追踪致密气体)的比较被用来推导脉冲星距离的上限(d< 900 pc),并讨论脉冲星与Vela Jr SNR的可能关联。这种新的距离估计意味着脉冲星就在附近,因此可能对观测到的宇宙射线轻子(e-/e+)光谱有很大贡献。
2011-09-20 astro-ph.HE
The First VLBI Image of the Young, Oxygen-Rich Supernova Remnant in NGC 4449
我们报告灵敏的1.4 GHz VLBI射电观测异常明亮的超新星遗迹SNR 4449-1在星系NGC 4449,这给了我们第一个很好的解决这个对象的图像。残骸的射电形态由两个近似平行的明亮脊组成,这表明它与许多更古老的银河系超新星残骸的桶形相似,也可能与SN 1987 A相似。残余物的角度范围为65 x 40 mas,相当于(3.7 x 2.3)x 10^{18}(D/3.8 Mpc)cm。我们还提出了一种新的,高信噪比的光谱。通过比较残骸的线性尺寸和从光学线测量的最大速度,以及使用历史图像的限制,我们得出结论,超新星爆炸发生在1905年至1961年之间,可能在1940年左右。因此,残留物的年龄可能约为70岁。我们发现SNR 4449-1的冲击波可能仍然与星周介质而不是星际介质相互作用。
2010-07-22 astro-ph.HE
An explanation for the peculiar periphery of supernova remnant G309.2-0.6
超新星遗迹(SNR)G309.2-0.6有一个特殊的射电形态,在西南和东北方向有两个明亮的耳朵,尽管耳朵外面的主壳大致是圆形的。基于早期的建议,超新星喷出物有一个额外的能量喷流分量,解决了使用三维流体动力学(HD)模拟的遗迹的动力学演化,以调查周边的遗迹的形成。假设喷出物的动能为$10^{51}$ \,erg,质量为$3~\mathrm{M}_{\odot}$,在均匀的环境介质中演化时间为$\sim 4000$ \,yr,喷流分量具有圆柱对称性,半开角为$10^\circ$,结果表明,喷流中包含的能量约为整个喷出物的动能的$10-15\%$,以再现检测到的轮廓。这项研究支持残骸起源于喷流驱动的核心坍缩超新星。
2018-07-28 astro-ph.HE
The Impact of Progenitor Mass Loss on the Dynamical and Spectral Evolution of Supernova Remnants
现在有大量的证据表明,一些核心坍缩超新星的祖先在爆炸前经历了增强或极端的质量损失。这种质量损失的印记可以在核心坍缩后数天到数年的时间尺度上在膨胀的冲击波的光谱和动力学中观察到,并且在超新星演化到残余阶段之后,光谱和动力学演化的影响可能会持续很长时间。在本文中,我们提出了第一次,在很大程度上自洽的端到端的模拟大质量恒星的演化,从主序前,通过核心崩溃,并进入残余阶段。我们提出了三个模型,比较和对比祖质量损失的历史如何影响的动力学和光谱演化的超新星和超新星遗迹。我们研究了一个模型,其中只包括稳定的质量损失,一个模型与增强的质量损失超过一段时间的$\sim$ 5000年前核心崩溃,和一个模型与极端的质量损失超过一段时间的$\sim$ 500年前核心崩溃。这些模型并不是为了解决任何特定的超新星或超新星遗迹,而是为了强调祖先进化在超新星和超新星遗迹的可观测质量中所起的重要作用。通过比较这三种不同的祖先演化方案,我们发现,在后期阶段(在核心碳燃烧期间和之后)的质量损失可以有一个深刻的影响的动力学和光谱演化的超新星遗迹几个世纪后的核心崩溃。
2017-08-16 astro-ph.HE
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹(SNRs),在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中,宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比,质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器,它不仅能加速质子,而且能加速比例合适的重核,重核的最大能量应该是质子的原子质量(Z)倍。在这项工作中,我们调查的影响,在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明,能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分,而不是纯质子来解释观察,其次,如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量,而不是200 TeV的能量,如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分,如切伦科夫望远镜阵列(CTA)。
2017-06-07 astro-ph.HE
Revisiting the evolution of nonradiative supernova remnants: A hydrodynamical-informed parameterization of the shock positions
了解超新星遗迹壳层随时间的演化是至关重要的。这样的理解对于建立可靠的超新星遗迹壳与它可能包含的任何脉冲星风星云相互作用的动力学模型至关重要。在这里,我们进行了大量的研究参数空间的一维球对称演化的超新星遗迹,伴随着它的分析分析。假设,像往常一样,一个喷出物的密度分布与幂律的核心和信封,和一个统一的环境介质,我们提供了一套高精度的近似超新星遗迹的主要结构特征的演变,如反向和正向冲击和接触不连续性。我们将我们的结果与以前采用的近似值进行比较,表明现有的简化处方很容易导致较大的误差。特别是,在脉冲星风星云建模的背景下,需要对超新星遗迹反向激波进行准确的描述。我们还深入研究了自相似的解决方案的初始阶段的演变,当反向冲击传播通过信封的喷出物。由于这些自相似解是精确的,但不是完全解析的,我们在这里也提供了高精度的近似。
