Stellar wind accretion and accretion disk formation: applications to neutron star high mass X-ray binaries
最近的X射线观测揭示了高质量X射线双星的复杂性和多样性。这种多样性挑战了对致密物体吸积过程的经典理解。在这项研究中，我们加强了传统的概念，风馈吸积到中子星的性质考虑的几何效应的辐射加速风，并重新评估输送角动量通过使用一个简单的风模型。我们的结果表明，即使在由星风供给的OB型HMXB中，如果双星分离足够紧密和/或星风缓慢，由于星风的不均匀性，大量的角动量也可以被输送形成吸积盘.我们将我们的模型应用到实际的系统，如LMC X-4和OAO 1657-415，并讨论在这些系统中形成盘的可能性。
2019-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar wind bubbles of OB stars as Galactic cosmic-ray re-accelerators
本研究通过一维磁流体动力学模拟发现OB星恒星风泡前向激波可再加速银河系宇宙射线，使发射通量增加5倍，强子辐射占主导，为kappa Ori周围增强强子发射提供解释。
2024-03-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of Cosmic Ray Transport on Galactic Winds
由于认识到宇宙射线可以有效地加速星系风，超新星和年轻恒星产生的宇宙射线的作用最近开始在星系形成和演化的研究中受到重视。宇宙线的微观输运过程是决定宇宙线风驱动效率的基础。以前的研究集中在通过恒定的扩散系数或通过流成比例的阿尔芬速度的宇宙线传输建模。然而，在主要是冷的中性气体中，宇宙射线可以比在电离介质中传播得更快，并且有效传输可以显著更大;即，宇宙射线可以与气体分离。我们进行三维磁流体动力学模拟补丁的星系盘，包括宇宙射线的影响。我们的模拟包括在寒冷的中性星际介质中宇宙射线的退耦。我们发现，相比于普通的扩散宇宙线传输的情况下，考虑去耦导致显着不同的风的性质，如气体密度和温度，显着更广泛的空间分布的宇宙射线，和更大的风速。这些结果对X射线、伽马射线和射电辐射，以及环星系介质的磁化和宇宙射线污染都有意义。
2018-02-23 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
The Earth-like Galactic cosmic ray intensity in the habitable zone of the M dwarf GJ 436
银河系宇宙射线是生命背景下重要的高能粒子。许多研究工作都对银河系宇宙射线通过太阳日球层的传播进行了研究。然而，M矮星系统中的宇宙线通量仍然知之甚少。研究银河系宇宙射线通过M矮星的天体层的传播对于理解其对轨道行星的影响是很重要的。在这里，我们重点关注行星系统GJ 436。我们使用一个组合的1D宇宙线传输模型和1D阿尔文波驱动的恒星风模型进行模拟。我们使用两种恒星风设置：一种是磁主导，另一种是热主导。虽然我们的恒星风有相似的磁场和速度分布，但它们的质量损失率却相差两个数量级。正因为如此，它们产生了两种不同的天体层大小，一个比另一个大十倍。在距离小于0.2天文单位的地方，磁主导风比热主导风更能调制银河系宇宙射线，这是由于当地风速较高。在0.2和1 au之间，两种情况下的通量开始收敛。然而，对于距离> 10 au，空间扩散占主导地位，和GeV的宇宙射线的通量几乎是未调制的。我们发现，无论风的制度，银河宇宙射线的流量在宜居带的GJ 436（0.2 - 0.4 AU）是在地球上观察到的强度相媲美。另一方面，在GJ 436 b（0.028天文单位）周围，两种风态都预测银河宇宙线通量比在地球上观测到的值小大约$10^4$倍。
2021-05-19 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
The Effects of Cosmic-Ray Diffusion and Radiative Cooling on the Galactic Wind from the Milky Way
本文用定态近似研究了宇宙线扩散和辐射冷却对银河风结构的影响。众所周知，现实的冷却过程抑制了风的发射。宇宙射线扩散的影响也被认为不利于风的发射。这两种效应还没有在风的稳态近似下同时研究过。我们找到了327，254个稳态银河风的解，并证实：宇宙线压力的影响取决于Alfv{é}n马赫数，风携带的质量通量不直接取决于宇宙线压力（但取决于热压力），在银河系中发现的典型条件可能对应于在距盘$\sim300$ ~kpc高度处提供金属污染物质的风解。
2021-12-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stellar Winds
本文研究恒星风这一天文学重要现象，梳理赫罗图不同区域星风的主导作用力，介绍基本运动方程，重点分析大质量恒星星风的质量损失率对恒星演化及最终坍缩结局的关键影响。
2024-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Damping of Alfven waves by Turbulence and its Consequences: from Cosmic-Rays Streaming to Launching Winds
本文研究了磁化等离子体中阿尔芬波的湍流阻尼。我们确定了两种情况下的阻尼，一个有关的阻尼的宇宙射线流不稳定性，其他有关的阻尼的宏观波源，如恒星大气发射的阿尔芬波。这两种情况之间的物理差异在于，在前一种情况下，所产生的波相对于磁场的局部方向发射，而在后一种情况下，所产生的波相对于平均场发射。在这两种情况下，阻尼的标度是不同的。我们的制度的湍流范围从subAlfvenic到superAlfvenic，我们得到的解析表达式的阻尼率，并定义这些表达式的适用范围。描述阻尼的流不稳定性，我们发现，subAlfvenic湍流的宇宙线能量的范围受弱湍流的影响是不成比例的大规模的范围相比，弱湍流存在。相反，强阿尔芬湍动影响的宇宙线能量范围相当有限。一些天体物理应用的过程，从发射恒星和星系风的宇宙射线在星系和星系团的传播被认为是。特别是，我们讨论了如何调和的湍流阻尼与观测到的银河系宇宙射线的各向同性的过程。
2016-07-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Global simulations of galactic winds including cosmic ray streaming
星系外流在星系演化中起着重要的作用。尽管它们很重要，但对驱动这些风的物理机制缺乏详细的了解。为了更深入地了解这些流动的性质，我们对一个孤立的银河系大小的星暴星系进行了全球三维磁流体动力学模拟。我们专注于超新星注入的宇宙射线的动力学作用，特别是对宇宙射线沿磁场的流动和各向异性扩散的影响。我们发现，这些微物理效应可以有一个显着的影响，取决于等离子体物理的细节的风发射和质量负载的因素。由于宇宙线流的不稳定性，在星际介质中传播的宇宙射线会被自激阿尔芬波散射并耦合到气体中。当由于流动不稳定性引起的波增长被某些阻尼过程（如湍流阻尼）抑制时，宇宙线与气体的耦合较弱，其有效传播速度大于阿尔芬速度。或者，宇宙射线可能从由另一种机制驱动的“非本征湍流”散射。我们证明，适度的超阿尔夫文宇宙线流的存在下，提高银河风驱动的效率。宇宙射线沿着部分有序的磁场从银盘附近的致密区域流走，在这个过程中，加速了更稀薄的气体远离星系。对于宇宙射线加速效率与观测约束大致一致，宇宙射线降低银河系恒星形成率，并显着帮助发射银河风。
2016-02-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulations of an inhomogeneous stellar wind interacting with a pulsar wind in a binary system
包含一颗大质量恒星和一颗非吸积脉冲星的双星系统，恒星风和脉冲星风之间存在强相互作用。这种相互作用的性质，在很大程度上决定了这些系统中的非热辐射，强烈依赖于恒星风的结构，它可以是clusional或强烈的各向异性，如在Be星。我们数值研究了恒星风的不均匀性对两风相互作用区域结构的影响。我们进行了第一次轴对称，相对论流体动力学模拟，与洛伦兹因子~6和占不稳定性的影响，研究在两个风的相互作用结构的过密区域的恒星风的影响。我们还跟踪了这个过密区域或团块的演变，因为它面临脉冲星风的影响。对于典型的系统参数，采用密度对比度> 10的星风不均匀性，半径仅为双星尺寸百分之几的团簇可以显著扰动双风相互作用区，将双风界面推到脉冲星初始距离的40%以下。在它被冲击后，不均匀性迅速膨胀，并在到达脉冲星的最小距离时被破坏。它最终碎裂，被平流带离双星系统。整个相互作用区是相当不稳定的，在小的扰动下，冲击脉冲星风会发生强烈的变化。我们证实了两风相互作用结构对扰动的敏感性，特别是当星风不均匀时。对于现实的恒星风过密区域，相互作用区域可能会缩小几倍，激波流呈现出复杂的空间和时间模式。这可能导致非热辐射的强烈变化。
2015-02-13 astro-ph.HE
Reacceleration of Galactic Cosmic Rays Beyond the Knee at the Termination Shock of a Cosmic-Ray-Driven Galactic Wind
本文提出星系风模型，研究银河宇宙线在约200 kpc处星系风终端激波上的扩散激波再加速机制，发现可获得10-40 PV刚度并解释IceCube/IceTop质子能谱的一半，同时指出逃逸粒子可被星系际激波进一步加速。
2023-01-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae inside Supernova Remnants as Cosmic-Ray PeVatrons
