Studying the $γ$-ray pulsar J1932+1916 and its pulsar wind nebula with Chandra
本文报道了$γ$射线射电宁静脉冲星J1932+1916的Chandra X射线观测结果。我们确认以前的检测脉冲星对应物和它的脉冲星风星云的X射线从低空间分辨率的数据朱雀和雨燕。钱德拉的数据具有更好的空间分辨率，可以分辨出脉冲星附近星云的精细结构，这可以解释为被冲压压力弯曲的喷流。该致密部分的尺寸约为30“，并且被延伸至$\approx$ 2.8”的弱非对称扩散发射包围。脉冲星、星云致密部分和伸展部分的X射线谱可用幂律模型描述，光子指数分别为0.44、2.34和2.14。实际的脉冲星的X射线通量比朱雀星和雨燕星的X射线通量弱几倍，后者被未解析的星云所控制。我们讨论了J1932+1916与附近超新星遗迹G54.4-0.3的可能关联。
2020-02-27 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae from X-rays to VHE gamma-rays
扩展的VHE（TeV）源与脉冲星的合理关联的数量一直在稳步增长，这表明其中许多源是脉冲星风星云（PWNe）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测的最新进展，并总结了它们的性质。
2012-07-06 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae with Thick Toroidal Structure
我们研究了一类脉冲星风星云的厚环形结构的同步辐射。对这类天体研究得最好的是船帆座脉冲星周围的小射电和X射线星云，它可以被解释为一个温和的超音速内向流与最近的脉冲星风相互作用的结果。超新星遗迹中心附近的这种流动可以在逆激波到达遗迹中心时的瞬态阶段产生。其他具有厚环状结构的星云是G106.6+2.9和G76.9+1.0。它们的结构与年轻的脉冲星星云形成对比，如蟹状星云和3C 38，它们在同步辐射中显示出更混乱的结构。在这两种情况下，一个环面喷流结构是本脉冲星风通过终端冲击波，表明流量最初是环形的。我们认为，这种差异是由于瑞利-泰勒不稳定性，当星云的外边界加速进入自由膨胀的超新星喷出物时，这种不稳定性起作用。这种不稳定性导致了蟹状星云和相关天体的混合，但在具有厚环形区域的星云中并不存在。
2011-09-08 astro-ph.HE
The emerging population of pulsar wind nebulae in hard X-rays
脉冲星风星云（PWNe）的硬X射线同步辐射探测高能粒子，与目前脉冲星的注入功率密切相关。INTEGRAL揭示了硬X射线脉冲星/PWN系统的鲜为人知的人口。本文总结了这类星云的性质，重点介绍了第一个硬X射线弓形激波（CTB 80，由PSR B1951 + 32提供动力），并展望了Simbol-X任务对脉冲星风星云的研究前景。
2009-03-06 astro-ph.HE
The discovery of a pulsar wind nebula around the magnetar candidate AXP 1E1547.0-5408
我们报告的异常X射线脉冲星AXP 1E1547.0-5408使用钱德拉X射线卫星的档案数据的扩展发射的检测。扩展的辐射由一个45 arsec的内侧部分和一个2.9 arcmin的外侧部分组成，这与之前在射电中探测到的超新星遗迹壳层相吻合。我们认为，在内部的扩展发射是一个脉冲星风星云，这将是第一个检测到的脉冲星风星云周围的磁星候选人的结果。它的X射线光度与脉冲星自旋下降功率之比与其他年轻的脉冲星风星云相当，但它的X射线光谱比大多数脉冲星风星云陡峭。我们讨论的磁星演化的背景下，这个源的重要性。
2009-11-17 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae and Cosmic Rays: A Bedtime Story
脉冲星风星云在产生我们当地观测到的宇宙射线光谱中所扮演的角色仍然模糊不清，但却很有趣。脉冲星风星云与SNRs一起诞生和演化，SNRs是银河宇宙射线加速的有利场所。因此，它们经常使从SNR看到的伽马射线发射的解释复杂化。然而，脉冲星风星云也可能对局部宇宙射线谱有直接贡献，特别是轻子成分。本文从观测的角度回顾了目前对脉冲星风星云及其与宇宙射线产生的联系的看法。它还考虑了未来的技术和分析现有数据的新方法如何帮助我们更好地解决相关的理论问题。将用VHE（E > 100 GeV）伽马射线观测站VERITAS的最新结果说明一些关键点。
2014-11-10 astro-ph.HE
Characterizing X-ray properties of the gamma-ray pulsar PSR J1418$-$6058 in the Rabbit pulsar wind nebula
利用Chandra和XMM-Newton观测资料对兔脉冲星风星云中的脉冲星PSR J1418 $-$ 6058进行了X射线研究。用120-ksXMM-牛顿数据进行的精细定时分析发现，在$P\approx110$ ms处存在显著的（$p\approx10^{-7}$）脉动，这与费米大面积望远镜（LAT）测量的结果一致。在钱德拉的图像中，我们发现脉冲星周围的扩展发射类似于年轻PWNe中其他恒星周围的扩展发射，这进一步证明PSR J1418 $-$ 6058和兔子PWN之间的关联。脉冲星的X射线谱是硬的，与软伽马射线谱相似。因此，PSR J1418 $-$ 6058可以添加到软伽马射线源的列表。
2020-02-15 astro-ph.HE
Observing and modeling the gamma-ray emission from pulsar/pulsar wind nebula complex PSR J0205+6449/3C 58
本文介绍了脉冲星/脉冲星风星云复合体PSR J 0205 +6449/3C 58的8年Fermi-LAT数据的分析结果。利用同期星历，我们进行了详细的分析PSR J 0205 +6449在其非高峰和高峰相位间隔。3C 58在非峰值相位间隔期间被显著检测到。我们表明，在高能量的光谱能量分布是相同的，忽略考虑的阶段，因此，这部分的光谱是最有可能占主导地位的星云辐射。我们提出的星云和磁层发射的理论模型的结果，证实了这一解释。搜寻了3C 58可能的高能耀斑，但没有一个被明确识别。
2018-03-28 astro-ph.HE
Fermi-LAT Search for Pulsar Wind Nebulae around gamma-ray Pulsars
费米-LAT（大面积望远镜）的高灵敏度为研究微弱和扩展的GeV源（如脉冲星风星云（PWNe））提供了第一次机会。经过一年的观察，LAT检测并识别了三个脉冲星风星云：蟹状星云、Vela-X和MSH 15-52内部的PWN。与此同时，土地增值税检测到的黑客名单稳步增加。这些整流器的特征在于高能量损失率，从~3 \times 10^{33} erg s $^{-1}$到5 \times 10 $^{38}$ erg s $^{-1}$，因此可能为PWN供电。本文总结了用16个月的巡天观测在54颗LAT探测到的类星体的非脉冲窗口中寻找PWNe的情况。10个来源显示出显著的发射，其中7个可能是磁层起源。在非脉冲间隔中探测到的显著发射为脉冲星磁层中的伽马射线发射区域提供了新的约束。其他三个具有显著发射的源是蟹状星云，Vela-X和一个新的脉冲星风星云候选者，与LAT脉冲星PSR J1023-5746有关，与TeV源HESS J1023-575一致。我们进一步探讨了H.E.S.S.并通过对其光谱能量分布进行建模来研究费米源。剩余的44个源导出的通量上限被用来提供新的约束著名的PWNe已被检测到在千电子伏和/或TeV的能量。
2010-11-09 astro-ph.HE
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器，可以产生大量的相对论性粒子，并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到，作为脉冲星风星云（PWN）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Pulsar-Wind Nebulae: Recent Progress in Observations and Theory
在这篇综述中，我们描述了最近的观测和理论的发展，我们了解脉冲星风和脉冲星风星云（PWNe）。我们特别强调了对各种类型（例如，torus-jet和bowshock-tail），最近的MHD建模工作，以及外展蟹状PWN难题的现状。
2015-07-30 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星风扩展到周围时形成的扩展星云提供了关于风的组成，来自主脉冲星的注入历史以及星云扩展的物质的信息。从整个电磁波谱的观测提供了对星云演化的限制，周围喷出物的密度和成分，中央发动机的几何形状，以及这些系统中产生的高能粒子的长期命运。这些观测揭示了喷流和风终止激波、随时间变化的致密发射结构、激波超新星喷出物和新形成的尘埃的存在。在这里，我提供了一个脉冲星风星云的结构的广泛概述，从无线电波段延伸到非常高的能量伽马射线的观测的具体例子，证明了我们有能力约束的历史和最终的命运的能量释放在年轻的恒星的自旋下降。
2017-03-27 astro-ph.HE
Particle acceleration in pulsars and pulsar wind nebulae
本文总结了脉冲星与脉冲星风云在宇宙射线视角下的物理学，探讨其作为银河系轻子PeVatron、高能强子源及TeV晕对宇宙射线传输的影响与未解之谜。
2024-01-15 astro-ph.HE
Discovery and characterization of superefficiency in pulsar wind nebulae
我们数值研究了脉冲星风星云混响相的辐射特性。混响在短时间内带来了重大的演变。我们发现，即使蟹状星云，与我们考虑的样本中更有活力的脉冲星，在其未来的时间演化中，X射线光度将超过当时的自旋下降功率。事实上，我们样本中的所有星云都有一个射电、X射线和GeV超效率的周期，大多数也有TeV超效率的周期。我们分析和表征这些超高效阶段。
2018-08-31 astro-ph.HE
Fermi Detection of the Pulsar Wind Nebula HESS J1640-465
本文介绍了HESS J1640-465的Fermi-LAT观测结果。该源被高置信度地检测为高能伽马射线的发射器。光谱缺乏任何证据表明与脉冲星发射相关的特征截止，表明发射主要来自脉冲星风星云。宽带模型暗示了一个低磁场的演化星云，导致了高的伽马射线与X射线的通量比。费米辐射超过了宽带模型的预测，并且具有更陡峭的光谱，可能是由于明显过量的低能电子导致的，类似于船帆座X和蟹状星云脉冲星风星云的推断。
2010-07-04 astro-ph.HE
The population point of view on the evolution of TeV pulsar wind nebulae
为了研究TeV脉冲星风星云的性质和演化，我们研究了H.E.S.S.银河平面巡天，连同文献中其他几个已知的探测，以及从H.E.S.S巡天中提取的上限。这些数据表现出TeV的表面亮度与脉冲星自旋下降功率的相关性。这似乎是由TeV扩展的增加和TeV光度随着自旋下降功率的降低而降低引起的。我们还发现，与风星云中心的年龄约10 kyr的脉冲星的偏移量往往大于可以解释的脉冲星自行，可能是由于一个不对称的环境。这些和其他结果将被提交，并把背景下的TeV脉冲星风星云演化的基本建模。
2017-07-13 astro-ph.HE
MAGIC observations on Pulsar Wind Nebulae around high spin-down power Fermi-LAT pulsars
脉冲星风星云（PWNe）代表了我们银河系中数量最多的TeV源。这些源，其中一些发射甚高能量（VHE）伽马射线，被认为与年轻和充满活力的恒星有关，这些恒星为高磁化星云（几个$μ$ G到几百个$μ$ G）提供动力。在这种情况下，粒子在膨胀到脉冲星周围的过程中，或者在风与周围介质碰撞产生的冲击中，被加速到VHE。这些高能恒星可以通过费米-LAT探测器的观测来追踪。MAGIC协作组已经对高自旋下功率费米双星周围的PWNe进行了深入的观测。我们研究的背景下，已经知道的TeV PWNe的PWN功能。我们在这里介绍了三个选定的PWNe完成的分析：PSR J 0631 +1036，PSR J1954+2838和PSR J1958+2845。
2017-09-06 astro-ph.HE
Mass-loading of bow shock pulsar wind nebulae
我们研究了在部分电离的星际介质中由超声波运动的恒星所产生的弓形激波星云的动力学。一小部分星际中性氢原子穿透到脉冲星风的尾部区域，由于星云发出的紫外光，将发生光电离，由此产生的质量负载急剧改变了轻轻子脉冲星风的流动动力学。使用准一维相对论流的流体动力学模型，我们发现，如果一个相对较小的密度的中性氢，低至$10^{-4}$ cm $^{-3}$，穿透脉冲星风内，这是足以强烈影响尾流。质量加载导致脉冲星风尾的快速扩张，使尾流具有内在的非定常性。弓激波星云的形状预测与观测结果比较，无论是在H $α$和X射线。
2016-04-18 astro-ph.HE
The surprising Crab pulsar and its nebula: A review
蟹状星云和它的脉冲星（统称为“蟹状星云”）在历史上一直在天体物理学中发挥着核心作用。与他们的遗产一样，最近有几项独特的发现。蟹状星云被发现能发射高达400 GeV的伽马射线脉冲，超出了之前对蟹状星云的预期。在星云内发现了持续数天的强烈伽马射线耀斑，而之前预计源在这些时间尺度上是稳定的。在这里，我们回顾这些有趣的和暗示性的发展。在这种情况下，我们给出了一个概述的观测性质的螃蟹和我们目前的理解的恒星和他们的星云。
2014-06-13 astro-ph.HE
Mass-loading of bow shock pulsar wind nebulae
我们研究了在部分电离的星际介质中由超声波运动的恒星所产生的弓形激波星云的动力学。一小部分星际中性氢原子穿透到脉冲星风的尾部区域，由于星云发出的紫外光，将发生光电离，由此产生的质量负载急剧改变了轻轻子脉冲星风的流动动力学。使用准1-D流体动力学模型的非相对论和相对论的流动，并专注于尺度远大于的距离，我们发现，如果一个相对较小的中性氢的密度，低至$10^{-4}\,\text{cm}^{-3}$，渗透内的脉冲星风，这是足以强烈影响尾流。质量加载导致脉冲星风尾的快速扩张，使尾流具有内在的非定常性。弓激波星云的形状预测与观测结果比较，无论是在H $α$和X射线。
2015-09-22 astro-ph.HE
The theory of pulsar wind nebulae
我回顾了我们对脉冲星风和相关星云（PWNe）的理论认识的现状。近年来，轴对称模型的脉冲星风与纬度依赖的能量通量已被证明是非常成功的解释形态的PWNe中看到的X射线。这一成功促进了旨在利用这些星云的多波长观测作为脉冲星风的隐藏物理和粒子在这些源中加速的机制的诊断的发展。我将讨论这些最新的发展方面的信息，我们推断从模拟的非热辐射与目前的观测详细比较。
2013-12-20 astro-ph.HE
Gamma-rays from pulsar wind nebulae in starburst galaxies
最近，已经从星爆星系NGC253探测到TeV能量的伽马射线发射（Acero等人，2009）和M82（Acciari等人，2009.有人声称，观测到的伽马射线是由超新星遗迹中加速的宇宙射线与星际气体相互作用产生的。在这里，我们表明，伽玛射线脉冲星风星云留下的超新星有助于TeV的光度在一个主要的方式。一个脉冲星风星云在10^5年的寿命中，在能量超过1 TeV时，产生的总光度约为太阳的10倍。在一个典型的星暴星系中，在4百万秒差距的距离上，大量的3 × 10^4脉冲星风星云很容易产生观测到的TeV伽马射线。
2012-03-13 astro-ph.HE
The power-law component of the X-ray emissions from pulsar wind nebulae and their pulsars
为了寻找脉冲星的时间特性与脉冲星风星云及其辐射之间可能存在的唯象联系，我们研究了35个在X射线中探测到脉冲星的脉冲星风星云的X射线辐射的幂律分量。我们的主要结果如下：（1）在0.5 - 8 keV能量范围内，星云和脉冲星的X射线光度的幂律分量都与脉冲星的自旋下降功率（$\dot{E}$）有很强的相关性，这与以前的研究结果一致。然而，同样显着的相关性与磁场强度在轻圆柱体（$B_{\rm lc}$）也被发现。类似的显着性水平的相关性与$\dot{E}$和与$B_{\rm lc}$表明，不仅$\dot{E}$，而且$B_{\rm lc}$在理解这些幂律发射起着重要作用。(2)35个样品中有12个样品有热X射线发射。以导出的温度作为一个附加变量，我们发现脉冲星非热X射线幂律谱的光子指数可以很好地用$\log P$，$\log\dot{P}$和温度对数$\log T$的线性函数来描述。结果表明，中子星的表面温度对脉冲星磁层辐射对等离子体的能量分布起着重要的决定作用。
2021-01-05 astro-ph.HE
Multi-D magnetohydrodynamic modelling of pulsar wind nebulae: recent progress and open questions
在过去的十年中，脉冲星风星云，特别是蟹状星云的相对论磁流体动力学（MHD）建模非常成功，许多观测到的动力学和发射特性再现到最精细的细节。在这里，我们批判性地讨论了最近的一些研究结果：即调查的起源的射电发射粒子和追求的加速网站的不同能量的粒子沿终止冲击波，使用wisps运动作为诊断工具;本文用新的长期三重态方法研究了高磁化星云的磁耗散过程，脉冲星风星云演化的三维模拟;对变薄电流片中的相对论性撕裂不稳定性的调查，导致可能是蟹状星云伽马射线耀斑起源的快速重联事件。
2016-10-25 astro-ph.HE
The Balmer-dominated Bow Shock and Wind Nebula Structure of Gamma-ray Pulsar PSR J1741-2054
我们在PSR J1741-2054周围探测到了一个Halpha弓形激波星云，PSR J1741-2054是一颗通过其GeV伽马射线脉动发现的脉冲星。脉冲星仅在激波前缘后约1.5”处。光谱学显示星云是无辐射的，主要是巴耳末辐射。Halpha影像和光谱显示脉冲星风的动量集中在赤道附近，暗示脉冲星的空间速度约为150 km/s，指向天空平面外15+/-10度。复杂的Halpha剖面表明，当气体沿着星云移动时，激波后气流的不同部分主导着线发射，并提供了一个机会来研究这种不寻常的缓慢非辐射激波在各种条件下的结构。CXO ACIS的观测揭示了该星云内的X射线PWN，具有紧凑的~2.5”赤道结构和延伸数弧分的尾迹。这些数据共同支持了这颗不寻常的高能脉冲星的近距离（<0.5kpc）、边缘观察的自旋几何和高效的伽马射线产生。
2010-09-27 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星风扩展到周围时形成的扩展星云提供了关于风的组成，来自主脉冲星的注入历史以及星云扩展的物质的信息。从整个电磁波谱的观测提供了对星云演化的限制，周围喷出物的密度和成分，中央发动机的几何形状，以及这些系统中产生的高能粒子的长期命运。这些观测揭示了喷流和风终止激波、随时间变化的致密发射结构、激波超新星喷出物和新形成的尘埃的存在。在这里，我提供了一个脉冲星风星云结构的广泛概述，从无线电波段延伸到非常高能量的伽马射线的观测的具体例子，证明了我们有能力约束的历史和最终命运的能量释放在年轻的恒星旋转下来。
2010-08-27 astro-ph.HE
Anomalous scattering of pulsars towards the Gum Nebula
Radio Astronomy Centre, NCRA-TIFR（射电天文中心，NCRA-TIFR）；National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（国家射电天体物理中心，塔塔基础研究所）；Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（日球物理学科学部，NASA戈达德太空飞行中心）；The Catholic University of America（美国天主教大学）
研究通过 GMRT 观测发现 Gum 神经区域对脉冲星散射的影响，并指出 Vela 脉冲星的散射可能由超新星残骸引起。
2026-08-21 astro-ph.HE
Spatial Development of Energetic Particle Spectra in Pulsar Wind Nebulae
脉冲星风星云非热辐射的演化一般采用空间独立的粒子输运模型进行计算。虽然有用，这些模型隐含地假设，非热粒子的源是均匀地位于整个系统，相反的脉冲星风星云的源位于系统的中心的性质。此外，不可能考虑磁场和流速的空间特性，或者这些模型中的扩散和梯度以及曲率漂移的影响。在本文中，我们提出了一个扩展到目前的星云模型，包括在我们的数值解的福克-普朗克粒子输运方程的空间依赖性。这些解决方案也显示了效果，磁场结构上的粒子谱的演变。虽然应用范围内的脉冲星风星云，所提出的解决方案是同样有效的任何类似的中央源系统，如球状星团。
2013-08-08 astro-ph.HE
Suzaku Observations of the old pulsar wind nebula candidate HESS J1356-645
在朱雀号深空观测中，在脉冲星PSR J1357-6429周围发现了一个很大程度上扩展的X射线发射。这颗脉冲星的特征年龄为7.3 kyr，位于TeV伽马射线源HESS J1356-645内。扩展发射被发现有一个1 sigma的X射线大小约为4弧分，或在2.4千秒差距时约为3秒差距，与脉冲星有一个小的偏移。它的X射线光谱可以用一个简单的幂律模型很好地再现，光子指数为1.70+0.07-0.06。没有发现显着的空间变化的X射线光子指数作为距离脉冲星的函数。我们的结论是，扩展发射与PSR J1357-6429的脉冲星风星云。这是一个围绕中年恒星的大范围扩展星云的新样本。我们讨论了这个PWN的演变根据遗迹PWN的情况。
