Six years of VERITAS observations of the Crab Nebula
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文基于VERITAS六年的观测数据，研究蟹状星云的高能伽马射线能谱、光变曲线及扩展特性，探讨非热辐射机制与能量转化过程。
2015-08-26 astro-ph.HE
On the very high energy spectrum of the Crab pulsar
在本文中，我们建立了一个自洽的理论，解释的观测魔术切伦科夫望远镜的甚高能量（VHE）脉冲辐射的蟹状星云脉冲星。特别地，在Vlasov动力学方程的基础上，我们研究了由回旋不稳定性引起的准线性扩散（QLD）过程。这种机制提供了同时产生低（无线电）和VHE（0.01- 25 GeV）的光柱尺度上的发射，在脉冲星磁层的一个位置。考虑了同步加速器理论的一种不同的方法，给出了VHE辐射的光谱指数（$β=2$）和指数截止能量（23 GeV），与观测数据符合得很好。
2010-12-15 astro-ph.HE
Raster Scanning the Crab Nebula to Produce an Extended VHE Calibration Source
蟹状星云长期以来一直是VERITAS等甚高能（VHE，E $>$ 100 GeV）伽马射线天文台的标准参考点源。它使测试和分析方法的改进，技术的验证，并已作为校准源。没有一个类似的扩展源是已知的高，恒定的流量和良好的理解形态。为了人工生成这样的源，VERITAS已经对蟹状星云进行了光栅扫描。通过以已知图案在视场内移位源，可以生成扩展校准源以用于扩展源分析技术的验证。这种新技术的方法以及早期的结果。
2015-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
The search for short-term flares in extended VHE Crab Nebula observations with the Whipple 10m telescope
1989年，惠普尔10米望远镜第一次无可争议地探测到了TeV伽马射线源，蟹状星云。在2011年退役之前，惠普尔望远镜定期测量星云。随着最近在蟹状星云中发现了GeV伽马射线耀斑活动，现在是返回惠普尔望远镜数据集并搜索其广泛的档案以寻找TeV耀斑证据的合适时机。一个数据集的蟹状星云跨越十年，2000 - 2010年，编译和搜索日尺度耀斑活动使用贝叶斯块分箱算法。蒙特卡罗模拟表明，在短时间尺度上的低水平通量增加是难以检测的。假设耀斑持续时间为7天，计算数据集中5倍、2倍和1.5倍耀斑可能频率的99%置信水平上限。五倍耀斑的上限为每年0.02次耀斑，两倍耀斑的上限为每年0.27次耀斑。1.5倍光斑的检出与该方法的假阳性率一致，因此不能排除。
2015-08-27 astro-ph.HE
On the very high energy (>25GeV) pulsed emission in the Crab pulsar
我们研究了最近探测到的蟹状星云脉冲星的甚高能脉冲辐射。根据观测证据，观测到的发射峰（> 25 GeV）与光谱处于同一相位。考虑到回旋不稳定性，我们表明，俯仰角成为非零导致有效的同步机制附近的轻圆柱表面。发射的相应光谱指数等于-1/2。通过对逆康普顿散射和曲率辐射的研究，认为上述机制对MAGIC探测到的VHE辐射没有贡献。
2009-07-11 astro-ph.HE
Very high energy emission of Crab-like pulsars driven by the Cherenkov drift radiation
本文研究了Cherenkov漂移波对磁层电子分布反馈驱动的类蟹状星云中甚高能辐射的产生。我们发现，不稳定的切伦科夫漂移模式导致准线性扩散（QLD），保持俯仰角不消失，这反过来又维持同步加速器机制。考虑到类克拉布星系，它已被证明，切伦科夫漂移不稳定性（ChDI）的增长率是相当高的，表明该过程的高效率。通过对典型参数的机理分析，发现极紫外到硬$X$ -射线的切伦科夫漂移辐射与GeV波段的VHE同步辐射有很强的相关性。
2015-11-05 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
Updated Results from VERITAS on the Crab Pulsar
蟹状星云脉冲星和plerion是一些最明亮和研究最好的非热天体物理源。最近发现的脉冲伽马射线发射超过100千兆电子伏特（GeV）从蟹状星云脉冲星与VERITAS（甚高能辐射成像望远镜阵列系统）的挑战普遍接受的脉冲星发射模型，并把伽马射线发射区远在磁层-接近或甚至超出光柱。我们目前更新的VERITAS结果分析的数据集，是两倍于2011年发布的原始数据集。结果进行了讨论的背景下提出的解释伽玛射线发射机制和加速区域内的螃蟹脉冲星的磁层之间的区别。
2015-08-28 astro-ph.HE
Statistics of VHE gamma-Rays in Temporal Association with Radio Giant Pulses from the Crab Pulsar
本研究的目的是寻找来自蟹状星云脉冲星的射电巨脉冲（GP）和甚高能（VHE，E>100 GeV）伽马射线之间的共同发射引擎的证据。用Effelsberg射电望远镜和Westerbork综合射电望远镜在1.4 GHz上对蟹状星云脉冲星进行了16小时的同时观测，用MAGIC大气伽马射线成像切伦科夫望远镜在60 GeV以上的能量上进行了16小时的同时观测。我们搜索的无线电和VHE伽马射线发射与不同长度的搜索窗口和不同的时间滞后到无线电GP的到达时间之间的统计相关性。分别针对P1和P2相位范围，对与无线电GPS发生相关的VHE伽马射线数量的增强进行了专门的搜索。在无线电数据样本中已检测到99444个无线电GPS。我们没有发现任何搜索窗口中的GPS和VHE光子之间的显着相关性。根据相切割和选择的搜索窗口，我们发现在95%的置信水平上的VHE伽马射线事件的增加与无线电GPS的平均蟹状星云脉冲星VHE通量的7%和61%之间的P1和P2相位范围分别上限。这使得在脉冲VHE通量的12%至2900%（取决于搜索窗口持续时间和相位切割）的无线电GP期间通量增加的上限。这是迄今为止报道的伽马射线发射和射电GPS之间相关性的最严格上限。
2020-01-31 astro-ph.HE
The influence of corotation on the high energy synchrotron emission in Crab-like pulsars
对于类蟹状星云，我们考虑了相对论转动效应影响下的同步辐射机制，研究了甚高能脉冲辐射的产生。采用准线性扩散（QLD）方法来防止强磁场对同步辐射的衰减。通过研究QLD的动力学方程，除了同步辐射力，我们考虑了所谓的反作用力，这是负责共转和影响等离子体过程中的附近区域的轻圆柱（LC）表面。我们已经发现，旋转的相对论效应显着改变准线性扩散的效率。特别是，检查磁层参数典型的克拉布类星体，它已被证明，不同的情况下，旋转的相对论效应是不重要的，在LC表面上，相对论电子通过同步加速器机制可能会产生光子，即使在TeV域。结果表明，VHE辐射与相对较低的频率辐射有很强的相关性。
2011-02-27 astro-ph.HE
Pulsar Prospects for the Cherenkov Telescope Array
在过去的几年里，费米-LAT望远镜已经发现了100多个能量超过100 MeV的伽马射线天体，使已知的伽马射线天体数量增加了一个数量级。与此同时，成像切伦科夫望远镜，如MAGIC和VERITAS，首次探测到来自蟹状星云脉冲星的VHE脉冲伽马射线。这样的探测表明，蟹状星云VHE光谱在至少400 GeV以下遵循幂律，这对大多数理论模型提出了挑战，并为未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）从地面探测更多的蟹状星云提供了广泛的可能性。在这篇文章中，我们研究了CTA探测费米夸克的能力。为此，我们外推他们的光谱与“蟹状”的幂律尾巴在VHE范围内，建议由最新的魔术和VERITAS的结果。
2012-11-12 astro-ph.HE
Search for a correlation between very-high-energy gamma rays and giant radio pulses in the Crab pulsar
我们提出的绿岸射电望远镜和VERITAS伽马射线望远镜，寻找甚高能量（VHE）伽马射线（$E_γ >$ 150 GeV）和巨射电脉冲（GRP）的螃蟹脉冲星在8.9 GHz的发射之间的相关性之间的联合观测活动的结果。在2008年12月和2009年11月和12月的四个晚上，在11.6小时的同时观测中，共记录了15366个GRP。我们在GRP事件到达时间周围的时间窗口内寻找脉冲伽马射线发射的增强。总的来说，8个不同的时间窗口，持续时间范围从0.033毫秒到72秒被定位在三个不同的位置相对于GRP搜索增强的伽马射线发射滞后，导致，或同时，GRP事件。此外，我们对主脉冲GRP和脉冲间GRP以及我们的数据样本中最具活力的GRP进行了单独的搜索。没有显着增强脉冲VHE发射中发现任何预先搜索。我们设置的上限的5-10倍的平均VHE流量的蟹状星云脉冲星的流量同时与脉冲间GRP单旋转周期的时间尺度。在脉冲间GRP周围的$\sim$ 8秒时间尺度上，我们设定平均VHE通量的2-3倍的上限。在最近的框架内的蟹状星云脉冲星的脉冲VHE发射模型，预期的VHE-GRP发射相关性低于推导的限制。
2012-10-17 astro-ph.HE
Recent pulsar results from VERITAS on Geminga and the missing link binary pulsar PSR J1023+0038
近年来，费米-LAT伽马射线望远镜已经探测到超过160颗伽马射线双星，这使得能够详细研究能量超过100 MeV的双星的电磁辐射。此外，自从MAGIC和VERITAS合作在甚高能（VHE; E > 100 GeV）伽马射线中令人惊讶地探测到蟹状星云脉冲星以来，天体物理学界一直在努力探测VHE波段的新脉冲星。然而，螃蟹仍然是迄今为止唯一在VHE伽马射线中检测到的脉冲星，这引发了螃蟹是否是唯一的问题，也使得试图解释发射的模型预测更加难以约束。这里介绍的是最近VERITAS对北半球最亮的高能伽马射线脉冲星Geminga和缺失环节脉冲双星PSR J1023+0038的观测活动的结果，这两个结果都导致了可能的VHE通量的上限。这些限制被放置在当前的理论框架试图解释的伽玛射线发射的起源从恒星的背景下。此外，脉冲星观测与VERITAS的未来计划进行了简要讨论。
2015-08-27 astro-ph.HE
Study of the High Energy Gamma-ray Emission from the Crab Pulsar with the MAGIC telescope and Fermi-LAT
我的论文涉及高能伽马射线天文学的一个基本问题。也就是说，我研究了蟹状星云脉冲星光谱的截止形状，以区分脉冲星模型的主要场景。脉冲星是一种天体，它发射周期性的脉冲电磁辐射（脉冲），从射电到高能伽马射线。在过去的40年里，两个主要的方案来解释脉动机制：内磁层方案和外磁层方案。这两种情况都预测了伽马射线能谱中的高能量截止，但具有不同的截止锐度。外磁层的情况预计会出现指数截止，而内磁层的情况预计会出现超指数截止。因此，确认或排除这些情况的最佳方法之一是测量脉冲星在截止能量附近的能谱，即，能量在几GeV到几十GeV之间。过去所有用地面仪器测量太阳能的尝试（>10次）都失败了，而卫星探测器的面积太小，无法研究GeV域的详细光谱。本文利用MAGIC望远镜对蟹状星云脉冲星截止能量附近的γ射线辐射进行了研究。为了讨论MAGIC观测结果与邻近能带的比较，还分析了星载γ射线探测器Fermi-LAT的公开数据。
2011-05-17 astro-ph.HE
Generation of nanoflares in the Crab pulsar
研究了脉冲星磁层等离子体对中漂移波的动力学。结果表明，漂移波与等离子体粒子的非线性导致小尺度结构的形成。我们表明，回旋不稳定性发展在这些非线性结构可以负责形成的nanoshots发现的蟹状星云脉冲星的无线电发射。
2017-12-13 astro-ph.HE
Discovery of TeV gamma-ray emission from the pulsar wind nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云（PWN）3C 58多年来一直被认为是VHE（VHE; E>100 GeV）探测的好候选者。它是由已知最高自旋功率的脉冲星之一（蟹状星云脉冲星的5%）提供动力，由于其形态，它被比作蟹状星云。该天体以前曾被成像大气切伦科夫望远镜（惠普尔，VERITAS和MAGIC）观测到，上限为2.4crab单位（C.U.）在VHE。它被费米-LAT探测到，光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时的3C 58数据，我们探测到VHE伽马射线发射，其显著性为5.7 sigma，积分通量为0.65C.U。超过1 TeV。我们报告的PWN 3C 58在TeV能量的第一个显着的检测。根据我们的研究结果，3C 58是迄今为止在VHE上探测到的VHE伽马射线PWN中亮度最低的一个，也是迄今为止在VHE上通量最低的一个。我们比较我们的结果与期望的时间依赖性模型中，电子上散射光子场。最好的表示有利于2 kpc的PWN和远红外（FIR）可比CMB光子场的距离。如果我们根据GALPROP考虑意外高的FIR密度，则数据也可以通过假设3.2 kpc距离的模型再现。解释VHE数据需要一个远离均分的低磁场。超新星遗迹（SNR）的强子贡献需要一个不切实际的能量预算，因为介质的密度，不利于SNR中的宇宙射线加速作为VHE伽马射线发射的起源。
2015-09-11 astro-ph.HE
VHE gamma-ray Emission from Passive Supermassive Black Holes: Constraints for NGC 1399
极高能（VHE;>100 GeV）的伽马射线预计将从超大质量黑洞（SMBH）附近发射出来，而不管它们的活动状态如何。在旋转SMBH的磁层中，带电粒子的有效加速可以通过各种过程发生。这些粒子的能量可以达到E~10^{19}eV。这些粒子的VHE伽马射线发射则可以通过轻子或强子过程进行。因此，被动系统，缺乏强光子场允许VHE伽马射线逃逸，预计将被切伦科夫望远镜探测到。我们目前的结果，从最近的VHE实验的被动SMBH在附近的椭圆星系NGC 1399。没有发现伽马射线信号，也没有被H.E.S.S.实验也没有在这里分析的费米数据。我们讨论了系统的物理特性的可能影响。我们的结论是，在粒子在磁层真空间隙中加速的情况下，只有0.3分之一的间隙可用于粒子加速，这表明该系统不太可能将质子加速到E~10^{19} eV。
2011-07-05 astro-ph.HE
Advanced search for the extension of unresolved TeV sources with H.E.S.S.: First measurement of the extension of the Crab nebula at TeV energies
目前成像大气切伦科夫望远镜的分辨率仅限于几角分的尺度。在甚高能（VHE; E > 100 GeV）伽马射线区域中，对与仪器分辨率相当或小于仪器分辨率的源尺寸的测量通常受到统计学的限制，特别是受到仪器点扩散函数（PSF）特性的不确定性的限制。PSF随观测和仪器条件变化很大，需要对这些条件进行随时间变化的模拟。采用这种模拟，我们大大提高了我们对H.E.S.S.的理解。PSF和现在能够探测远低于一弧分尺度的源扩展。我们提出的结果，这种新的方法应用于已知的VHE伽马射线源，并显示这如何使我们能够揭示第一次在TeV的伽马射线能量的蟹状星云的扩展，假设高斯源形状的宽度为52弧秒。
2017-07-13 astro-ph.HE
Search for Pulsed Emission in Archival VERITAS Data
自2011年VERITAS发现蟹状星云脉冲星的甚高能量（VHE; E>100 GeV）伽马射线以来，伽马射线天体物理学界一直在协调努力，以探测VHE波段的其他蟹状星云，以便对发射模型进行更好的约束。脉冲星模型表明，磁层的大部分是不透明的VHE光子，限制发射区域的外磁层或超越光柱。自2007年开始全面观测以来，VERITAS已经观测了19个已知的彗星的位置，其中11个位置的观测时间超过20小时。对更多来源的VHE排放的观测可以提供关键数据，以帮助限制当前的排放位置和机制模型。我们目前正在进行的VERITAS计划的档案数据中寻找脉冲发射的状态。
2015-09-03 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
Exploring the energy-dependent radiation properties in dissipative magnetospheres with Fermi pulsars