2021-09-08 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnants in the Galaxy
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。虽然这个猜想非常流行和强大,但仍然需要一个结论性的证明。对这一观点最有力的支持可能是在伽马射线中观察到超新星遗迹的事实,这确实是被认为是在激波处加速的宇宙射线与周围气体之间强子相互作用的结果。然而,在大多数情况下,轻子过程也可以解释观测到的伽马射线发射。这意味着伽马射线的探测并不一定意味着超新星遗迹加速了宇宙射线质子。为了克服这种简并性,人们研究了单个超新星遗迹的多波长辐射(从射电到伽马射线),在少数情况下,伽马射线辐射可以归因于两种过程之一(强子或轻子)。在这里,我们采取了不同的方法,而不是一个个案的研究,我们的目标是人口的研究,我们计算的超新星遗迹,预计将被视为在TeV伽马射线以上的给定通量的假设下,这些对象确实是宇宙射线的来源。这里发现的预测与当前的观测结果吻合良好,从而为银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例提供了一种新的一致性检查。此外,还暗示了超新星遗迹中产生的粒子谱比E^-2陡得多。最后,我们预计H.E.S.S.在银道面的调查中,应该表现出以强子过程(即中性π衰变)为主的伽马射线发射。轻子辐射在强子辐射中占主导地位的残留物的比例取决于物理参数的假设值,可以高达大约一半。
2013-02-08 astro-ph.HE
DEM L241, a Supernova Remnant containing a High-Mass X-ray Binary
钱德拉天文台对大麦云云超新星遗迹DEM L241的观测揭示了一个内部未分辨的源,它可能是一个吸积动力双星。光学对应物是一颗O 5 III(f)型恒星,使其成为轨道周期可能为数十天的高质量X射线联星(HMXB)。从残余物内部的发射是热的,并且光谱信息用于导出热物质的密度和质量。残余物的伸长是不寻常的,并讨论了可能的原因。这颗前身恒星的质量可能大于25个太阳质量
2012-08-07 astro-ph.HE
The supernova remnant CTB 37B and its associated magnetar CXOU J171405.7-381031: evidence for a magnetar-driven remnant
在这封信中,我们讨论了候选磁星CX171405.7 -381031与超新星遗迹CTB 37 B的关联。最近检测到的对象的周期导数允许一个年轻的特征年龄的估计只有$\sim 1000 yr$。该值太小以至于甚至与残余$\geq 10 pc$的最小半径(对应于$10.2 \pm 3.5 kpc$的估计距离的{ \it下限}的值)不兼容,除非真实距离碰巧甚至小于下限。我们认为,一个一致的情况下,残留的起源,其中后者是由一个年轻的磁星注入的能量供电,确实是更准确地解释年轻的年龄,并指出其非标准(即磁星驱动)的性质。
2011-04-14 astro-ph.HE
Parameterizing the Supernova Engine and its Effects on Remnants and Basic Yields
核心坍缩超新星科学现在正进入一个引擎模型开始进行定性和定量预测的时代。虽然支持核心坍缩超新星的对流引擎的证据不断增加,但很难对这种引擎进行定量限制。一些研究对对流引擎的残留物分布做出了具体的预测,但结果在不同的群体之间存在差异。在这里,我们对超新星引擎使用了广泛的参数化,以了解不同研究之间的差异。有了这个更广泛的模型集,我们将误差线放在爆炸发动机的不确定性的残余质量和基本产量上。我们发现,即使只有3个祖先和一个狭窄的爆炸能量范围,我们可以产生广泛的残余质量和核合成产额。
2017-12-09 astro-ph.HE
Intertwined birth and death: a Herbig-Haro outflow resolves the distance to Vela Junior
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Australian National University(澳大利亚国立大学);Haverford College(哈弗福德学院);Towson University(陶森大学);National Chengchi University(国立政治大学)
通过赫比格-哈罗喷流解开了Vela Junior的距离,揭示其在稀疏介质中扩展的特性,修正了距离并影响其能量预算和演化。
2025-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
MUSE observations of the optical nebula surrounding the central compact object in the Vela Junior Supernova Remnant
本文利用MUSE积分场光谱首次对船帆座Jr超新星遗迹中CCO周围的光学星云进行空间分辨研究,发现其[N II]发射异常强且与Hα弧状结构不重合,提示该CCO可能源于一颗未形成黑洞的非常大质量恒星。
2023-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR