3D simulations of microquasar jets in clumpy stellar winds
高质量微类星体由一颗大质量恒星和一个致密物体组成,后者产生的喷流将与恒星风相互作用。喷流的演变及其最终的辐射结果可能在很大程度上取决于风的不均匀性,这需要进行详细的研究。本文研究了急流与团风相互作用的流体动力学,着重于全球风和单个团-急流相互作用。我们用程序\textit{Ratpenat}对团簇风与轻度相对论性喷流的相互作用以及单个团簇穿透喷流进行了三维数值模拟。对于典型的风和喷流速度,约> 0.1的填充因子已经足以使风被认为是cloudflux。不均匀的风使急流在穿越系统时更加不稳定。动力学光度的顺序1.e37 erg/s允许喷流到达边界的一个紧凑的二进制与O星,在顺利的风的情况下,虽然有一个显着更高程度的中断。当能够进入射流时,团块在大约其大小除以受冲击团块中的声速的时间内被压缩和加热。然后,团块迅速分裂,大量加载并减慢射流。我们的结论是,中等风的块状已经与均匀风的情况下,加强射流中断,质量加载,弯曲,并可能能量耗散的形式排放的强烈差异。所有这些都可以在高能和大尺度射电喷流中产生观测结果。
2011-12-12 astro-ph.HE
Clumpy stellar winds and high-energy emission in high-mass binaries hosting a young pulsar
拥有年轻双星的高质量双星可能是强大的伽马射线发射体。该系统中大质量恒星的恒星风预计是clusified。由于高能辐射来自脉冲星-恒星风的相互作用,团块的存在会影响这种辐射的光谱和变化。我们寻找的两个风的相互作用区域和非热辐射上的团块的主要影响。一个简单的分析模型的两个风的相互作用动力学会计下的脉冲星风的影响下的团簇的寿命。这个时间对于团簇的演化、团簇-脉冲星风相互作用区的磁场以及非热粒子的无辐射冷却和辐射冷却都起着非常重要的作用。我们还计算了长寿命团簇与脉冲星风相互作用产生的高能辐射。对于合理的参数,团块将引起X射线和伽马射线辐射的小变化。偶尔,大的团块可以更接近脉冲星,增加磁场,触发同步加速器X射线耀斑,并削弱其他发射成分,如逆康普顿。由团块引起的发射体尺寸的减小也使得非辐射损失更快。恒星风团也可以增强不稳定性的发展和物质夹带在冲击脉冲星风时,它离开双星。来自风加速区域的团块的生长限制可能意味着最大团块需要不同的起源。在紫外线中观察到的离散吸收成分背后的大尺度风结构可能是这些大团块的来源。星风结构的存在可以产生大量的能量依赖的变化,不应该被忽视时,从高质量的双星托管年轻的恒星宽带发射研究。
2013-11-04 astro-ph.HE
High-energy emission from jet-clump interactions in microquasars
高质量微类星体是由一个大质量恒星和一个吸积致密天体组成的双星系统,相对论喷流从该天体中发射出来。有相当多的观测证据表明,大质量恒星的恒星风是cluplastic。个别团块可能与高质量微类星体中的喷流相互作用,产生高能辐射的爆发。在一些高质量的X射线双星中,例如天鹅座X-1,以及可能在LS 5039和LS I+61 303中发现了伽马射线耀斑。我们预测了高质量微类星体中喷流与星风团相互作用产生的高能辐射。假设一个流体动力学的情况下,射流团相互作用,我们计算的光谱能量分布所产生的占主导地位的非热过程:相对论性韧致辐射,同步辐射和逆康普顿辐射,轻子,强子,质子-质子碰撞。X射线(同步加速器)、高能伽马射线(逆康普顿)和极高能伽马射线(来自中性π介子的衰变)的发射水平很高,不同区域的亮度在~ 10^{32}-10 ^<$35} erg/s之间。光谱能量分布根据具体条件而变化很大。在高能量和非常高的能量下,可以检测到喷流-团簇相互作用,并为在一些高质量X射线双星系统中发现的快速TeV变化提供了解释。我们的模型可以通过高灵敏度的伽马射线天文学来帮助推断有关喷流和cluerous风的属性的信息。
2009-06-25 astro-ph.HE
Evolution of the synchrotron and inverse Compton emissions of the low energy peaked BL Lac object S5 0716+714
本文详细分析了低能量峰值BL Lac天体S5 0716+714的时间和光谱变化,并在2007年9月24日至25日由XMM-牛顿进行了长X射线观测。源经历以小时为时间尺度的周期性耀斑。软X射线的变化,高达~4倍,比硬X射线的变化强得多。随着能量的增加,软X射线中的变化幅度增加,但在硬X射线中减小。然而,硬X射线的变化幅度实际上很大。这是我们第一次检测到软X射线和硬X射线变化之间约1000 s的软滞后。随着能量差的增大,软滞后可能变得更大。整个X射线光谱表现出一个软时亮的趋势,而软X射线光谱似乎显示出一个硬时亮的趋势。源的凹X射线谱可以解释为同步辐射的高能尾(在软X射线中占主导地位)和逆康普顿(IC)辐射的低能端(在硬X射线中贡献更多)的总和。同步辐射谱是陡的(Γ~2.6),而IC谱是平坦的(Γ~1.2)。同步辐射光谱似乎硬化与较大的同步辐射通量,而IC光谱似乎软化与较大的IC通量。当光源变亮时,同步辐射通量增加,而离子注入通量减小。同步加速器尾部具有较大的通量变化,但较小的光谱变化比IC组件。当光源变亮时,两个分量的交叉能量和谱能量分布的波谷能量增加。X射线光谱的变化表明,同步辐射和IC SED峰的S5 0716+714移动到更高的能量时,它变亮。
2010-03-25 astro-ph.HE
Synchrotron emission from the depths of pulsar magnetospheres
本文研究了正常中子星高能辐射的产生。为此,我们考虑在外磁层中加速的粒子沿闭合磁场线滑动。结果表明,在适当的运动过程中,初始的小俯仰角增加,并在一定的距离从中子星的同步辐射变得显着。我们发现,从$150$到$500$恒星半径覆盖的区域的发射图案的特征在于能量在间隔$(0.1-10)$兆电子伏。
2020-03-28 astro-ph.HE
Polarized Synchrotron Emissivities and Absorptivities for Relativistic Thermal, Power-Law, and Kappa Distribution Functions
同步辐射和吸收决定了许多天文系统的观测外观。在本文中,我们描述了一个计算同步辐射发射率和吸收率在所有四个斯托克斯参数的任意回旋电子分布函数,梁,Gammie和诺布尔早期工作的基础上的数值计划。我们使用这种技术来评估热(麦克斯韦-尤特纳),各向同性幂律,各向同性卡帕分布函数的发射率和吸收率。后者包含一个幂律尾巴在高粒子能量,顺利合并与热核心在低能量,是在无碰撞等离子体中观察到的粒子光谱的特点。我们提供的拟合公式和误差界的拟合公式中使用的代码,解决了辐射转移方程。数值方法和拟合公式在一个紧凑的C库${\tt symphony}$中实现。我们发现:κ分布具有源函数,该源函数在低频下与热谱不可区分,并且在高频下转变为特征自吸收同步加速器谱$\propto ν^{5/2}$;热谱的线偏振分数在高频下接近1;并且对于足够接近磁场矢量的视线,所有分布在低频下产生$O(10\%)$圆偏振。
2016-02-28 astro-ph.HE
Supernova remnants in clumpy media: particle propagation and gamma-ray emission
从射电到伽玛射线波长的观测表明,超新星遗迹(SNR)激波是有效粒子加速的场所。有人提出,在超新星爆炸的环境中,密集的团块的存在可能对强子伽马射线谱的形成产生强烈的影响。在这里,我们提出了一个详细的数值研究的相对论质子的渗透成团被吞没的SNR冲击,考虑到背景等离子体的磁流体动力学性质。我们发现,在团块内的质子的光谱是更难比在扩散的团块间介质,我们讨论的影响形成的强子伽马射线的光谱,它不再反映质子的加速度谱,导致大幅修改内的团块由于传播效应。对于银河系SNR RX J1713.7-3946,我们表明,强子的情况下,包括密集的团块内的残余壳层是能够再现宽带伽马射线谱从GeV到TeV的能量。此外,我们认为,小团块通过冲击波可以提供一个自然的解释,在RX J1713.7-3946的一些热点观察到的非热X射线的变化。最后,我们讨论了即将到来的切伦科夫望远镜阵列和可能通过分子线检测的团块本身的γ射线发射的可探测性。
2019-05-21 astro-ph.HE
Synchrotron spectra of GRB prompt emission and pulsar wind nebulae
粒子加速是许多高能天体物理环境中的一个基本过程,它决定了高能天体同步辐射的光谱特征。我们研究了磁流体动力学(MHD)湍流的基本动力学所产生的电子的绝热随机加速(ASA),并发现ASA的行为,有效地硬化注入的电子能谱。ASA在低能量下的优势和同步辐射冷却在高能量下的优势导致电子能谱和光子同步辐射谱的幂律形状被打破。此外,我们还应用ASA研究了伽马射线暴(GRB)和脉冲星风星云(PWNe)瞬发辐射的同步辐射谱。我们的理论和观测之间的良好的一致性,证实了粒子的随机加速是不可缺少的,在解释它们的同步辐射。
2019-11-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Synchrotron masers and fast radio bursts
快速射电暴(FRB)在GHz频率下具有1 ms的典型持续时间和1 μ y的通量密度,具有超过1e33 K的亮度温度,需要相干发射过程。这可以通过将粒子聚集在小于典型波长的体积中来实现,但这可能具有挑战性。或者,我们可以有微波激射辐射。在一定条件下,同步加速器受激发射过程可能比真实吸收更重要,同步加速器脉泽就可以产生。这发生在发射电子具有非常窄的节距角和能量分布时。这一过程克服了具有极密集的粒子束的困难,并且放宽了光穿过时间限制,因为在源的实际大小和观察到的可变性时间尺度之间没有简单的关系。
2016-09-15 astro-ph.HE
An energy-conserving, particle dominated, time-dependent model of 3C58 and its observability at high-energies
我们提出了一个随时间变化的星云3C58的光谱模型,并与现有的数据进行比较。该模型是一个轻子星云,其中粒子受到同步加速器,逆康普顿,自同步康普顿,绝热和韧致辐射过程。我们发现3C58是一个粒子主导星云,磁场为35 $μ$ G。打破幂律注入符合多频数据,在约40 GeV的突破能量。我们发现3C58不会出现在VERITAS或MAGIC II中,除非当地的红外背景是银河系模型平均值的\sim 20倍。对于CMB占主导地位的逆康普顿贡献的情况下,我们发现,3C58将是不可见的切伦科夫望远镜阵列。
2012-12-10 astro-ph.HE
Modelling the synchrotron emission from O-star colliding wind binaries
许多早型星都是双星系统。其中一些显示出具有周期性变化的无线电发射率。这种变化与相对论电子发射的非热同步辐射有关。将电子加速到高能量所需的强烈冲击是由辐射驱动的恒星风的碰撞产生的。研究O星碰撞风双星的非热辐射是必要的。本文介绍了我们对天鹅座OB2 No.9碰撞风模拟的初步结果。
2011-01-28 astro-ph.HE
Prompt optical emission as a signature of synchrotron radiation in gamma-ray bursts
关于伽马射线暴中瞬发辐射的光谱形状的信息,大多数只能在$\gtrsim10$ keV的能量下获得,而在这个能量下,伽玛射线暴探测的主要仪器是灵敏的。这种辐射的起源仍然非常不确定,因为它与同步辐射(最明显的候选者)明显不一致,因此需要考虑不那么直接的情况。包括数据下降到软X射线($\sim$ 0.5千电子伏),这是仅在一小部分的伽玛暴,已牢固地建立了共同存在的光谱中断的低能量部分的提示光谱,和一致性的整体光谱形状与同步辐射在适度快速冷却制度,低能量中断被确定与冷却频率。在这项工作中,我们进一步扩大调查范围下降到光学波段。特别是,我们测试的同步解释直接拟合理论推导的同步辐射光谱,并利用光学伽马射线数据。其次,我们测试的替代模型,认为存在的黑体组件在$\sim$千电子伏的能量,除了一个非热的组件,负责在光谱峰值(100千电子伏-1兆电子伏)的发射。我们发现,同步辐射提供了一个很好的描述的宽带数据,而模型组成的热和非热组件需要引入一个低能量的非热组件,以符合光学观测。出于良好的同步辐射拟合质量,我们探索的物理参数空间的发射区域。在一个基本的即时发射的情况下,我们发现相当人为的解决方案的磁场强度(5 G $<B^\prime<40$ G)和辐射产生的区域的位置($R_γ>10^{16}$厘米)。
2019-07-15 astro-ph.HE
On the broad-band synchrotron spectra of pulsar wind nebulae
宽波段观测表明,脉冲星风星云(PWNe)的特征是同步辐射的幂律谱被破坏。基于现代磁流体动力学(MHD)湍流理论,研究了PWN中电子的绝热随机加速(ASA)过程。ASA的作用是使低能量的电子注入能谱变平,而同步加速器冷却导致高能量的电子谱变陡。它们在不同能量范围内的优势导致了平坦的射电频谱($F_ν$)和陡峭的X射线频谱。我们的分析光谱形状一般同意与观察到的同步辐射光谱的无线电和X射线明亮的PWNe。对应于ASA和同步加速器损耗之间的平衡的光谱中断提供了对ASA的加速时间尺度和PWN中的磁场强度的约束。
2018-12-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Simultaneous observations of the blazar PKS2155-304 from Ultra-Violet to TeV energies
对BL Lac天体PKS 2155 -304进行的首次同期多波长观测活动的结果涉及Swift,NuSTAR,Fermi-LAT和H.E.S.S.本文报告这些仪器的使用使我们能够覆盖广泛的能量范围,这对于解开不同的辐射机制很重要。从2013年6月到2013年10月观察到的源,相对于以前的观测,处于低通量状态,但在X射线中表现出非常显著的通量变化。同步加速器光谱的高能量端可以追踪到40 keV,而不会受到高能量发射的显著污染。一个单区同步加速器自康普顿模型被用来重现这里所有观测的源宽带通量,但在2013年4月的观测中失败了。一个lepto-hadronic的解决方案,然后探讨解释这些早期的观测结果。
2019-12-16 astro-ph.HE
Searching for Variability of the Crab Nebula Flux at TeV Energies using MAGIC Very Large Zenith Angle Observations
蟹状星云曾经被认为是一个稳定的源,直到AGILE和费米伽马射线天文台在MeV和GeV能量范围内观测到通量增加30倍的强烈耀斑。现有的星云模型通常假设,在较低的能量发射同步辐射的电子人口是负责通过逆康普顿(IC)散射的VHE发射。这表明,同步加速器$γ$射线发射的可变性也可以在多TeV的能量范围内观察到。到目前为止,还没有发现蟹状星云流量在VHE制度的变化。2015年,MAGIC开始了一项观测活动,提高了$γ$ -射线的收集效率,超过几十TeV。这些观测是在甚大天顶角(VLZA)下进行的,并导致收集面积大幅增加。这使我们能够在比标准观测更短的时间内观察到TeV能量下的低通量,并显着增加可观测的能量。自2015年以来,我们研究了从VLZA数据中获得的蟹状星云光变曲线,以寻找最高TeV能量下的通量变化。将介绍本研究的结果。
2019-09-10 astro-ph.HE
Detection of large-scale synchrotron radiation from the molecular envelope of the Sgr B cloud complex at the Galactic center
本文利用MeerKAT等多波段射电观测在银河系中心Sgr B云复合体晕中探测到约60 pc尺度的同步辐射,结合谱指数和FeI 6.4 keV Kα线相关性,约束了宇宙线电子能谱、磁场强度及电离率,揭示了高宇宙线电子通量对CMZ多波段发射的关键作用。
2023-10-30 astro-ph.HE
Particle acceleration and magnetic field amplification in massive young stellar object jets
据报道,由大质量原恒星提供动力的非相对论性喷流的同步辐射表明存在相对论性电子和强度约为0.3-5 mG的磁场。我们研究了速度在300 ~ 1500 km/s的原恒星喷流中的扩散激波加速和磁场放大。我们发现同步辐射源中的磁场可以被宇宙线流激发的非共振混合(Bell)不稳定性放大。结合贝尔不稳定性的基本理论,估算了同步辐射源的磁场和质子的最大能量。质子可以在0.04-0.65 TeV的范围内获得最大能量,并在与物质场的相互作用中发射伽马射线。我们预测IRAS 16547-5247和IRAS 16848-4603中的伽马射线的可检测水平。由于Rayleigh-Taylor不稳定性,气体混合可以显著增强γ射线通量。费米卫星在GeV范围内探测到这种辐射,而切伦科夫望远镜阵列即将在更高的能量下探测到这种辐射,这可能为研究大质量恒星的形成以及速度约为1000公里/秒的激波中的扩散加速和磁场放大打开一个新的窗口。
2021-02-23 astro-ph.HE
Evidence that the maximum electron energy in hotspots of FR II galaxies is not determined by synchrotron cooling
有人认为,河外源的相对论性激波可能会加速最高能量的宇宙射线。宇宙射线能被加速到的最大能量取决于激波附近的磁湍流结构,但最近的理论进展表明,相对论性激波可能无法将粒子加速到比PeV大得多的能量。我们研究的热点强大的放射性镓,在那里的电子加速在终端冲击发射同步辐射。同步加速器光谱的转换通常在红外和光学频率之间观察到,这表明对于约100微高斯的正则磁场,在冲击中加速的非热电子的最大能量< TeV。基于理论上的考虑,我们表明,这种最大的能量不能约束通常假设的同步辐射损失,除非射流密度是不合理的大,大部分的射流上游能量去非热粒子。我们通过考虑在无线电,红外和光学波长的高空间分辨率观察到的热点样本来测试这一结果。
2016-05-17 astro-ph.HE
Particle acceleration in supernova-remnant shocks
50多年来,人们已经知道壳层超新星遗迹(SNRs)的无线电发射表明存在能量在GeV范围内的电子发射同步辐射。超新星遗迹的非热X射线辐射的发现已经有30年的历史了,它被解释为射电同步加速器光谱的延伸,需要能量高达100 TeV的电子。信噪比现在也可以在GeV和TeV光子能量下检测到。强有力的证据表明高能离子的存在,但决定性的证据仍然难以捉摸。有几个论点认为,信噪比中的磁场比周围星际介质中的磁场放大了几个数量级。因此超新星遗迹是一个很好的实验室,可以用来研究马赫数很高的激波中发生的过程。我回顾了SNRs的高能发射观测,以及解释这些观测的理论框架。
2010-12-06 astro-ph.HE
A Photo-Hadronic Model of the Large Scale Jet of PKS 0637-752
射电噪类星体大尺度喷流的强X射线辐射仍然是一个悬而未决的问题。基于相对论束喷流对CMB光子的逆康普顿散射的模型最近已经被排除,因为费米LAT对3C 273和PKS 0637-752的观测给出的上限远低于模型预测。同步辐射从一个单独的电子人口与数百TeV的能量仍然是一种可能性,虽然它的起源并不清楚。假设质子被加速到$10^{19}$ eV,通过Bethe-Heitler过程和光π介子产生,我们研究了这种高能电子/正电子的光强子起源.这些次级电子/正电子以足够高的能量注入,并通过同步辐射产生X射线和$γ$射线,而不与费米LAT上限冲突。我们发现,如果质子功率至少是$10^{49} \text{erg} \, \text{s}^{-1}$,这是高度超爱丁顿的,得到的谱很好地再现了从PKS 0637-752的X射线观测。注意到X射线发射主要来自轻子通过Bethe-Heitler过程,而来自光子π起源的轻子直接通过多TeV光子的同步辐射而不是级联损失能量。为了避免产生过多的光通量,光发射主要是由于次级轻子的同步辐射而不是初级电子,或者如果是由于初级电子,则需要适度的喷流光束。质子同步加速器的光度要小几个数量级。
2016-11-24 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
On the origin of >10 GeV photons in gamma-ray burst afterglows
费米/LAT已经探测到来自伽马射线暴(GRB)的长时间高能光子(>100 MeV),最高能量光子达到约100 GeV。一种设想是,它们是由高能电子通过同步辐射在伽马射线暴前向冲击中加速产生的。我们研究了在这种情况下的最大同步辐射光子能量,考虑到后面的冲击微观湍流磁场的属性,最近的粒子在细胞模拟和相对论无碰撞冲击的理论分析所揭示的。由于微观湍流磁场的小尺度性质,玻姆加速近似在如此高的能量下失效。这种效应导致了一个典型的最大同步光子数GeV在100秒后的爆发,这个最大的同步光子能量随时间迅速下降。我们表明,最大同步辐射光子能量的快速下降导致同步辐射通量的快速衰减。在瞬发相之后探测到的10-100 GeV光子不能由同步加速器机制产生。如果环爆密度足够大,它们可能起源于早期余辉的同步自康普顿辐射,或者在中心X射线辐射存在的情况下,来自外部逆康普顿过程,如X射线耀斑和瞬发高纬度X射线辐射。
2013-06-04 astro-ph.HE
Gamma-ray fluxes from the core emission of Centaurus A: A puzzle solved
在分析了四年的费米数据后,报告了射电星系半人马座A中的高能成分。该分量的光谱通过具有4 GeV的断裂能量的断裂幂律来描述,并且在以下和以上光谱指数分别为$α_1$ =2.74 $\pm$ 0.03和$α_2$ =2.09 $\pm$ 0.20。H.E.S.S.还探测到TeV能量的微弱$γ$射线通量。在本文中,我们表明,在GeV-TeV能量的光谱描述通过同步自康普顿发射到几个GeV($\sim$ 4 GeV)和$π^0$衰变产物到TeV的能量,虽然由μ子的同步辐射的发射可能有助于在GeV能量的光谱,如果他们迅速加速。康普顿γ射线天文台报道了加速质子与两种粒子群的种子光子相互作用产生μ子和$π^0$,一种粒子群处于中间态发射,能量峰值为0.15 MeV,另一种粒子群处于低能态发射,能量峰值为0.59 MeV。此外,我们还证明了超高能宇宙射线的观测和半人马座A附近非高能中微子的探测可以通过这些相互作用来解释,假设质子谱扩展到超高能。
2014-04-01 astro-ph.HE
Gamma-ray burst prompt emission spectra at high energies
本研究结合时间与光谱分析,对35个费米卫星观测的伽马射线暴高能瞬时辐射开展研究,证实多数辐射符合同步辐射起源,部分暴需额外幂律成分,为甚高能观测提供参考。
2025-01-17 astro-ph.HE
The X-ray synchrotron rims in Cassiopeia A narrow with energy
本文利用新的盲源分离方法处理1 Ms Chandra观测数据,发现Cassiopeia A中前锋激波和反向激波处的X射线同步辐射细丝随能量变窄,且高能下阻尼效应更强。
2023-02-08 astro-ph.HE
Thermal Electrons in GRB Afterglows
到目前为止,几乎所有的多波长长持续时间的伽马射线暴的建模都忽略了同步辐射的电子预计通过冲击波没有加速到幂律分布的显着人口。我们调查的影响,包括热,非加速电子的贡献,同步辐射吸收和发射的标准余辉模型,并表明,这些热电子提供了一个额外的来源不透明的同步自吸收,并产生一个额外的发射组件在更高的能量。额外的不透明度的结果在同步自吸收频率的基准参数的10- 100倍的增加。额外辐射的性质取决于热粒子数的细节,但通常可以观察到,在爆发后几秒钟内,产生的光谱峰值比非热粒子数的辐射亮相似,几天后在毫米和射频下仍可检测到。
2018-11-25 astro-ph.HE
Analysis and modelling of the multi-wavelength observations of the luminous GRB 190114C
极高能(VHE; $\geq 10$ GeV)光子预计来自最近和最亮的伽马射线暴(GRB)。VHE光子,能量高于300 GeV,最近由MAGIC合作报告了这次爆发。在GRB 190114 C之后,立即进行了大规模的观测活动,覆盖了大部分电磁波谱。本文给出了GRB 190114 C的LAT光变曲线,表明它具有与其它明亮的LAT爆发相似的特征;第一个高能光子($\geq$ 100 MeV)的发射随瞬发相的开始而延迟,并且通量光变曲线呈现长寿命发射(持续时间比瞬发相长得多)和短暂的亮峰(位于长寿命发射的开始处)。通过对多波长观测结果的分析,我们发现,LAT和GBM的短寿命亮峰与同步辐射自康普顿逆激波模型相一致,而长寿命亮峰与标准同步辐射正激波模型相一致,该模型是从类星风分层介质演化为类ISM均匀介质的过程。给定最佳拟合值,同步加速器反向冲击辐射产生的明亮的光学闪光是预期的。从我们的分析中,我们推断,高能量的光子产生的减速阶段的流出和一些额外的过程中同步在向前冲击应被认为是正确地描述LAT光子的能量超过同步极限。此外,我们认为,一个具有磁场的外流可以描述伽玛暴190114 C的光变曲线中所表现出的偏振和性质。
2019-06-25 astro-ph.HE
Time-Dependent Electron Acceleration in Pulsar-Wind Termination Shocks: Application to the 2011 April Crab Nebula Gamma-Ray Flare
在2007-2013年期间,{ \it AGILE}和{ \it Fermi}-LAT观测到的蟹状星云的$γ$射线耀斑达到了GeV光子能量,并持续了几天。在2011年4月的“超级耀斑”期间观测到的最强发射超过了静止水平一个数量级以上。这些观测结果对脉冲星风星云中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的经典辐射反应极限。粒子模拟表明,如果电子也经历由于冲击驱动的磁重联而产生的静电加速,则可以超过经典的同步加速极限。在本文中,我们重新审视这个问题,使用一种分析方法的基础上解决一个完全依赖于时间的电子输运方程描述的静电加速,同步辐射损失,和逃逸所经历的电子在磁约束等离子体“斑点”,因为它遇到并通过脉冲星风终止冲击。我们表明,我们的模型可以重现$γ$射线光谱期间观察到的上升和衰减阶段的两个子耀斑组件的2011年4月超级耀斑。我们对光子能量$\ge 100\,$ MeV的光谱进行积分,以获得事件的光变曲线,这与观测结果一致。我们发现,强烈的静电加速发生在两端的终端冲击,由磁重联驱动。我们还发现,粒子逃逸的主导模式的变化从扩散逃逸平流逃逸的斑点通过激波。
2017-12-19 astro-ph.HE
X-ray spectral curvature of High Frequency Peaked BL Lacs: a predictor for the TeV flux
大多数在TeV能量下探测到的河外源都是BL Lac天体。它们属于“高频峰值BL Lac”(HBLs)的子类,表现出在X射线波段具有较低能量峰值的光谱能量分布;这被广泛解释为相对论电子的同步辐射。X射线光谱通常是弯曲的,并且很好地描述了对数抛物线形状。在以前的调查TeV HBLs(TBL),我们发现他们的光谱参数之间的相关性。(1)同步辐射峰值亮度L_p随峰值能量E_p的增大而增大,(2)曲率参数b随E_p的增大而减小。第一个是一致的同步加速器的情况下,而第二个预计从统计/随机加速机制的发射电子。在这里,我们提出了一个广泛的X射线分析的样品观察到的HBL与XMM牛顿和SWIFT,但未检测到的TeV能量(UBL),比较其光谱行为与TBL。通过研究它们的谱参数分布,并将TBL X射线谱与UBL谱进行比较,我们提出了一个用于未来TeV观测的最佳HBLs候选者的选择标准。
2012-03-07 astro-ph.HE
Klein-Nishina effects on the high-energy afterglow emission of gamma-ray bursts
费米大天区望远镜(LAT)最近在多个伽马射线暴(GRB)中探测到了持续时间远大于亚MeV瞬发的高能(> 100 MeV)伽玛射线扩展辐射。一种可能的情况是,这种发射是由在前向冲击中加速的电子产生的余辉同步辐射。在这种情况下,产生同步高能辐射的电子也会经历逆康普顿(IC)损耗,并且与同步光子的IC散射应该处于克莱因-西名状态。本文研究了克莱因-西名散射对高能同步辐射余辉辐射的影响。我们发现,在早期的Klein-Nishina抑制效应对那些产生高能量发射的电子通常是强的,因此它们的逆康普顿损失是小的,康普顿参数Y <几个参数空间的范围很宽。这导致了一个相对明亮的同步辐射余辉在高能量,可以检测到费米LAT。当Klein-Nishina抑制效应随时间减弱时,逆康普顿损失增加,并且在某些参数空间中可能超过同步辐射损失。这将导致高能同步辐射的时间衰减比标准同步辐射模型预测的更快,这可以解释在GRB 090510和GRB 090902 B中观察到的早期高能伽马射线辐射的快速衰减。
2009-11-21 astro-ph.HE
Synchrotron self-absorption in GRB afterglows: the effects of a thermal electron population
在标准的同步辐射余辉模型中,电子的幂律是光子产生和吸收的所有方面的原因。最近的数值研究表明,下游介质中的绝大多数粒子实际上是“热”粒子,它们被冲击加热,但没有进入费米加速过程(这个名字与非热高能尾形成对比,而不是意味着麦克斯韦分布)。当这些热电子参与余辉时,在光学和更高能量处有实质性的差异,但是沿着这些路线的早期工作忽略了电磁波谱的无线电端。我们在这里报告的扩展以前的蒙特卡罗模拟的伽马射线暴余辉。该模型现在包括同步加速器自吸收(SSA)过程,因此可以模拟整个EM光谱的余辉,并在时间上达到几个数量级。为了与早期的工作保持一致,热电子的加入使SSA频率增加了30倍,射电强度增加了100倍。此外,这些变化的发生没有改变后期的光学或X射线余辉。我们的结果提供了非常有力的证据,热电子必须考虑在任何多波长模型余辉。
2018-04-17 astro-ph.HE
Minimum Energies and Magnetic Field Strengths of Edge-brightened Compact Symmetric Objects
California Institute of Technology(加州理工学院);Leiden University(莱顿大学);Stanford University(斯坦福大学)
研究边缘增亮致密对称天体(CSO - 2)的最小能量和磁场强度,通过射电巡天和甚长基线阵列观测,估计相关参数以测试形成模型,发现其最小能量大于此前估计,还得出喷流关闭后CSO - 2在GHz频率下的变暗时间及所需恒星质量等结论。
2026-07-08 astro-ph.HE
Synchrotron-Loss Spectral Breaks in Pulsar-Wind Nebulae and Extragalactic Jets
同步辐射物质的流动可以在几个天体物理环境中找到,包括河外喷流和脉冲风星云(PWNe)。对于X射线同步辐射,流动时间通常比电子辐射寿命长,因此在给定X射线能量下的有效源尺寸是在该能量下辐射的电子在燃烧之前可以对流的距离。由于同步辐射损失随电子能量变化很大,因此源的大小随X射线能量的增加而下降,导致同步辐射光谱变陡。对于均匀源,这种烧蚀产生了众所周知的结果,即源的综合光谱指数陡化0.5。然而,对于不均匀的源,不同的陡化量是可能的。我展示了一个简单的相对论性电子流出的唯象图像,具有整体非相对论性流速,横向流管半径,磁场强度,物质密度和流速都随着距离注入点的不同幂而变化。对于这样一幅图,我计算了作为幂律指数函数的突变点以上的谱指数的值,并给出了可能的陡化范围。我表明,这些简单的计算证实了源光度,其中还包括光谱“凸点”以下的突破,从以前在较高的能量电子积累的完整集成。在许多情况下,河外喷流的X射线同步辐射比射电辐射陡0.5倍以上;许多脉冲风星云也表现出同样的现象。至少在某些情况下,源的不均匀性是可能的,因此谱陡化的量成为源动力学或几何性质的诊断。
2009-07-27 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
A New Component from the Quiet Sun: Synchrotron Radiation from Galactic Cosmic-Ray Electrons
安静的太阳,即在其非耀斑状态或非耀斑区域,发出从无线电到紫外线的热辐射。平静的太阳也产生非热辐射,由于银河宇宙射线(GCR)与太阳气体和光子的相互作用,在伽马射线中观察到。我们报道了一个新的组成部分:GCR电子在太阳磁场中的同步辐射。据我们所知,这是第一次在理论上声称和模拟这种排放。我们发现,所测量的GCR电子的能量从几十GeV到几TeV产生同步辐射的X射线,这是几个数量级低于目前的上限的宁静太阳RHESSI和FOXSI设置。对于径向减小的太阳磁场,我们发现预期的同步辐射强度几乎是恒定的太阳盘中,在太阳附近达到峰值,并迅速下降远离太阳。我们还估计同步辐射从无线电到伽马射线,我们比较它与目前的观测,特别是与LOFAR。虽然与太阳热辐射相比,从无线电到紫外线的辐射可以忽略不计,但这种辐射可以通过NuSTAR和未来更有前途的FOXSI观测在高能量下观测到。这可能会限制太阳的CR密度和磁场强度。这一研究为理解宁静太阳及其环境提供了一个更完整的描述和可能的新途径。
2022-12-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unfolding the X-ray Spectral Curvature of Mkn 421 for Further Clues
Mkn 421的X射线观测显示出显著的光谱曲率,可以用对数抛物线函数再现。光谱也可以拟合的分析模型,考虑同步辐射的电子分布,加速在冲击波前与能量相关的扩散(EDD模型)。利用EDD模型对NuSTAR和Swift-XRT观测数据进行了不同通量状态下的光谱拟合,结果表明模型参数具有较强的相关性。我们对这种相关性进行了详细的调查,以破译隐藏在下面的信息。该模型预测的同步辐射峰值能量与峰值光谱曲率,这是一致的情况下MKN 421。表达的磁流体动力学湍流能量指数的扩散的能量依赖性,它出现的湍流转移从Kolmogorov/Kraichnan型玻姆极限在高通量状态。此外,EDD模型的最佳拟合参数之间的相关性,让我们得到的表达式的产品的源磁场(B)和喷流多普勒因子($δ$)的同步辐射和康普顿峰值能量。同步加速器峰值能量使用同步Swift-XRT和NuSTAR观测获得;而康普顿峰值能量通过对存档光谱峰值进行线性回归分析来估计。推导出的$δ$ B在很宽的范围内变化,但是,它满足合理以及估计值单独从谱峰能量独立的EDD模型。这突出了电子扩散的微观描述与决定Mkn 421宽带光谱的宏观量之间的合理联系。
2020-09-28 astro-ph.HE
A marginally fast-cooling proton-synchrotron model for prompt GRBs
一小部分具有低至软X射线($\sim0.5$ keV)数据的伽马射线暴已被证明在其瞬发发射光谱的低能部分($\sim1-10$ keV)具有光谱中断。整体光谱形状是一致的光学薄同步辐射从人口的粒子,已冷却的时间尺度上的动态时间的能量,仍然远远高于他们的静止质量的能量(略快冷却制度)。我们考虑一个强子的情况下,并调查这些伽玛暴的即时发射是否可以起源于相对论质子辐射同步辐射在边缘快速冷却制度。利用半解析方法,我们推导了源参数,如磁场强度和质子光度,并计算了高能中微子发射预期在这种情况下。我们还研究了二次离子相互作用和$γγ$对产生的发射如何影响宽带光子谱。我们支持我们的研究结果与详细的数值计算。强烈修改的光子光谱低于断裂能量由于同步辐射的次级对被发现,除非体洛伦兹因子是非常大的($Γ\gtrsim 10^3$)。此外,这种情况下预测不合理的高坡印亭光度,因为强磁场($10^6-10^7$ G)是必要的不完全质子冷却。我们的研究结果强烈不赞成边缘快速冷却质子作为一个解释的低能量的光谱中断提示伽玛射线暴光谱。
2021-04-30 astro-ph.HE
A Self-Consistent Framework for Synchrotron Equipartition Analysis
University of Utah(犹他大学);University of Arizona(亚利桑那大学)
研究同步辐射外流相关量的确定问题,通过推导自洽均分框架,考虑校正因子相互依存关系,应用于多个天体研究,指出同时纳入校正因子对准确确定外流性质和约束发射机制很关键。
2026-07-09 astro-ph.HE
Evolution of Synchrotron X-rays in Supernova Remnants
对超新星遗迹的同步辐射X射线辐射进行了系统的研究。我们选择了共12个SNR的同步辐射X射线光谱参数是在文献中提供合理的精度,并研究了它们的光度如何变化的半径的函数。结果表明,尽管散射很大,但当信噪比大于~5 pc时,同步辐射X射线的亮度有下降的趋势。这可能是由于同步辐射滚降能量的降低而引起的谱形的变化。提出了一个简单的X射线光度演化模型,并发现近似再现观测数据,合理的模型参数。根据该模型,加速电子的总能量估计为10^(47-48)尔格,远低于超新星爆炸能量。文中还讨论了加速电子和加速质子的最大能量。
2011-12-05 astro-ph.HE hep-ex
Diffuse Hard X-ray Emission in Starburst Galaxies as Synchrotron from Very High Energy Electrons
[Abdriged]星暴星系弥散硬X射线(2 - 10 keV)辐射的起源是一个长期存在的问题。我们认为,同步辐射的10 - 100 TeV的电子和正电子(e+/-)可以有助于这种发射,因为恒星爆发有很强的磁场。在这些能量下,我们考虑了三种e+/-的来源:(1)由超新星遗迹直接加速的初级电子;(2)由CR质子与星暴致密ISM中气体核之间的非弹性碰撞产生的介子次级e+/-;(3)由10 - 100 TeV伽马射线与星暴强远红外辐射场之间的相互作用产生的e+/-对。我们建立了银河系中心(R <= 112 pc),NGC 253,M82和Arp 220的核中CR人口的单区稳态模型,假设电子和质子的幂律注入谱。我们比较这些模型,以现存的无线电和GeV和TeV的伽马射线数据,这些恒星爆发,并计算这些恒星爆发的漫射同步X射线和逆康普顿(IC)光度。如果初级电子谱扩展到~PeV的能量,并具有类似于银河值的质子/电子注入比,我们发现同步加速器贡献了2 - 20%的未分辨的扩散硬X射线发射。逆康普顿辐射同样是这些恒星爆发中未分辨的X射线辐射的一小部分,从银河系中心的0.1%到Arp 220核的10%。我们还模拟了一般的星爆,包括亚毫米星系,在FIR-X射线关系的背景下,发现高达2%,在密集的星爆与我们的基准假设。中微子和TeV γ射线数据可以进一步限制星暴的同步X射线发射。我们的模型不限制硬同步X射…
2013-05-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Synchrotron radiation from ultra-high energy protons and the Fermi observations of GRB 080916C
费米伽玛射线望远镜数据GRB 080916 C与~ 1 e55 erg的表观各向同性伽玛射线能量,显示了几秒之间的延迟上升的100 MeV-GeV的辐射相比,keV-MeV的辐射。在这里,我们表明,同步辐射从宇宙射线质子加速伽玛暴,延迟质子同步冷却时标在射流的磁主导的冲击等离子体运动在高度相对论速度与散装洛伦兹因子伽玛~ 500,可以解释这一结果。来自衰减质子同步辐射的第二代电子同步加速器组件使增强的软X射线到MeV伽马射线发射。长GRB窄,高能喷流加速粒子到超高能量可以解释俄歇观测UHE宇宙射线的来源在100 Mpc的纳米高斯星系间磁场。质子同步加速器模型中的总能量需求与γ ^(16/3)成正比。GRB 080916 C的这个模型只有在Gamma ~< 500且喷流开度角~ 1度时才是合理的。
2010-09-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on Primordial Black Holes from Galactic Diffuse Synchrotron Emissions
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学学院(UCAS));International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific(亚太理论物理中心)
通过银河系弥散同步辐射发射约束质量大于10^15克的原初黑洞,利用AMS-02和维加1号数据发现显著的阿尔芬速度有助于限制原初黑洞的丰度。
2026-04-30 astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Radiation and Ion Acceleration in Three-dimensional Relativistic Magnetic Reconnection with Strong Synchrotron Cooling
本研究利用三维PIC模拟揭示强同步辐射冷却如何改变相对论磁重联结构,并阐明离子高效加速、对粒子能谱极限及高能伽马辐射截止与定向特征。
2023-10-02 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Reconnection-Powered Linear Accelerator and Gamma-Ray Flares in the Crab Nebula
最近在蟹状星云中发现了长达一天的伽马射线耀斑,推测是PeV(10^{15} eV)电子在毫高斯磁场中的同步辐射,这对粒子加速模型提出了强烈的挑战。在电场小于磁场的标准条件下,通过平衡加速率和同步辐射损失,观察到的光子能量超过了上限(~100 MeV)。我们认为,线性电加速器,操作在磁重联网站,是能够绕过这个困难。能量足够大的电子具有如此大的回旋半径,以至于它们的运动对重联层中的小尺度湍流结构不敏感,并且仅由大尺度场控制。我们表明,这样的粒子被引导到重联层的反向磁场,因为它们被加速的重联电场。当这些电子被限制在电流片内时,它们经历减小的垂直磁场,该垂直磁场可能下降到加速电场以下。这使它们能够在遭受辐射损失之前达到更高的能量,从而发射出超过100 MeV极限的同步辐射,为蟹状星云伽马射线耀斑悖论提供了一个自然的解决方案。
2011-05-04 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Simulating radio synchrotron emission in star-forming galaxies: small-scale magnetic dynamo and the origin of the far infrared-radio correlation
在恒星形成星系中,远红外(FIR)和射电连续谱光度在很大的恒星形成率(SFR)范围内服从紧密的经验关系。我们研究磁流体动力学星系模拟与宇宙射线(CR),占其平流和各向异性扩散运输。我们发现原星系的引力坍缩产生了一个波纹状的吸积激波,它注入了湍流并驱动了一个小尺度的磁发电机。作为冲击向外传播和相关的湍流衰减,大的速度剪切之间的超音速旋转的冷盘相对于(部分)压力支持的热环星系介质激发开尔文-亥姆霍兹表面和身体模式。这些粒子注入湍流并驱动多个小型发电机,以指数方式放大磁场。它们的规模增长,达到均分与银河系质量的星系中的热和CR能量。在小星系中,磁场能量在湍流能量处饱和,而与热能和CR能量不能达到均分。我们解决了CR质子,次级电子/正电子从强子CR质子与星际介质的相互作用,并在超新星初级冲击加速电子的稳态光谱。无线电同步辐射主要是由初级电子,照射我们模拟的银河系质量的星系的磁化盘,凸起和气泡状的磁加载流出。我们的恒星形成和恒星爆发的饱和磁场的星系匹配的全球FIR无线电相关(FRC)在四个数量级。它的内在散射是由于(i)不同的种子磁场导致的不同的磁饱和水平,(ii)在固定的SFR下不同的特定SFR的不同射电同步辐射光度和(iii)随银河系倾角变化的射电强度。(节略)
2022-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Polarimetry and the High-Energy Emission Mechanisms in Quasar Jets
河外喷流的发射机制包括同步加速过程和各种逆康普顿过程。在低能量(从无线电到红外),人们普遍认为同步辐射在低功率(FR I)和高功率(FR II和类星体)喷流中占主导地位,因为观察到的光谱的幂律性质和高偏振。然而,在更高的能量,在kpc尺度的高功率喷流的发射机制是激烈的争论。有两种机制被提出:一种是宇宙微波背景光子的逆康普顿效应,另一种是来自第二个高能电子群的同步辐射。在这里,我们讨论了光学偏振作为诊断类星体喷注的高能发射机制,以及揭示喷注的三维能量和磁场结构的方法。然后,我们讨论了高能发射机制的强大的喷流在光的HST偏振PKS 1136-135。
2009-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio Synchrotron Emission from a Bow Shock around the Gas Cloud G2 Heading toward the Galactic Center
最近,科学家们发现一个致密的电离气体云正直接向银河系中心的超大质量黑洞Sgr A* 移动。2013年6月,在其高偏心轨道的近心处,该云将距离黑洞约3100史瓦西半径,并将以v_p ~ 5400 km/s的速度以超音速方式穿过周围的热气体。弓形激波很可能在云的前面形成,并可能将电子加速到相对论能量。我们估计通过粒子在细胞模拟的能量分布的加速电子,并表明,从这些电子的非热同步辐射可能超过静止的无线电发射从Sgr A* 的几个因素。增强的无线电发射应该在近心通过的时间和随后的几个月内在GHz和更高的频率上被检测到。弓形激波发射预计将从Sgr A* 的静态射电发射中位移约33质量。干涉测量观测可以分辨Sgr A* 射电图像中波长小于6厘米的潜在变化。
2012-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Uncertainties in the Magnetic Field of the Milky Way
我们改进了Jansson \& Farrar(2012)的银河系磁场(GMF)模型,该模型使用了银河系外源的全天旋转测量以及WMAP的偏振和非偏振同步辐射数据。我们已经开发了几种替代的功能形式的相干和随机组件,使用较新的同步加速器产品从普朗克和WMAP和测试的热电子和宇宙射线电子的密度的新模型。在由此产生的GMF模型的差异,取决于使用的字段,同步加速器产品和电子密度的参数化,提供了一个衡量的不确定性,在我们的推断的GMF。我们将讨论这些不确定性对超高能带电粒子天文学的影响。
2017-07-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multiple synchrotron self-Compton modeling of gamma-ray flares in 3C 279
在耀变体中经常观察到的光-射电爆发和伽马射线耀斑之间的相关性表明,高能发射区应该与射电结同空间,距离中央引擎几个秒差距。这将阻止来自吸积盘和宽线区域的种子光子的康普顿散射在高能量下的重要贡献,宽线区域通常用于模拟低频峰值耀变体的光谱能量分布。虽然纯同步加速器自康普顿模型到目前为止还无法解释像3C 279这样的平谱射电类星体观测到的伽马射线发射,但包含多重逆康普顿散射效应可能会解决这个明显的悖论。在这里,我们提出了第一次的物理,自洽SSC建模的一系列冲击波的射流的3C 279。结果表明,在Klein-Nishina极限下,多重逆康普顿散射的高能辐射的解析描述可以很好地解释3C 279在耀斑态下观测到的γ射线谱。
2011-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
A leptonic-hadronic model for the afterglow of gamma-ray burst 090510
我们使用绝热爆炸波同步辐射的轻子-强子组合模型模拟短伽马射线暴(GRB)090510的多波长余辉数据。在我们的模型中,高能量(>100 MeV)的辐射主要是质子-同步辐射,而电子-同步辐射主要是在X射线和紫外波长。在这个模型中,根据射流破碎时间,准直校正的GRB能量可以低至3e 51 erg,但比伽马射线能量大两个数量级。我们还计算了γ射线产生正负电子对的不透明度,发现TeV质子同步辐射产生的γ射线能在早期逃逸出冲击波,它们的探测可以提供高能强子辐射成分占主导地位的证据。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph