Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测，以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测，现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架，因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献，但最高能量除外。
2018-07-25 astro-ph.HE
Superbubbles as Galactic PeVatrons: The Potential Role of Rapid Second-Order Fermi Acceleration
本研究通过解析模型证明，在超级气泡中，若阿尔芬速度大于300 km/s且扩散系数适中，二阶费米加速可在1-5百万年内将宇宙射线加速至PeV能量，为银河系PeV宇宙射线起源提供新解释。
2024-08-21 astro-ph.HE
Can superbubbles accelerate ultra-high energy protons?
我们批判性地评估质子的最大能量在大质量星团周围的超级气泡内加速的限制，考虑了一些不同的情况。特别是，我们推导出在何种情况下加速质子以上的电子伏特（PeV）的能量可以预期。虽然超泡的外部前向激波可以解释粒子加速到100 TeV，但内部的初级激波，如超新星遗迹在低密度介质中膨胀，或在年轻的致密星系团周围形成的集体风终止激波，提供了更有利的通道，将质子加速到1 PeV，甚至更高。在合理的条件下，聚集的超新星向年轻紧凑的大质量星团的磁化风发射强大的冲击波，被认为是最有希望将质子加速到10 PeV以上的系统。另一方面，在强湍流等离子体中的随机再加速被发现比以前的作品中所声称的要有效得多，最大质子能量至多为几百TeV。
2022-07-04 astro-ph.HE
Evidence of Particle Acceleration in the Superbubble 30 Doradus C with NuSTAR
我们提出的证据扩散，非热X射线发射的超级气泡30剑鱼座C（30 Dor C）使用硬X射线图像和光谱从NuSTAR观测。对于这项分析，我们利用的数据从200 ks有针对性的观测30 Dor C以及2.8 Ms的偶然离轴观测附近的SN 1987 A的监测。30 Dor C的完整壳层在20 keV以下被探测到，而30 Dor C东南部的年轻超新星遗迹MCSNR J 0536 -6913在8 keV以上没有被探测到。此外，在以前的钱德拉和XMM-Newton调查中确定的六个点源具有与其位置一致的硬X射线发射。联合光谱拟合NuSTAR和XMM-牛顿光谱在30度或C壳确认的非热性质的漫发射。考虑到X射线光谱的最佳拟合滚降频率，我们发现最大电子能量为70-110 TeV（假设B场强度为4 $μ$ G），这表明30 D或C是加速粒子。粒子或者通过扩散激波加速在激波没有停滞在H $α$壳层后面的位置处加速，或者宇宙射线通过气泡内部的湍流和磁流体动力学波通过低能粒子的重复加速而加速。
2020-03-21 astro-ph.HE
A Dual-Zone Diffusion Model for High Energy Emissions of the Cygnus Cocoon
针对天鹅座茧的高能辐射起源问题，提出包含茧区和星际介质的双区扩散模型，解释GeV至50 TeV的γ射线数据及IceCube中微子事件，并预测数百TeV的弥散辐射，可被未来LHAASO观测验证。
2023-08-30 astro-ph.HE
The Fermi LAT view of Cygnus: a laboratory to understand cosmic-ray acceleration and transport
天鹅座X是银河系本旋臂中一个显著的恒星形成区，距离太阳系约1.4千秒差距。伽马射线观测可用于追踪与周围星际气体和低能辐射场相互作用的宇宙射线（CR）。利用费米大天区望远镜（LAT），我们发现在年轻星团的电离锋所包围的区域中存在一个50 pc宽的新加速的CR茧。另一方面，LAT数据显示，在整个天鹅座复合体上平均的CR人口在400 pc的尺度上与太阳附近的星际空间中发现的相似。这些结果证实了长期存在的假设，即大质量恒星形成区拥有CR工厂，并为在这种动荡环境中的CR生命早期阶段提供了新的见解。
2012-11-13 astro-ph.HE
Predicted gamma-ray line emission from the Cygnus complex
天鹅座地区拥有一个巨大的大质量恒星复合体，距离我们1.0-2.0kpc。大约有170颗O星分布在几个OB星协中，其中天鹅座OB 2星团是迄今为止最重要的，大约有100-120颗O星。这些大质量恒星将大量的放射性原子核注入到星际介质中，如26 Al和60 Fe，它们的伽马射线线衰变信号可以提供对大质量恒星和核心坍缩超新星物理学的深入了解。过去对天鹅座核合成活动的研究已经得出结论，从CGRO/COMPTEL观测中推导出的26 Al衰变发射水平比基于当时可用的理论产量和天鹅座区域观测到的恒星含量的预测高出2-3倍。我们重新评估的情况，从新的测量的伽玛射线衰变通量与积分/SPI和新的预测的基础上最近改进的恒星模型，包括一些恒星旋转的影响，质量较高的恒星和相干估计的贡献SNIb/C。我们开发了一个星族合成程序来预测给定的大质量恒星星族的核合成活动和相应的衰变通量。从天鹅座复杂的观测到的衰变通量被发现是一致的预测值在太阳金属丰度的人口合成。观测到的天鹅座1809 keV辐射的范围被认为是一致的26 Al的扩散内的Cyg OB 2吹的超气泡的数值模拟的结果。我们的工作表明，过去的困境有关的γ射线线发射天鹅座造成高估的1809千电子伏通量的天鹅座复合体，结合低估的核合成产额。
2010-01-10 astro-ph.HE
Cygnus OB2 as a test case for particle acceleration in young massive star clusters
本文研究天鹅座OB2年轻大质量星团的宇宙射线加速模型，探讨集体风终止激波加速粒子的强子辐射能否解释Fermi-LAT、HAWC和LHAASO的观测，发现Kraichnan或Bohm湍流谱下模型能拟合甚高能数据但无法重现中心峰值形态。
2024-02-12 astro-ph.HE
Galactic Cosmic Ray Origin Sites: Supernova Remnants and Superbubbles
