Late-time Evolution of Composite Supernova Remnants: Deep Chandra Observations and Hydrodynamical Modeling of a Crushed Pulsar Wind Nebula in SNR G327.1-1.1
为了更好地了解复合超新星遗迹（SNRs）的演化和它们的恒星注入的相对论粒子的最终命运，我们提出了一个多方面的调查脉冲星风星云（PWN）和它的主机SNR G327.1-1.1之间的相互作用。我们对SNR G327.1-1.1的350 ks钱德拉X射线观测揭示了一个高度复杂的形态;一个类似弓形激波的彗星结构，在SNR内部延伸到大弧的叉状特征，以及SNR壳的热发射。非热辐射的光谱分析提供了PWN结构起源的线索，而PWN区域的丰度增强为超新星喷出物与PWN物质的混合提供了证据。的SNR的整体形态和光谱特性表明，PWN经历了一个不对称的相互作用与SNR的反向冲击（RS），可以发生作为一个结果的密度梯度在周围介质和/或移动的脉冲星，取代PWN从中心的残余。我们对G327.1-1.1进行了流体动力学模拟，结果表明，它的形态和演化可以用一个约17,000年前的复合SNR来描述，该SNR扩展成一个密度梯度，方向垂直于脉冲星的运动。我们还表明，RS/PWN相互作用的情况下，可以再现的宽带频谱的PWN从无线电到伽马射线波长。在这项工作中提出的分析和建模有重要的意义，我们的结构和复合信噪比的演变的一般理解。
2015-06-09 astro-ph.HE
The Role of Diffusive Shock Acceleration on Non-Equilibrium Ionization in Supernova Remnants
我们提出的半解析计算结果显示出明确的证据，在非平衡电离背后的超新星遗迹正向冲击波进行有效的扩散冲击加速（DSA）的变化。粒子的有效加速（即，宇宙射线）降低了冲击温度并提高了冲击气体的密度，从而与测试粒子近似相比改变了等离子体的电离状态，在测试粒子近似中，宇宙射线获得的冲击能量的分数微不足道。测试粒子和有效加速情况之间的差异是实质性的，并且发生在慢和快的温度平衡速率下：在加速效率较高的情况下，特定的离子状态在较低的电子温度下更多地被填充。我们还提出的结果表明，在有效的冲击加速的情况下，更高的电离分数达到显着更接近冲击波前比在测试粒子的情况下，清楚地表明，DSA可能会提高热X射线的生产。我们把这归因于更高的postshock密度，导致更快的电子温度平衡和更高的电离率。这些空间差异应该是可解决的与当前和未来的X射线任务，并可用于诊断在宇宙射线修改冲击的加速效率估计。
2009-02-14 astro-ph.HE
The role of the diffusive protons in the gamma-ray emission of supernova remnant RX J1713.7$-$3946 --- a two-zone model
RX~J1713.7 $-$ 3946是$γ$射线亮超新星遗迹（SNRs）中的一个原型，关于它的$γ$射线发射的强子起源还是轻子起源的争论仍在继续。除了SNR内部的高能粒子发射外，我们还探讨了从SNR冲击波中逃逸的扩散相对论质子在$γ$射线发射中所起的作用。在SNR激波在团簇分子腔中传播的情况下，我们认为SNR内部的$γ$射线发射可能来自逆康普顿散射，也可能来自被捕获的高能质子与激波团簇之间的相互作用。它们之间的主要来源取决于电子与质子的数量比。在膨胀过程中从冲击波中逃逸出来的扩散质子可以通过轰击周围的致密物质来提供外部强子$γ$射线分量。宽带光谱可以很好地解释了这个两区模型，其中$γ$射线从内部发射支配TeV带，而外部发射组件基本上有助于GeV的$γ$射线。两区模型也可以解释TeV $γ$射线径向亮度分布，显着超出非热X射线发射区。在计算过程中，我们对Li & Chen（2010）的逃逸质子“累积扩散”模型提出了一种简化算法，并采用马尔可夫链蒙特卡罗方法对物理参数进行了约束。
2016-03-27 astro-ph.HE
Reverse and Forward Shock X-ray Emission in an Evolutionary Model of Supernova Remnants undergoing Efficient Diffusive Shock Acceleration
我们提出了新的模型的前向和反向冲击热X射线发射的核心崩溃和Ia型超新星遗迹（SNRs），其中包括有效的生产宇宙射线通过非线性扩散冲击加速（DSA）。我们的CR-hydro-NEI代码考虑了非平衡电离（NEI），有效的CR生产的SNR演变的流体动力学效应，以及重离子和电子在冲击超新星（SN）喷出物和冲击拱星材料之间的碰撞温度平衡。虽然这里强调X射线发射，但我们的代码自洽地确定了从无线电到TeV能量的热和非热宽带发射。我们包括多普勒展宽的谱线的热运动的离子和剩余的膨胀。我们研究，在一般情况下，周围环境，祖模型，温度平衡，和DSA相关的过程中的热谱和非热谱的角色。对年轻SN的X射线线发射的研究是一个强有力的工具，可以确定特定SN元素的贡献，并提供关键信息，有助于了解爆炸的类型和能量、SN爆炸的环境介质的组成，以及受冲击的SN喷出物和星际介质中热等离子体的电离和动力学。随着下一代X射线卫星Astro-H即将发射，以前所未有的高分辨率观测谱线将成为现实。我们的自洽计算的X射线光谱从各种祖先将有助于解释未来的观测信噪比。
2014-07-16 astro-ph.HE
A Generalized Model of Nonlinear Diffusive Shock Acceleration Coupled to an Evolving Supernova Remnant
