A long-duration gamma-ray burst with a peculiar origin
一般认为,长持续时间的伽马射线暴(GRB)与大质量恒星的核心坍缩有关,而短持续时间的GRB则与致密双星的合并有关。然而,越来越多的观察表明,古怪的伽玛暴确实存在,并且需要多个标准(即时发射特性,超新星/千新星协会和宿主星系特性)而不仅仅是爆发持续时间来对伽玛暴进行物理分类。先前报道的长持续时间爆发,GRB 060614,可以被看作是一个短的GRB与延长发射,如果它是在一个更大的距离观察,并与一个kilonova的功能。因此,它属于I型(致密星合并)伽玛暴类别,很可能是双星中子星合并的起源。在这里,我们报告了一个特殊的长持续时间伽马射线暴,GRB 211211 A,其瞬发发射特性在许多方面不同于所有已知的I型伽玛暴,但它的多波段观测表明一个非大质量恒星的起源。特别是,在光学和近红外波长的显着过量发射已被发现,这类似于在一些I型伽玛暴中观察到的千诺瓦发射。这些观测结果指向了一种新的伽玛射线暴祖先类型。一个方案调用白矮星-中子星合并后的磁星引擎合并提供了一个自洽的解释,所有的观察,包括即时伽马射线,早期X射线余辉,以及发动机喂养kilonova排放。
2022-10-04 astro-ph.HE
Fueling lobes of radio galaxies: statistical particle acceleration and the extragalactic gamma-ray background
费米最近发现了最近的射电星系半人马座A的叶中的伽马射线辐射,这意味着至少存在伽马~ 10^5 - 10^6的高能电子。这些高能电子被用来解释观测到的伽马射线辐射,即宇宙微波背景(IC/CMB)的逆康普顿辐射;这是被广泛接受的描述射电星系叶X射线辐射的方案。在这封信中,我们考虑了FR II射电星系的巨大射电瓣,表明有可能将电子保持在γ ~ 10^5 - 10^6的能量,假设加速方案(由湍流磁场驱动)可以补偿辐射损失。此外,我们认为,由于IC/CMB发射FR II的瓣显示其相关性在千电子伏至兆电子伏的能量范围内的弥漫河外伽玛射线背景的贡献。
2011-02-03 astro-ph.HE
The peculiar physics of GRB 170817A and their implications for short GRBs
与LIGO双星中子星合并事件GW170817相关的GRB170817A的意外发现对目前对短伽马射线暴(GRBs)发射物理的理解提出了挑战。事件的低光度,但类似的峰值能量相比,标准的短伽玛射线暴是很难解释与目前的模型,挑战我们的理解伽玛射线暴的排放过程。发射模型调用同步辐射从电子加速冲击和光球发射是特别具有挑战性的解释,这爆发。
2017-10-22 astro-ph.HE
Synchrotron Gamma-Ray Emission Model of the Giant Outburst of Quasar 3C 279 in 2015 June: Fast Reconnection or Stochastic Acceleration with Electromagnetic Cascade?
我们使用随时间变化的数值模拟测试了2015年6月观测到的blazar 3C 279非常明亮的伽马射线耀斑的同步辐射场景。高达100的体洛伦兹因子可以使同步加速器的最大能量超过GeV的能量范围。我们发现两种可能的解决方案的X射线到伽马射线光谱。一种是具有硬幂律指数的瞬发电子注入模型,正如磁重联模型所建议的那样。由于次级电子-正电子对,太强的磁场会产生太亮的同步加速器X射线通量。即使在瞬发电子注入模型中,坡印廷通量光度也至多与伽马射线或电子光度相当。另一个模型是随机加速模型,它导致了一个非常独特的图片伴随着电磁级联和再加速的次级电子-正电子对。在这个模型中,与伽马射线和电子相比,磁场的能量预算非常低。
2020-01-29 astro-ph.HE
Study of high-energy particle acceleration in Tycho with gamma-ray observations
超新星遗迹(SNRs)的伽马射线辐射可以提供一个独特的窗口来观察宇宙射线加速,据信发生在这些物体中。第谷是研究强子宇宙射线加速和相互作用的特别好的目标,因为它是一个年轻的Ia型SNR,在其他波长下得到了很好的研究,并且它位于相对干净的环境中。几种不同的理论模型已经提出来解释从无线电到费米-LAT在GeV和VERITAS在TeV检测到的伽马射线发射的第谷宽带光谱能量发射。我们将提出一个更新的高能伽玛射线研究第谷与$\sim150$小时的VERITAS和$\sim77$个月的费米-LAT观测,这代表了约两个因素的增加曝光比以前公布的数据。VERITAS数据还包括使用升级相机的曝光,这使得有可能将TeV测量扩展到更低的能量,这要归功于其改进的低能量灵敏度。我们将解释这些意见的背景下,粒子加速在第谷和拟议的排放模型。
2015-08-28 astro-ph.HE
Black Hole Lightning from the Peculiar Gamma-Ray Loud Active Galactic Nucleus IC 310
附近的活跃星系IC 310位于英仙座星系团的外围,是一个明亮且可变的多波长发射器,从射电状态到超过100 GeV的非常高的伽马射线能量。最初,IC 310的核心被归类为射电星系。然而,对多波长发射的研究显示了一些与耀变体和射电星系相似的性质。2012年底,我们组织了第一次同期多波长活动,包括无线电、光学、X射线和伽马射线仪器。在这次活动中,2012年11月,MAGIC望远镜探测到了IC 310的异常明亮的耀斑,其平均通量水平达到了1 TeV以上的蟹状星云,其硬光谱能量超过了20年。夜间的光变曲线显示出一系列强烈的爆发,其通量倍增的时间尺度快至几分钟。快速的变化限制了伽马射线发射区的大小小于其中心黑洞引力半径的20%。这挑战了通常用于解释活动星系伽马射线辐射的激波加速模型。在这里,我们将介绍更多关于MAGIC数据的细节,并讨论几种可能的替代排放模型。
2015-08-20 astro-ph.HE
A peculiar low-luminosity short gamma-ray burst from a double neutron star merger progenitor
双中子星(DNS)并合事件是产生短伽马射线暴(sGRB)和高频引力波(GW)的候选源。2017年8月17日,LIGO-Virgo引力波探测器网络(GW 170817)和NASA { \it Fermi}空间望远镜上的伽马射线监测器(GRB 170817 A)都探测到了这样一个巧合事件。在这里,我们表明,该sGRB的通量和光谱峰值能量落入已知sGRB的分布的较低部分。它的峰值各向同性光度异常低。高于该光度的估计事件率密度至少为$190^{+440}_{-160} {\rm Gpc^{-3} \ yr^{-1}}$,其接近但仍低于DNS合并事件率密度。这一事件可能起源于从大视角观察的结构射流。在{ \it Fermi}档案数据中也有类似的微弱软伽玛暴,其中一小部分可能属于附近的低光度sGRB的新种群。
2018-01-04 astro-ph.HE
Time-Dependent Electron Acceleration in Pulsar Wind Termination Shocks: Application to the 2007 September Crab Nebula Gamma-Ray Flare
2007年9月,蟹状星云展示了一个明亮的伽马射线耀斑,能量范围在GeV,由AGILE探测到。在>160 MeV处观测到的辐射表明辐射电子的能量超过了经典的同步辐射反应极限,因此对天体物理环境中电子加速的经典模型提出了严重的挑战。在本文中,我们应用我们最近开发的时间依赖性的自相似分析模型描述静电加速爆炸重联区域周围的脉冲星风终止冲击2007年9月耀斑。这一事件的独特之处在于它既表现出长持续时间的“波”,又表现出短持续时间的“子耀斑”特征。这种不寻常的时间变化使这次耀斑成为我们模型的一个特别有趣的测试。我们证明,我们的模型可以再现时间依赖的伽马射线光谱的事件,以及相关的伽马射线光变曲线,通过积分光子能量>100兆电子伏的光谱。这表明,我们的时间相关的静电加速模型可以解释波和子耀斑瞬变,这进一步支持了我们已经开发的理论框架。我们还进一步研究了我们的模型所隐含的自相似电场和磁场演化的有效性。我们的结论是,强烈的静电加速驱动的冲击引起的磁重联是能够供电的蟹状星云伽玛射线耀斑的电子上的拉莫尔时间尺度。
2019-01-03 astro-ph.HE
Degeneracy between mass and peculiar acceleration for the double white dwarfs in the LISA band
质量和距离是引力波天文学测量的基本量。然而,最近的研究表明,由于GW源的加速度,测量可能会有偏差。在这里,我们开发了一种分析方法来量化这样的偏见引起的第三对双白矮星(DWD),因为DWD是最常见的GW源在毫赫兹波段。我们表明,在一个大的参数空间的质量退化的特有的加速度,使我们只能从波形检索质量${\cal M}(1+Γ)^{3/5}$,其中${\cal M}$是真正的啁啾质量的DWD和$Γ$是一个无量纲的因素成比例的特有的加速度。基于我们的分析方法,我们进行了模拟观测DWDs的激光干涉仪空间天线(LISA)。我们发现,在约$9\%$的情况下,测量的啁啾质量是有偏的,由于存在一个三级的$(5-30)\%$。在大约12个DWD中发现了更极端的情况,它们可能被错误地归类为双中子星,双黑洞,经历质量转移的DWD,甚至包含低质量间隙物体和原始黑洞的双星。质量的偏差也影响了距离的测量,导致在$1$ kpc的日心距离内以及超过$100$ kpc的DWD密度似乎过高。我们的研究结果强调了模拟GW源的天体物理环境以检索其正确的物理参数的必要性。
2020-11-30 astro-ph.HE gr-qc
Spectral evolution of long Gamma Ray Burst prompt emission: electrostatic acceleration and adiabatic expansion
尽管伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光变曲线变化很大,但它们的光谱能量分布一般是弯曲的,并且有宽的峰值。特别地,当SED峰高S_p随其峰值能量E_p的减小而减小时,它们的光谱演化可以用硬度-强度相关来描述。我们提出了一个基于静电加速的加速方案,解释了~ 0.25MeV处的Ep分布峰值.我们表明,在长的伽玛射线暴光变曲线的各个脉冲的衰减阶段,绝热膨胀损失可能占主导地位的同步辐射冷却效果。由于绝热膨胀引起的能量损失也可以用来描述在它们的衰变阶段期间观察到的光谱演化。我们的方案预测的光谱演化是一致的,在单脉冲的长BATSE伽玛暴的观察。
2011-02-07 astro-ph.HE
Stochastic Acceleration of Cosmic Rays in the Central Molecular Zone of the Galaxy
本文讨论了银河系内部~ 200 pc的粒子加速问题,高能立体系统(HESS)观测到了TeV γ射线的扩散。弥散的伽马射线发射与具有大速度色散的分子云有很强的相关性,表明湍流的存在。有人认为,湍流可能有助于通过随机加速的宇宙射线的加速。在相对稀薄的介质中,随机加速可能会使宇宙射线质子能量达到~ 100 TeV,电子能量达到~ 1 TeV。质子和电子之间的效率差异支持强子的情况下,扩散TeV的伽马射线发射。
2011-10-14 astro-ph.HE
Plasmas in Gamma-Ray Bursts: particle acceleration, magnetic fields, radiative Processes and environments
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最极端的爆炸现象,它为研究各种等离子体物理现象提供了一个独特的实验室。复杂的光变曲线和宽波段的非热谱一方面表明了一个非常复杂的体系,另一方面也为研究它提供了丰富的信息。本章重点介绍了一些尚未解决的关键物理问题的最新进展。其中包括:(1)冲击波中粒子加速和磁场产生;(2)强磁场在加速等离子体和通过磁重联过程加速粒子中的可能作用;(3)在瞬发和余辉阶段塑造观测到的光变曲线和光谱的各种辐射过程;(4)伽玛暴环境及其可能的观测特征。
2019-02-07 astro-ph.HE
Impact of Secondary Acceleration in Gamma-Ray Bursts
我们讨论了内激波情形下伽马射线暴中次级μ介子、π介子和K介子的加速,以及它们对中微子流的影响。我们引入了一个两区模型,包括一个加速区(冲击)和辐射区(等离子体下游的冲击)。冲击波的加速是有效质子加速的不可避免的结果,需要从辐射有效地传输回加速区。另一方面,如果有足够大的湍流区,辐射区的随机加速可以显著增强μ子和K介子的次级谱。总的来说,这是合理的,中微子光谱可以通过随机加速在峰值处增强到两倍,额外的光谱峰出现在次级μ子和π子的冲击加速中,并且来自K介子衰变的中微子产生增强。根据伽玛射线暴的参数,一般结论的限制,最近的冰立方和ANTARES分析所获得的内部冲击的情况下,可能会受到二次加速度的因素高达两个。大多数变化发生在10^7 GeV以上的能量,因此对下一代无线电探测实验的影响将更加明显。然而,如果将来发现伽玛暴是高能中微子源,那么在10^6 GeV或更高能量附近探测到一个或几个明显的峰值将有助于推导出伽玛暴中磁场强度的基本性质。
2014-03-03 astro-ph.HE