我们讨论的过程中银河宇宙线（GCR）加速网站-超新星遗迹，年轻的大质量恒星的紧凑协会，和超级气泡。讨论了由超新星激波和年轻恒星的快速恒星风驱动的外流的机械能有效转换为磁场和相对论粒子的机制。源中粒子加速的高效率意味着共生关系中非线性反馈效应的重要性，其中加速CR所需的磁湍流是由加速的CR本身产生的。由相对论粒子（包括那些被限制在宇宙加速器中的粒子和那些从宇宙加速器中逃逸的粒子）产生的非热辐射可以用来约束GCR源的基本物理模型。高分辨率X射线同步辐射成像技术与GeV-TeV γ射线能谱相结合，是探测加速粒子最大能量的有力工具。未来的MeV体制光谱学将提供关于加速粒子组成的独特信息。
2012-12-10 astro-ph.HE
Cygnus X-3 as semi-hidden PeVatron
本研究针对大质量X射线双星天鹅座X-3，通过蒙特卡洛测试粒子方法验证三种加速机制均可将宇宙线加速至PeV以上，发现10^-3的加速效率即可匹配LHAASO观测的超额流量，且其PeV光子流量在亮相位会显著升高，支持其为半隐藏PeVatron的猜想。
2025-06-20 astro-ph.HE
Testing the Limits of Particle Acceleration in Cygnus OB2 with HAWC
恒星形成区（SFR）被认为是银河系中可能的宇宙射线（CR）源。与SFR相关的伽马射线源的一个例子是费米-LAT茧，这是天鹅座X区域中伽马射线发射的扩展区域，并归因于可能的超级气泡与新加速的CR。因为发射区被电离锋包围，它被命名为“天鹅茧”。茧中的CRs可能起源于OB 2星协，并在大质量O型星的星风相互作用部位被加速。到目前为止，在TeV能量上还没有明确的联系。对2 HWC J2031+415区域的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台探测到的TeV伽马射线发射的光谱和形态学研究表明，茧的光谱能量分布从GeV延伸到至少数十TeV。使用HAWC数据，我们能够研究天鹅座OB 2 SFR中粒子加速到最高能量。
2019-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Creating a high-resolution picture of Cygnus with the Cherenkov Telescope Array
天鹅座区域是银河系中最引人注目的恒星形成区域之一。事实上，天鹅座X复合体分子气体的总质量超过了附近所有其他恒星形成区域总质量的10倍。从无线电到伽马射线的所有波长的观测表明，天鹅座包含了如此丰富和多样的来源--超新星遗迹（SNRs），超新星，脉冲星风星云（PWNe），H II区域，沃尔夫-拉叶双星，OB协会，微类星体，密集的分子云和超级气泡--几乎是一个缩影中的星系。伽马射线观测揭示了能量在1 GeV到数十TeV之间的大量有趣的源。然而，要完全理解产生这种伽马射线发射的物理现象，首先需要我们解开重叠的来源，并调和不同能量下的不和谐图像。由于费米大面积望远镜、ARGO-YBJ和HAWC等仪器的有限角分辨率以及目前成像大气切伦科夫望远镜的有限灵敏度和视场，这项任务更具挑战性。切伦科夫望远镜阵列（CTA），其改进的角分辨率，大视场，和数量级增益的灵敏度超过目前的IACT，有可能最终创建一个连贯的和良好的解决方案之间的天鹅座地区的图片几十个GeV和一百TeV。我们描述了一个建议的策略，研究天鹅座地区使用CTA数据，它结合了整个区域的调查在$65^{\circ} < l < 85^{\circ}$和$-3.5^{\circ} < b < 3.5^{\circ} $与更深入的观察两个子区域，主机丰富的组已知的伽马射线源。
2015-09-07 astro-ph.HE
HAWC observations of the acceleration of very-high-energy cosmic rays in the Cygnus Cocoon
能量高达几个PeV的宇宙射线在银河系内被加速。传统上，人们一直认为超新星遗迹是极高能量宇宙射线的主要来源，但理论上很难将质子的能量提高到PeV，观测上也没有证据支持遗迹是能量超过几十TeV的强子的来源。具有这些能量的质子的一个可能来源是银河系中心区域。在这里，我们报告的观测1-100 TeV的伽马射线来自'天鹅茧'，这是一个超级气泡周围的OB 2大质量恒星形成的区域。这些伽马射线可能是由10-1000 TeV的新加速的CR产生的，这些CR来自于封闭的恒星形成区天鹅座OB 2。迄今为止，人们还不知道这样的区域可以将粒子加速到这些能量。所测得的通量很可能是由强子相互作用产生的。茧的光谱形状和发射轮廓从GeV到TeV的能量变化，这揭示了宇宙粒子的运输和历史活动的超级气泡。
2021-08-03 astro-ph.HE
The stratified two-sided jet of Cygnus A. Acceleration and collimation
相对论喷流的高分辨率甚长基线干涉观测对于约束喷流形成模型的基本参数至关重要。在249 Mpc的距离，天鹅座A是一个独特的目标，这样的研究，是唯一的法那罗夫-莱利II类射电星系，其中详细的亚秒差距尺度的成像的基础上，喷流和反喷流可以获得。在毫米波长下进行观测，可以发现那些在较长波长下出现自吸收的区域，从而可以获得对原子核的非常清晰的观察。我们进行了7毫米全球VLBI观测，实现超高分辨率成像的规模下降到90 $μ$作为。该分辨率对应于仅${\sim}$ 400史瓦西半径的线性标度（对于$M_{\mathrm{BH}}=2.5 \times 10^9 M_{\odot}$）。我们研究了两侧流的主要发射特征的运动学性质，并通过基于像素的分析来探测其横向结构。我们认为，一个快速和一个缓慢的层，具有不同的加速度梯度，存在于流动。加速区域的延伸很大（${\sim} 10^4 R_{\mathrm{S}}$），表明射流是磁驱动的。喷流和反喷流的临边增亮和它们的大张开角（$ϕ_\mathrm{J}{\sim} 10^{\circ}$）强烈地支持脊鞘结构。在加速区中，流动具有抛物线形状（$r\propto z^{0.55\pm 0.07}$）。加速度梯度和准直轮廓与“平衡”射流的预期一致（Lyubarsky 2009），在存在温和的外部压力梯度（$p\propto z^{-k}, k\leq2$）的情…
2015-09-21 astro-ph.HE
A Spatially Resolved Study of X-ray Properties in Superbubble 30 Dor C with $XMM-Newton$
我们首次对30 D或C超泡进行了空间分辨光谱分析，物理尺度为10 pc的X射线谱，该超泡的最大直径为$\sim$ 80 pc，是超泡中最亮的非热辐射.我们的目的是调查的空间变化的非热辐射的物理性质，在一些超新星遗迹中检测到的，以研究粒子加速在超气泡。我们证明了在覆盖30摄氏度整个视场的所有区域中检测到非热分量。在30 ° C的西部地区的光谱可以用热分量和非热分量的组合来描述，而在东部地区的光谱可以单独用非热分量来拟合。非热组分的光子指数和2-10 keV的吸收校正强度分别在$\sim$ 2.0到$\sim$ 3.7和（4-130）$\times$ 10 $^{-8}$ erg~s $^{-1}$ ~cm $^{-2}$ ~str $^{-1}$之间表现出空间变化，并且观察到非热物理性质之间的负相关。热分量的温度和归一化也分别在$\sim$ 0.2-0.3 keV和$\sim$ 0.2-7 $\times$ 10 $^{17}$ cm $^{-5}$ str $^{-1}$的范围内变化，并且还检测到光子指数和归一化之间的正相关。我们首次揭示了超级泡沫中的相关性，就像SNR中的情况一样，这表明同样的加速机制也可能在超级泡沫中起作用。
2018-07-29 astro-ph.HE
Nonthermal particles and photons in starburst regions and superbubbles
星系中的恒星形成工厂产生了紧凑的星团和年轻大质量恒星的松散组合。快速辐射驱动的风和超新星以高度超音速和超高速外流的形式将其巨大的动能输入星际介质。除了气体加热之外，快速等离子体流出的无碰撞弛豫导致波动的磁场和高能粒子。高能粒子包括一种长寿命的成分，其中可能含有风和超新星喷出物释放的相当大一部分动能，从而改变了系统中的磁流体动力学流动。我们提出了一个简明扼要的审查观测数据和模型的非热辐射从星爆星系，超级气泡，和紧凑的大质量恒星的集群。讨论了在星暴区粒子加速和大动态范围波动磁场放大的有效机制。在全球星系生态学背景下，综述了与星暴区（包括潜在的星系“PeVatron”）相关的宇宙射线、中微子和多波长非热辐射源。
2015-11-14 astro-ph.HE
Cosmic ray production in superbubbles
本文计算了大质量恒星团产生的动力学超气泡中宇宙射线的产生。恒星风，超新星遗迹和湍流被发现可以有效地加速粒子，因此必须考虑粒子的非线性反馈，以确保能量平衡不被破坏。高能粒子不能有效地在湍流中散射，并且在每次超新星爆炸后迅速逃逸，这使得它们在气泡内的强度和在星际介质中的注入都是间歇性的。另一方面，低能粒子的随机加速使GeV能量的谱变硬。由于宇宙射线对湍流级联起了阻尼作用，当考虑到非线性时，这种硬化就不那么明显了。然而，光谱与硬组件扩展到1至10 GeV和归一化的能量密度为1至100 eV cm $^{-3}$被发现是典型的签名的宇宙射线产生的超级气泡。高效的冲击再加速紧凑的集群内进一步示出，以产生硬，略凹的光谱，而磁化壳的存在下，以提高约束的宇宙射线在气泡中，因此集体等离子体效应作用于他们。我们最终估计的总体贡献的超级气泡的银河宇宙射线的内容，并显示典型的伽马射线谱预计在超级气泡壳强子相互作用。在这两种情况下，获得与观测的定性一致。
2022-01-20 astro-ph.HE
Hydrodynamic simulation of Cygnus OB2: the absence of a cluster wind termination shock
本研究通过对模拟Cygnus OB2星协的大质量星团开展流体动力学模拟，发现其恒星分布过散无法形成大尺度星团风终止激波，风相互作用效应弱于预期，挑战了该区域超高能辐射的现有认知。
2024-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The cosmic-ray content of the Orion-Eridanus superbubble
附近的猎户座-波江座超级气泡，是由多颗超新星在几百万年前吹出的，很可能产生了宇宙射线。它的湍流介质仍然由大质量恒星提供能量，可以影响局部的宇宙射线传输。宇宙射线与星际气体相互作用产生的伽马射线被用来比较超级气泡和太阳附近其他区域的GeV和TeV宇宙射线谱。我们使用了10年的费米-LAT数据在0.25-63 GeV的能量范围内，以研究近端（波江座）的超级气泡。我们模拟了在这个方向上发现的云的不同气相中产生的伽马射线的空间和光谱分布。我们发现，沿外缘和壳内的超级气泡的气体的伽马射线发射率光谱与在太阳附近测量的平均光谱是一致的。这一结果要求对最近的超新星速率和超级气泡中大质量恒星风的普查进行详细评估，以估计宇宙射线产生的时代和速率，并限制可能导致这种均匀性和小再加速的传输条件。我们还发现了重要的证据表明，一个弥漫的云躺在超级气泡外，在银河平面以下200-250 pc的高度，是由一个低34%的宇宙射线通量，但具有相同的粒子能量分布的本地之一。超GeV的宇宙射线应该可以自由地穿过这样一个弥散的原子云，而不会有明显的损失或光谱失真。我们初步提出，宇宙射线的损失与穿过卷云的磁场线的方向有关，根据尘埃偏振数据，这些磁场线指向晕。我们收集了过去和现在太阳附近的发射率测量，以显示当地的宇宙射线通量如何随着银河系的高度而减少，并将这种趋势与模型预测进行比较。
2020-01-28 astro-ph.HE
Transient gamma-ray emission from Cygnus X-3
高质量微类星体天鹅座X-3最近被伽马射线卫星费米和敏捷探测到处于耀斑状态。在目前的贡献，我们研究了高能量的发射天鹅座X-3通过一个模型的基础上相互作用的团块从沃尔夫-拉叶风与射流。射流内部的团块充当障碍物，其中形成冲击，导致粒子加速和非热发射。我们模拟了一个团簇与射流相互作用产生的高能辐射，并简要讨论了多个团簇与射流相互作用的可能性。从所考虑的情况下，所产生的排放可能是耀斑一样，由于不连续的团块渗透，与GeV的长期活动解释的风属性的变化。
2011-04-09 astro-ph.HE
Gamma rays from microquasars Cygnus X-1 and Cygnus X-3
微类星体的高能和甚高能γ射线观测可以提供喷流内部加速过程、喷流与环境相互作用以及盘-喷流耦合等有价值的信息。两个高质量微类星体已经被深入研究，以阐明这些方面：天鹅座X-1和天鹅座X-3。这两个系统显示的规范的硬和软X射线光谱状态的黑洞瞬态，辐射主要是由非热辐射从日冕和射流和热辐射从磁盘，分别。在这里，我们报告使用7.5年的Pass 8费米-LAT数据，与硬X射线状态的检测天鹅座X-1以上60兆电子伏。还发现了轨道通量调制的暗示，因为源仅在紧凑物体上合周围的相位中被检测到。我们的结论是，从天鹅座X-1的高能伽马射线发射是最有可能与喷流和它的检测使我们能够限制生产现场。此外，我们在讨论中还包括对天鹅座X-1进行MAGIC长期活动的最终结果，该活动在不同的X射线状态下进行了近100小时的观测。另一方面，在2016年夏天，天鹅座X-3在无线电和高能伽马射线中经历了一个耀斑活动期，类似于2009年在高能区域中发现的耀斑活动期。MAGIC进行了全面的后续观测，共约70小时。我们讨论了我们的结果在多波长的上下文中。
2017-09-06 astro-ph.HE
Constraining the PeV gamma-ray emission zone of Cygnus X-3 with contemporaneous GeV timing and spectral observations
Nanjing University（南京大学）；Tianfu Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
通过联合建模GeV光变曲线和能谱，发现GeV发射区无法解释PeV伽马射线，暗示PeV加速区更紧凑且喷流磁场在PeV与GeV发射区间迅速耗散。
2026-04-06 astro-ph.HE
Cygnus X-3 as a PeVatron and the LHAASO 2025 data
Institutt for fysikk, NTNU, Trondheim, Norway（挪威特隆赫姆挪威科技大学物理系）；Department of Physics, School of Natural Sciences, Technical University Munich, Germany（德国慕尼黑工业大学自然科学学院物理系）
研究认为天鹅座X-3可加速宇宙线超拍电子伏特能量，基于LHAASO观测指出宇宙线在喷流中加速及二次产生机制，能解释光子通量变化。
2026-07-07 astro-ph.HE
Contribution of the Cygnus bubble to the Galactic cosmic ray spectrum and diffuse $γ$-ray emissions
本研究通过三维宇宙线传播模型评估天鹅座泡对地球观测能谱与弥散γ射线的贡献，发现其对地球能谱影响很小，但主导区域γ射线辐射。
2024-08-03 astro-ph.HE
Discovery of extreme particle acceleration in the microquasar Cygnus X-3
相对论粒子加速的研究是高能天体物理的一个重要课题。众所周知，活跃星系中的大质量黑洞可以将其吸积能量的很大一部分释放到高能粒子中，产生伽马射线和相对论喷流。银河系微类星体（拥有一颗1-10个太阳质量的致密恒星，从双星伴星吸积物质）也会产生相对论喷流。然而，在微类星体抛射中没有直接证据表明粒子加速超过GeV能量，这使得在喷流形成过程中极端物质抛射的发生和时间问题悬而未决。在这里，我们报告的检测瞬态伽马射线发射超过100兆电子伏的微类星体天鹅座X-3，一个特殊的X射线二进制偶尔产生强大的无线电射流。在2007年中/2009年中期间，AGILE卫星同时探测到了天鹅座X-3特殊光谱状态的四次伽马射线耀斑（每次持续1-2天）。我们的观测结果表明，非常有效的粒子加速和伽马射线传播的内部盘的微类星体通常发生在几天前的主要相对论性喷流喷射。耀斑粒子的能量可以比以前探测到的最大值大几千倍（电子和质子的洛伦兹因子分别为105和102）。我们表明，在天鹅座X-3的伽马射线耀斑和粒子加速GeV以上的能量的过渡性质，显然是与特殊的无线电/X射线状态之前，强无线电耀斑。因此，伽马射线提供了独特的洞察力的性质，物理过程中的微类星体。
2009-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
High energy cosmic rays and gamma rays from star clusters: the case of Cygnus OB2
本研究针对星团终止激波处的宇宙线加速问题，求解含能量损失的粒子输运方程，分析粒子最大能量与伽马辐射特征，并结合天鹅座OB2观测验证，为银河系宇宙线起源研究提供支撑。
2023-06-06 astro-ph.HE
A magnetic reconnection model for explaining the multi-wavelength emission of the microquasars Cyg X-1 and Cyg X-3
最近的研究表明，在致密源的周围，磁重联电流片中一阶费米过程对宇宙线的加速是足够有效的。在这项工作中，我们讨论了这种加速机制的核心区域的银河系黑洞双星（或微类星体），并显示在何种条件下，这可以是更有效的比冲击加速。此外，我们比较相应的加速率与相关的辐射损失率获得可能的能量截止的加速粒子，并计算预期的光谱能量分布（SED）为这一类的两个源，即天鹅座X-1和天鹅座X-3，考虑轻子和强子过程。导出的SED与在低能量和高能量范围内观察到的SED相当。我们的结果表明，光介子产生的强子非热辐射可能在这些微类星体中产生很高能量的γ射线。
2015-02-16 astro-ph.HE
Gamma-ray observations of the microquasars Cygnus X-1, Cygnus X-3, GRS 1915+105, and GX 339-4 with the Fermi Large Area Telescope
探测微类星体中的伽马射线对于理解粒子加速、喷流机制和限制轻子/强子发射模型是一项具有挑战性但值得努力的工作。我们提出的结果从1天和10天的时间尺度的伽马射线观测值（0.1-10 GeV）的Cyg X-1，Cyg X-3，GRS 1915+105，GX 339-4费米LAT的4年的可能性分析。我们的分析重现了费米或AGILE报告的Cyg X-3之前的所有伽马射线爆发，除了一个，加上5个新的日子，Cyg X-3在文献中没有报道的~5 σ的意义上被检测到。此外，天鹅座X-3在已知的伽马射线耀斑时期之外的10-d时间尺度上被显着检测到，这表明天鹅座X-3的持续伽马射线发射首次被检测到。对于天鹅座X-1，我们发现三个低显着性过剩（~3-4-西格玛）的日常时间尺度，是同期的伽马射线耀斑报告（也在低显着性）AGILE。另外两个微类星体，GRS 1915+105和GX 339-4，没有被检测到，我们推导出3-sigma上限分别为2.3e-8 ph/cm 2/s和1.6e-8 ph/cm 2/s，在0.1-10 GeV范围内的持续通量。这些结果使我们能够定义一个列表的一般条件是必要的微类星体的伽马射线的检测。
2013-07-25 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Hardenings in the Light of AMS-02
AMS-02实验最近对宇宙射线的精确观测清楚地表明：（1）与$\propto R^{0.08}$的质子相比，氦和碳的光谱更硬;（2）质子和氦的光谱在刚性$R \sim 300$ GV处出现凹形断裂。特别是氦和碳的光谱是完全相似的，指向相同的加速位置。我们研究这些功能的可能的解释，并确定一个化学丰富的区域，即超级气泡作为最有可能的起源银河CR在高刚性$R>30$ GV。CR碳和氦的相似光谱进一步表明，具有$R>30$ GV的CR来自超泡核心的超新星喷出物，与相当或更少量的星际介质混合。我们预测类似的光谱重核。
2016-03-18 astro-ph.HE
Feedback by massive stars and the emergence of superbubbles II. X-ray properties
