The high-energy emission from HD~93129A near periastron
S. del Palacio, F. García, D. Altamirano, R. H. Barbá, V. Bosch-Ramon, M. Corcoran, M. De Becker, K. Hamaguchi, J. Maíz Apellániz, P. Munar Adrover, J. M. Pared… 展开作者
S. del Palacio, F. García, D. Altamirano, R. H. Barbá, V. Bosch-Ramon, M. Corcoran, M. De Becker, K. Hamaguchi, J. Maíz Apellániz, P. Munar Adrover, J. M. Paredes, G. E. Romero, H. Sana, M. Tavani, A. ud-Doula
备注：
11 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS
We conducted an observational campaign towards one of the most massive and luminous colliding wind binaries in the Galaxy, HD~93129A, close to its periastron passage in 2018. During this time the source was predicted to be in its maximum of high-energy emission. Here we present our data analysis from the X-ray satellites \textit{Chandra} and \textit{NuSTAR} and the $γ$-ray satellite \textit{AGILE}. High-energy emission coincident with HD~93129A was detected in the X-ray band up to $\sim$18~keV, whereas in the $γ$-ray band only upper limits were obtained. We interpret the derived fluxes using a non-thermal radiative model for the wind-collision region. We establish a conservative upper limit for the fraction of the wind kinetic power that is converted into relativistic electron acceleration, $f_\mathrm{NT,e} < 0.02$. In addition, we set a lower limit for the magnetic field in the wind-collision region as $B_\mathrm{WCR} > 0.3$~G. We also argue a putative interpretation of the emission from which we estimate $f_\mathrm{NT,e} \approx 0.006$ and $B_\mathrm{WCR} \approx 0.5$~G. We conclude that multi-wavelength, dedicated observing campaigns during carefully selected epochs are a powerful tool for characterising the relativistic particle content and magnetic field intensity in colliding wind binaries.
GeV Gamma-ray Emission from the Binary PSR B1259-63/SS2883 During the 2010 Periastron Passage
PSR B1259-63/SS 2883是一个双星系统，由一颗48-ms射电脉冲星和一颗大质量恒星组成，在一个高偏心轨道上运行，周期约为3.4年。据报道，这颗双星的非脉冲和非热辐射在射电、X射线和TeV伽马射线能量范围内。射电和X射线波段的光变曲线显示出典型的双峰特征，这可能是脉冲星穿越过程中脉冲星风和Be盘相互作用的结果。在2004年和2007年的观测中，近星点附近的TeV光变曲线有所不同，这一特征并不确定。我们报告了2010年12月费米-LAT探测到的GeV伽马射线辐射。