我们认为宇宙射线PeVatron是超新星遗迹（SNRs）内的脉冲星风星云（PWNe）。PWN最初膨胀成自由膨胀的恒星喷出物。然后，PWN赶上SNR的冲击区域，其中粒子可以通过PWN和SNR之间的来回运动而略微加速，并且一些粒子扩散到PWN中。之后，PWN被SNR压缩，其中PWN中的粒子被绝热压缩加速。使用蒙特卡罗模拟，我们表明，由SNR加速到0.1 PeV的粒子可以被重新加速到1 PeV，直到PWN压缩结束。
2018-06-07 astro-ph.HE
Charting nearby stellar systems: The intensity of Galactic cosmic rays for a sample of solar-type stars
宇宙射线可以穿透行星大气，推动生命前分子的形成，这对生命的起源很重要。我们计算了银河系宇宙线通量的可居住区附近的五个，研究充分的太阳型恒星和在轨道上的2个已知的系外行星。我们使用一个结合了1.5维星风和1维宇宙线输运的模型来模拟银河系宇宙射线通过星风的传播。我们发现天鹅座61 A的宜居带具有与当今地球值相当的银河宇宙线通量。对于其他四个系统（$ε$ Eri，$ε$ Ind，$ξ$ Boo B和$π^1$ UMa），通量的数量级小于地球值。因此，任何尚未被发现的类地行星在其宜居带内受到的辐射剂量都不太可能高于地球。$ε\,$ Ind $\,$ b是一颗类似彗星的行星，轨道为$\sim$ 11 au，接收到的银河宇宙射线通量比地球高。我们发现，银河系宇宙射线的抑制是由扩散或平流占主导地位的影响，在GeV的能量和距离，风已经达到它的终极速度。对于平流主导的风（$\sim$年轻的系统），改变天体层的大小影响抑制显着。对于扩散主导的系统（$\sim$较老的系统），天体层的大小，因此ISM属性的知识，不是很重要。这减少了银河宇宙线通量的不确定性，在可居住区的扩散为主的系统。一个系统是平流主导还是扩散主导可以从恒星风的性质来确定。
2021-09-22 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmic-ray driven winds
本文从磁流体动力学和动力学两个方面对宇宙线压力梯度驱动的银河风理论进行了评述。在这幅图中，致密气体盘上方的银河系的磁场被假定为具有一个通量管几何形状，通量管从盘的局部垂直上升，在很大的距离上变成径向指向，宇宙射线源位于银河系盘的深处。至少在气盘上方，共振散射宇宙射线的磁涨落被逃逸的宇宙射线自洽地激发为Alf{`e}n波。通过非线性波耗散，波动幅度保持有限。所产生的流出的空间上增加的速度导致扩散-对流边界，其位置取决于粒子动量。它取代了静态扩散模型的逃逸边界。新的影响，如整体银河系质量和角动量损失，以及气体加热以外的磁盘出现。此外，遥远的风晕中的粒子再加速也表明了这一点。所得到的磁流体动力学流动特性和宇宙射线输运特性与观测进行了比较。总的来说，他们表现出惊人的一致性。一般的限制和概括的基本模型出现，由于预期的同时从银河系的环境中的物质的下落。在星系际尺度上，来自本星系群星系的组合风应该形成一个“本星系群气泡”。其性质仍有待详细研究。
2014-11-05 astro-ph.HE
Time-dependent cosmic-ray escape from wind bubbles: hard spectra formation
University of Wuppertal（伍珀塔尔大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；INAF, Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所，阿切特里天文台）；Astroparticule et Cosmologie, Universite Paris Cité（巴黎西岱大学，粒子与宇宙学实验室）
研究风泡中宇宙射线的时间依赖逃逸，通过求解含时输运方程发现逃逸谱可硬于E^{-2}，且低能粒子可能被显著抑制，为多信使观测提供特征。
2026-09-16 astro-ph.HE
The effects of the stellar wind and orbital motion on the jets of high-mass microquasars
高质量微类星体喷流在伴星风和双星轨道运动的影响下传播。星风和轨道可能是决定双星尺度以外喷流性质的主要因素。分析研究了星风和轨道运动对喷流特性的影响。占风推力转移到喷流，我们得到的分析估计，以表征喷流演化的恒星风的影响下。我们包括科里奥利力效应，引起的轨道运动和增强的风的存在。大规模的演变的喷气素描占风喷气推力转移，总能量守恒，和风射流混合。如果由风引起的射流弯曲的角度大于其半张开角，则预计会出现以下情况：（i）强烈的平行激波;（ii）由科里奥利力引起并因风的存在而增强的逆轨道运动的弯曲;以及（iii）更远的非弹道螺旋传播。即使受到干扰，射流也可以由于环境压力梯度而重新加速，但风的夹带可以削弱这种加速。在大尺度上，螺旋结构的张开角由风-喷流推力关系决定，风载喷流可以相当缓慢。恒星风对高质量微类星体喷流的影响可以产生非弹道螺旋喷流轨迹，喷流部分破裂和风混合，冲击和可能的非热发射。在不同波段的几个观测诊断中，毫角秒尺度上的射电形态学对于风-喷流相互作用特别有见地。
2016-04-21 astro-ph.HE
X-ray mapping of the stellar wind in the binary PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗年轻的快速旋转脉冲星，在高质量Be星MT 91 213的高偏心轨道上运行。在$\sim$ 4000天周期内用Swift对双星系统进行的X射线监测显示，X射线亮度增加，我们将其归因于受冲击脉冲星风的同步辐射。利用Swift X射线观测资料，推导出具有$r^{-2}$密度剖面的星团星风，并将脉冲星风的洛伦兹因子限定为$10^5<γ_w<10^6$。研究了具有极梯度的轴对称星风对X射线辐射的影响。对比近星点前后数百天的X射线光变曲线，可以用来探索风的极区结构。
2017-10-13 astro-ph.HE
Revisiting Disk Winds in Active Galactic Nuclei as an Origin of Cosmic Gamma-ray and Neutrino Backgrounds
The University of Osaka（大阪大学）；Shibaura Institute of Technology（芝浦工业大学）；RIKEN（理化学研究所）；The University of Tokyo（东京大学）
通过校准的轻子-强子盘风模型和AGN种群合成，发现盘风对10 GeV以上宇宙伽马射线背景贡献≤5%，对100 TeV中微子背景贡献≤10%，不占主导。
2026-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Obscuring Supersoft X-ray Sources in Stellar Winds
我们研究了在伴星风中遮蔽超软X射线源的可能性。我们得到的限制，需要充分掩盖一个'典型的'超软X射线源在大麦云，与钱德拉X射线天文台观察到的拱星材料的量。
2011-09-27 astro-ph.HE
Cosmic-ray Particles in the Galactic Center: Blowing in the Wind
最近的结果从多波长观测的内部几百pc的银河系中心增加了两个新的特点，ISM在这个独特的区域。一个是由H $_3^+$测量得到的宇宙线电离率比银河系盘中的电离率至少高两个数量级。另一个是来自该地区的双极热X射线和同步辐射，表明过去活动的遗迹。我们建议，高宇宙射线压力驱动大规模的风远离银河平面，并产生双极发射以及H $_3^+$吸收研究中检测到的高蓝移扩散气体。然后，我们讨论的相互作用的大尺度风与一些对象，如云和恒星风气泡，解释不寻常的特点，ISM在这一地区，包括非热射电灯丝。这种情况的一个含义是，外流风驱动的气体移动可能会调节恒星的形成或黑洞的吸积。
2019-12-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Ray Propagation in Turbulent Spiral Magnetic Fields associated with Young Stellar Objects
外部宇宙射线撞击与年轻恒星物体有关的星周盘，提供了一个重要的电离源，因此，在盘的演化和行星形成中起着重要作用。然而，这些进入的宇宙射线受到恒星/磁盘系统内部各种物理过程的影响，包括湍流磁场的调制。在全球范围内，这些场自然地提供了一个漏斗效应，其中来自较大体积的宇宙射线被聚焦到磁盘区域，以及一个磁镜像效应，其中宇宙射线由于场强的增加而被排斥。本文考虑宇宙线在类似于太阳风的湍流螺旋磁场中的传播。这种风与星际介质的相互作用定义了一个过渡半径，类似于太阳风顶，它提供了这个问题的外边界。我们构造了一个新的坐标系，其中一个坐标遵循螺旋磁场线，并考虑磁场在垂直方向上的扰动。磁湍流的存在将镜像点替换为值的分布，并将平均位置向外移动。因此，我们的研究结果有助于量化宇宙射线通量在星周盘中因恒星风形成的磁场结构的存在而减少的程度。本文所建立的新坐标系在其他天文应用中也是有用的。
2018-03-21 astro-ph.HE
Spectroscopy of the stellar wind in the Cygnus X-1 system
黑洞的X射线亮度是通过其伴星的物质吸积而产生的。根据施主恒星的质量，通过系统的内拉格朗日点落在黑洞上的物质的吸积或强烈的恒星风的吸积可能发生。天鹅座X-1是一个高质量的X射线双星系统，其中的黑洞是由其超巨星伴星HDE 226868的恒星风吸积而成。当伴星接近充满它的洛希瓣时，风不是对称的，而是强烈地集中在黑洞上。Chandra-HETGS观测允许对这种集中的恒星风进行调查，这对于理解吸积流的物理学至关重要。我们比较了在0.0，0.2，0.5和0.75的不同轨道相位的观测结果。这些对应于朝向源的不同视线，使我们能够探测风的结构和动力学。
2011-03-14 astro-ph.HE
StellarICs: Stellar and solar Inverse Compton emission package
StellarIC是一个计算宇宙射线轻子在日光层和恒星光球层中逆康普顿散射产生的伽马射线辐射的软件。它包括一组宇宙射线谱和它们的调制公式，但它可以用于任何用户定义的调制模型和轻子谱。逆康普顿辐射提供了一种独特的探测地球和太阳之间的日光层中宇宙线轻子的方法。该软件是公开的，并正在继续开发。
2013-07-25 astro-ph.HE
Mass loading and knot formation in AGN jets by stellar winds
来自活跃星系的喷流以数百千秒差距的尺度从中央黑洞传播到射电瓣。喷流可能会遇到具有强烈恒星风的巨星，并产生可观察到的信号。对于强风和弱急流，相互作用可能会截断急流在其过境期间通过质量负载。对于较弱的射流，相互作用可以在射流中产生结。我们提出了最近的3DMHD数值模拟模拟这种喷风相互作用及其观测后果的演变。我们探讨了（i）射电喷流和星风的相对机械光度（ii）喷流轴与恒星轨道路径之间的碰撞参量（iii）喷流和星风的相对磁场强度。
2013-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
The origin of cosmic rays: Explosions of massive stars with magnetic winds and their supernova mechanism
在沃尔夫-拉叶星和红超巨星爆炸的磁风中，超新星遗迹中粒子加速的一个预测是，最终的光谱是由光谱$E^{-7/3}$和源处的极冠成分$E^{-2}$组成的。这种极帽成分对总能量含量的贡献仅为百分之几，但在较高能量处占主导地位。两个分量之和给出向上弯曲的光谱。据预测，上升总是发生在相同的刚度。超新星爆炸进入星际介质（ISM）加速产生的宇宙射线的另一个组成部分为氢和氦增加了另一个组成部分。在输运之后，风-SN宇宙射线的预测谱$J(E)$为$E^{-8/3}$和$E^{-7/3}$ ;其和导致从较陡的谱向上翻转。现在已经看到了好转。在这里，我们测试的观测值对预测，并表明所观察到的属性与预测是一致的。氢也可以被证明具有明显的风SN分量。在重元素光谱中观察到的上升趋势与所有重元素的相同刚性相一致，这支持了这些超新星的磁旋转机制。这种解释预测了观察到的上升继续向上弯曲并接近$E^{-7/3}$谱。如果得到证实，这将加强这种情况，即具有磁风的超大质量恒星的超新星是银河系宇宙射线的重要来源。
2010-09-28 astro-ph.HE
Comptonization of cosmic microwave background by cold ultra-relativistic electron-positron pulsar wind and origin of ~100 GeV lines
以前，[1207.0458]提出了费米/LAT [1205.4700]在银河系中心区域观察到的~100 GeV的窄伽马射线线状特征的天体物理解释。[1207.0458]的模型是基于冷的超相对论正负电子脉冲星风对外部紫外线/X射线辐射的逆康普顿散射。我们指出，超宽的~30 MeV分量应来自于宇宙微波背景辐射的康普顿化。我们估计这个组件的主要参数，并表明，它可以检测到MeV的望远镜，如CGRO/COMPTEL。CGRO/COMPTEL未确认源GRO J1823-12的位置接近超过105-120 GeV的发射（[1205.4700]的Reg.1），可以解释为支持~100 GeV狭窄特征的天体物理模型的论据。
2015-09-07 astro-ph.HE
The stellar wind velocity field of HD 77581
大质量恒星中星风的早期加速受到的约束很差。脉冲星发射的硬X射线光子在大质量X射线双星船帆座X-1中的散射可以用来探测其超巨星伴星HD 77581表面附近的恒星风速度和密度分布。我们建立了一个高信噪比和高分辨率的硬X射线光曲线船帆座X-1测量雨燕/BAT超过300个轨道周期的系统，并将其与网格的流体动力学模拟的预测。我们得到一个很好的协议之间的观测和模拟的一组狭窄的参数，这意味着接近恒星表面的风速是通常假设的标准β定律的两倍。局部速度梯度为$β\sim0.5$。即使还不完整，流体动力学模拟也成功地再现了船帆座X-1的几个观测特性。
2015-07-03 astro-ph.HE
Colliding stellar wind modelling of the X-ray emission from WR 140
我们在标准碰撞星风（CSW）图像的框架下模拟了大质量双星WR 140的Chandra和RXTE X射线谱。在激波前沿部分电子加热的模型比完全温度均衡的模型更能代表X射线数据。在近星点附近，CSW区的X射线等离子体的发射测量值在轨道相位处有相当大的下降。这相当于双星轨道上可变的有效质量损失率。在近星点附近的轨道阶段，WR 140对X射线的吸收超过了恒星风的吸收。标准CSW模型提供的谱线轮廓通常与WR 140的X射线谱中的强谱线特征的观测谱线轮廓不匹配。在星团星风的CSW图象中，星团在近星点附近的CSW区有效地溶解，而在近星点则不溶解，因此可以定性地理解有效质量损失率的变化。然而，未来的发展CSW模型与非球对称的恒星风可能需要得到更好的理论和观测之间的对应关系。
2020-11-17 astro-ph.HE
Cosmic ray acceleration in magnetic circumstellar bubbles
我们认为，在星际气泡的超新星祖先强大的恒星风所产生的扩散冲击加速。在中等星风磁化强度下，气泡中充满强磁化的低密度气体。结果表明，在这种环境中加速的粒子的最大能量可以超过可观测宇宙线谱中的“膝”能量。
2018-02-07 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: beyond the Standard Model(s). The case of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified very high energy gamma-ray sources
宇宙射线的起源之谜揭开了一个世纪。最近我们得到了超新星遗迹中强子加速的实验证明，但是新的问题又出现了，至今还没有给出最终的答案。超过100兆电子伏的伽马射线观测揭示了宇宙射线加速到不受太阳调制影响的能量的地点。在过去的几年里，在这一研究领域的知识广泛增加，但几乎50%的TeV（> 10^12 eV）银河系的来源仍然是未知的，在GeV（> 10^9 eV）的能量，67%的EGRET源是未知的，并且对于新一代的伽马射线卫星，我们也有相同的结果：事实上，在银河系低纬度地区（b<10度），费米LAT探测到的源中有62%没有正式的对应物。因此，了解高能量的不明来源将是解决整个宇宙射线起源之谜的关键砖。将显示几个例子，强调所谓的“暗源”的重要性。这两个理论方面（特别强调所谓的古代脉冲星风星云的情况）和他们的观测证据将进行讨论。
2018-02-11 astro-ph.HE
Modeling the effects of clumpy winds in the high-energy light curves of γ-ray binaries
高质量伽马射线双星是强大的非热星系源，其中一些拥有脉冲星，其相对论风与可能不均匀的恒星风相互作用。到目前为止，建模这些来源，包括恒星风的不均匀性已经完成了使用简单的分析方法或重型数值模拟，没有一个允许的参数空间，这是合理的现实和一般的探索。应用不同的半解析工具，我们研究了脉冲星风与不同程度的不均匀性的恒星风碰撞的动力学和高能辐射，以评估相关的可观察到的影响。我们用蒙特卡罗方法和唯象的团簇风模型计算了团簇到达脉冲星风-星风相互作用结构的过程。使用半解析方法计算了深入脉冲星风区的团块的动力学。这种方法允许的冲击脉冲星风区的演变的表征时间比轨道周期短得多。有了这个三维信息的发射器，我们应用分析绝热和辐射模型来计算可变的高能量发射产生的二元尺度。一个不均匀的恒星风诱导随机小时的时间尺度变化的几何形状的双风相互作用结构的二元尺度。根据恒星风的不均匀程度，预测X射线和伽马射线的10-100%水平小时尺度的变化，最大的变化大约在每个轨道上发生一次。我们的研究结果，基于一个全面的方法，表明，目前的X射线和未来的非常高的能量仪器可以让我们跟踪的冲击脉冲星风辐射在伽玛射线双星的cluerous恒星风的影响。
2022-11-02 astro-ph.HE
On the interaction of jets with stellar winds in XRBs
我们提出了第一个三维模拟的双星系统内的微类星体喷流的演化。目的是研究这些喷流与来自大质量伴星的恒星风的相互作用以及高能发射点的可能位置。我们已经模拟了两个不同的喷射功率的射流，以给出一个提示的最小功率所需的射流逃离系统，并成为可见的更大的尺度。在设置中，我们包括一个巨大的星风填充网格通过喷射演变。我们表明，喷流应该有权力的顺序$10^{37}\rm{erg/s}$或更多，为了不被破坏的恒星风。喷流-风的相互作用导致了高能量发射的区域。这些结果意味着可能存在一个人口的X射线双星没有检测到的无线电波段，由于喷流中断内的区域占主导地位的恒星风。
2010-10-14 astro-ph.HE
Diffusion of Cosmic Antiprotons Generated throughout the Dark Matter Halo -- A Semi-Analytical Solution for a Linear Galactic Wind Model
公共GALPROP代码给出了一个完全数值解的频谱宇宙射线传播通过一个线性的银河风直接向外从银河平面的框架内的圆柱形扩散模型。另外，对于线性银河风的情况下，我们提出了一个半解析解的两区圆柱模型，它描述了宇宙射线反质子的光谱产生的主要来源，整个暗物质晕。虽然次级反质子可以通过，例如，GALPROP WebRun，始终使用这种半分析解决方案的主要将有助于建立一个合适的暗物质（DM）模型，这可能是复杂的，然后执行统计分析时，面对的数据。作为一个例子，使用所得到的公式，我们研究了可能的DM信号，通过通道$\text{DM DM} \to {\bar b}b$，和它的约束从AMS-02的反质子比的测量。讨论了DM信号的指示。半解析方法的优点，并与GALPROP模型的比较。
2021-04-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
From cosmic ray physics to cosmic ray astronomy: Bruno Rossi and the opening of new windows on the universe
布鲁诺·罗西被认为是现代物理学之父之一，也是今天所谓的高能天体物理学几乎所有方面的先驱。20世纪30年代初，他是意大利宇宙线研究的先驱，作为宇宙辐射性质和行为研究的主要参与者之一，他见证了粒子物理学的诞生，多年来一直是该领域的主要研究者之一。虽然宇宙射线物理学越来越多地转向天体物理学，但罗西仍然是这一研究领域的灵感来源之一。当太空成为现实时，他毫不犹豫地跃入这一新的科学维度。罗西对利用新技术窗口以新眼光看待宇宙的重要性的直觉，是理解深刻统一的基本关键，这一统一指导了他的科学研究道路，直到20世纪60年代初的高潮时刻，当时他在麻省理工学院的团队首次在地球磁层边界对太阳风的密度，速度和方向进行了现场测量，以及他推动太阳系外X射线源的研究。这是一个有远见的想法，最终导致了1962年发现天蝎座X-1的突破性实验，并开创了X射线天文学。
2013-02-08 astro-ph.HE physics.hist-ph
Cosmic-Ray Spectra and Metal Budget Regulated by the Galactic Wind
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（宇宙线研究所，东京大学）
研究银河风对局部宇宙射线谱的影响，通过速度分布模拟出宇宙射线谱的硬化和软化，并讨论银河风对银河金属丰度和恒星核素生产率的影响。
2026-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Remarkable correspondence of Sagittarius A* submillimeter variability with a stellar-wind-fed accretion flow model
我们比较了230 GHz的近地平线发射人马座A* 模拟代表三类吸积流。使用结构函数捕捉光变曲线的变化统计，我们发现一个显着的差异之间的观测和模型的基础上环面馈吸积盘，这些磁盘是否带来了少量或大量的净磁通量。另一方面，由恒星风提供的模拟与观测到的结构函数非常匹配。我们描述了模型之间的差异，认为恒星风喂养可能是一个关键组成部分，在银河系中心的吸积理论模型的构建。
2022-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Physics of Galactic Winds Driven by Cosmic Rays II: Isothermal Streaming Solutions
我们使用解析计算和含时球对称模拟来研究由阿尔文速度下的宇宙射线流驱动的等温星系风的性质。模拟产生的强冲击渗透随时间变化的流量，我们确定了一个新的线性不稳定性的声波，这些冲击的来源。激波大大改变了风动力学，使以前的稳态模型失效：CR压力$p_c$在大部分体积中具有$dp_c/dr \simeq 0$的阶梯状结构，并且时间平均CR能量在许多情况下更好地近似于$p_c \propto ρ^{1/2}$，而不是典型的$p_c \propto ρ^{2/3}$。考虑到CR能量学的这种变化，我们解析地推导出CR流驱动的星系风中的质量损失率、动量通量、风速和风动能功率的新表达式。我们表明，流CR是无效的直接驱动冷气体的星系，虽然CR驱动的风在较热的ISM阶段可能夹带冷气体。对于相同的物理条件下，扩散CR运输（纸I）产生的质量损失率是几个-100倍大于流运输，和渐近风功率是一个因素的$\simeq 4$大。我们讨论了我们的研究结果对星系风理论和观测的影响;由CR流引起的不稳定性驱动的强烈冲击产生了具有广泛密度和温度的气体，与观测到的风的多相性相一致。我们还量化了等温气体近似建模流CR的适用性，并强调需要更现实的热力学计算。
2021-06-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
How does the stellar wind influence the radio morphology of a supernova remnant?
基于三维磁流体动力学模型，模拟了银河系中大质量逃逸恒星的星风和超新星遗迹（SNR）的演化.考虑到恒星风，我们可以解释许多超新星遗迹的射电形态。影响形态的主要因素是运动速度方向、磁场方向和视线方向。如果速度垂直于磁场，则仿真将给出两个不同的单侧SNR和双侧对称SNR。如果速度平行于磁场，我们可以得到一个双边非对称的SNR和准圆形的SNR。我们的模拟表明，恒星风在信噪比的无线电演化中起着关键作用，这意味着银河系的全球密度和磁场分布在塑造信噪比中起着次要作用。
2018-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Physics of Galactic Winds Driven by Cosmic Rays I: Diffusion
宇宙线（CR）传输的物理学仍然是评估CR是否能产生与观测一致的星系尺度外流的关键不确定性。在本文中，我们阐明了CR驱动的星系风的物理CR输运占主导地位的扩散。一个配套文件认为CR流。我们使用的解析估计验证时间依赖的球对称模拟推导出表达式的质量损失率，动量通量和速度的CR驱动的星系风，适合宇宙尺度或半解析模型的星系形成。对于CR扩散系数$κ\gtrsim r_0 c_i$，其中$r_0$是风的基半径，$c_i$是等温气体声速，渐近风能通量与提供给CR的风能通量相当，流出物迅速加速到超音速。相比之下，对于$κ\lesssim r_0 c_i$，CR驱动的风加速得更慢，并且将大部分能量损失给重力，这是光子疲劳恒星风的CR模拟。鉴于CR扩散系数估计费米伽玛射线观测π衰变，我们预测质量损失率在CR驱动的星系风的顺序的恒星形成率的矮星系和盘星系。与调和恒星和暗物质晕质量函数所需的质量载荷相比，矮星系的质量损失率很小。对于核星爆（例如，M82，Arp 220），CR扩散和π介子损失抑制了银河系中的CR压力和CR驱动风的强度。我们讨论了我们的结果的影响，解释观测星系风和CR的作用在星系形成。
2021-02-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray-driven galactic winds: transport modes of cosmic rays and Alfvén-wave dark regions
由宇宙射线（CR）介导的反馈是星系形成的一个重要过程。因为CR是长寿命的，而且它们沿着磁场线传输，不依赖于任何气流，所以它们可以有效地在星系内分配反馈能量。我们提出了一个深入的调查（一）CR如何发射星系风从一个磁盘，形成在$10^{11} \mathrm{M}_\odot$晕和（ii）CR运输如何影响动态的星系外流。为此，我们使用的Arepo移动网格代码和模型CR运输与CR流体动力学的两个时刻的描述。该模型包括CR与回转共振阿尔芬波的相互作用，使我们能够自洽地计算CR扩散系数和CR传输速度的基础上的粗粒度模型等离子体物理效应。这提供了深入了解关键问题，如有效的CR运输是否是流状或扩散状，如何CR扩散系数和运输速度的环星系介质（CGM）内的变化，以及在何种程度上的两个时刻近似需要忠实地捕捉这些效果。我们发现，CR-扩散系数达到一个稳定的状态，在大多数环境中的显着的例外，我们新发现的阿尔文波暗区的环形风磁场几乎垂直于CR的压力梯度，使CR是无法激发回转共振阿尔文波。然而，CR运输本身不能达到一个稳定的状态，并没有很好地描述的CR流范式，CR扩散范式或两者的组合。
2022-03-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Damping of Alfvén waves in MHD turbulence and implications for cosmic ray streaming instability and galactic winds
MHD湍流的Alfvénic分量阻尼Alfvénic波。这种效应的后果对许多过程都很重要，从宇宙射线（CR）传播到星系和其他磁化系统中的发射流出和风。我们讨论了湍流对流动不稳定性的阻尼和对平面平行波的阻尼的差异。前者发生在与CR流所沿的局部磁场方向对准的参考系中。后者是在平均磁场的参考系中，并且传统上在等离子体研究中被考虑。我们还比较了流不稳定性的湍流阻尼与离子中性碰撞阻尼，这成为在一个足够低的电离分数占主导地位的阻尼效应。数值试验和天体物理的影响进行了讨论。
2022-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