在以前的论文中，我们研究了大质量恒星的能量转移到星际介质作为时间的函数和三个大质量恒星的几何配置通过3D网格细化流体动力学模拟，以下的大质量恒星及其超新星的完整演化，除了非热过程。我们分析了我们的ISM模拟结果的帮助下，等离子体温度在0.1和10千电子伏之间的光谱和计算的光谱演化和时空分布的热气体。结果尽管有大量来自超新星和快速恒星风的高温气体输入，但由此产生的热X射线光谱通常非常柔和，大部分辐射远低于1 keV。我们表明，这是由于混合触发解决流体动力学不稳定性。超新星能使超泡的X射线亮度提高1-2个数量级，时间跨度约为0.1百万年;如果超新星发生在较大的超泡中，时间会更长，而在较高的能带中时间会更短。峰值超气泡亮度的数量级为10^{36} erg/s的再现良好。X射线亮度的强烈衰减是由于气泡膨胀，流体动力学不稳定性与超级气泡外壳的加速有关，这要归功于突然的能量输入，以及随后的混合。我们还发现了我们模拟的超级气泡的全球振荡，这产生了X射线光谱的空间变化，类似于我们在猎户座-波江座腔中看到的。我们计算了以X射线形式发射的能量的比例，发现其值为10^{-4}的几倍，比附近星系的测量值低约10倍。
2014-04-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Particle acceleration by supernova shocks and spallogenic nucleosynthesis of light elements
在这篇评论中，我们首先重新评估超新星遗迹的银河系宇宙射线的起源范例在最近的宇宙射线数据采集的旅行者1号航天器。然后，我们描述了轻元素核合成理论的宇宙射线与星际介质的核相互作用和概述的问题，解释测量的Be丰度在老晕星的低金属与银河宇宙射线起源的标准模型。然后，我们讨论了文献中提出的各种宇宙线模型来解释银河系中轻元素的测量演化，并指出它们都遇到的困难。在所有的可能性中，我们认为超级气泡模型为这些观测提供了最令人满意的解释。
2018-03-05 astro-ph.HE
Stochastic acceleration in accreting black holes
我们提出了一个扩展的BELM代码（Belmont等2008），以调查粒子加速的微观物理在黑洞吸积盘冠。该代码的更新版本解释了共振板波的动力学以及它们与轻子或质子的相互作用。发现质子温度是吸积盘日冕中粒子随机加速过程的重要调节效应。我们提出了天鹅座X-1的高软光谱态的初步拟合。
2013-03-04 astro-ph.HE
On the maximum energy of non-thermal particles in the primary hotspot of Cygnus A
本文研究了射电星系天鹅座A西北急流中主要热点的粒子加速和磁场放大。通过使用在43 GHz的一个很好地解决了这个热点的区域中所观察到的磁通密度，我们确定的射流密度的最小值和约束的磁场的大小。我们发现，一个喷流的密度大于$5\times 10^{-5}$ cm $^{-3}$和热点磁场在50 - 400 $μ$ G的范围内需要解释同步辐射在43 GHz。热点同步辐射谱的能量上限截止频率<$5\times 10^{14}$ Hz，表明在磁场为100 $μ$ G时，喷流反向激波加速的非热电子的最大能量为$E_{e, \rm max} \sim 0.8$ TeV。基于磁湍流尺度长度必须大于等离子体趋肤深度的条件，以及非热粒子的能量密度不能违反射流动力学光度所施加的限制，我们证明了$E_{e,\rm max}$不能像传统假设的那样受到同步辐射损失的约束。除此之外，并假设冲击是准垂直的，我们表明，非共振混合不稳定性产生的宇宙射线流与能量$E_{e, \rm max}$可以增长得足够快，以放大喷流磁场高达50 - 400 $μ$ G和加速粒子的最大能量$E_{e, \rm max}$在天鹅座A的主要热点。
2017-09-26 astro-ph.HE
A unified modeling of X-ray and gamma-ray spectro-polarimetric data: the case of Cygnus X-1
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Observatoire des Sciences de l’Univers de l’université Paris-Saclay（巴黎萨克雷宇宙科学观测站）；APC（粒子与宇宙学中心）；Dr. Karl Remeis-Observatory, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（弗里德里希-亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台）
本文提出宽带光谱偏振建模通用框架，应用于天鹅座X-12 keV-2 MeV能段，精准表征软伽马射线硬尾、约束同步辐射截断能量，为偏振失配提供新解释，适用于多仪器分析。
2026-11-05 astro-ph.HE
INTEGRAL discovery of a high-energy tail in the microquasar Cygnus X-3
X射线双星的X射线光谱主要由软X射线或硬X射线的发射决定，这定义了它们的软和硬光谱状态。天鹅座X-3是X射线双星中表现出相当复杂的行为，具有各种不同的光谱状态。由于天鹅座X-3的柔软度和通常高于50 keV的固有低通量，人们对天鹅座X-3的硬X/软伽马射线（100-1000 keV）发射知之甚少。使用整个INTEGRAL数据库，我们的目标是探索天鹅座X-3的3-1000千电子伏的光谱。这允许以有史以来最高的灵敏度探测该区域，并搜索有时在其他来源中看到的高能非热成分的潜在特征。我们的工作是基于在以前的研究与罗西X射线定时探测器的数据进行的状态分类。我们将这种分类扩展到整个INTEGRAL数据集，并进行长期的状态分辨光谱分析。使用JEM-X、ISGRI和SPI的16年数据获得了6个叠加光谱。我们提取堆叠图像在三个不同的能量带，并检测源高达200千电子伏。在最硬的状态下，我们的唯象方法揭示了除了通常被解释为热康普顿化的成分之外，还存在> 50 keV的成分。我们应用混合热/非热电晕的物理模型来表征这个组件，并将我们的结果与以前的研究进行比较。我们的模型表明，在观察到主要喷射的状态下，电子的加速更有效。我们发现一个依赖性的光子指数的幂律作为一个功能的强轨道调制的源中的耀斑中间体（ESTA）状态。这种依赖性可能是由于天鹅座X-3在其伴星后面时吸收更高。然而，密度列的不确定性使我们无法得出结论…
2020-11-13 astro-ph.HE
Lack of thermal energy in superbubbles: hint of cosmic rays?
采用解析方法和$1$双流体模拟，研究了宇宙射线（CR）对OB星协中由多颗超新星（SNe）/星风驱动的星际超气泡（ISB）动力学的影响.除了CR平流和扩散，我们的模型还包括热传导和辐射冷却。我们发现，CR注入在反向冲击或在一个中央风驱动区域可以影响ISBs的热剖面，因此它们的X射线特性。即使总机械功率的一小部分（$10-20\%$）被注入到CR中，反向冲击时的冲压压力的显著部分也可以被传递到CR。如果（1）反向激波气体马赫数超过临界值（$M_{\rm th}\gtrsim 12$）和（2）CR加速时间尺度$τ_{\rm acc}\sim κ_{\rm cr}/v^2$短于动力学时间，则能量传递变得有效，其中$κ_{\rm cr}$是CR扩散常数，$v$是上游速度。我们表明，CR影响的气泡可以表现出体积平均热气温度$1-5\times10^{6}$ K，低于一个因素的$2-10$比没有CR。因此，CR可以潜在地解决长期存在的问题，观察到的低ISB温度。
2017-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray production in supernovae
本文简要回顾了宇宙射线（CR）的起源和加速，着重介绍了一级费米激波加速机制在超新星演化的不同阶段产生CR的情况。我们认为，超新星与trans-relativistic流出，尽管是相当罕见的，可能会加速CR的能量超过10 $^{18}$ eV的第一年的演变。年轻的大质量恒星致密星团中的超新星，以及相互作用驱动的超亮超新星，可能会加速CR远高于PeV制度。我们讨论了加速的大部分银河系的CR孤立的超新星遗迹和逃逸的CR的再加速由OB星协会产生的超气泡中存在的多重冲击。CR驱动的不稳定性，以及超扩散CR运输的磁场放大的影响，讨论了所有速度的非线性冲击，包括trans-relativistic的非热辐射。
2018-01-26 astro-ph.HE
Multiple accelerated particle populations in the Cygnus Loop with Fermi-LAT
天鹅座圈（G74.0-8.5）是我们银河系中非常著名的近距离超新星遗迹（SNR）。由于它的大尺寸，亮度和从银河平面的角度偏移，它已经从无线电到$γ$射线发射进行了详细的研究。$γ$射线探测高能粒子的数量及其在低冲击速度下的加速机制。我们提出了一个分析的$γ$ -射线发射的大面积望远镜上的费米伽马射线空间望远镜超过11年的天鹅座圈的区域检测。我们进行了详细的形态学和光谱研究的$γ$ -射线发射向残余物从100 MeV至100 GeV，并将其与X射线，紫外线，光学和无线电图像。相对于以前的研究更高的统计数据，使我们能够分解成两个形态组件的残留物的发射模拟其非热多波长发射。扩展的$γ$射线发射与SNR的热X射线和UV发射具有良好的相关性。我们的形态分析表明，一个模型考虑两个贡献的X射线和紫外线发射区域是最好的描述的$γ$ -射线数据。这两种成分都显示出弯曲的光谱，但X射线成分比紫外线成分更柔和，更弯曲，表明不同的物理起源。对SNR的发射的多波长模拟表明，与UV分量相关的非热射电和$γ$射线发射主要是由于邻近云层中的辐射冲击对预先存在的宇宙射线的再加速，而与X射线分量相关的非热发射则来自于新加速的宇宙射线。
2021-12-09 astro-ph.HE
AGILE detection of Cygnus X-3 γ-ray active states during the period mid-2009/mid-2010
天鹅座X-3（Cyg X-3）是一个著名的微类星体，在所有波长都能产生可变的发射。天鹅座X-3是一个产生相对论喷流的著名X射线双星，研究其高能发射对于理解吸积致密天体的基本加速过程至关重要。目标。我们的目标是研究Cyg X- 3特殊光谱状态下的极端粒子加速和100 MeV以上的γ射线产生，这些特殊光谱状态通常以低硬X射线通量和增强的软X射线状态为特征。从2009年6月到2010年6月，我们用AGILE卫星对天鹅座X-3进行了长时间的观测。七月，2009年11月- 2010年7月。我们在这里报告的结果AGILE γ射线监测天鹅座X-3以及广泛的多波长活动的结果，涉及无线电（RATAN-600，AMI-LA和Metsähovi射电天文台）和X射线监测数据（XTE和雨燕）。我们探测到天鹅座X-3的一系列重复的γ射线耀斑活动，这些活动与软X射线状态和减少或不可探测的硬X射线发射事件相关。此外，我们检测到γ射线增强的发射，往往与无线电耀斑大于1焦耳在15千兆赫，证实了在以前的观测中已经检测到的趋势。该源在100 MeV以上保持活跃的时间较长（2009年6月至2009年6月的近1.5个月）。2010年7月和5月1个月）。我们详细研究了发生在射电峰值之前或附近的短时间尺度γ射线耀斑。我们的研究结果证实了微类星体Cyg X-3极端粒子加速的瞬态性质。一系列重复的γ射线耀斑显示出与射电和X射线发射的…
2011-11-21 astro-ph.HE
Suppressed diffusion and gamma-ray emission from the Cygnus bubble
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切尔天文台）
本研究通过数值求解非热粒子输运方程，探讨了天鹅座OB2星团中粒子加速机制（激波或中心源）及抑制扩散对LHAASO观测到的PeV伽马射线能谱和形态的影响。
2026-08-07 astro-ph.HE
Abundances of 59Co and 59Ni in the cosmic ray flux
关于银河系宇宙射线起源的两个主要假说是“超新星”和“超级气泡”起源假说。我们分析了宇宙射线通量中钴和镍同位素相对丰度的测量所提供的超级气泡假说的证据。我们比较了宇宙线流量中59 Ni丰度的测量上限与最新恒星演化模型的59 Ni丰度预测。在宇宙射线通量中未探测到59 Ni以前被归因于超新星爆炸和粒子加速过程开始之间的1 e5年量级的大时间延迟。这一巨大的时间延迟被认为是支持“超级泡沫”假设的一个论据。我们表明，最近计算的大质量恒星的59 Ni产量，其中考虑到初始质量范围高达120太阳质量，包括恒星自转，结果预测低59 Ni丰度相对于其衰变产物59 Co。预测的丰度是一致的上限59镍丰度的宇宙射线通量的超新星参数假设。这一结果排除了在超新星爆发和加速过程开始之间的时间间隔中59 Ni衰变的必要性，并恢复了59 Ni/59 Co丰度测量与CR起源的“超新星”假设的一致性。
2016-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmic Ray Helium Hardening
CREAM和ATIC-2实验的最新观测表明：（1）在10^15 eV以下，宇宙线氦的谱比宇宙线质子的谱硬;（2）在10^11 eV/n以上，所有宇宙线氦的谱都变得硬。我们提出了一个新的图片，更高的能量CR产生在更多的氦丰富的区域来解释硬化（1）没有引入不同的CR氦源。在~100 TeV的氦质子比超过了大爆炸丰度Y=0.25的数倍，并且在扩散激波加速理论中没有再现不同的光谱。我们认为，CR产生于化学富集区，如超级气泡，和向外减少的丰度自然导致硬光谱的CR氦，如果CR逃脱超新星遗迹（SNR）的冲击，在能量依赖的方式。我们提供了一个简单的分析谱，它也很好地拟合了硬化（2），因为在~ 10^6 K的热超泡中，马赫数在减小。我们的模型预测硬和凹光谱较重的CR元素。