2015-02-13 astro-ph.HE
Spatially-Dependent Modelling of Pulsar Wind Nebula G0.9+0.1
我们提出的结果从轻子发射代码模型的光谱能量分布的脉冲星风星云通过求解福克-普朗克型传输方程和计算逆康普顿和同步辐射率。我们已经创建了这个随时间变化的多区域模型，以研究粒子光谱的变化，因为它们穿过脉冲星风星云，通过考虑时间和空间相关的B场，空间相关的散装粒子速度意味着对流和绝热损失，扩散，以及辐射损失。我们的代码预测了星云中不同位置的辐射光谱，得到了表面亮度与半径的关系以及星云大小与能量的关系。我们使用脉冲星风星云G0.9+0.1的观测光谱，结合来自H.E.S.S.的数据，将我们的新模型与更基本的模型进行比较。以及无线电和X射线实验。我们发现，同时拟合的光谱能量分布和能量依赖的源的大小导致更严格的约束几个模型参数。
2018-03-26 astro-ph.HE
On the Gamma-Ray Nebula of Vela Pulsar. I. Very Slow Diffusion of Energetic Electrons within the TeV Nebula
脉冲星风星云（PWNe）中的高能粒子输运在解释多波长观测所揭示的特征方面起着至关重要的作用。本文将Vela X PWN中的TeV γ射线发射电子近似为由于SNR反向激波与PWN相互作用而形成茧时的脉冲注入。通过解析求解扩散损失方程，我们同时再现了宽带光谱能量分布和表面亮度轮廓。TeV电子和正电子的扩散系数受TeV星云的光谱和空间性质的约束，因而被确定为：对于10，TeV电子和正电子，为$1 \times 10^{26}$，cm $^{2}$，s $^{-1}$.这个系数比星际介质低三个数量级以上，这与最近从HAWC对与Geminga脉冲星相关的TeV星云的观测中获得的约束一致。这些结果表明，高能量粒子的缓慢扩散可能是常见的PWNe。
2019-07-03 astro-ph.HE
Gamma-ray and X-ray Properties of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified Galactic TeV Sources
我们审查银河系VHE源在TeV能量检测的属性。近年来，VHE源和脉冲星之间的关联数量有所增加，使得脉冲风星云成为主要的群体，尽管仍然有大量的VHE源有待确定。在后者中，有几个“暗”源，在任何其他波长处都没有合理的对应物。在这篇评论中，我们编译和比较的TeV和X射线脉冲星风星云（PWNe），PWN候选人，和身份不明的TeV源的属性。
2013-05-12 astro-ph.HE
Lepto-Hadronic Origin of gamma-rays from the G54.1+0.3 Pulsar Wind Nebula
G54.1+0.3是一个蟹状脉冲星风星云（PWN），在所有由年轻旋转动力脉冲星驱动的星云中，具有最高的$γ$射线与X射线光度比。我们的PWN的光谱演化模型，发现很难匹配所观察到的多波段数据与轻子单独使用合理的模型参数。而在轻子-强子混合模型中，TeV光子主要来自质子-质子相互作用中的$π^0$衰变，能很好地再现观测到的光子谱。新发现的PWN内部或附近的红外环和分子云可以作为PWN质子轰击的靶。
2010-08-16 astro-ph.HE
Positron flux and gamma-ray emission from Geminga pulsar and pulsar wind nebula
附近的恒星被认为是地球上$\sim$ TeV $e^+/e^-$宇宙射线（CR）过剩的来源。高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）在附近的两个中年恒星Geminga和PSR B 0656 +14的方向上探测到了扩展的TeV发射区。通过将TeV发射模拟为电子-正电子对在星际介质（ISM）中扩散的逆康普顿发射，HAWC合作得出了两个恒星附近的扩散系数远小于标准值，这使得它们不太可能是正电子过剩的起源。我们认为观测到的$γ$射线辐射来自遗迹脉冲星风星云。星云中慢扩散和ISM中快扩散的双区扩散模型可以同时解释HAWC表面亮度轮廓和正电子过剩。中年脉冲星周围的$γ$射线发射区的低效率扩散可能是一种普遍现象，可以通过未来的观测来检验。ISM中隐含的扩散系数小于标准CR传播模型所建议的扩散系数，但它与螺旋臂模型的预测完全一致。
2018-08-07 astro-ph.HE
Introducing the HD+B model for pulsar wind nebulae: a hybrid hydrodynamics/radiative approach
对数量迅速增加的脉冲星风星云的识别和定性是，并将继续是高能伽马射线天体物理学的一个挑战。鉴于这种系统构成-到目前为止-最多的预期人口在TeV制度，这种特性是重要的，不仅要了解源本身从个人和人口的角度来看，而且能够将它们与其他频率的观测，特别是在无线电和X射线。此外，我们需要消除天空中高度混乱区域的星云发射，以揭示其他潜在的发射体。在本文中，我们提出了一种新的方法，脉冲星风星云的理论建模：一个混合流体动力学辐射模型，能够再现的源的形态特征和光谱，与相对有限的数值成本。
2020-04-17 astro-ph.HE
PeV emission of the Crab Nebula: constraints on the proton content in pulsar wind and implications