A Luminous and Highly-variable Gamma-ray Flare Following the 2017 Periastron of PSR B1259-63/LS 2883
PSR B1259 $-$ 63/LS 2883双星系统的三个近星点通道，由一颗48 ms旋转动力脉冲星和一颗$\sim30$ M $_{\odot}$ Be恒星组成，已被费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）在2010年，2014年和2017年观测到。在最近的近星点通过期间，在近星点之后立即观察到持续的低水平伽马射线发射超过$\sim3$ -周长的间隔，随后是无发射的间隔。在近星点后40天开始检测到零星的耀斑，持续了大约50天，在此期间，发射显示出显着的光谱曲率，时间尺度上的变化短至1.5分钟，峰值通量水平远远超过脉冲星自旋下降功率。相比之下，在2010年和2014年的近星点期间，直到近星点后30天和32天，LAT才分别观察到显著的伽马射线发射。以前的耀斑没有表现出光谱曲率，没有表现出短期的变化，并没有超过脉冲星的自旋下降功率。2017年观测到的高通量和短时间尺度表明，需要大量的发射光束，并限制了发射区域的大小。耀斑发生在近星点之后足够长的时间，中子星应该已经通过了扩展的盘状流出，从而限制了逆康普顿模型的目标材料和种子光子源的选择。
VHE Emission from PSR B1259-63/LS 2883 around 2010/2011 Periastron Passage observed with H.E.S.S
PSR B1259-63/LS 2883是一个双星系统，由一颗48 ms的脉冲星围绕一颗Be星运行，轨道周期约为3.4年。高能立体系统（High Energy Stereoscopic System，H.E.S.S.）在极高能量（VHE; E > 100 GeV）下探测到该系统。在2004年和2007年的近星期。在这里，我们介绍新的H.E.S.S.观测对应于它最后一次近星点通过，发生在2010年12月15日。这些新的观测结果与费米-LAT报告的壮观的伽马射线耀斑的开始部分重叠。H.E.S.S.观测结果表明，通量和光谱特性与以前报道的近星点通道相似，在GeV能量下没有任何发射增强的迹象。基于费米和H.E.S.S.光变曲线的结果表明，耀斑期间的GeV和TeV辐射具有不同的物理起源。这一结论，反过来，允许使用费米-LAT测量的GeV通量的上限VHE排放的建模。
High energy $γ$-ray emission from PSR B1259$-$63 during 2014 and 2010 periastron passages
PSR B1259 $-$ 63/SS 2883是一个$γ$射线双星系统，由一颗射电脉冲星组成，它在一个长（1236.7天）椭圆（$e\sim0.87$）轨道上围绕一颗Be星运行。在其2010年的近星点通道中，观测到了从射电到TeV的多波长辐射，费米大面积望远镜（LAT）还探测到了一个意想不到的GeV耀斑。在这里，我们介绍了PSR B1259 $-$ 63在其最近的2014年近星点通过期间的LAT监测结果。我们确认，GeV耀斑是经常性的轨道内。2014年和2010年近星点通道的比较显示了耀斑持续时间，平均通量水平和光谱的总体相似性。相比之下，两个耀斑的详细时间演化呈现出有趣的差异。事实上，两个耀斑的光变曲线显示了不同的结构和峰值能量通量（分别在2010年和2014年的$9.6 \pm1.8 \times 10^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和$7.1 \pm1.3 \times 10^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$）。虽然2010年耀斑的尾部通量呈指数衰减，但在2014年，它仍然保持在高水平。对这些差异的解释以及耀斑本身的解释是有争议的。
PSR J2032+4127, the counterpart of TeV J2032+4130? Multiwavelength Monitoring of the Approach to Periastron
PSR J2032+4127最近被发现是一个长周期（45-50年）双星，与Be星MT 91 213在一个高偏心轨道上。近日星将于2017年11月发生，这一罕见的事件促使多波长监测活动，以确定该系统是否是伽马射线双星，如果是的话，研究什么将是已知紧凑物体的第二个伽马射线双星。在与TeV J2032+4130相同的方向上，来自这个双星系统的伽马射线发射可能与来自该区域的扩展的非常高能量的伽马射线发射有关。作为监测的一部分，Swift、Fermi-LAT和VERITAS正在进行观测。我们介绍了这些观测的现状、初步结果和通过近星点继续监测的计划。