2011-01-21 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission in Cygnus X: Comments to Fornieri & Zhang 2022
粒子加速器附近的高能辐射提供了独特的窗口来探测粒子的加速和随后的逃逸过程由当地介质特性，特别是湍流特性决定。从理论和观测上都证明了，粒子在局部环境中的扩散可以不同于由局部介质，特别是磁场和湍流决定的银河系CR全局传播的平均值。Fornieri和Zhang（2022）最近发表的一篇文章使用Yan和Lazarian（2008）的快模散射计算形式以及Makwana和Yan（2020）和Zhang等人（2020）的MHD模式组成结果计算了粒子输运。作者声称HAWC和Ferm-LAT的天鹅座X观测结果可以重现（Abeysekara等人，2021; Ackermann等人，2011年）。本文澄清，他们得到的颗粒扩散系数不符合他们所采用的湍流和介质性质，是不正确的数量级。我们还指出，注入过程也起着不可或缺的作用，在确定高能粒子分布和由此产生的γ射线发射。
2022-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
From GeV to PeV: Orbital Modulation and Wind-Regulated Ultrahigh-energy Emission in Cygnus~X-3
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（教育部现代天文学和天体物理学重点实验室（南京大学））；Tianfu Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）
本研究针对天鹅座X-3的超高能伽马射线辐射，构建通用双星喷流模型，揭示其辐射受吸积驱动的风结构调控，为关联其历史PeV活动与双星吸积状态提供了可能。
2026-10-09 astro-ph.HE
Multiple emission components in the Cygnus cocoon detected from Fermi-LAT observations
恒星形成区可能在银河系宇宙射线的生命周期中扮演重要角色。对天鹅座X的伽马射线观测揭示了存在过量的硬谱伽马射线发射，可能与新加速粒子的茧有关。基于~13年的观测与费米大面积望远镜（LAT），我们进行了改进的光谱形态学表征的残余排放，包括茧。茧的最佳拟合模型包括两个主要的发射分量：扩展分量FCES G78.74+1.56，由扩展$r_{68} = 4.4^\circ \pm 0.1^\circ\,^{+0.1^\circ}_{-0.1^\circ}$的2D高斯描述，和中心分量FCES G80.00+0.50，由光解离区域的边界内的电离气体的分布追踪。这两个有明显不同的光谱。另外一个扩展发射成分FCES G78.83+3.57位于天鹅座X中央空洞的边缘，其光谱与FCES G80.00+0.50的光谱相一致，可能与茧有关。对于这两个主要组成部分，光谱和径向方位角的发射配置文件可以占在一个扩散损失框架，涉及一个单一的人口的非热粒子。由于从中心源的扩散，粒子跨越FCES G78.74+1.56的全部范围，并且通过与最内部区域中的电离气体相互作用而产生源FCES G80.00+0.50。对于这个简单的扩散损失模型，可行的设置可以是非常不同的能量，运输条件，和所涉及的时间尺度，强子和轻子的情况都是可能的。解决方案的范围从持久的粒子加速，可能在突出的星团，如天鹅座OB 2和NGC 6910，到最近和…
2023-03-14 astro-ph.HE
Gamma-ray Observation of the Cygnus Region in the 100 TeV Energy Region
我们报告观测的伽马射线辐射的能量在100 TeV的能量区域从天鹅座地区在我们的银河系。在天鹅座OB1和OB2星协的方向上有两个显著的辐射源。基于它们的位置重合，我们将一个与脉冲星PSR J2032 + 4127相关联，另一个主要与脉冲星风星云PWN G75.2 + 0.1相关联，脉冲星远离其位于观测到的伽马射线发射质心周围的原始出生地。这项工作将促进对这些伽马射线源的粒子加速机制的进一步研究。
2021-07-02 astro-ph.HE
The AGILE monitoring of Cygnus X-3: transient gamma-ray emission and spectral constraints
我们提出的AGILE-GRID监测天鹅座X-3，在2007年11月至2009年7月期间。我们在这里报告整个AGILE网格监测天鹅座X-3的AGILE“指向”模式的数据采集，以确认伽马射线活动符合相同的重复模式的多波长发射和深入分析的整体伽马射线光谱假设轻子和强子的情况。在此期间探测到了七次强烈的伽马射线事件，典型的事件持续了一到两天。这些持续时间比伽马射线发射粒子可能的冷却时间更长，这意味着我们看到的是连续的加速，而不是脉冲事件的结果，例如单个等离子体团的喷射，然后随着向外传播而冷却。将AGILE-GRID光变曲线与X射线和射电监测数据进行交叉相关，发现在系统处于软谱X射线状态时，探测到了主要的γ射线活动事件（RXTE/ASM计数率> 3计数/秒），这与硬X射线通量的局部和通常尖锐的最小值相一致（雨燕/BAT计数率< 0.02计数/平方厘米/秒），在强烈的无线电爆发前几天。[...]因此，这些伽马射线事件可能反映了吸积盘及其日冕结构的急剧转变，这导致了微类星体喷流的再生和随后增强的射电活动。[...]最后，我们检查轻子和强子发射模型的伽马射线事件，发现这两种情况是有效的。在轻子模型中--基于温和相对论性电子对来自沃尔夫-拉叶伴星和吸积盘的软光子的逆康普顿散射--发射粒子也可能对整个硬X射线谱有贡献，这可能解释了天鹅座X-3在特殊软X射线态中有时会看到的硬非热幂律尾。
2013-03-07 astro-ph.HE
The magnetic field in the X-ray corona of Cygnus X-1
BH双星的硬、软光谱态（HS和SS）的电子分布不同，可能是由动力学过程引起的，也可能是由于日冕中物理条件的变化而引起的。在日冕中存在磁场的情况下，即使加速机制会产生非热分布，电子分布也会出现热分布。这是由于通过同步加速器自吸收的快速和有效的热化。我们已经分析了6年的观测数据天鹅座X-1的INTEGRAL天文台和生产12个高质量的，堆叠的宽带硬X射线光谱代表的整个范围内的光谱形状观察。然后，我们拟合这些光谱与混合热/非热康普顿化模型和研究的物理参数的吸积流跨越光谱过渡的演变。特别是，我们使用的BELM模型来约束的磁场在日冕通过其对日冕发射的影响。事实上，X射线日冕的热电子产生软（光学-UV）同步辐射，其然后被康普顿化并且可以通过康普顿冷却影响电子的温度。我们发现在SS中，辐射主要由盘光子的康普顿化所控制，磁场最多为1 E +06 G量级。在硬态下，数据与纯同步自康普顿模型一致。如果在HS中观察到的几百keV以上的非热过剩是在与热康普顿化的主体相同的区域中产生的，则我们得到日冕磁场的上限约为1 E +05 G。另一方面，如果在不同的位置产生非热过剩，则HS中对磁场的约束有所放松，上限上升到1 E +07 G。我们讨论这些限制的背景下，目前的吸积流模型。
2012-12-10 astro-ph.HE
Magnetic fields in cosmic particle acceleration sources
本文综述了天体物理粒子加速器中与超新星遗迹、射电星系和星系团中的无碰撞激波有关的一些磁现象。一个特殊的特点是加速粒子可以在物体的磁场演化中起重要作用。我们讨论了一些CR驱动的，磁场放大过程，可能会操作时，扩散冲击加速（DSA）变得有效和非线性。这些过程产生的湍流磁场决定了加速粒子的最大能量，并导致观测到的源光子辐射的特定特征。同样重要的是，如果激波是一个有效的CR加速器，CR电流和压力各向异性对磁场的放大可能会影响激波前体和下游气流中的激波气体温度和压缩。强波动的磁场以上的辐射形成的长度在冲击附近的尺度上的结果在间歇性结构中观察到的同步辐射图像。冲击波前兆中的共振和非共振CR流不稳定性可以产生中尺度磁场，其尺度大小与超新星遗迹甚至超级气泡相当。这开启了一种可能性，即最早期星系中的磁场是由第一代第三星族超新星遗迹和恒星形成区的成簇超新星产生的。
2011-05-01 astro-ph.HE
Associated molecular and atomic clouds with X-ray shell of superbubble 30 Doradus C in the LMC
剑鱼座30 C是一个超级气泡，它发出本星系群中最明亮的非热X射线和TeV伽马射线。为了探索高能辐射与星际介质之间的详细联系，我们利用阿塔卡马大型毫米波$/$亚毫米波阵列（ALMA）、阿塔卡马亚毫米波望远镜实验和澳大利亚望远镜紧凑阵列（分辨率高达3 pc）进行了新的CO和HI观测。$^{12}$ CO（$J$ = 1-0）发射的ALMA数据显示了23个分子云，其典型直径为$\sim$ 6-12 pc，质量为$\sim$ 600-10000 $M_{\odot}$。与$\sim$ 3 pc分辨率的$XMM$ - $Newton$ X射线的比较表明，X射线向这些云增强。CO数据与HI数据相结合，以估计星际质子总数。比较星际质子柱密度和X射线强度，发现X射线强度随质子总量的增加而增强。这很可能是由于磁流体动力学模拟模拟的激波-云团相互作用造成的（Inoue等人，2012年，ApJ，744，71）。此外，我们注意到一个趋势，即X射线光子指数随距离中心的高质量星团，这表明宇宙射线电子被加速的一个或多个超新星在集群。基于这些结果，我们讨论了星际介质在宇宙线粒子加速中的作用。
2021-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supernova origin of cosmic rays from a gamma-ray signal in the Constellation III region of the Large Magellanic Cloud
宇宙射线可以通过超新星提供的冲击加速产生。超新星假说意味着每颗超新星平均注入约1 e50尔格的宇宙射线，而冲击波加速模型预测的幂律宇宙射线谱斜率接近2。这些预测的验证需要测量超新星群注入宇宙射线的光谱和功率。在这里，我们获得这样的测量的基础上的γ射线观测的大麦云星座III区域。我们表明，来自这个年轻恒星形成区的伽马射线发射源自大约2000颗超新星注入的宇宙射线，而不是来自超新星活动之前的大质量星风驱动的超级气泡。宇宙线注入功率为（1.1-0.2+0.5）× 1 e ~（50）尔格/超新星（估计星际介质密度为0.3/cm ~ 3）。谱是斜率为2.09-0.07+0.06的幂律。这与超新星冲击时粒子加速的模型相一致，并为宇宙射线的超新星起源提供了直接的证据。
2017-11-07 astro-ph.HE
Star clusters as cosmic ray accelerators
大质量恒星吹出强大的风，最终爆炸成超新星。通过这样做，它们将能量和动量注入到星周介质中，这些介质被推离恒星并堆积起来形成一个致密和膨胀的气体壳。当许多大质量恒星聚集在一起形成星系团或星协时，这种效应会更大。由于恒星对周围介质的反馈，在星团周围形成了大的空洞。它们被称为超级气泡，其特征是存在湍流和超音速气体运动。这使得星团成为粒子加速的理想环境，也是观测到的银河宇宙射线强度的潜在贡献者。星团及其周围环境中粒子的加速可能对观测到的CR通量有重要贡献。此外，它可以解释在这些粒子的化学成分中观察到的精细结构，并可能为PeV范围内或更高能量的宇宙射线的起源之谜提供解决方案。
2023-01-16 astro-ph.HE
The 2.35 year itch of Cygnus OB2#9 III. X-ray and radio emission analysis based on three dimensional hydrodynamical modelling
最近获得的X射线和无线电数据作为研究天鹅座OB2#9项目的一部分，用于约束二元系统的物理模型，提供有关风-风碰撞和热，非热，从冲击产生的排放的深入了解。我们使用一个三维的，自适应网格细化模拟（包括风加速，辐射冷却，和恒星的轨道运动）来模拟风-风碰撞的气体动力学。模拟输出被用作考虑热X射线发射和热/非热无线电发射的辐射转移计算的基础。为了获得与X射线观测的良好一致性，我们最初的质量损失率估计需要分别以大约7.7的因子向下移动到主星和副星每年的$6.5\times10^{-7}$和$7.5\times10^{-7}$太阳质量。此外，天鹅座OB2#9中的低气体密度和高激波速度表明电子和离子温度不相等，X射线分析表明（在激波后不久）电子-离子温度比也需要为$\simeq 0.1$。射电辐射主要是（非热）同步辐射。参数空间探索提供的证据对模型假设均分之间的磁性和相对论能量密度。然而，可以通过在磁相对论能量密度的比率上具有鲜明对比的模型来获得可比质量的拟合。无线电模型还揭示了一个微妙的效果，即逆康普顿冷却导致的同步加速器的特征频率显着降低的结果，在发射率的增加。最后，利用射电分析的结果，我们估计表面磁场强度为$\approx 0.3-52\;$ G。（节录）
2014-06-22 astro-ph.HE
Origin of $^{60}$Fe nuclei in cosmic rays: the contribution of local OB associations
本研究结合恒星种群合成、宇宙线加速与传输模型，分析太阳系周边25个OB星协，发现宇宙线中$^{60}$Fe核最可能源自Sco-Cen OB星协的年轻超新星，同时估算本地OB星协对稳定$^{56}$Fe宇宙线密度的贡献约20%。
2024-01-31 astro-ph.HE