最近，LHAASO从蟹状星云中探测到了两个能量约为1 PeV的光子，为研究脉冲星风星云（PWNe）打开了一个超高能窗口。值得注意的是，在最高能量端的LHAASO光谱显示出可能的硬化，这可能表明存在新的成分。一个包含主电子成分和次级质子成分的双成分方案已经被提出来解释蟹状星云的整个光谱，需要在现在的蟹状星云中保留$10^{46}-10^{47}{\rm ergs}$的质子能量。本文利用蟹状星云LHAASO观测数据，考虑相对论质子扩散逃逸的影响，研究了脉冲星风中相对论质子的能量含量。根据相对论质子逃逸的程度，脉冲星风中丢失的质子总能量可能比目前留在星云中的能量大10-100倍。我们发现，目前的LHAASO数据允许高达$(10-50)\%$的自旋下降的能量转换成相对论质子的恒星。从PWNe逃逸的质子可以对10-100 PeV的宇宙线通量做出相当大的贡献。我们还讨论了可能的频谱硬化在PeV能量的轻子方案。
2021-09-29 astro-ph.HE
Optical Polarimetry of the Inner Crab Nebula and Pulsar
时间分辨的偏振测量提供了一个独特的洞察其发射区域的几何形状的光子。这种测量为脉冲星发射机制提出的不同模型提供了观测约束。蟹状星云的光学偏振数据来自HST档案。该数据集由HST/ACS对该星云的一系列观测组成。我们制作了内部星云的偏振矢量图，并首次测量了线性偏振度（P.D.）。和位置角（P.A.）脉冲星的综合脉冲束，以及它附近的同步加速器结。这就产生了脉冲星的$\rm P.D.=5.2\pm0.3%$和$\rm P.A.=105.1\pm1.6\degr$，以及同步加速器结的$\rm P.D.=59.0\pm1.9%$和$\rm P.A.=124.7\pm1.0\degr$。这是第一个高空间分辨率的内部星云和脉冲星的偏振多历元研究。在这些观测所涵盖的时期内，星云的主要特征都没有显示出显著的偏振演化的证据。在减去直流分量后，该脉冲星的结果与Sjuowikowska等人（2009）使用高时间分辨率光偏振仪OPTIMA获得的结果一致。我们的结果清楚地证明了结是直流分量的主要来源。
2013-05-29 astro-ph.HE
Toward understanding the physical underpinnings of spatial and spectral morphologies of pulsar wind nebulae
我们讨论了脉冲星风星云（PWNe）的观测特性，将它们与注入的（在终止激波处）电子光谱能量分布和脉冲星磁层参数联系起来。特别是，我们（1）提出了空间分辨的钱德拉ACIS谱图的12 PWNe和测量的斜率的未冷却PWN光谱下游的终止冲击波从这些地图，（2）考虑PWN的形态和预测的磁层发射模型之间的联系和（3）讨论的最大能量的PWNe的X射线和γ射线观测的限制。
2017-11-07 astro-ph.HE
The theory of Pulsar Wind Nebulae: recent progress
脉冲星风星云在许多方面都是非常有趣的天体。它们是最明亮和最接近的相对论源，因此是相对论等离子体物理学的终极实验室：在其他相对论源中观察到（或推断发生）的几个过程可以在这里进行独特的详细研究，例如相对论流出的加速和准直，或者相对论冲击中粒子的加速。在这里，我回顾了我们的理论认识脉冲星风星云的最新的二维和三维MHD建模这些来源的现状。我将讨论这些研究如何将我们带到这样一个点，即我们可以可靠地使用这些星云的多波长观测来诊断脉冲星风的隐藏物理学，以及粒子在终止风的高度相对论性冲击中加速的机制。最后，我将简要地讨论最近的进展，在建模的演变脉冲星风星云和逃逸的粒子从这些系统。这一努力有助于合理评估脉冲星风作为宇宙射线轻子源的作用，最近被认为对银河系中的宇宙射线传输也有重要影响。
2020-01-13 astro-ph.HE
Three-Dimensional Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Current-Driven Instability. II. Relaxation of Pulsar Wind Nebula
作为脉冲星风星云的模型，我们研究了含有环形磁场的流体静力热等离子体柱在电流驱动扭折不稳定性作用下的弛豫。在我们的模拟中，CD扭结不稳定性是由一个小的初始速度扰动激发的，并在热等离子体柱内形成湍流结构。我们证明，如Begelman所设想的，环向应力下降，轴附近的初始气体压力过剩减少。当CD扭结不稳定性饱和时，磁化参数σ（坡印亭与动能通量的比率）从初始值0.3下降到约0.01。我们的模拟表明，轴对称模型强烈高估了脉冲星风星云的伸长。因此，可以放弃以前对极低脉冲星风磁化的要求。观测到的脉冲星风星云的结构并不与这样一个自然假设相矛盾，即在交变场消散后，磁能通量仍然占总能通量的很大一部分。
2010-12-13 astro-ph.HE
From young to old: the evolutionary path of Pulsar Wind Nebulae
脉冲星风星云是迷人的系统，也是高能天体物理学的典型来源。由于它们的邻近，亮度，它们在多波长下发光的事实，特别是它们在伽马射线下的长寿命发射，模拟它们的属性对于正确解释可见星系特别重要。这方面的一个复杂因素是它们在不同年龄表现出的各种性质和形态。在这里，我们讨论了脉冲星风星云的演化阶段之间的差异，它们在过去是如何被模拟的，以及最近取得了哪些进展。我们从现象学，理论（特别是数值）和观测的角度来讨论，特别注意最近的结果和开放的问题，这些有趣的来源的物理。
2023-01-30 astro-ph.HE
Gigahertz-peaked spectra pulsars in Pulsar Wind Nebulae
我们对被脉冲星风星云（PWN）包围的六颗恒星的光谱性质进行了详细的研究。脉冲星的通量密度是利用巨型米波射电望远镜在325兆赫、610兆赫和1280兆赫三个频率上的干涉成像技术估算的。光谱显示，在六颗恒星中，有四颗在千兆赫频率附近发生了转换。有人建议，千兆赫兹峰值光谱（GPS）在星的出现是由于热吸收的脉冲星发射在周围的介质，如PWN，HII地区，超新星遗迹，等相对较高的发病率GPS行为在星周围的PWN赋予进一步的可信度这一观点。在我们的样品中还观察到与著名的老鼠星云有关的脉冲星J1747 $-$ 2958，并显示出GPS行为。脉冲星在高分辨率图像中被检测为点源。然而，在相控阵列模式下看不到脉冲发射。脉冲发射可能受到极端散射的影响，导致在低射频下发射出现相当大的拖尾。GPS光谱建模使用热自由-自由吸收和估计的吸收体属性在很大程度上是一致的PWN。图像的空间分辨率使得与J1747 $-$ 2958相关的点源不太可能是PWN的紧凑头部，但是在这些源中看到的同步加速器自吸收与估计的光谱形状更好地拟合。
2017-12-11 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
Detection of the energetic pulsar PSR B1509-58 and its pulsar wind nebula in MSH 15-52 using the Fermi-Large Area Telescope
我们报告了在超新星遗迹SNR G320.4-1.2（又名MSH 15-52）中探测到年轻高能脉冲星PSR B 1509 $-$ 58及其脉冲星风星云（PWN）的高能γ射线辐射。使用1年的调查数据与费米大面积望远镜（LAT），我们检测到脉动PSR B1509-58高达1 GeV和扩展的伽马射线发射超过1 GeV的空间一致的PWN。脉冲星的光变曲线呈现出两个峰值，与射电峰值相差0.96 $\pm$ 0.01和0.33 $\pm$ 0.02。脉冲星发射的新的约束上限低于1 GeV，并确认在几十兆电子伏的严重光谱断裂。在1 - 100 GeV能量范围内的星云光谱可用幂律很好地描述，光谱指数为（1.57 $\pm$ 0.17 $\pm$ 0.13），1 GeV以上的通量为（2.91 $\pm$ 0.79 $\pm$ 1.35）10^{-9} cm^{-2} s^{-1}。第一个误差代表拟合参数的统计误差，而第二个是系统不确定性。星云的LAT光谱与切伦科夫观测结果很好地联系在一起，并表明GeV和TeV能量之间的光谱断裂。
2010-03-19 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae in the SKA era
中子星以脉冲星风的形式失去了大部分的旋转能量：一种主要由电子和正电子组成的超相对论外流。这种脉冲星风对中子星的环境和可能的双星伴星产生了重大影响，研究由此产生的脉冲星风星云对于理解中子星和毫秒双星的形成、中子星磁层的物理学、轻子加速到PeV能量以及这些粒子如何影响星际介质至关重要。使用SKA1和SKA2，可以详细研究数百个PWNe，这对于理解上面列出的主题中的许多开放性问题至关重要。
2015-01-02 astro-ph.HE
Prospects for the characterization of the VHE emission from the Crab Nebula and Pulsar with the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是下一代甚高能伽马射线天体物理学领域的仪器。与目前的设施相比，CTA的灵敏度有所提高，预计将揭示各种来源。特别是，我们将实现更深入的了解蟹状星云和脉冲星，这是最好的特点脉冲星风星云和旋转动力脉冲星，分别。我们的目标是通过模拟研究CTA关于这些对象的能力，使用目前正在开发的CTA未来数据分析的主要工具：Gammapy和ctools。我们的结论是，即使使用保守的仪器响应函数，CTA将能够解决许多关于脉冲星及其星云的光谱和形态的不确定性。CTA覆盖的大能量范围将使我们能够在不同的假设中解开星云光谱形状，对应于不同的潜在发射机制。此外，解析星云的内部结构（尺寸小于0.02度）并揭示它们的位置，将提供有关粒子在磁化介质中传播的关键信息。我们使用了一个理论上的非对称模型来描述星云的形态，我们表明，如果存在这种形态的预测，例如作为流体动力学或磁流体动力学模拟的结果，它可以直接与CTA结果进行比较。我们还测试了CTA探测蟹状星云脉冲星周期辐射的能力，获得了不同光变曲线形状的精确测量。
2019-12-04 astro-ph.HE
Circular Polarization of Pulsar Wind Nebulae and the Cosmic-Ray Positron Excess
PAMELA和AMS-02望远镜最近的观测发现，能量超过10 GeV的正电子分数异常上升。一个可能的解释是，这种过剩的生产初级电子/正电子对通过电磁级联脉冲星磁层。这一过程导致了脉冲星风星云（PWN）风终止激波中电子/正电子对的高度多样性。这种情况的结果是，在PWN中不应该观察到圆极化，因为电子和正电子的贡献正好抵消。在这里，我们注意到，目前的无线电仪器能够设置有意义的限制PWN，观测测试模型的脉冲星生产的本地正电子过剩的同步辐射的圆偏振。如果观测到PWN具有可探测的圆偏振，那么对脉冲星解释正电子过剩的解释就会产生强烈的怀疑，而对PWN圆偏振设置严格限制的观测则会使这些模型更加可信。最后，我们指出，脉冲星风星云可能提供最好的目标，AMS-02过剩的观测测试。
2014-06-23 astro-ph.HE
Numerical simulations of mass loading in the tails of Bow Shock Pulsar Wind Nebulae
当脉冲星通过部分电离的介质时，一小部分中性氢原子会穿透脉冲星风，并被星云紫外线辐射光电离。产生的质子仍然附着在轻轻子脉冲星风的磁场上，增强了它的惯性，改变了风的流动动力学。本文首次对弓形激波星云尾部的这种效应进行了数值模拟。通过二维流体动力学相对论模拟，我们产生了一组不同的模型，代表了在星际介质中以不同速度运动的恒星，从高亚音速到超音速。我们比较了不同的尾部形态与弓形激波质量加载理论模型的结果。正如分析模型所预测的，我们观察到一个快速横向扩张的尾巴形成的二次冲击的ISM。这种效应可能是在许多BSPWNe中观察到的头肩形态的起源。
2018-09-11 astro-ph.HE
Energy-dependent morphology of the pulsar wind nebula HESS J1825-137 seen by Fermi-LAT
利用10年的Fermi-LAT数据，我们对脉冲星风星云（PWN）HESS J1825-137进行了新的深入分析。我们提出的频谱分析和第一次能量分辨形态学研究的PWN HESS J1825-137从1 GeV到1 TeV的结果。该PWN是一个原型系统，使其成为研究粒子传输机制的完美实验室。把这个分析和最近的H.E.S.S.结果使一个更完整的星云图片出现。
2019-09-25 astro-ph.HE
Constraining the Diffusion Coefficient with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
附近的电子/正电子加速器，主要是脉冲星风星云（PWNe），被认为是超过10 GeV的正电子过剩的潜在来源。HAWC天文台揭示了两个非常扩展的源，它们在空间上与附近的两个中年恒星重合：Geminga和PSR B 0656 +14，这表明超相对论电子/正电子在我们的后院加速。对这两种PWNe的形态学研究提供了在HAWC能量下扩散系数的约束。在这张海报中，我们将介绍这些PWNe的模型开发和形态学研究，以及最适合数据的衍生扩散系数。
2017-09-11 astro-ph.HE
Investigating the multiband nonthermal emission of the 100 TeV source eHWC J2019$+$368 with a pulsar wind nebula scenario
eHWC J2019+368是高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）最近测量的能量高于100 TeV的$γ$射线源之一，其起源仍在争论中。脉冲星PSR J2021 $+$ 3651在空间上与TeV源重合。我们从理论上研究了eHWC J2019+368的多波段非热辐射是否起源于脉冲星风星云（PWN）G75.2 $+$ 0.1，由PSR J2021 $+$ 3651提供动力。在该模型中，脉冲星的下自旋功率被转移到星云中的高能粒子和磁场。当能量分布为破幂律或幂律的粒子不断注入星云时，通过同步辐射和逆康普顿散射产生多波段非热辐射。在合理的参数下，该模型得到的星云光谱能量分布与观测到的射电、X射线和TeV $γ$射线通量基本一致。我们的研究支持PWN有能力产生eHWC J2019+368的TeV $γ$ -射线，星云中能量最高的粒子的能量约为$0.4$ PeV。
2020-07-28 astro-ph.HE
Radio Emission from Pulsar Wind Nebulae without Surrounding Supernova Ejecta: Application to FRB 121102
本文提出了一种新的设想：一颗快速旋转的强磁化脉冲星在周围没有任何超新星喷发物的情况下，通过某种机制反复产生快速射电暴（FRB），同时脉冲星产生的超相对论电子/正电子对风扫过周围稠密的星际介质，形成非相对论脉冲星风星云（PWN）.我们表明，从这样的PWN的同步辐射无线电发射是明亮的，足以占最近发现的持续无线电源与重复FRB 121102在合理的范围内的模型参数。此外，我们的PWN方案是一致的，从四年中观察到的所有重复爆发推断的分散措施的非演变。
2017-03-21 astro-ph.HE
On the Gamma-ray Nebula of Vela Pulsar. II. the Soft Spectrum of the Extended Radio Nebula
船帆座X脉冲星风星云（PWN）的特征是扩展射电星云（ERN）和中央X射线“茧”。我们已经在兄弟论文中解释了茧的$γ$射线光谱特性（Bao等人，2019）;在这里，我们考虑了ERN的宽带光子光谱。由于从TeV发射区的电子的扩散逃逸预计在塑造ERN的光谱中发挥微不足道的作用，我们将ERN的GeV截止归因于反向冲击-PWN相互作用。由于反向激波的破坏，PWN中的大部分等离子体被驱入ERN。在随后的混响阶段期间，ERN可以在半径上被压缩一个大的因子，并且ERN中的磁场因此显著增强，烧掉高能电子。由此得到了ERN的电子能谱，并对ERN的宽带能谱作出了满意的解释。
2019-07-03 astro-ph.HE
The Crab Pulsar and Nebula as seen in gamma-rays
30多年前，惠普尔对蟹状星云的探测是甚高能伽马射线天文学的开始。从那时起，这个源的伽马射线观测继续为理论提供新的惊喜和挑战，检测到快速变化，脉冲发射达到意想不到的高能量，以及最近检测到能量超过1 PeV的光子。在这篇文章中，我们将回顾伽马射线观测对我们理解这个非凡的加速器的影响。
2021-11-15 astro-ph.HE