First HAWC Spectra of Galactic Gamma-ray Sources Above 100 TeV and the Implications for Cosmic-ray Acceleration
我们提出了高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台看到的最高能量(56 TeV和100 TeV以上)的伽马射线源的第一个目录。HAWC的宽视场自然适用于无偏的全天空调查,新开发的逐事件伽马射线能量重建算法允许前所未有的能量分辨率。这里介绍的来源是有史以来探测到的最高能量来源。所有这些都与我们银河系内已知的低能伽马射线源相吻合。这些天体可能与银河系宇宙射线的来源有关;由于银河系的CR已经被观测到达到PeV的能量,因此将粒子加速到这些能量的来源肯定存在。这些被称为“PeVatrons”的源将具有相应的硬伽马射线光谱,这些光谱延伸到高能量而没有任何光谱中断或截止。我们将介绍这些最高能量的伽马射线源的光谱测量,并讨论其中任何一个可以被确定为PeVatron候选人。
2019-08-19 astro-ph.HE
Probing Particle Acceleration through Broadband Early Afterglow Emission of MAGIC Gamma-Ray Burst GRB 190114C
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜(MAGIC)探测到GRB 190114 C的伽马射线余辉,它可以约束冲击加热等离子体发射非热发射的微观参数。针对这一事件的早期余辉,我们利用含时程序数值模拟了星周介质为恒定风时的光谱和多波长光变曲线。我们的结果表明,在最高能量的电子加速时间尺度可能小于20倍的回转周期再现GeV的伽玛射线通量和它的光谱指数由{ \it费米}报告。这给出了一个有趣的约束的加速效率为韦伯介导的冲击。我们还限制了非热电子的数量分数$f_{\rm e}$,和热电子的温度。早期的光发射可以用$f_{\rm e} \lesssim 0.01$的热同步辐射来解释。另一方面,X射线光变曲线限制了从质子到热电子的有效能量转移,并且如果热电子的能量分数大于$\sim10$ \%,则需要$f_{\rm e}\sim1$。这些参数约束为用相对论激波研究等离子体物理提供了重要线索。
2020-11-24 astro-ph.HE
Hadronic Re-Acceleration at the Crab Pulsar Wind Termination Shock as a Source of PeV Gamma-Rays
针对蟹状星云PeV伽马射线起源不明的问题,提出强子从超新星抛射物扩散入脉冲星风云并由终止激波再加速的机制,通过粒子输运模拟验证其可行性。
2023-10-11 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays at supernova remnant shocks: constraints from gamma-ray observations
在过去的几年里,伽马射线天文学进入了一个黄金时代。在TeV能量下,十年前只有少数几个来源是已知的,但目前这一代的地基成像大气切伦科夫望远镜已经将这个数字增加到一百多个。在GeV能量下,费米伽马射线太空望远镜在其运行的头两年中将已知源的数量增加了近一个数量级。最近对壳型超新星遗迹的伽马射线发射的探测和前所未有的形态学研究引起了极大的兴趣,因为这些分析与宇宙射线起源的长期问题直接相关。然而,这些探测仍然没有构成超新星遗迹加速银河系宇宙射线的决定性证据,主要是由于难以解开强子和轻子对观测到的伽马射线辐射的贡献。在这次演讲中,我将回顾伽马射线天文学中有关超新星遗迹的最相关的宇宙射线相关结果。
2011-11-14 astro-ph.HE
PeV proton acceleration in Gamma-ray Binaries
本研究通过相对论性MHD数值模拟证实,伽马射线双星中碰撞星风可将0.1 PeV质子加速至PeV以上,高磁化星风提供的高斯量级磁场是关键,且加速上限远超孤立脉冲星的电势降限制,为PeV粒子起源提供新可能。
2024-01-11 astro-ph.HE
Probes of Diffusive Shock Acceleration using Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)的主要范例表明,瞬变伽玛射线信号来自相对论膨胀内部的多次冲击。本文探讨了伽玛暴瞬发辐射谱如何约束伽玛暴模型中相对论激波下电子(或离子)的加速特性。在加速人口的可能的高能量幂律指数的阵列突出显示,专注于如何超过1兆电子伏的光谱可以探测在伽玛射线暴内部冲击场的一致性,和在其周围的磁流体湍流的字符。当包含兆电子伏波段的光谱中断,适合BATSE/EGRET突发数据表明,占优势的电子负责的即时发射驻留在一个固有的非热人口。这与加速模拟中产生的典型种群明显不同;提到了这种冲突的潜在解决方案,如自吸收的作用。光谱模型还表明,同步加速器机制是有利于同步加速器自康普顿的情况下,由于后者的典型的宽曲率附近的峰值。费米伽马射线空间望远镜对爆发的宽带光谱覆盖将加强这种诊断; GBM将提供关于非热粒子群的较低能量部分的关键信息,而LAT将限制粒子加速的幂律制度。
2009-01-16 astro-ph.HE
Particle Acceleration and gamma-ray emission due to magnetic reconnection around the core region of radio galaxies
目前的探测器的伽玛射线发射,特别是在TeV的能量有太差的分辨率,以确定这种排放是否产生在喷流或核心,特别是低亮度,非耀变体AGN(如射电星系)。在最近的工作中已经发现,在这些源的核心区域中的湍流快速磁重联事件所释放的功率足以再现所观察到的伽马射线光度。此外,用测试粒子进行的三维MHD模拟表明,嵌入湍流的重联点内的一阶费米过程导致非常有效的粒子加速率。我们在这里计算的光谱能量分布(SED)从无线电到伽玛射线的无线电星系的能量发射高达TeVs已被检测到(即,M87,Cen A,每A,和IC 310)。为此,我们采用了上述的加速模型,并考虑了所有相关的轻子和强子损失过程的核心区域的源。我们发现,计算的SED匹配非常好,特别是与VHE观测,因此加强了上述结论,有利于这些源的VHE排放的核心排放源。该模型还自然地解释了观察到的VHE排放的非常快的变化。
2016-10-27 astro-ph.HE
Nonlinear shock acceleration and gamma-ray emission from Tycho and Kepler
我们应用非线性扩散激波加速理论来描述超新星遗迹SN 1572(Tycho)和SN 1604(Kepler)的性质。通过分析多波长光谱,我们推断第谷和开普勒的前向冲击都将质子加速到约500 TeV,将其动能的10%以上引导到宇宙射线中。我们发现,宇宙射线引起的流不稳定性与残余物的X射线形态一致,表明非常有效的磁场放大(高达~300 microG)。在第谷的情况下,我们解释的伽马射线光谱从GeV的TeV波段由于π衰变产生的核碰撞加速核散射对背景气体。另一方面,由于距离较远,开普勒的伽马射线辐射没有被探测到,低于现有探测器的灵敏度,但它应该可以被切伦科夫望远镜阵列探测到。
2012-10-01 astro-ph.HE
The Most Intensive Gamma-Ray Flare of Quasar 3C 279 with the Second-Order Fermi Acceleration
利用随机电子加速模型对2013年12月3C 279的{ \it Fermi}-LAT观测到的短而亮的耀斑进行了检验。我们的含时模拟表明,非常硬的光谱和不对称的光变曲线成功地再现从稳定期的值,只有改变磁场。随着磁场的减小,电子的最大能量急剧增加,这产生了所观察到的硬光子谱。由于与外部光子的逆康普顿散射导致的快速冷却再现了光变曲线的衰减特征。推断出的磁场能量密度远小于电子和光子的能量密度。低的磁场和短的变化时间尺度不利于从坡印亭通量逐渐耗散的射流加速模型。
2015-07-21 astro-ph.HE
Particle acceleration by turbulent-driven magnetic reconnection and the production of gamma-rays and neutrinos in AGNs
本文回顾了3D湍流磁重联如何高效驱动粒子加速至极高能量,并探讨其在AGN喷流和吸积盘中解释伽马射线与中微子发射的潜力。
2025-04-04 astro-ph.HE
Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows
相对论性和非相对论性无碰撞冲击的粒子加速是不同的。我们发现,电磁引力波(GWs),伽马射线暴(GRB)余辉,是理想的目标,观察跨相对论演化的加速电子分布,因为GWs现场附近的伽玛射线暴与离轴射流,否则错过了伽玛射线观测。我们发现,相对论光谱斜率在光变曲线的峰值时刻附近开始急剧变化,并在峰值时刻的10倍左右接近非相对论极限。余辉同步辐射光谱的trans-relativistic演化与GRB 170817 A的观测结果在误差范围内是一致的,并且在更致密的环境中,在GW视界$\sim 200$ Mpc的类似但更遥远的事件中是可以测量的。我们粗略地估计,这样的事件代表的GRB 170817 A类离轴短GRB的10- 50%的一小部分。我们还发现,如果它们的光变曲线彼此相似,则光谱演化不依赖于喷流结构。
2022-10-18 astro-ph.HE
Stochastic Acceleration Model of Gamma-Ray Burst with Decaying Turbulence
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的谱形通常用能带函数表示:高能区和低能区两个幂律函数的光滑连接。为了揭示带函数的起源,我们重新审视了随机加速模型,在该模型中,电子通过在GRB流出中与湍流波散射而加速。加速和同步辐射冷却之间的平衡产生了类似于麦克斯韦分布的窄能量分布。同步辐射光谱变得与所观察到的硬光子指数为低能量区域一致。另一方面,窄的电子能量分布矛盾的幂律谱的高能量区。我们考虑的电子能量分布的演变来解决这个问题。由某种流体动力学不稳定性引起的湍流和磁场逐渐衰减。根据这种演变,典型的同步加速器光子能量也随着时间而减小。时间积分谱在高能区形成幂律形状。我们讨论了所需的演变的湍流和磁场产生一个典型的带函数。虽然湍流的衰减是高度不确定的,最近的数值模拟衰减湍流似乎比较积极的随机加速模型。调和观测所需的另一个条件是随机加速的持续时间比动态时标短得多。
2015-09-24 astro-ph.HE
Observational Evidence of Particles Acceleration by Relativistic Magnetic Reconnection in Gamma-ray Bursts
本研究通过分析GRB 160625B和GRB 160509A的光谱断裂演化,首次提供相对论性磁重联加速粒子的观测证据,并揭示光谱指数与通量关系及E_cut-L_iso反相关,为天体粒子加速物理提供新诊断途径。
2024-07-19 astro-ph.HE
Rayleigh-Taylor Instabilities in Type Ia Supernova Remnants undergoing Cosmic-Ray Particle Acceleration - Low Adiabatic Index Solutions
本研究调查了Ia型超新星遗迹中瑞利-泰勒(R-T)不稳定性的演化,这些不稳定性与低绝热指数γ有关,其中γ < 5/3,这反映了宇宙射线粒子加速导致的超新星激波结构的预期变化。极端的情况下,如与对应于伽马=1.1的最大压缩比的情况下,进行检查。随着γ的减小,激波压缩比增大,激波间区域逐渐变窄,初始R-T不稳定气体混合更加明显。因此,残余轮廓可能会受到小幅度、小波长凸起的干扰。然而,由于不稳定性随时间衰减,对流混合的程度(R-T指半径与冲击波的比值)并不强烈地依赖于γ值(γ>= 1.2)。由于遗迹的年龄,不稳定气体不能延伸到足够远的地方,在第谷超新星遗迹的外围附近形成富含金属的丝状喷出物。第谷残骸的动力学性质与绝热模型γ =5/3的一致性表明,宇宙射线的注入太弱,不能改变激波结构。即使宇宙射线在激波处有非常有效的加速,在Ia型超新星遗迹中也不会有显著增强的混合。
2011-03-06 astro-ph.HE
Modeling gamma-ray signatures of particle acceleration in stellar clusters from GeV to PeV
本研究建模了年轻大质量恒星星团(YMSCs)中粒子加速产生的伽马射线特征,探讨了从加速位点到分子云的粒子传输过程,并利用 LHAASO、H.E.S.S. 和 Fermi-LAT 数据约束了关键物理参数,检验了未证认源的星团-云系统对应关系。
2025-10-14 astro-ph.HE
Constraints on Electron Acceleration in Gamma-Ray Bursts Afterglows from Radio Peaks
通过对伽马射线暴及其多波长余辉的研究,人们对相对论高能天体物理源的电子加速和发射特性有了深入的了解。跨电磁波谱的宽带建模一直是调查这些来源背后的物理学的主要手段,尽管已经开发了独立的诊断工具来告知和证实粒子加速模拟和宽带研究中的假设。我们提出了一种方法来约束三个物理参数相关的伽玛射线暴爆炸波中的电子加速:电子的冲击能的分数,$ε_e$ ;电子的分数,得到加速到幂律分布的能量,$ξ_e$ ;和最小洛伦兹因子的加速电子,$γ_m$。这些参数受到射电余辉光变曲线和光谱能量分布峰值观测的限制。从49个无线电余辉的样本中,我们能够找到这些参数的窄分布,暗示冲击波微物理学可能具有普遍性,尽管观测偏差可能在其中发挥作用。使用无线电峰值和考虑有关的提示伽玛射线发射效率,我们约束的$ε_e$和$ξ_e$的允许参数范围内约一个数量级,$0.01\lesssimε_e\lesssim0.2$和$0.1\lesssimξ_e\lesssim1$。这种严格的约束是无法从宽带研究由于模型退化的$ξ_e$。
2022-11-01 astro-ph.HE
Magnetic Reconnection, Cosmic Ray Acceleration, and Gamma-Ray emission around Black Holes and Relativistic Jets
粒子加速的磁重联是目前公认的一个重要过程,在磁主导区的银河系和河外黑洞源。这一过程有助于解决目前的困惑,特别是在这些来源的非常高的能量耀斑发射的起源。在这篇综述中,我们讨论了这种加速机制,并显示最近的分析研究和多维数值SRMHD和GRMHD(特殊和广义相对论磁流体动力学)模拟注入测试粒子,这有助于我们理解这一过程中的相对论射流和这些来源的日冕区域。本文还讨论了重联加速粒子所产生的极高能量和中微子辐射。
2019-03-19 astro-ph.HE
Twinkling pulsar wind nebulae in the synchrotron cut-off regime and the gamma-ray flares in the Crab Nebula
在脉冲星风星云中被加速的超相对论粒子的同步辐射可能支配其光谱,直到伽马射线能量。由于伽马射线发射电子的冷却时间短,伽马射线发射区紧邻加速部位。粒子加速可能发生在相对论性条纹风的终止激波处,在那里多次强制磁场重联提供了强的磁场涨落,促进了费米加速过程。加速机制意味着在粒子加速区域中存在随机磁场,这导致同步辐射的随机变化。这种变化在陡峭的伽马射线谱尾中特别强烈,在那里,磁场的适度波动会导致光谱通量的强烈耀斑。特别是,磁场的随机变化,这可能会导致准周期的伽玛射线耀斑,可以产生的相对论回旋离子不稳定性在终止冲击。我们的模型计算的同步辐射的光谱和时间演化的光谱截止制度表明,间歇性的磁场浓度占主导地位的伽马射线发射从最高能量的电子,并提供快速,强烈的变化,即使是准稳定分布的辐射粒子。模拟的光变曲线和光谱可以解释蟹状星云中观测到的非常强烈的伽马射线耀斑,以及在其他波长处缺乏强烈变化的现象。该模型预测耀斑阶段的高偏振,这可以用未来的偏振观测进行测试。
2011-12-14 astro-ph.HE
Revealing a peculiar supernova remnant G106.3+2.7 as a petaelectronvolt proton accelerator with X-ray observations
超新星遗迹一直被认为是最有希望的银河系宇宙射线源之一。在SNR范式中,Petaelectronvolt(PeV)质子加速可能只在早期演化阶段可行,持续几百年,当SNR冲击速度很高时。虽然支持PeV质子在年轻SNR中加速的证据尚未被发现,但X射线同步辐射是快速冲击的重要指标。我们在这里报告的X射线同步辐射的第一个发现,从可能的中年SNR G106.3+2.7,这意味着这个SNR仍然是一个充满活力的粒子加速器,尽管它的年龄。这一发现,连同周围环境信息,多波长观测和理论论证,支持SNR G106.3+2.7作为可能的强大PeV质子加速器。
2021-06-01 astro-ph.HE
Onset of particle acceleration during the prompt phase in gamma-ray bursts as revealed by synchrotron emission in GRB160821A
伽玛暴瞬发相的γ射线发射和粒子加速的物理过程至今仍不清楚。为了对观测结果进行明确的物理建模,需要明确识别排放机制。GRB 160821 A中非常强的耀斑期间的同步辐射是一个明确的识别实例,它发生在135 s的瞬发阶段。在这里,我们表明,在这个耀斑的辐射电子的分布最初是非常狭窄的,但后来发展的幂律尾加速电子。因此,我们确定的第一次在伽玛射线暴射流粒子加速的发病。耀斑是一致的后期能量释放从中央引擎造成外部冲击,因为它遇到了一个预先存在的环星云的祖先沃尔夫-拉叶星。相对论正向和反向冲击的发展,导致两个不同的发射区具有相似的属性。粒子加速只发生在前向激波中,进入致密的星云物质。在这里,磁化强度也降低到临界值以下,这允许费米加速操作。利用这一事实,我们发现一个体积洛伦兹因子为$420 \simleq Γ\simleq 770$,和一个发射半径为$R \sim 10^{18}$厘米,表明一个稀薄的气体的直接环爆周围。因此,对粒子加速开始的观测给出了新的和独立的约束条件,这些约束条件对流的性质以及无碰撞天体物理冲击中粒子加速的理论都有约束。
2022-06-01 astro-ph.HE
Peculiarly Narrow SED of GRB 090926B with MAXI and Fermi/GBM
2009年9月26日,国际空间站(ISS)上的全天空X射线图像(MAXI)气体狭缝相机(GSC)监测到一次伽马射线暴(GRB\,090926 B)。这种伽玛射线暴在X射线能量范围内具有非常硬的光谱。与费米伽玛射线空间望远镜上的伽马射线暴监测器的联合谱拟合表明,该暴具有特殊的窄谱能量分布,可用康普顿化黑体模型表示。这一光谱可以解释为来自低重子负荷伽玛暴火球的光球辐射。通过对火球参数的计算,我们得到了流底的大小$r_0 = (4.3 \pm 0.9) \times 10^{9} \, Y^{\prime \, -3/2}$ cm和等离子体的洛伦兹因子$Γ= (110 \pm 10) \, Y^{\prime \, 1/4}$,其中$Y^{\prime}$是火球总能量与γ射线发射黑体分量能量的比值。这个$r_0$比光谱中有黑体分量的其他爆发大几倍,而110的洛伦兹因子也比光谱中有黑体分量的其他爆发小几倍。
2011-07-25 astro-ph.HE
Gamma-ray signatures of cosmic ray acceleration, propagation, and confinement in the era of CTA
银河系的宇宙射线通常被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。尽管这一观点很受欢迎,但其有效性的确凿证据仍然缺失。伽马射线天文学为我们提供了解决这个问题的强大工具,因为伽马射线是在宇宙射线与周围气体相互作用时产生的。从几个超新星遗迹中探测到伽马射线是令人鼓舞的,但仍然不能证明这种情况,主要问题是难以解开强子和轻子对发射的贡献。宇宙射线一旦从它们的源头释放出来,就会在星际介质中扩散,最后逃离银河系。银河系盘的弥散伽马射线发射,以及从少数星系中检测到的伽马射线发射,很大程度上是由于宇宙射线在星际介质中的相互作用。在更大的尺度上,宇宙射线也会渗透到星系团内的介质中,因为它们可以在宇宙学时间内被限制和积累在星系团内。因此,从星系团中探测到伽马射线,甚至是它们发射的上限,将使我们能够限制它们所包含的源的宇宙射线输出,例如正常星系,活动星系核和宇宙学冲击。在本文中,我们描述的影响,切伦科夫望远镜阵列,未来的地面设施,非常高的能量伽马射线天文学,预计将在这一领域的研究。
2012-09-04 astro-ph.HE
Linking gamma-ray spectra of supernova remnants to the cosmic ray injection properties in the aftermath of supernovae
年轻和中年SNR中发射伽马射线的最高能量粒子的加速时间与SNR年龄相当。如果在超新星爆炸后的早期,开始加速的粒子数量发生了变化,那么这种变化应该反映在伽马射线谱的形状上。为了分析这种效应,我们使用粒子加速的非平稳方程的解。作为一个测试案例,我们应用我们的方法来描述来自IC443的伽马射线。作为IC443母超新星的替代,我们考虑SN1987A。首先,我们从SN 1987A的射电光谱指数的演变推断注入效率的时间依赖性。然后,我们使用推断的注入行为来拟合IC443的伽马射线谱。我们表明,质子光谱的中断需要解释的伽马射线发射是宇宙射线注入的早期变化的自然结果,并且非常高能量的伽马射线起源于在超新星爆炸后的头几个月开始加速的粒子。我们的结论是,今天在信噪比观测到的伽马射线谱的形状严重依赖于宇宙射线注入过程中的时间变化,在爆炸后立即阶段。利用同样的模型,我们还估计了未来从SN 1987 A探测伽马射线的可能性。
2017-07-01 astro-ph.HE
Modeling of GeV-TeV gamma-ray emission of Cygnus Cocoon
作为银河系中能量最重要的发电站,OB-星协和超级气泡可能是银河系宇宙射线(CR)的重要加速场所。与超级气泡和星团有关的伽马射线源的发射轮廓表明,大质量恒星的风会持续加速粒子。最明亮的银河伽马射线源之一是天鹅座茧超级气泡,由多个仪器观察到,如费米-LAT,ARGO,以及最近的HAWC。本文讨论了超气泡中粒子的加速和输运模型,以解释天鹅茧的GeV-TeV γ能谱,该能谱在约1 TeV处有一个破缺。结果表明,高能质子的强子相互作用产生的伽马射线加速的大质量恒星和超新星在天鹅茧的风的冲击系综可以解释的意见。在最高能量的质子光谱形状取决于磁流体波动谱在茧。天鹅茧的可行解决方案可能适用于其他一些表现出类似行为的协会。我们简要地讨论了粒子加速过程的相似性和差异,在扩展的超级气泡和紧凑的年轻大质量恒星的集群为代表的Westerlund 1和2伽马射线源。
2022-03-18 astro-ph.HE
Detection of gamma rays around SNR HB9 and its implication to the diffusive shock-acceleration history
我们分析了\textit{Fermi} -LAT 12年观测中超新星遗迹(SNR)HB 9(G160.9+2.6)附近的GeV γ射线发射数据,以量化SNR中扩散激波加速度(DSA)的演变。在HB 9附近,有分子云,其位置与视线中的SNR壳层不一致。我们检测到显着的伽马射线发射1 GeV以上的空间符合两个突出的云区,以及从SNR壳的发射,后者是与以前的研究结果相一致。每个区的1~GeV以上能谱用简单的幂律函数$dN/dE \propto E^{-Γ}$拟合。拟合结果表明,与SNR壳层的$Γ$ = $2.55 \pm 0.10$相比,具有幂律指数$Γ$ = $1.84 \pm 0.18$和$1.84 \pm 0.14$的谱更硬。从云区观察到的光谱与理论上预期的伽马射线发射是一致的,这些伽马射线发射起源于从SNR HB 9逃逸的质子,在那里粒子可以被加速到比目前壳层更高的能量。所得的扩散系数在附近的SNR是可比的银河系的平均值。
2022-03-07 astro-ph.HE
GRB 211227A as a peculiar long gamma-ray burst from compact star merger
与超新星(SNe)相关的长持续时间伽马射线暴(GRB)被认为起源于大质量恒星核心坍缩事件,而与致密恒星合并相关的短持续时间GRB预计将伴随着千新星。GRB 211227 A,持续约84 s,有一个初始的短/硬尖峰,随后是一系列的软γ射线扩展发射在红移$z=$ 0.228。我们使用BOOTES,LCOGT和丽江2.4米望远镜进行了光学发射的后续观测,但我们没有检测到相关的超新星签名,即使在如此低的红移下也是非常严格的限制。我们在一个大的误差圆内观测了宿主星系,并粗略估计GRB 211227 A距星系中心的物理偏移量为$20.47\pm14.47$ kpc。这些性质与GRB 060614相似,并暗示GRB 211227 A的前身不太可能与大质量恒星的死亡有关。因此,我们认为GRB 211227 A起源于一个紧凑的恒星合并。采用典型参数计算了这种情况下的赝千诺瓦辐射,发现任何伴生的赝千诺瓦辐射都太微弱而无法探测到。如果是这样的话,它自然地解释了瞬发辐射的特点,缺乏SN和kilonova辐射,以及从星系中心的大的物理偏移。
2022-05-31 astro-ph.HE
R-process nucleosynthesis from magnetar giant flares in neutron star--white dwarf mergers: A unified picture for peculiar long gamma-ray bursts
Guangxi University of Science and Technology(广西科技大学);Nanchang University(南昌大学);Xiangtan University(湘潭大学);Hunan University of Science and Technology(湖南科技大学)
研究奇特长伽马射线暴起源,基于中子星-白矮星合并及磁星巨型耀斑,提出统一图景。通过超吸积放大磁场触发耀斑,解释瞬时发射各阶段,火球冲击地壳合成重元素解决r过程亏损,还能解释千新星及X射线平台,提供自洽框架。
2026-07-28 astro-ph.HE
Acceleration of ultra-high energy cosmic rays in the early afterglows of gamma-ray bursts: concurrence of jet's dynamics and wave-particle interactions
超高能宇宙射线$($ UHECRs $)$的起源仍然是一个谜。有人认为,超高能电子回旋共振是由伽马射线暴$($伽玛暴$)$的相对论喷流在余辉早期的随机加速产生的。在这里,我们开发了一个时间相关的模型,考虑到射流的动力学和湍流波和粒子之间的相互作用的并发影响,质子的级联可压缩波在伽玛射线暴射流。考虑磁声波的快模作为主要的粒子散射体,并假设星际介质$($ ISM $)$为环暴环境,我们的数值计算结果表明,在余辉早期,质子可以被加速到$\textrm{10}^{\textrm{19}}\,$ eV.估计表明,在大多数情况下,超高能核可以很容易地在外激波中幸存下来,从而允许在所提出的框架中加速$\textrm{10}^{\textrm{20}}\,$ eV宇宙线核.光谱斜率可以像$\textrm{d}\textit{N}/\textrm{d}\textit{E} \propto \textit{E}^\textrm{0}$一样硬,这与皮埃尔俄歇天文台测量的UHECR中等质量成分解释的要求一致。
2021-10-07 astro-ph.HE
Spectral Evolution of the September 2010 gamma-ray flare from the Crab Nebula (V2)
来自蟹状星云的强烈伽马射线耀斑最近被AGILE发现,并被费米-LAT证实。我们在这里研究的光谱演化的伽马射线能量范围超过50兆电子伏的2010年9月的耀斑,同时检测到AGILE和费米-LAT。我们重新访问AGILE光谱数据,并提出了一个发射模型的基础上快速(1天内)加速同步加速器冷却。我们表明,这个模型成功地解释了发表的AGILE和费米-LAT光谱数据显示,在2-3天内的快速上升和衰减。我们的分析约束的加速时间尺度和机制,粒子分布函数的属性,和本地磁场。非常快速的加速,发射远高于100兆电子伏,和同步加速器冷却一致的光谱演化相结合的理想化的情况下,预测在光子能量超过100兆电子伏的指数截止。我们还考虑了我们的模型的基础上更短的加速和衰减时间尺度,这可以与公布的平均性能一致的变化。
2011-04-01 astro-ph.HE
Extreme particle acceleration in magnetic reconnection layers. Application to the gamma-ray flares in the Crab Nebula
伽马射线空间望远镜AGILE和费米探测到蟹状星云中光子能量超过100 MeV的短而明亮的同步加速器伽马射线耀斑。这一发现表明,星云中的电子-正电子对在毫高斯磁场中被加速到PeV能量,这很难用粒子加速和脉冲星风星云的经典模型来解释。我们调查粒子加速在磁重联层是否可以解释耀斑的令人困惑的属性。我们数值积分的层附近的相对论测试粒子轨道,包括辐射反作用力,并使用大尺度电磁场的解析表达式。当它们被重联电场加速时,粒子被聚焦在磁场很小的电流层深处。电子受到同步加速器损失较少,并被加速到极高的能量。布居研究表明,在该层的末端,粒子分布在由电势降给出的最大能量处堆积,并聚焦成薄的扇形束。将该模型应用于蟹状星云,发现蟹状星云的同步辐射发射光谱的峰值在100 MeV以上,接近于单电子的光谱形状,耀斑逆康普顿辐射可以忽略不计,在其它波长处预计没有可探测到的辐射。这一机制为蟹状星云中的伽马射线耀斑提供了一个合理的解释,并可能在其他天体中起作用,例如活动星系核中的相对论喷流。
2012-01-05 astro-ph.HE
On particle acceleration and very high energy gamma-ray emission in Crab-like pulsars
高能带电粒子的起源和甚高能γ射线辐射的产生仍然是现代脉冲星物理中的一个挑战性问题。通过应用一个玩具模型,我们探讨了在富含等离子体的脉冲星磁层中靠近光表面的同向旋转带电粒子的加速度,并在适合于克拉布型脉冲星的条件下研究了它们与磁场和光子场的相互作用。分析了类单极磁场几何中粒子的离心加速,确定了共转、逆康普顿相互作用和曲率辐射反应对粒子离心加速效率的限制。我们推导出最大粒子能量的表达式,并提供相应的高能量曲率和逆康普顿功率输出的估计。结果表明,对于类蟹状星云,电子洛伦兹因子可达$γ\sim 10^7$,使热光子逆康普顿(Klein-Nishina)上散射到TeV能量,最大亮度输出为$\sim10^{31}$ erg/s.另一方面,曲率辐射将导致高达$\sim(10^{34}-10^{35})$ erg/s的强GeV发射输出,对于低于$\sim 50$ GeV的光子能量,其朝向更高能量准指数地减小。根据所呈现的结果,预期只有年轻的类星体是可检测到VHE $γ$射线发射的场所。
2009-08-07 astro-ph.HE
Refining the origins of the gamma-ray binary 1FGL J1018.6-5856
伽马射线双星是由一颗大质量恒星和一个致密天体组成的系统,它们会发射射电到极高能量的伽马射线。它们是研究粒子加速和各种随轨道相位变化的物理过程的理想实验室。通过对澳大利亚长基线射电望远镜8.4~GHz观测资料的分析,研究了1FGL J1018.6-5856的射电辐射,以确定其辐射区域,确定其在银河系内的特殊运动,从而阐明其起源。我们将这些数据与光学盖亚DR 2和UCAC 4目录相结合,以巩固其中的天体测量信息。1FGL J1018.6-5856显示了致密的射电辐射($< 3$ mas或$\lesssim 20$ au,在$\sim 6.4$ kpc距离),这意味着亮度温度为$\gtrsim 5.6 \times 10^6$ K,并证实了它的非热起源。我们报告一致的结果之间的自行报告的盖亚DR 2和位置从盖亚,UCAC 4,和LBA的数据。我们还确定到1FGL J1018.6-5856的距离为$6.4_{-0.7}^{+ 1.7}$ kpc。结合源的径向速度,我们计算了它在银河系内的三维固有运动和特有运动。在区域静止标准坐标系$|u| = 45_{-9}^{+30}$ km s $^{-1}$上得到了一个远离银道面的特殊运动。在对称恒星核心坍缩的最简单的情况下,我们估计在致密天体形成过程中质量损失为$ 4 \lesssim ΔM \lesssim 9$ M $_{\odot}$。1FG…
2018-09-05 astro-ph.HE
Electron Acceleration in Pulsar-Wind Termination Shocks: An Application to the Crab Nebula Gamma-Ray Flares
AGILE和Fermi-LAT观测到的蟹状星云γ射线耀斑能量达到GeV,持续数天,这对脉冲星风星云粒子加速的标准模型提出了挑战,因为辐射电子的能量超过了同步加速器辐射反应的经典极限。先前的模型已经表明,如果电子经历静电加速,同步加速器的极限可以被超过,但是由此产生的光谱与数据不太一致。因此,仍然有一些重要的未解之谜,详细的粒子加速和排放过程中发生的耀斑。我们重新审视这个问题,使用一个新的分析方法的基础上的电子输运方程,其中包括条款描述静电加速,随机波粒子加速,冲击加速,同步辐射损失,和粒子逃逸。得到了电子分布的精确解,并用于计算相应的γ射线同步加速器谱。我们发现,在我们的模型中,γ射线耀斑主要由静电加速提供能量,但随机加速和冲击加速的贡献在产生观测到的谱形中起着重要作用。我们的模型可以再现所有的费米LAT和AGILE耀斑的光谱从蟹状星云,使用符合多波长观测约束的磁场强度。我们还计算了加速电子逃逸到脉冲星风终止激波下游侧区域后产生的同步辐射余辉的光谱和持续时间。余辉预计将在γ射线耀斑发生后的最长三周内消失。
2016-10-14 astro-ph.HE
Observations of particle acceleration in the blast waves of Gamma-ray Bursts
电子能量分布指数p是激波前沿的电子被加速到相对论速度并通过同步辐射辐射的过程的基本参数。这种加速过程适用于无数的天文喷流源,如活动星系核、X射线双星和伽马射线暴(GRB),以及太阳风和超新星中的粒子加速和宇宙射线的加速。p分布的精确测量对于区分任何相对论性冲击波阵面上电子加速的可能理论至关重要;对于p是否具有普适值或是否具有分布,以及如果是,分布是什么,存在分歧。在这里,我们研究了同步加速器发射的一个来源:雨燕卫星观测到的伽玛射线暴余辉的冲击波。在GRB爆炸波模型的框架内,所观察到的X射线光谱和时间指数对p的分布的约束进行了检查和分布参数化。结果表明,观测到的光谱指数分布与由单个离散值组成的p的基本分布不一致,但与以p = 2.4为中心且宽度为0.6的高斯分布一致。这一发现不同意理论工作,认为一个单一的,普遍的价值p,但也表明,宽度的分布并不宽,因为已经提出了一些作者。
2011-10-04 astro-ph.HE
Transient gamma rays from the 2021 outburst of the recurrent nova RS Ophiuchi: the effect of gamma-ray absorption
本文研究了蛇夫座RS新星TeV伽马射线信号延迟峰值的原因,通过建立粒子加速模型并结合辐射传输方程,发现伽马射线吸收效应能自然解释该延迟,强调了多波段观测对理解新星粒子加速物理的重要性。
2025-04-02 astro-ph.HE
Cosmic-ray acceleration and gamma-ray signals from radio supernovae
在这项工作中,粒子加速效率的前向冲击后,SN爆发的特殊情况下,著名的SN 1993 J进行了分析。等离子体的不稳定性驱动的高能粒子加速在冲击波前增长在一天的时间尺度,并驱动一个快速放大的磁场在冲击波,这可以解释的磁场强度推断从无线电监测的来源。最大粒子能量被发现达到1-10 PeV取决于不稳定性占主导地位的放大过程。我们推导出了质子-质子相互作用产生的二次粒子的随时间变化的粒子谱和相应的强子特征。我们发现切伦科夫望远镜阵列(CTA)应该很容易探测到像SN 1993 J这样的物体,特别是在1 TeV以上,而目前这一代的切伦科夫望远镜,如H.E.S.S.只能勉强检测到这种事件。在爆发后的第一周内,伽玛射线信号被电子对产生过程严重吸收。我们预测一个低的中微子通量超过10 TeV,这意味着一个可探测的地平线与KM 3 NeT型望远镜的1兆秒差距。最后讨论了其它类型超新星中控制粒子加速和γ射线发射的基本参数。
2014-09-12 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts afterglows in magnetized stellar winds
最近的分析和数值计算工作认为,成功的相对论费米加速需要未受冲击的等离子体的弱磁化,在高洛伦兹因子时更是如此。本文利用相对论费米加速微观物理的“从头算”原理,通过计算在磁化恒星风中传播的伽马射线暴的余辉,验证了这一结论。结果表明,在磁化环境中,人们预计辍学的X射线波段上的亚日尺度的冲击加热电子的同步辐射退出频带。稍后,当爆炸洛伦兹因子下降到某个临界值以下时,费米加速开始起作用,导致标准余辉光曲线的恢复。有趣的是,观测到的衰减与伽马射线暴早期X射线余辉中的快速衰变有相似之处。
2011-08-30 astro-ph.HE
Expected gamma-ray emission from x-ray binaries
目前众所周知,某些大质量双星系统的条件允许粒子加速并产生GeV-TeV的伽马射线。然而,目前还不完全清楚哪些粒子负责这种发射以及参与了哪些辐射过程。讨论了在大质量双星系统中,哪些参数决定了粒子的加速过程以及粒子产生的高能辐射。
2011-11-25 astro-ph.HE
Evidence for proton acceleration and escape from the Puppis A SNR using Fermi-LAT observations
本研究利用Fermi-LAT 14年观测数据,对Puppis A超新星遗迹进行形态与光谱分析,发现东侧伽马射线发射源于π介子衰变,且附近硬谱源表明存在质子逃逸。
2023-10-16 astro-ph.HE
The Crab Nebula super-flare in April 2011: extremely fast particle acceleration and gamma-ray emission
2011年4月中旬,AGILE从蟹状星云中探测到了100 MeV以上的极强快速伽马射线。这一事件是蟹状星云在2007年至2011年中期期间产生的一系列重大伽马射线耀斑中的第四次。这些事件归因于蟹状星云内部强烈的辐射和等离子体不稳定性,它们的性质对于快速有效的粒子加速到10^15 eV的理论研究至关重要。在这里,我们研究了2011年4月16日达到创纪录的峰值F =(26 +/- 5)x 10^-6 ph cm^-2 s^-1的事件的非常快速的通量和光谱演化,我们确定上升时间尺度在6-10小时之间。峰值闪烁伽马射线谱在500 MeV附近达到明显的最大值,在1 GeV以上没有实质性的发射。蟹状星云快速的上升时间和整体演化强烈地限制了其加速机制,并对MHD模型提出了挑战。我们简要讨论我们的观察的理论含义。
2011-09-21 astro-ph.HE
A comparative analysis of two peculiar long Gamma-ray bursts: GRB 230307A and GRB 211211A
本文对比分析了两个特殊长伽马射线暴GRB 230307A和GRB 211211A,发现它们在红移、三阶段发射结构及多项时域与能谱性质上高度相似,均属致密星并合起源的短暴,并提出光球辐射可解释其辐射机制。
2024-04-27 astro-ph.HE