为了更好地模拟超新星遗迹（SNR）中宇宙射线（CR）的有效产生以及CR产生和SNR动力学之间的相关耦合，我们推广了现有的cr-hydro-NEI代码（即，Ellison等人，2012年），以包括以下过程：（1）上游前体结构的显式计算，包括位置相关流速、密度、温度和磁场强度;（2）动量和空间相关CR扩散系数;（3）磁场放大（MFA）的显式计算;（4）使用放大的磁场计算最大CR动量;（5）粒子散射中心的有限阿尔芬速度;以及（6）加速CR的超热种子群体以及环境热等离子体的能力。虽然大量的工作已经完成建模信噪比，大多数工作集中在相对论电子或离子的连续辐射，或从冲击加热等离子体的热辐射。我们的广义代码结合了这些元素，并描述了CR生产和SNR演变之间的相互作用，包括有效的扩散冲击加速（DSA）的非线性耦合，主要基于P. Blasi和同事的工作，以及热X射线线发射的非平衡电离（NEI）计算。我们相信我们的广义模型将为SNR提供一致的建模平台，包括与分子云相互作用的SNR，并改善对当前和未来观测结果的解释，包括Astro-H预期的高质量光谱。SNR RX J1713.7-3946作为示例建模。
2012-03-20 astro-ph.HE
Diffusive shock acceleration of dust grains at supernova remnants
本研究针对银河系宇宙线中难熔元素丰度过高的问题，通过半解析方法和自相似解分析Ia型超新星遗迹处尘埃的扩散激波加速过程，发现小尘埃可被加速至相对论速度，其溅射产生的原子核能注入DSA过程，为宇宙线难熔元素超丰提供了自然解释。
2024-10-30 astro-ph.HE
Time dependent diffusive shock acceleration and its application to middle aged supernova remnants
最近的γ射线观测表明，与分子云（MC）相互作用的中年超新星遗迹（SNRs）可以是GeV和TeV辐射源。基于MC协会，已经提出了两种方案来解释观测到的伽马射线发射。在一个，高能宇宙射线（CR）粒子从SNR逃逸，然后照亮附近的MC，产生伽马射线发射，而另一个涉及SNR和MC之间的直接相互作用。在直接相互作用的情况下，再加速的预先存在的CR在周围介质中的调查，而粒子注入从热池被忽略的冲击速度慢，在中年SNRs。然而，标准的扩散冲击加速（DSA）理论产生的稳态粒子谱与观测结果相比过于平坦，这表明观测到的谱的高能量部分尚未达到稳态。我们推导出一个时间相关的DSA解决方案中的测试粒子限制预先存在的CRs的情况下，重新加速，并表明它是能够再现所观察到的伽马射线发射的SNR，如IC 443和W 44，在MC相互作用模型的上下文中。我们还提供了一个简单的物理图片来理解的时间依赖DSA频谱。通过拟合γ能谱可以估计SNR附近的空间平均扩散系数。IC 443和W 44等中年SNR的空间平均扩散系数估计为~ 10^25 cm ^2/s（~ 1GeV），介于玻姆极限和星际值之间。
2016-09-12 astro-ph.HE
Expansion measurement of Supernova Remnant RX J1713.7-3946
超新星遗迹（SNR）RX J1713.7-3946以其明亮的TeV伽马射线发射和壳状形态而闻名。为了约束流体动力学演化，我们在2005 - 2011年利用钱德拉X射线天文台对西北壳进行了6次观测，并利用这些观测数据和2000年的第一次观测数据测量了该壳的自行。爆炸波冲击波在NW壳的速度被测量为$(3900\pm 300) (d/{\rm kpc})\ {\rm km}\ {\rm s}^{-1}$，估计距离为$d = 1$ kpc，和NW壳内的其他结构的自行明显小于。假设测得的爆炸波冲击波速度是作为一个整体的残余物的外冲击波的代表，我们已经面临着我们的测量，以及最近检测的热X射线线，与SNRs的流体动力学性质的解析解。我们的流体动力学分析表明，该遗迹的年龄为1580-2100年，支持与SN 393的关联。用$E = 10^{51}\, \rm erg$的SN动能、$M_{\rm ej} = 3\, M_{\odot}$的喷出物质量和$n_2 = 0.015\, {\rm cm}^{-3}$当前爆炸波位置处的环境密度建立的模型为我们的测量和以前在X射线和γ射线波长下的发现提供了合理的解释。我们发现，过渡到Sedov-Taylor（ST）阶段是不完整的任何合理的参数设置，这意味着目前的最大能量的加速质子在RX J1713.7-3946将不对应于最大可达到的能量为这个残余。
2016-09-26 astro-ph.HE
The Age Evolution of the Radio Morphology of Supernova Remnants
最近的流体动力学模型的超新星遗迹（SNRs）表明，它们的演变在很大程度上取决于周围介质的不均匀性。随着信噪比的扩大，它们的形态受到其环境的不均匀和湍流结构的影响，这反映在它们的无线电连续辐射中。在本文中，我们测量了96个SNR的无线电连续图像的不对称性，从三个调查的银河平面和比较这些结果的SNR的半径，我们用它作为代理他们的年龄。我们发现，较大的（老）信噪比更椭圆/拉长，更镜像不对称比较小的（年轻）信噪比，虽然后者的不对称程度不同。这一结果表明，SNR壳变得更加不对称，因为他们扫了星际介质（ISM），在流体动力学模型中预测的SNR扩展在多相或湍流ISM。
2019-08-16 astro-ph.HE
Particle acceleration by shocks in supernova remnants
粒子加速发生在一系列尺度上，从太阳层的AU到星系团的Mpc，能量范围从MeV到EeV。已经提出了一些加速过程，但扩散冲击加速（DSA）被广泛援引为主要机制。DSA在所有这些尺度上运行，并且可能达到最高能量。DSA是简单的，鲁棒的，并预测一个普遍的频谱。然而，关于粒子加速还有许多未知数。本文主要研究超新星遗迹（SNR）是否能在几个PeV产生到膝盖的银河CR谱。答案在很大程度上取决于扩散激波加速的详细物理过程。
2013-11-22 astro-ph.HE
Diffusive propagation of cosmic rays from supernova remnants in the Galaxy. II: anisotropy