Gamma-ray flare activity from PSR B1259-63 during 2014 periastron passage and comparison to its 2010 passage
PSR B1259-63/LS 2883是一个伽玛射线双星系统，其中包含一颗射电脉冲星，它围绕Be星运行在一个高椭圆轨道上，周期约3.4年。在其2010年的近星点通道中，观测到了从射电到TeV的多波长辐射，以及费米大面积望远镜（LAT）测量到的一个意想不到的GeV耀斑。在这里，我们报告了PSR B1259-63在其最近的2014年近星通过期间的LAT监测结果。我们比较了2010年和这次近星点的伽马射线行为，发现PSR B1259-63显示了一个周期性的GeV耀斑。这两个近星点通道的现象学的异同进行了讨论。
New insight into the origin of the GeV flare in the binary system PSR B1259-63 from the 2017 periastron passage
PSR B1259-63是一个伽玛射线双星系统，拥有一颗周期约为3.4年的射电脉冲星，围绕着一颗O9.5Ve恒星LS 2883运行。脉冲星风与LS 2883外流的相互作用导致无线电，X射线，GeV和TeV域的非脉冲宽带发射。虽然射电、X射线和TeV的光变曲线表现出相当相似的行为，但GeV的光变曲线却显得非常不同，因为它在近星点后一个月左右发生了一次巨大的爆发。在这次爆发过程中的能量释放似乎显着超过了脉冲星的自旋亮度和GeV的光变曲线和能量释放从一个轨道到下一个不同。在本文中，我们首次介绍了2017年该系统的光学观测结果，并重新分析了现有的X射线和GeV数据。我们提出了一个新的模型，在该模型中，GeV的数据被解释为结合的韧致辐射和逆康普顿发射的脉冲星风的未受冲击和弱冲击的电子。X射线和TeV辐射是由高能电子在恒星/脉冲星风碰撞产生的强烈冲击上加速的同步加速器和逆康普顿辐射产生的。在我们的模型中，GeV耀斑的亮度被解释为在耀斑发生期间，在观察者的方向上，在一个锥形定向中释放的能量的光束效应。
Multi-wavelength properties of the 2021 periastron passage of PSR B1259-63
PSR B1259-63是一个伽玛射线双星系统，拥有一颗周期约为3.4年的射电脉冲星，围绕着一颗O9.5Ve恒星LS 2883运行。脉冲星风与LS 2883外流的相互作用导致无线电，X射线，GeV和TeV域的非脉冲宽带发射。该系统最不寻常的特征之一是在近星点周围爆发GeV能量，在此期间，能量释放大大超过了各向同性能量释放假设下的自旋下降光度。在本文中，我们提出了最近的多波长活动（无线电，光学和X射线波段）的第一个结果，伴随着公开可用的GeV费米/LAT数据的分析。该活动涵盖了2021年近星点周围100多天的时间，并揭示了与以前观察到的通道的重大差异。我们报告了GeV耀斑的主要延迟，峰值期间较弱的X射线通量，这通常归因于脉冲星穿过盘的时间，以及以前从未观察到的第三个X射线峰值的出现。我们认为，这些特征与Chernyakova等人（2020）在Be星的稀疏和团块盘的情况下的发射锥模型是一致的。
Evolution of the extended X-ray emission from the PSR B1259-63/LS 2883 binary in the 2014-2017 binary cycle
我们利用钱德拉X射线天文台对一颗周期为1236.7天的年轻脉冲星（PSR B 1259 -63）--大质量Be星--的γ射线双星LS 2883进行了一系列观测。该系统在2014年5月4日经过近星点后的352至1175天内被观测到。观测结果证实了高速喷出物的周期性，这些喷出物表现为远离双星的扩展X射线结构（团块）。与之前的监测活动（2010年至2014年的近星点通过）的结果相比，这一次我们发现的证据表明，该团块被加速到预计的速度$ v_{\perp}\approx0.15c$，加速度为$a_{\perp}=47\pm2$ cm s $^{-2}$（均匀加速运动），假设它是在近星点通过附近发射的。观察到的X射线性质的团块是一致的同步辐射从脉冲星风粒子加速在脉冲星风和团块之间的界面。我们还用{ \sl Hubble Space Telescope}进行了同期观测，用于设定扩展发射光通量的上限。
PSR B1259-63是一个伽马射线双星系统，由一颗高自旋脉冲星和一颗大质量恒星组成。在近星点通道附近观测到TeV能量的非热辐射，这是由于高能e+e-对在激波处与伴星的星周物质加速的辐射，导致了小尺度的脉冲星风星云。费米/LAT在最后一次经过近星点时探测到微弱的伽马射线发射，30天后意外地出现了一次强烈的耀斑，仅限于GeV波段，在此期间亮度几乎达到了脉冲星的自旋功率。这个GeV耀斑的起源仍然是个谜。我们调查是否耀斑可能已经造成的对，位于脉冲星附近，向上散射的X射线光子从周围的脉冲星风星云，而不是紫外恒星光子，通常假设。这样一个模型是由耀斑时相互作用区域的几何形状提出的。我们计算这种情况下的伽马射线光变曲线，基于相互作用区域的简化描述，并将其与观测结果进行比较。GeV的光变曲线在近星点之后很好地达到峰值。据推测，这些电子对的洛伦兹因子约为500。它们也会在近星点通过前产生一个MeV的耀斑，亮度约为1 e34 erg/s。一个显著的缺点是有效的GeV发射所需的目标光子的非常高的能量密度。我们建议将GeV发射对与麦克斯韦预计在冲击位置对应的脉冲星高纬度，而其余的非热发射产生对加速在赤道地区的脉冲星风终止冲击。
High-Energy emissions from the Pulsar/Be binary system PSR J2032+4127/MT91 213
PSR J2032+4127是一颗射电强伽玛射线脉冲星，它围绕一颗高质量Be型恒星运行，轨道周期长达25- 50年，并将在2017年底/2018年初接近近星点。该系统由一颗年轻的脉冲星和一颗Be型星组成，这颗Be型星类似于所谓的γ射线双星PSR~B1259-63/LS 2883。因此，预计PSR J2032+4127显示出由脉冲星风和Be风/近星盘之间的相互作用引起的高能发射增强。Ho等人最近报道了来自该系统的X射线通量的快速增加。在本文中，我们还证实了快速增加的X射线通量沿轨道，而GeV通量没有显着的变化。我们讨论了脉冲星风和星风相互作用引起的激波的高能辐射，并研究了脉冲星风在这一双星系统中的性质。我们认为，Swift观测到的X射线通量的增加率表明：（1）两风相互作用区域的动量比沿轨道的变化，或者（2）脉冲星风的磁化参数随离脉冲星径向距离的变化。我们还讨论了脉冲星风/Be盘在近星通道的相互作用，并提出了在脉冲星周围形成吸积盘的可能性。我们通过逆康普顿散射过程的冷相对论性脉冲星风小康软光子从吸积盘的高能量的排放。
Pair Cascades in the Disk Environment of the Binary System PSR B1259-63/LS 2883
PSR B1259-63/LS 2883是一颗发射γ射线的甚高能双星，由一颗48 ms脉冲星组成，它围绕一颗Be星运行，周期为$\sim3.4$年。Be星有一个拱星盘，它相对于轨道倾斜，脉冲星在每个轨道上都会穿过它两次。拱星盘提供了一个额外的目标光子场，这可能有助于逆康普顿散射和γγ吸收，在观测到的高能发射光谱中留下特征印记。在2010年12月15日的近星点穿越中，在GeV能量下首次探测到了该源。费米大面积望远镜（LAT）报告了一个壮观的和意想不到的γ射线耀斑发生在近星点后30天左右，持续了大约7周。本文研究了Be星拱盘中康普顿支持的VHE γ射线感生对级联的特征及其对GeV通量的可能贡献。我们表明，级联排放产生的磁盘不能负责的GeV耀斑，但它可能解释观测到的GeV排放接近近星点。我们还表明，在磁盘中的γ-γ吸收可能解释所观察到的TeV光变曲线。
The apparent discontinuity in the periodicity of the GeV emission from LS I +61°303
LS I +61 ° 303的γ射线双星在其GeV辐射中表现出周期性的不连续性。在本文中，我们表明，在历元的定时分析未能确定的轨道周期性，周期性实际上是存在于两个轨道相位间隔$Φ= 0.0-0.5$和$Φ= 0.5-1.0$。也就是说，存在两个周期性信号，一个朝向近星点（即，$Φ= 0.0-0.5$）和另一个朝向远望子（$Φ= 0.5-1.0$）。这幅远日子的峰值显示了与射电爆发相同的轨道位移，此外，还显示了射电数据中存在的相同的两个周期$P_1$和$P_2$。在正常情况下，近星点峰值的伽马射线辐射只是加宽了近星点附近峰值的辐射。只有当它出现在$Φ= 0.8-1.0$时，由于轨道移动，它才与第一个峰分离得足够远，从而变得可识别为第二个轨道峰，这是时序分析失败的原因。几位作者针对LS I +61°303提出的偏心轨道双峰吸积模型预测了沿轨道的两个伽马射线峰。
Modelling the light curves of PSR B1259-63/LS 2883-II.The effects of anisotropic pulsar wind and Doppler-boosting
PSR B1259-63/LS 2883是一个双星系统，其中一颗48-ms的脉冲星在高偏心轨道上围绕一颗Be星运行，其长轨道周期约为3.4年。它是特殊的，在X射线和TeV光变曲线中具有不对称的双峰轮廓。最近，$Fermi$伽玛射线天文台在最后一次近星点通过数周后发现了一个意想不到的GeV耀斑。在本文中，我们表明，这种观察到的GeV耀斑可以产生的多普勒助推同步辐射的弓形激波尾部。本文还采用了一个各向异性的脉冲星风模型，该模型主要影响不同轨道相位的能流注入到终端激波，我们发现脉冲星风的各向异性对产生X射线和TeV光变曲线的非对称双峰轮廓起着重要作用。近星点前的X射线和TeV光子主要由激波顶附近的激波电子产生，近星点后的光变曲线则由激波顶和激波尾的辐射共同贡献，导致光变曲线呈现不对称的双峰结构。