根据最近的数值模拟结果，认为光柱外的赤道电流片是高能辐射的最有希望的位置。我们利用FIDO磁层曲率辐射计算方法研究了脉冲星的光变曲线和能谱。用谱算法构造了在LC内部具有近无力区而在LC外部具有有限但高电导率的FIDO磁层。通过对加速电场和曲率辐射损失影响下的粒子轨道积分，研究了脉冲星高能辐射特性。作为应用，我们将预测的光变曲线和能谱与Fermi 2PC星表中的蟹状星云和船帆座星云的光变曲线和能谱进行了比较。我们发现，用FIDO模型可以很好地再现蟹状星云和船帆座星云的光变曲线和能谱的观测特征。
2021-01-12 astro-ph.HE
Highlights of the MAGIC Telescopes
MAGIC的两个17米直径的甚高能伽马射线望远镜现在已经以立体模式运行了两年。仪器的性能进行了评价：能量高于300 GeV的积分灵敏度为0.76%螃蟹单位（10%螃蟹单位微分灵敏度低于100 GeV）和分析阈值能量为50 GeV。过去两年观测的重点是测量蟹状星云的光谱，从~50 GeV到~50 TeV;探测到能量高达400 GeV的蟹状星云脉冲星，测量了P1和P2的能谱;在VHE发现两个新的射电星系。（NGC 1275和IC-310）;类星体3C 279和PKS 1222+21中没有能量截止和发现快速变化; VHE的发现和许多blazar的特征;英仙座星系团VHE发射的上限和矮椭球体中暗物质湮灭的上限，以及100 GeV和3 TeV之间的电子+正电子谱的测量。MAGIC目前正在对读出和触发电子设备以及第一台望远镜的照相机进行重大升级。
2011-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio Emission Physics in the Crab Pulsar
我们回顾了我们的高时间分辨率的蟹状星云脉冲星的射电观测，并将我们的数据与各种发射物理模型进行了比较。主脉冲和低频间脉冲来自高空发射区（焦散）的某个区域，这些区域也会产生脉冲X射线和伽马射线发射。虽然没有发射模型可以完全解释这两个组成部分，最有可能的模型表明，它们来自光束驱动的不稳定性，相干电荷聚束和强电磁湍流的组合。由于无线电功率在很大的时间尺度上波动，我们知道发射区是不规则的和动态的。这是诱人的调用不稳定的对创建高海拔间隙的可变性的来源，但目前的对级联模型不能解释所需的任何可能的模型的密度。更难解释的是神秘的高频间脉冲。我们既不了解它在磁层内的起源，也不了解它动态光谱中引人注目的发射带。最有希望的模型是基于与太阳斑马带的类比，但它们需要不寻常的等离子体结构，这不是我们标准的磁层图像的一部分。我们认为，无线电观测可以揭示很多关于上层磁层，但工作之前，模型可以解决所有的数据。
2016-04-08 astro-ph.HE
On the origin and physics of Gamma Flares in Crab Nebula
我们考虑脉冲星PSR 0531磁层中静电波的参量产生。结果表明，在这个机制的框架下，有可能将脉冲星的转动能量转换成朗缪尔波的能量。最大的增长率是在“超光速”区域，在那里的扰动相速度超过光速。因此，电磁波不会对粒子产生阻尼作用。相反，它们会产生等离子体凝聚，并在脉冲星磁层之外进行，到达蟹状星云。它表明，从轻圆柱体的星云的活动区域的等离子体凝聚体的能量的转移几乎没有损失。与磁层的等离子体不同，星云的等离子体含有离子，即，它可能维持调制不稳定性，这导致朗缪尔凝聚体的崩溃。朗缪尔波的坍缩反过来又导致分布函数粒子的加速。此外，我们考虑的过程导致的自陷的同步辐射，导致辐射强度的增长，这表现为观测耀斑本身。导出了自陷发生的条件，表明如果这种现象发生在$~100 MeV$，那么它不会发生在较低（或较高）的能量。这种特定的高/低能量截止可以解释为什么当我们观察100 MeV的耀斑时，在低/高能量下没有观察到增强的发射！
2015-01-27 astro-ph.HE
Gamma-ray spectra of the Crab, Vela and Geminga pulsars fitted with SED of the emission from their current sheet
研究提出非共线中子星磁层超光速电流片产生的聚焦辐射 SED，可在 10² MeV–20 TeV 全段统一拟合三颗脉冲星的伽马射线能谱，并关联拟合参数与中子星物理特征。
2024-03-03 astro-ph.HE
Observations of the Crab Pulsar with VERITAS
费米太空望远镜已经探测到了100多颗彗星。这些发现开创了伽马射线能量脉冲星天体物理学的新时代。伽玛射线双星，无论它们是年轻的，年老的，无线电安静的等等，都表现出一个看似统一的特征：光谱能量分布采取幂律的形式，指数截止发生在~1和~10 GeV之间。唯一已知的例外是蟹状星云脉冲星，它最近被发现发射脉冲伽马射线，能量超过几百GeV。在这里，我们提出了一个更新的观测蟹状星云脉冲星以上100 GeV与VERITAS。我们展示了一些新的结果，从联合伽马射线/无线电观测活动，寻找巨型无线电脉冲和脉冲VHE发射的螃蟹脉冲星之间的相关性。我们还提出了一些初步的结果洛伦兹不变性破坏测试进行费米和VERITAS观测的螃蟹脉冲星。
2013-03-01 astro-ph.HE
The Spectrum of the Crab Nebula and Highest Energy Photons Measured by HAWC
HAWC开发了新的能量算法，使用人工神经网络对甚高能量（VHE）初级伽马射线能量进行逐事件重建。与之前的HAWC光子估计方法不同，这些方法估计光子能量具有良好的能量精度和准确度，范围从1 TeV到大于100 TeV。最高能量的光子发射对于理解天体物理源的加速机制以及加速可能在何处截止具有重要意义。我们应用新的HAWC重建提出的初步测量的最高能量的光子发射的蟹状星云和6个额外的源在银河系平面发射超过50 TeV。我们已经观察到超过200 TeV的光子，置信度为95%。我们还比较适合HAWC螃蟹光谱与其他测量和理论模型的螃蟹光谱。
2019-08-29 astro-ph.HE
Rotationally-driven VHE emission from the Vela pulsar
H.E.S.S.最近探测到船帆座脉冲星在$\sim10$到100 GeV范围内的脉冲$γ$射线发射。这对探索超高能辐射机制具有重要的意义。H.E.S.S.最近探测到船帆座脉冲星在$\sim10$到100 GeV范围内的脉冲$γ$射线发射。这对探索超高能辐射机制具有重要的意义。我们分析了船帆座脉冲星磁层中可实现的粒子能量，并计算了由此产生的发射特性。逆康普顿上散射的热光子从表面的恒星，导致脉冲VHE的贡献达到TeV制度的光谱特性与目前的研究结果兼容。如果进一步的观察证实，这可能是第二种情况下，旋转驱动的过程变得重要，以了解在年轻的恒星VHE排放。
2019-03-14 astro-ph.HE
A Search for Short-term Variability in the Very High Energy Gamma-ray Emission from the Crab Nebula
蟹状星云长期以来一直被认为是高能天体物理学的标准烛光，但近年来，这一假设在keV-GeV波段被强烈反驳。根据这些发展，正在对该星云进行甚高能量（VHE; E>300 GeV）的可变性研究，其初步结果在这里介绍。这项初步研究是基于惠普尔10米望远镜10年（2001-2011）的档案数据。检索数据集，以寻找1、7和14天时间尺度上的变异性证据。迄今为止，尚未发现重大的燃烧活动，但正在进行模拟，以确定可能探测到的变化程度。
2012-10-13 astro-ph.HE
Lorentz Invariance Violation Limits from the Crab Pulsar using VERITAS
量子引力（QG）理论在过去的50年里一直试图理解四种基本相互作用之间的关系。在这一领域获得的一个主要见解是，所有的相互作用可能统一在普朗克尺度能量~10 $^{19}$ GeV。引力与其他三种相互作用统一的一个潜在后果是在普朗克尺度能量下洛伦兹对称性的破缺。对伽马射线望远镜的飞行时间（TOF）测量的解释已经能够对洛伦兹不变性违反（LIV）的能量尺度进行限制。蟹状星云脉冲星是唯一一颗在非常高的能量（VHE，E > 100 GeV）下探测到的脉冲星，它提供了一个独特的机会，可以对LIV施加新的限制。本文介绍了用VERITAS和统计方法对蟹状星云脉冲星进行观测的结果，以确定依赖于能量的时间差的LIV效应的极限。
2013-07-31 astro-ph.HE
The Crab pulsar: ion-proton plasma and high-frequency radio spectrum
总结了蟹状星云脉冲星高频脉冲间的显著能带结构的显著特征。它的源必须位于一个电流片中，可能与开闭磁层分界线重合，其机制是一种单程自由电子激光。电流片中向外移动的电子分量与向内定向的离子-质子朗缪尔模式的纵向电场相互作用。因此，能带结构是离子不同荷质比的自然结果，这些荷质比是从极冠到光柱的加速离子的返回电流分量，几乎所有的质子都是如此。
2018-02-08 astro-ph.HE
Pulsar emission in the very-high-energy regime
费米大面积望远镜（LAT）探测到的绝大多数脉冲星显示出指数截止的光谱，其范围在几个GeV左右的狭窄范围内。早期的光谱模型预测光谱截止能量高达100 GeV。更现代的研究估计光谱截止能量在1-20 GeV范围内。因此，在甚高能量（VHE; >100 GeV）的区域中，并不存在可见的双星。因此，VERITAS探测到的蟹状星云脉冲星的脉冲辐射高达400 GeV（现在可能高达1 TeV）（由MAGIC证实），对我们理解蟹状星云的电动力学和局部环境提出了重要问题。H.E.S.S.现在已经探测到了船帆座脉冲星在20-120 GeV范围内的脉冲发射，使其成为地面切伦科夫望远镜探测到的第二颗脉冲星。我们将回顾VHE脉冲星科学的最新发展，包括最近的观测和辐射模型和磁场结构的改进的概述。这将有助于我们解释从蟹状星云和船帆座星云探测到的VHE排放，并预测其他星云的VHE排放水平，这对即将到来的CTA非常重要。
2016-03-05 astro-ph.HE
Discovery of the VHE gamma-ray source HESS J1641-463
一个新的TeV源HESS J1641 - 463是由高能立体系统（H.E.S.S.）在银河系平面偶然发现的。在8.6个标准差的显著性水平上。HESS J1641 - 463的观测是在2004年至2011年之间进行的，在E> 1 TeV时，该源的通量水平为蟹状星云通量的1.7%。HESS J1641 - 463具有1.99 ± 0.13_stat ± 0.20_sys的相当硬的光子指数。HESS J1641 - 463在位置上与射电超新星遗迹SNR G338.5 + 0.1重合，但在钱德拉对该地区的档案观测中没有发现明确的X射线对应物。不同的可能VHE生产方案将在这方面的贡献进行讨论。
2013-03-06 astro-ph.HE
Resonance nonlinear reflection from neutron star and additional radiation components of Crab pulsar
蟹状星云中脉冲星辐射的附加高频分量被认为是与中子星表面非线性反射的表面电磁波共振的结果，这种受激散射包括入射场在表面产生周期性起伏，相对论正电子辐射在起伏上衍射，它们在极隙的加速电场中从磁层飞向恒星。
2018-10-04 astro-ph.HE
Upper Limit on Correlated Current Variations in the Crab Pulsar
本研究利用NICER天文台软X射线数据研究蟹状星云脉冲星返回电流，通过去除脉冲外流量变化得到两峰值流量变化相关系数，未观测到相关性，据此设定相关返回电流变化上限，为脉冲星磁层结构提供约束。
2023-06-10 astro-ph.HE
The exceptional VHE gamma-ray outburst of PKS 1510-089 in May 2016
PKS 1510-089（z=0.361）是少数在极高能量（VHE，$E>100\,$ GeV）伽马射线下被探测到的平谱射电类星体之一。在整个电磁波谱中，它是一个非常活跃的源。2016年5月与H.E.S.S.进行的VHE观察而MAGIC则显示出一个异常强烈的耀斑，持续了不到两个晚上，其峰值通量约为蟹状星云通量的0.8倍，能量超过$200\,$ GeV。耀斑提供了VHE在该源的夜间变化的第一个证据。虽然光学观测与原子揭示了对应的光学频率，费米-LAT观测揭示只有低通量的变化，在高能量（HE，$E>100\,$ MeV）的伽马射线。有趣的是，在VHE耀斑的峰值期间，HE谱指数显著变硬，表明高能分量的峰值频率发生了强烈的偏移。考虑到由于宽线区域引起的预期强吸收，VHE发射区域不能位于该区域内的深处。
2017-08-02 astro-ph.HE
Calibration and Performance Validation of the SST-1M Telescopes Using Crab Nebula Observations
本文介绍了SST-1M单镜小型切伦科夫望远镜原型机的SiPM定标程序与性能验证，基于在捷克Ondřejov天文台以立体模式部署的两台望远镜对蟹状星云的观测结果，展示了其在甚高能伽马射线探测中的优异性能。
2025-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Highlights from VERITAS on VHE Gamma-ray Sources in our Galaxy
VERITAS是甚高能（VHE，E > 100 GeV）伽马射线和宇宙射线的主要地面探测器。VERITAS由四个12米直径的大气切伦科夫望远镜组成，自2007年9月以来一直在全面运作。VERITAS已经探测到许多VHE伽马射线的天体物理源，包括至少17个可能起源于银河系的VHE源。本文介绍了一些银河源的亮点，从VERITAS的重点是那些方面，涉及到宇宙射线的起源。具体来说，主题包括VERITAS发现的VHE发射从第谷和CTA 1超新星遗迹，HESS J0632+057作为一个新的VHE双星的识别，大大改善了天鹅座OB1地区的伽马射线发射的看法，以及最近显着发现VHE发射从螃蟹脉冲星。2009年，VERITAS进行了升级，重新安置了其中一台望远镜，从而大大提高了灵敏度。2012年夏季完成了一项进一步提高VERITAS性能的方案，涉及望远镜触发系统和望远镜相机的升级。这次升级将提高VERITAS的灵敏度，降低其能量阈值，使其能够对已知的银河系和河外来源进行更深入的观测，并探测更微弱和更遥远的来源。
2013-04-17 astro-ph.HE
Discovery of TeV gamma-ray emission from the Pulsar Wind Nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云（PWN）3C 58是由已知最高自旋功率的脉冲星（蟹状星云的5%）提供能量的，由于它们的形态相似，它被与蟹状星云进行了比较。这个物体被费米-LAT探测到，光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时3C 58数据，并首次在TeV能量下检测到VHE伽马射线发射，其显著性为5.7 sigma，积分通量为0.65%C.U。超过1 TeV。在400 GeV和10 TeV之间的微分能谱可以很好地用具有$f_{o}=(2.0\pm0.4stat\pm0.6sys) 10^{-13}cm^{-2}s^{-1}TeV^{-1}$和$Γ=2.4\pm0.2sta\pm0.2sys$的幂律函数$dΦ/dE=f_{o}(E/1TeV)^{-Γ}$来描述。这导致3C 58成为迄今为止在VHE处检测到的最不发光的PWN，并且是迄今为止在VHE处具有最低通量的PWN。根据时间相关的模型，其中电子向上散射光子场，最好的代表有利于2千秒差距的PWN和FIR可比CMB光子场的距离。如果我们考虑一个出乎意料的高FIR密度，数据也可以通过假设3.2 kpc距离的模型来再现。解释VHE数据需要一个远离均分的低磁场。超新星遗迹（SNR）的强子贡献需要不切实际的能量预算，因为介质的密度，不利于SNR中的宇宙射线加速作为VHE伽马射线发射的起源。
2015-01-26 astro-ph.HE
Detailed Multifrequency Study of a Rapid VHE Flare of Mrk501 in May 2009
我们目前的观测伽玛射线耀变体Markarian 501之间的4月17日和2009年5月5日，惠普尔10米望远镜，VERITAS，费米大面积望远镜（LAT），斯威夫特和RXTE的一部分，为期4.5个月的多波长活动。该报告将重点介绍5月1日Whipple和VERITAS探测到的强甚高能（VHE）伽马射线活动，当时测量的通量（E > 400 GeV）达到蟹状星云通量的5倍，与光学偏振增加5倍和偏振角旋转15度相一致。我们还表明，在这3周期间，最大的流量和光谱变化被认为是在宽带光谱能量分布的最高能量。
2011-10-12 astro-ph.HE
Origin of spectral bands in the Crab pulsar radio emission
本研究提出蟹状星云脉冲星高频间脉冲谱斑马纹源于其等离子体磁层的谱域衍射效应，可直接反演磁层等离子体密度剖面，模型可检验且给出了相关预测。
2024-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Very-high energy emission from pulsars
费米大面积望远镜（LAT）探测到的绝大多数恒星都显示出指数截止光谱，截止值落在几个GeV左右的窄带内。早期的光谱模型预测光谱截止能量高达100 GeV，假设曲率辐射。因此，在甚高能量（>100 GeV）范围内无法观测到双星。因此，VERITAS宣布探测到蟹状星云脉冲星的脉冲发射能量高达400 GeV（现在MAGIC探测到的能量高达1.5 TeV），这对我们理解蟹状星云的电动力学和局部环境提出了重要问题。H.E.S.S.现在已经探测到船帆座脉冲星的脉冲发射，其能量低至数十GeV，这是第二颗被地面切伦科夫望远镜探测到的脉冲星。VERITAS和MAGIC也获得了Geminga脉冲星的深上限。我们将回顾VHE脉冲星科学的最新发展，包括最新的观测，改进和扩展辐射模型和磁场结构的概述，以及新的辐射机制的实施。这将有助于我们了解从蟹状星云脉冲星检测到的VHE发射，并预测其他恒星的VHE发射水平，这对即将到来的CTA非常重要。
2016-07-21 astro-ph.HE
The Crab Pulsar at Centimeter Wavelengths: I. Ensemble Characteristics
我们对蟹状星云中的脉冲星进行了高射频和高时间分辨率的观测。我们提出了连续采样的数据在640纳秒的时间分辨率，和个人的明亮的脉冲记录在0.25纳秒的时间分辨率。将我们的新数据与我们小组和文献中的先前数据相结合，显示了脉冲星的无线电发射在低和高射频之间的巨大变化。在约5GHz以下，平均轮廓由明亮的主脉冲和低频间脉冲主导。然而，在5 GHz以上，一切都发生了变化;主脉冲消失了，蟹状星云脉冲星的平均轮廓由高频脉冲间（与低频脉冲完全不同）和两个高频分量主导。我们提出了详细的观测特征，这些不同的组件，未来的模型的脉冲星的磁层必须解释。
2015-02-02 astro-ph.HE
Theory of striped dynamic spectra of the Crab pulsar high-frequency interpulse
University of Kansas（堪萨斯大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出了一种解释蟹状星云高频间隔脉冲无线电发射谱斑马图案的理论，通过引力和等离子体效应揭示磁层结构，并预测高频变化范围。
2026-02-18 astro-ph.HE gr-qc physics.plasm-ph
Ultrahigh-energy Gamma-Ray Radiation from the Crab Pulsar Wind Nebula
蟹状星云的高能伽马射线辐射是来自轻子过程还是强子过程一直存在争议。本文分别用轻子模型和轻子-强子混合模型研究了蟹状星云脉冲星风的多波段非热辐射。然后利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）抽样技术和抽样迹法，根据近期观测结果研究了模型参数的稳定性和合理性，得到了参数的最佳拟合值。最后，我们计算了蟹状星云中电子和质子产生的不同辐射分量。模拟结果表明，单带的纯轻子起源模型可以部分地符合部分实验数据（包括LHAASO报道的$\rm PeV$ γ射线辐射和从射电到甚高能γ射线波段的其他辐射），强子相互作用的贡献几乎不受约束.然而，我们发现强子过程也可能有贡献，特别是在能量范围超过$\rm PeV$。此外，可以推断，未来可能会观测到来自蟹状星云的更高能量信号。
2022-01-11 astro-ph.HE
Magnetocentrifugal acceleration of bulk motion of plasma in pulsar magnetosphere
研究了三维磁场磁力线形状不同时，磁离心机制对等离子体体运动的加速作用。结果表明，这种机制可以是有效的，只要场线扭曲到旋转方向。根据数值模拟的最后结果，具有这种几何形状的一小部分磁力线显然存在于脉冲星磁层中，靠近最后一个闭合磁力线。在这种情况下，洛伦兹因子$γ$随着半径$r$沿着这些场线增加为$γ\sim (1-(rΩ/c)^2)^{-1}$，其中$Ω$ -脉冲星旋转的角速度。磁离心机制提供了电子加速到足以解释观测到的蟹状星云脉冲星VHE脉冲$γ$射线的能量。
2014-06-10 astro-ph.HE
Search for a correlation between giant radio pulses and hard X-ray emissions in the Crab pulsar
我们目前的搜索结果的巨射电脉冲（GRP）在1.4 GHz和硬X射线在15-75千电子伏的蟹状星云脉冲星之间的相关性。我们分别于2010年4月、2011年3月和2011年9月对蟹状星云脉冲星进行了为期12小时的地面和卫星同步观测，获得了1.3*10^4的主脉冲相位GRP样本。从这些样品中，我们发现在主脉冲相位GRP的同步峰值的+/-1.5度相位角内，硬X射线通量的统计学边际增强（21.5%，2.70 sigma）。这种增强，如果得到证实，暗示GRP可能伴随着脉冲星磁层等离子体密度的增加。
2013-09-06 astro-ph.HE
On the spectrum of the pulsed gamma-ray emission from 10MeV to 400GeV of the Crab pulsar
本文用自洽理论解释蟹状星云脉冲星甚高能脉冲辐射的VERITAS观测。10 MeV ~ 400 GeV的光子能谱可用两个幂律函数描述，谱指数分别为2和3.8。10 MeV以上的脉冲辐射源被假定为同步辐射，它是在回旋不稳定性的准线性阶段在光柱附近产生的。发射粒子是洛伦兹因子高达$10^{9}$的原束电子。由于离心诱导的朗缪尔波的朗道阻尼，束粒子应该达到如此高的能量。这种机制提供了同时产生低（无线电）和高能量（10 MeV-400 GeV）的光柱尺度的发射，在脉冲星磁层的一个位置。
2012-08-09 astro-ph.HE
Modeling the Multi-wavelength Radiation Properties in Pulsar Dissipative Magnetospheres
该研究针对脉冲星耗散磁层的多波段辐射特性，结合无力与亚里士多德电动力学模拟磁层并计算辐射，成功复现三颗脉冲星的多波段观测趋势。
2024-03-10 astro-ph.HE
Energetic Gamma Radiation from Rapidly Rotating Black Holes
超大质量黑洞被认为是活动星系核的中心动力室。将脉冲星外磁层粒子加速器理论应用于黑洞磁层，证明了在旋转黑洞的事件视界附近沿磁场线存在一个电场.在这个粒子加速器（或间隙）中，电子和正电子通过光子-光子碰撞产生，并通过这个电场在相反的方向上加速，通过曲率和逆康普顿过程有效地发射伽马射线。它示出的间隙周围产生的零电荷表面形成的帧拖曳效应，只要有没有电流注入跨越间隙边界。这个间隙正在消散黑洞的一部分旋转能量，而由此产生的伽马射线亮度随着周围等离子体吸积的减少而增加。考虑到一个极端旋转的超大质量黑洞，我们表明，这样的差距再现了显着的甚高能量（VHE）的伽马射线通量观察到的射电星系IC 310，只要吸积率变得远小于爱丁顿率，特别是在其耀斑阶段。结果表明，IC~310磁层中的反康普顿过程主要是曲率过程，VHE γ射线谱的类幂律谱可以用不同曲率半径的曲率辐射的叠加来解释。据预测，VHE光谱扩展到更高的能量与增加VHE光子通量。
2015-12-16 astro-ph.HE
Search for VHE $γ$-ray emission from the globular cluster M13 with the MAGIC telescope
基于2007年6月和7月的MAGIC观测，我们得到了$F(E>200 \textrm{GeV})<5.1\times10^{-12} \textrm{cm}^{-2} \textrm{s}^{-1}$的球状星团M13的VHE能量发射的积分上限和$E>140 \textrm{GeV}$的微分上限.这些限制使我们能够限制M13内的毫秒中微子的数量，并测试磁层和周围环境中轻子加速的模型。我们的结论是，在M13中，要么毫秒中微子比预期的要少，要么它们加速轻子的效率比预期的要低。
2009-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating the energy distribution of the high-energy particles in the Crab nebula
蟹状星云是一个突出的脉冲星风星云（PWN），在多波段观测中被发现，从射电到甚高能（VHE）$γ$射线。最近，大型高海拔空气簇射天文台（LHAASO）探测到了能量高于$1 \mathrm{PeV}$的$γ$ -射线，星云中能量最高的粒子的能量可以被限制。在本文中，我们研究了蟹状星云的最宽光谱能量分布和电子发射的多波长非热辐射的能量分布的基础上一个单区的时间依赖模型。星云由脉冲星提供能量，当脉冲星旋转下降时，具有破幂律谱的高能电子/正电子不断注入星云。轻子通过同步辐射和逆康普顿散射产生多波长非热辐射。使用适当的参数，可以很好地再现星云的探测通量，特别是从$10^2\,\mathrm{MeV}$到$1\,\mathrm{PeV}$的$γ$ -射线。结果表明，探测到的$γ$ -射线是由轻子通过逆康普顿散射产生的，最高能轻子的洛伦兹因子的下限为$\sim 8.5\times10^{9}$ .可以得出结论，蟹状星云中存在能量高于$4.3$ \，PeV的电子/正电子。
2021-09-15 astro-ph.HE
Searches for TeV emission from Northern Hemisphere pulsars with VERITAS
本文利用近二十年VERITAS数据及新型高能分析技术，搜寻北半球脉冲星的TeV辐射，重点分析蟹状星云脉冲星和PSR J2229+6114，以刻画多TeV脉冲星群体并评估下一代仪器发现新脉冲星的前景。
2025-09-23 astro-ph.HE
Discovery of VHE Gamma-ray Emission from the Starburst Galaxy M82
星系M82长期以来一直被认为是VHE伽马射线观测的一个有希望的目标，因为它的核心有一个紧凑的星暴区域。理论预测表明，它应该可以被像VERITAS这样的地面切伦科夫成像望远镜探测到，并且探测将对理解宇宙射线的起源产生影响。在2007-2009年的观测季节，使用VERITAS阵列观测了M82。经过137小时的曝光，VERITAS能够检测到5 sigma水平的伽马射线信号。这标志着伽马射线的发现不仅来自M82，而且来自星暴星系的新来源。观测到的来自M82的通量为3.7 \pm 0.8（stat）\pm 0.7（syst）x10^-13光子cm^-2 s^-1，能量阈值为700 GeV，相当于蟹状星云通量的0.9%。微分能谱是光子指数γ =2.5 \pm 0.6（stat）\pm 0.2（syst）的幂律。通量和光子指数都接近最近的理论预测。VERITAS的数据显示，M82的恒星形成活动与宇宙射线的产生有很强的相关性。
2009-12-23 astro-ph.HE