我们研究了超新星遗迹时空分布的随机性对地球观测到的宇宙射线各向异性的影响。计算了不同扩散系数D（E）在银河系中的传播。考虑了原子核的传播和扩散。在高能量下，我们假设$D(E)\sim(E/Z)^δ$，其中$δ=1/3$和$δ=0.6$是参考场景。在考虑和不考虑银河系螺旋结构的情况下，根据超新星遗迹的分布模型，模拟了银河系中超新星遗迹的大尺度分布。我们的计算使我们能够确定的贡献，各向异性导致的大规模分布的SNR在银河系和随机分布的最近的遗迹。天真的期望，各向异性振幅缩放为D（E）被证明是一个过度简化，这并不反映在预测的各向异性的任何现实分布的源。各向异性模式的波动主要是由附近的来源，使预测或解释所观察到的各向异性振幅和相位变得几乎不可能。然而，我们发现，非常弱的能量依赖性的各向异性振幅低于$10^{5}$ GeV和在更高的能量上升，可以最好地解释，如果扩散系数是$D(E)\sim E^{1/3}$。更快的扩散，例如使用$δ=0.6$，通常导致极大的各向异性幅度。螺旋结构在各向异性模式的能量依赖性中引入了有趣的趋势，其定性地反映了数据中所见的趋势。对于大值的晕大小，我们发现，各向异性成为主导的大规模的规则结构的源分布，导致确实是一个单调增加的$δ_A$与能量。
2011-12-29 astro-ph.HE
Gamma rays from molecular clouds illuminated by accumulated diffusive protons from supernova remnant W28
W28是与分子云相互作用的超新星遗迹原型之一。H.E.S.S.观测发现了四个TeV源，它们与W28周围的分子云（MC）相吻合，但费米LAT没有检测到其中两个的GeV对应物。本文建立了一个累积扩散模型，认为高能质子碰撞附近的MC是在SNR膨胀过程中从激波阵面逃逸的扩散质子的累积。我们拟合了四个源的γ能谱，自然地解释了东北源（源N）的GeV能谱突变和南部源A和C的GeV不显著的发射。发现A源和C源到信噪比中心的距离远大于N源和B源，这可能是前两个源产生微弱GeV γ射线的根本原因。
2010-09-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffusive propagation of cosmic rays from supernova remnants in the Galaxy. I: spectrum and chemical composition
本文研究了超新星遗迹时空分布的随机性对地球观测到的宇宙射线光谱和化学成分的影响。计算了宇宙射线在银河系中传播时所经历的扩散系数D（E）的不同选择。特别地，在高能量下，我们假设D（E）\sim E^δ，其中$δ=1/3$和$δ=0.6$是参考场景。银河系中超新星遗迹的大尺度分布是按照超新星遗迹的分布来模拟的，有没有考虑到银河系的螺旋结构。我们发现，超新星的空间和时间分布引起的随机波动，加上原子核的散射效应，导致轻微但明智的违反简单的，漏盒启发的规则，即在地球上观察到的光谱是$N(E)\propto E^{-α}$与$α=γ+δ$，其中$γ$是宇宙射线注入光谱的斜率在源。原子核的散射，即使是对He来说很小的速率，也可以解释不同原子核之间光谱斜率的微小差异，这为最近的CREAM观测提供了一个可能的解释。对于$δ=1/3$，我们发现在能量大于1TeV时，质子谱和氦谱的斜率分别为$\sim 2.67$和$\sim 2.6$（与$2.66\pm 0.02$和$2.58\pm 0.02$的测量值比较）。对于$δ=0.6$，没有观察到He谱的硬化。我们还评论的宇宙射线从超新星遗迹逃逸的时间依赖性的影响，和一个可能的集群的来源在超级气泡。在第二篇论文中，我们将讨论这些不同的情况对宇宙射线各向异性的影响。
2011-12-29 astro-ph.HE
Distance Estimate of Tycho's SNR
我们提出了一种方法来寻找距离年轻的超新星遗迹。我们的方法是基于流体动力学模拟第谷的SNR使用SUPREMNA代码。对于爆炸模型，我们使用经典的W7爆燃模型和延迟爆轰模型，以前被证明提供良好的拟合第谷的SNR的X射线发射。结合我们的流体动力学模拟和2015年获得的钱德拉高分辨率图像，我们得出了距离第谷的SNR为$2.8\pm 0.4$ kpc的估计。
2018-03-29 astro-ph.HE
Steep Cosmic Ray Spectra with Revised Diffusive Shock Acceleration
银河系宇宙射线在超新星遗迹的正激波处通过扩散激波加速（DSA）得到加速，这是一种有效的加速机制，预测了宇宙射线能量的幂律分布。然而，非热SNR发射的观测结果意味着CR能量分布通常比标准DSA预测$E^{-2}$更陡。动力学混合动力模拟的最新结果表明，这种陡峭的光谱可能会出现从漂移的磁结构相对于下游的热等离子体的冲击。使用半解析模型的非线性DSA，我们调查的影响，这些结果的现象学的范围很广的信噪比。通过考虑下游磁结构的运动，我们产生了比$E^{-2}$陡得多的CR能量分布，并且与观测结果一致。我们的形式再现了银河系超新星遗迹（$\propto E^{-2.2}$）的适度陡峭的光谱和年轻的射电超新星（$\propto E^{-3}$）非常陡峭的光谱。
2021-09-03 astro-ph.HE
Gamma rays from reaccelerated particles at supernova remnant shocks
扩散激波加速被认为是超新星遗迹以及其他类型源中粒子碰撞的主要机制。在X射线和伽马射线中存在一些显示出双边形态的残余物，这表明该过程的发生效率取决于激波法线和激波传播的大尺度磁场之间的倾斜角。这种解释还得到最近的粒子模拟的支持，该模拟显示了如果激波比$\sim 45^{o}$更倾斜，离子是如何不被注入的。这些冲击为在同一冲击下的再加速过程提供了一个很好的测试平台：冲击波阵面到达的非热种子粒子被自动注入并加速。最近讨论了这一过程，认为这可能是次级宇宙射线核光谱某些异常行为的原因。在这里，我们讨论如何伽马射线观测选定的超新星遗迹可以为我们提供宝贵的信息，这一过程，并导致我们更好地评估粒子扩散冲击再加速宇宙射线物理学中的其他观测。
2019-07-31 astro-ph.HE
Non-equilibrium ionization in mixed-morphology supernova remnants
超新星遗迹的混合形态类（MMSNRs）包括观测到的遗迹的相当大的一部分，但尚未就其起源达成共识。它们的性质的一个线索是存在显示X射线证据的等离子体重组的区域。最近的计算残余物的演变在多云的星际介质（ISM），包括热传导，但不包括非平衡电离（NEI）的承诺，在解释观察到的表面亮度分布，但不能确定是否存在重组等离子体。本文给出了二维和三维MMSNR的流体动力学数值模型，包括NEI效应的显式计算。空间电离分布和温度-密度图表明，复合发生在模拟MMSNR内，绝热膨胀和热传导引起复合，虽然在不同的区域。绝热膨胀产生的特征在空间和温度-密度图中很突出，但热传导也起作用。因此，热传导和绝热膨胀都对高温气体的冷却做出了重要贡献。现实的观测数据与来自不同地区的空间和光谱输入进行模拟。我们还讨论了使用温度-密度图和空间地图分析观测中的重组源和主导流体动力学过程的可能性。
2019-02-27 astro-ph.HE
Injection to rapid diffusive shock acceleration at perpendicular shocks in partially ionized plasmas
本文首次对部分电离等离子体中的无碰撞垂直激波进行了三维混合模拟。在这个模拟中，激波速度和上游电离分数分别为Vsh ~ 1333 km/s和fi ~ 0.5，这是星际介质中孤立的年轻超新星遗迹的典型值。我们证实了以前的二维模拟结果，下游氢原子泄漏到上游区域，他们被加速的拾取过程中的上游区域，和大的磁场波动产生的上游和下游区域。此外，我们还发现磁场起伏具有三维结构，泄漏氢原子在拾取过程后被注入到垂直激波处的扩散激波加速中。观察到的扩散激波加速度可以解释为激波漂移加速度与散射。在该模拟中，粒子在~ 100个回转周期内被加速到v ~ 100 Vsh ~ 0.3c。平行激波中的加速时间尺度比扩散激波的加速时间尺度快。我们的模拟结果表明，超新星遗迹可以加速宇宙射线到10^{15.5} eV（膝盖）在Sedov阶段。
2016-06-10 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
Hydrodynamical simulations favor a pure deflagration origin of the near-Chandrasekhar mass supernova remnant 3C 397
通过二维流体动力学模拟对比 DDT 与纯爆燃模型，研究表明 3C 397 的团块状铁族元素分布更符合高中心密度白矮星的纯爆燃起源。
2024-04-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Nonthermal processes and particle acceleration in supernova remnants
本章综述超新星遗迹通过扩散激波加速机制加速带电粒子的过程，探讨其作为银河系宇宙射线主要来源的可能性，并分析X射线与伽马射线观测对粒子加速特性的揭示。
2022-11-14 astro-ph.HE
Non-linear diffusive acceleration of heavy nuclei in supernova remnant shocks
我们描述了一个半解析的方法，非线性扩散冲击加速的情况下，除了质子的核也被加速。激波的结构由所有原子核的复杂相互作用决定，而这种激波结构又决定了所有成分的光谱。上游的磁场放大被描述为由于所有核素的流动不稳定性。放大的磁场，然后考虑到它的动力学反馈的冲击结构，以及在感应修改的速度的散射中心，进入粒子输运方程。只有当磁场被充分放大并且散射中心在背景等离子体的框架中具有高速度时，加速粒子的谱才足够陡，才能与观测到的宇宙射线谱进行比较。我们讨论了这种广义的方法的膝盖在所有粒子的宇宙射线谱，我们解释为由于越来越重的化学成分以上$10^{15}$ eV的结构上的影响。本文还讨论了当γ射线是强子起源时，超新星遗迹中的γ射线辐射源的非平凡化学成分的影响。
2010-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Parametric studies of cosmic ray acceleration in supernova remnants
我们提出了一个图书馆的宇宙射线加速超新星遗迹（SNRs）通过均匀的环境介质演变的数值模型。我们分析了不同条件下模型的不同能量分量和扩散激波加速时间尺度的分布。该库包括各种SNR演变的情况下，并用于映射具有足够的已知属性的残余物。该映射约束相应的环境介质属性和加速效率。利用该数据库，我们计算了第谷和SN 1006遗迹模型的周围介质密度、周围磁场强度和宇宙线加速效率，并对SNR 0509-67.5和SNR 0519-69.0的年龄进行了修正。
2014-07-07 astro-ph.HE
Hydrodynamical moving-mesh simulations of the tidal disruption of stars by supermassive black holes
当一颗恒星靠近黑洞时，它可能会在潮汐破裂事件（TDE）中被引力拉开。由TDE产生的耀斑是位于大多数星系中心的静止超大质量黑洞（SMBH）的独特示踪剂。特别是，这种耀斑的出现和随后的光变曲线的衰减都对恒星是否被潮汐场部分或全部摧毁很敏感。然而，对碎片的破坏和回落的物理学仍然知之甚少。我们在这里模拟流体动力学演化的现实明星，因为他们接近SMBH抛物线轨道上，第一次使用移动网格代码AREPO，这是特别适合的问题，通过其相结合的准拉格朗日行为，低平流误差，高精度典型的网格为基础的技术。我们研究了一套不同的碰撞参量的模拟，使我们能够确定的临界距离，在该恒星完全中断，能量分布和回落率的碎片，以及流体动力学演化的恒星残骸的情况下，部分中断。有趣的是，我们发现，残留的核心的内部演化强烈影响的持续性的旋涡激发的潮汐相互作用。这些应该是强磁场放大的地点，相关的混合可能会深刻地改变潮汐修剪恒星的后续演化。
2019-05-16 astro-ph.HE
Performing a stellar autopsy using the radio-bright remnant of SN 1996cr
我们目前的档案无线电观测SN 1996 cr从ATCA和MOST，并使用X射线约束的流体动力学模拟SN喷出物和CSM之间的相互作用，其无线电光变曲线模型。早期的无线电数据显示出自由-自由吸收（FFA）的迹象，它逐渐减少，并在3000天后在1.4 GHz以上最小。FFA光学深度的限制提供的CSM自由电子密度，这使得深入了解SN 1996铬的CSM的电离的估计，并提供了一个测试通过流体动力学模拟的密度分布。辐射的内禀光谱指数显示出光谱平坦化的证据，其特征是在第3000天α = 0.852 +/- 0.002，衰减率d_α = -0.014 +/- 0.001 yr^-1。SN 1987 A、SN 1993 J和SN 1996 cr的谱平坦化的相似性表明这可能是SNe/CSM冲击的一个相对普遍的特征。我们采用这种光谱指数的变化来模拟同步辐射的冲击，并考虑几个缩放的参数的流体动力学模拟的磁场和电子分布。模拟的光变曲线与观察到的光变曲线的大尺度特征相匹配，但未能与某些严格约束的部分相匹配。这表明，简单的能量密度缩放可能无法解释工作中真实物理过程的复杂性，或者，模拟的参数需要修改，以准确地表示SN 1996 cr的CSM。
2013-02-21 astro-ph.HE
New insights on hadron acceleration at supernova remnant shocks
我们概述了超新星遗迹前向冲击核加速的主要特征，强调了自放大磁场在确定这类源中观察到的能谱中所起的关键作用。特别是，我们展示了如何标准的预测扩散冲击加速的非线性理论必须完成一个额外的成分，我们建议是增强速度的磁性不规则性粒子散射反对，调和理论的有效粒子加速与最近的观测伽玛射线明亮的超新星遗迹。
2013-01-31 astro-ph.HE
Investigating the morphology of the supernova remnant G349.7+00.2 in the medium with a density gradient
G349.7 + 00.2是一颗年轻的银河系超新星遗迹（SNR），在射电和X射线中具有蘑菇状形态，它已经在从射电到高能$γ$射线的整个电磁波谱中被探测到。此外，根据无线电和红外波段的观测，残骸正在与分子云相互作用。利用三维流体动力学（HD）模拟研究了外围的形成原因和残留物的动力学演化。在假设超新星喷出物是在具有密度梯度的介质中演化的情况下，壳层由两个半径不同的半球组成，较小的半球处于相对致密的介质中。由此得到的遗迹外围与探测到的遗迹外围一致，可以得出结论，G349.7+00.2的特殊外围可以再现为遗迹与具有密度梯度的介质相互作用。
2020-04-15 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
On the Spectrum of Electrons Accelerated in Supernova Remnants
利用非线性扩散激波加速的半解析模型，模拟了超新星遗迹加速的宇宙线电子谱。因为电子在SNR的放大磁场特性中经历同步加速器损耗，所以它们表现出比质子显著更陡的光谱。特别是，我们发现，电子和质子的光谱指数（幂律斜率）之间的差异范围从0.1到0.4。我们的发现必须考虑到银河系CR传输理论，该理论通常假设电子和质子以相同的斜率注入，特别是可能对观察到的“正电子过剩”有影响。"
2019-07-26 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
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
A method for computing synchrotron and inverse-Compton emission from hydrodynamic simulations of supernova remnants
超新星遗迹（SNRs）的观测特征是非常复杂的，在其几何形状和光谱特性方面，主要是由非热同步辐射和逆康普顿散射。提出了一种基于三维流体动力学模拟的宽带信噪比后处理方法。从流体动力学的数据，我们估计的非热电子的分布加速在冲击波，并遵循随后的演变，因为它们失去或获得能量的绝热膨胀或压缩和辐射发射能量。作为第一个测试案例，我们使用一个双极超新星膨胀到多云介质的模拟。我们发现，我们的方法定性地再现了典型信噪比的主要观测特征，并产生与观测结果一致的通量。从而允许在更多扩展的模型组中进一步使用。
2014-11-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Acceleration of cosmic rays by young core-collapse supernova remnants
上下文超新星遗迹（SNRs）被认为是银河系宇宙射线源的主要候选者。根据扩散冲击加速理论，SNR冲击产生指数为s = 2的幂律谱，可能在高能量下非线性地修改为更硬的谱。信噪比的观测通常表明粒子光谱比这更柔和，并显示出经典理论所不期望的特征。标准方法的已知缺点是假设SNR在均匀环境中演化，并且反向冲击不会加速粒子。放松这些假设增加了问题的复杂性，因为人们需要可靠的流体动力学数据的等离子体流以及良好的估计磁场（MF）在反向冲击。目标。我们发现，这两个因素是特别重要的年轻的核心崩溃SNR的演化在一个复杂的拱星介质中形成的风的祖星建模时。方法.我们使用高分辨率的数值模拟的SNR的流体动力学演化。而不是参数化的MF配置文件内的SNR，我们遵循平流的冻结MF内的SNR，从而获得的B场值在所有位置，特别是在反向冲击。为了模拟宇宙线加速，我们在测试粒子近似下求解了宇宙线输运方程。结果我们发现，复杂的等离子体流配置文件的核心崩溃信噪比显着修改的粒子光谱。此外，反向冲击强烈影响发射光谱和表面亮度。
2013-03-12 astro-ph.HE
Bell-Instability-Mediated Spectral Modulation of Hadronic Gamma Rays from a Supernova Remnant Interacting with a Molecular Cloud
超新星遗迹（SNRs）被认为是银河系宇宙射线加速的场所。然而，宇宙射线加速的细节仍然没有得到很好的理解。γ射线观测是研究宇宙线加速的有效方法，因为强子γ射线可以追踪~GeV能量以上的高能宇宙线。传统的理论预测，强子γ射线显示出一个平坦的vFv谱从π介子产生的阈值能量的最大能量的扩散冲击加速。在本文中，通过采用数值模拟，解决了分子云的磁流体动力学和宇宙射线的扩散传播的混合系统，我们证明了强子伽马射线谱可以比传统的一个更难，调制谱变得与观测一致。这种变化的机制是：在超新星爆炸冲击波中被加速的宇宙射线传播到一团分子云中。云中的宇宙射线流诱发了所谓的贝尔不稳定性，贝尔不稳定性在云中诱发了阿尔芬波。感应的磁场波动通过减小低于~1 TeV能量的宇宙射线的扩散系数来防止宇宙射线的进一步入侵。这一机制加强了最近井上等人关于分子云周围磁场放大的类似光谱修改的主张。（2012）和Celli et al.（2018年）。
2019-02-13 astro-ph.HE
Numerical modelling of the lobes of radio galaxies in cluster environments -- IV. Remnant radio galaxies
我们研究射电星系的残余相位使用三维流体动力学模拟的相对论喷流传播通过集群环境。一旦瓣达到一定长度，通过关闭射流，我们可以研究瓣和冲击的团内介质之间的能量分布如何与活动源的能量分布进行比较，以及计算残余源的同步辐射特性。我们看到，由于扰动的星团气体开始沉降回到初始的星团势中，稠密的气体流沿着残余叶后面的喷流轴被推动，使它们比浮力更快地从星团中升起。这导致增加的绝热损失和快速变暗。总通量密度和表面亮度的快速衰减可以解释在具有高通量密度极限的样品中发现的少量残余源，并可能导致分析模型高估在敏感调查中预期的残余部分，例如现在正在进行的LOFAR。
2019-10-20 astro-ph.HE
Nearby supernova remnants and the cosmic-ray spectral hardening at high energies
CREAM、TRACER和ATIC实验最近对几个核物种的宇宙射线谱的测量表明，在TeV能量下幂律谱指数发生了变化。可能的解释包括宇宙射线的非线性扩散冲击加速，银河系中较高和较低能量下不同的宇宙射线传播特性以及附近源的存在。在本文中，我们表明，如果超新星遗迹是我们银河系中宇宙射线的主要来源，附近遗迹的影响可以负责所观察到的光谱变化。使用的刚性依赖逃逸的宇宙射线从超新星遗迹，我们解释了明显观察到的性质，硬化的氦光谱发生在相对较低的能量相比，质子，光谱硬化不持续超过$\sim (20-30)$ TeV的能量。
2011-12-16 astro-ph.HE
A simple model for electron plasma heating in supernova remnants
内容：超新星遗迹的多波长观测可以在扩散激波加速理论的框架内得到解释，该理论允许爆炸能量有效地转化为宇宙射线。虽然非线性冲击模型相当好地描述了发射的非热成分，但某些问题，包括热电子等离子体的加热和相关的X射线发射，仍然没有解决。研究方法：超新星遗迹演化的Chevalier模型方程的数值解，加上电子的库仑散射加热。结果如下：计算了超新星遗迹的电子温度和X射线热韧致辐射随有关参数的变化。由于只考虑库仑机制的电子加热，电子温度的值应被视为下限。从这项工作的结果可以是有用的，以约束观测到的信噪比的模型参数。
2010-07-07 astro-ph.HE
Cosmic-ray diffusive reacceleration: a critical look
宇宙射线在磁湍流上的散射导致空间扩散传播;如果散射介质在运动，这将不可避免地引起粒子动量的变化，即所谓的扩散再加速。这可以被描述为动量空间中的扩散。扩散再加速经常被用来解释在几个GeV，特别是硼-碳的次级-初级比中观察到的峰值。这避免了在空间扩散系数中假设一个特别的中断的必要性，并且几乎已经成为模拟宇宙射线光谱的标准。然而，在所调用的水平上，该过程意味着从星际介质到宇宙射线的能量的显著输入，因此在这样的模型中，星际空间与通常的加速器（如超新星遗迹）竞争。问题出现了：再加速真的发生在解释中学与小学比率所需的高水平上吗？能源需求在物理上是否合理？我们解决这个问题，使用宇宙射线传播的分析和数值模型。
2015-08-11 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
Postshock turbulence and diffusive shock acceleration in young supernova remnants
本文通过流动不稳定性的共振和非共振两种状态，研究了SNR冲击波上游介质中的磁放大。它旨在更好地理解的扩散冲击加速（DSA）的效率，考虑各种弛豫过程中的下游介质中的磁波动。多波长的辐射签名来自SNR冲击波被用来把不同的下游湍流松弛模型进行测试。我们证实了Parizot等人（2006）的结果，即在观测到X射线细丝的年轻SNR中，最大CR能量不应远远超过PeV能量。为了匹配观测数据，我们推导出一个上限的磁场振幅，确保随机粒子再加速仍然效率低下。考虑到各种磁弛豫过程，我们提出了两个必要条件，以实现有效的加速和X射线细丝的信噪比：1/湍流必须满足不等式$2-β-δ_{\rm d} \ge 0$，其中$β$是湍流谱指数，而$δ_d$是弛豫长度能量幂律指数; 2/典型的弛豫长度必须是X射线边缘大小的顺序。我们确定，Alvénic/快磁声模式阻尼满足所有条件，而非线性柯尔莫哥洛夫阻尼不。面对以前的弛豫过程的观测数据，我们推断，在我们的信噪比样本，旧的（SN 1006和G347.3-0.5）未能验证所有的条件，这意味着他们的X射线灯丝很可能是由辐射损失控制。较年轻的SNR，Cas A，Tycho和Kepler，通过了所有测试，我们推断下游磁场幅度在200-300 $μ$高斯的范围内。
2010-03-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-linear acceleration at supernova remnant shocks and the hardening in the cosmic ray spectrum
在过去的几年里，几个实验已经表明，膝盖以下的宇宙射线谱不是一个完美的幂律。特别是，质子和氦的光谱显示出在~200 - 300 GeV/核子的粒子能量下的光谱指数约为0.1 - 0.2的光谱硬化。此外，氦的光谱被发现比质子的光谱硬约0.1，并且在重元素的光谱中也发现了类似硬化的一些证据。在这里，我们考虑的可能性，硬化可能是一个分散的结果，在频谱的宇宙射线加速超新星遗迹冲击。这样的分散确实是预期的扩散冲击加速的非线性理论的框架内，预测陡峭的（硬）粒子谱较大（较小）的宇宙射线加速效率。
2017-10-14 astro-ph.HE
Diffusive shock acceleration with magnetic field amplification and Alfvenic drift
我们探索波粒相互作用如何影响扩散激波加速（DSA）在天体物理冲击进行随时间变化的动力学模拟，其中磁场放大（MFA），Alfvenic漂移，热泄漏注入，玻姆扩散，和自由逃逸边界的唯象模型实施。如果宇宙射线（CR）粒子的注入分数大于2 × 10 ^{-4}，对于与年轻超新星遗迹相关的激波参数，DSA足够有效，由于CR反馈而产生显著的激波前兆，并且磁场可以通过上游区域的CR流不稳定性放大到20倍。如果散射中心在放大的磁场中以阿尔芬速度漂移，CR能谱会显著变陡，加速效率降低。采用自洽MFA和Alfvenic漂移的非线性DSA预测，对于音速马赫数为20< M_s< 100的强激波，激波后CR压力大约在激波冲压压力的10%处饱和。由于放大的磁场跟随前体中的流动改性，所以粒子谱的低能量端比高能量端软化得多。因此，即使在Alfvenic漂移的帮助下，能谱中的凹曲率也不会完全消失。对于中等Alfven马赫数（M_A<10）的激波，加速CR谱可以变得像E^{-2.1}-E^{-2.3}那样陡峭，这与观测到的几个年轻超新星遗迹的CR谱和γ射线光子谱更加一致。
2012-09-24 astro-ph.HE
Numerically investigating the peculiar periphery of a supernova remnant in the medium with a density gradient: the case of RCW 103
年轻的壳型超新星遗迹RCW 103在钱德拉获得的X射线形态中具有特殊的性质。在X射线中，东南壳的亮度更高，并且该区域的壳的弯曲边界比其他部分更平坦。我们使用三维流体动力学模拟研究了超新星遗迹RCW 103奇特外围的形成。假设超新星喷出物是在具有密度梯度的介质中演化的，则所探测到的外围形状一般可以再现。对于RCW 103，利用$3.0~M_{\odot}$的喷出物质量、$2.0~\mathrm{cm}^{-3}$的背景材料密度和$3.3 - 4.0 ~\mathrm{cm}^{-3} \mathrm{pc}^{-1}$的梯度，通常可以再现X射线外围。模拟结果表明，SNR RCW 103的不对称性主要是由于具有密度梯度的不均匀介质。
2020-08-06 astro-ph.HE
Evidence of a Type Ia Progenitor for Supernova Remnant 3C 397
年轻超新星遗迹（SNR）3C 397（G41.1-0.3）的爆炸起源存在争议。其细长的形态和接近的分子云暗示了核心塌陷（CC）SN的起源，但最近的重金属X射线研究显示化学产率和线质心能量与Ia型SN一致。在本文中，我们分析了完整的X射线光谱从0.7-10千电子伏的3C 397观察朱雀和比较线质心能量，通量，元素丰度的中间质量和重金属（镁镍）的Ia型和CC流体动力学模型预测。基于这些结果，我们得出结论，3C 397可能来自高密度环境介质中的高能Ia型爆炸，并且我们表明，其前身是一颗质量接近100000的白矮星。
2020-06-15 astro-ph.HE
Cosmic Ray Spectrum in Supernova Remnant Shocks
我们进行了动力学模拟扩散冲击加速Ia型超新星遗迹（SNRs）扩展到一个统一的星际介质（ISM）。震前气体温度是决定宇宙线加速的主要参数，而磁场强度和宇宙线注入率是次要参数。热ISM中的SNR（具有小于10^{-4}的注入分数）是低效的加速器，其中小于10%的能量转化为CR。激波结构几乎是试验粒子状的，随后的CR谱可能比E^{-2}更陡。虽然在前体中使用放大的磁场可以将粒子加速到10^{15.5}Z eV的膝能，但是散射中心的阿尔芬漂移使源谱变软，如E^{-2.1}那样陡峭，并且降低CR加速效率。
2011-05-19 astro-ph.HE
Genus Statistic Applied to the X-ray Remnant of SN 1572: Clues to the Clumpy Ejecta Structure of Type Ia Supernovae
星团结构是年轻Ia型超新星遗迹（SNRs）的X射线图像中的常见特征。虽然这些团块的确切来源仍然不清楚，但有三种可能性：爆炸期间施加的团块，残余物演变过程中的流体动力学不稳定性，以及周围介质中预先存在的结构。在这篇文章中，我们专注于区分从爆炸产生的聚集分布和使用现有的3D流体动力学模拟从残留物的演变。我们利用这种歧视属统计，将其应用到模拟和{ \it钱德拉} X射线观测的著名的SN Ia残留SN 1572（第谷的SNR）。Tycho的SNR的属曲线强烈地表明喷出物团块的偏斜非高斯分布，并且与初始团块喷出物的模拟的属曲线类似。相比之下，模拟完全光滑的喷出物，其中结块产生的作用，流体动力学不稳定性产生的属曲线，这是类似于一个随机的高斯场，但不同意强烈的属曲线所观察到的图像。我们的结果支持这样一种情况，即观察到的超新星Ia残余物的结构是由爆炸中最初的块状结构引起的。
2019-03-02 astro-ph.HE
Mechanism for spectral break in cosmic ray proton spectrum from Supernova remnant W44
\emph{Fermi}航天器观测站最近对超新星遗迹W 44的观测有力地支持了这样一种观点，即大部分银河系宇宙射线在这种遗迹中通过费米机制加速，也称为扩散激波加速。然而，W 44膨胀成弱电离的致密气体，因此需要对机制进行重大修改。在本文中，我们提供了必要的修改，并证明了强离子-中性碰撞的残余周围导致陡峭的加速粒子的能谱的\emph{exactly one power}。光谱突变是由阿尔芬波的倏逝导致的分数粒子损失造成的。加速质子与周围气体碰撞产生的伽马射线谱也被计算并成功地拟合到费米天文台的数据。母质子能谱最好用经典的测试粒子幂律E^-2来表示，由于粒子约束的恶化，在E_br~ 7 GeV处变陡到E^-3。
2011-03-03 astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from Supernova Remnant Interaction with Molecular Clumps
对中年超新星遗迹IC 443、W28和W51C的观测表明，在GeV和TeV能量下的亮度彼此相关，并与分子团相互作用的区域相关，但与射电同步辐射亮度无关。我们认为，无线电发射主要是与分子云的interclump介质中的辐射壳层，而γ射线发射主要是与分子团的辐射壳层的相互作用。壳层的相互作用产生了一个高压区域，因此即使粒子的激波加速效率不高，只要高能粒子被捕获在冷却区域中，伽马射线的亮度也可以近似地再现。在这个模型中，\ga 2 GeV的谱形由宇宙线质子的谱决定。模型中，扩散冲击加速度确定的频谱往往产生TeV的排放，因为有限的粒子能量，达到。
2014-03-04 astro-ph.HE
From E. Fermi to Fermi-LAT: watching particle acceleration in supernova remnants
几十年来，超新星遗迹一直被认为是银河系宇宙射线（CR）的来源。然而，只有随着费米-LAT的出现，才有可能探测到--至少在一些信噪比中-- γ射线，其来源无疑是强子的，即由于相对论性核与背景等离子体碰撞产生的中性π介子衰变。当与其他波段（从射电到TeV γ射线）的观测相结合时，费米-LAT数据提供了CR谱比扩散激波加速的标准预测明显陡峭的证据，迫使我们重新思考我们对强激波下有效粒子散射的理论理解。我们概述了如何，包括CR触发的磁场放大的影响，它是可能的调和非线性模型的扩散冲击加速与γ射线观测，特别是提供了一个成功的应用，这样的理论第谷的SNR。最后，我们展示了动力学模拟如何研究加速粒子和磁场的非线性耦合的微观物理，从第一性原理探索费米机制在强冲击下的效率
2013-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supernova Remnants in High Definition
超新星遗迹（SNRs）提供了在亚秒差距尺度上研究超新星爆炸、动力学和冲击的手段。X射线观测探测了爆炸中合成的热金属和冲击加速的TeV电子，因此它们是测试最近高保真三维SN模拟的关键。在本白皮书中，我们讨论了在弧秒尺度下X射线光谱成像的主要进展，具有几个eV的光谱分辨率和大的有效面积。这些能力将彻底改变SN科学，提供爆炸合成金属的三维视图，并使本星系群中SNRs的人口研究成为可能。此外，这个未来的X射线任务可以探测到微弱的、狭窄的同步加速器灯丝和冲击前兆，这些将限制扩散冲击加速过程。
2019-03-22 astro-ph.HE
Particle Spectra from Acceleration at Forward and Reverse Shocks of Young Type Ia Supernova Remnants
利用试验粒子扩散激波加速理论和一维流体动力学模拟方法研究了年轻Ia型超新星遗迹中宇宙线的加速过程。除了在正向冲击加速，我们探讨了粒子加速在反向冲击中存在一个可能的实质性磁场，因此，这种加速的影响上的粒子光谱的残留物。我们调查的频谱的时间演化的各种时间依赖的配置文件的磁场在冲击区的残骸。我们测试的冲击的前兆区域中的散射中心的Alfvénic漂移的粒子谱的可能影响。此外，我们还研究了从射电到伽玛射线的宽波段的辐射光谱和形态。它表明，年轻的Ia型SNRs的宇宙射线粒子人口的反向冲击的贡献可能是显着的，修改粒子的空间分布和显着影响的体积积分粒子谱在年轻的SNRs。特别是光谱结构可能会出现在测试粒子的计算，经常讨论的冲击波的非线性宇宙射线修改的签名。因此，发射的光谱和形态，以及它们的时间演化，不同于纯前向激波的解决方案。
2011-10-03 astro-ph.HE
SNRs W28 and W44: old cosmic ray accelerators in molecular clouds
用非线性扩散激波加速模型研究了老超新星遗迹W28和W44中的粒子加速。我们模拟了残余物的流体动力学演化、激波修正和加速粒子产生的流动不稳定性。与现有的无线电和伽马射线数据的比较。
2017-01-15 astro-ph.HE hep-ph
