Thermal emission in the early X-ray afterglows of GRBs: following the prompt phase to the late times
热辐射,峰值在软X射线,现在已经在少数伽玛射线暴余辉中被检测到,迄今为止被解释为伽玛射线暴的祖先恒星的冲击爆发。我们提出了一个搜索的热发射在早期的X射线余辉的样本的雨燕爆发的亮度选择在早期的X射线。我们确定了一个明确的热成分在八个伽玛暴和跟踪的演变。我们表明,至少有一些发射必须来自高度相对论性的材料,因为两个表现出明显的超光速膨胀的热分量。此外,我们确定非常大的光度和高温的许多组件太高,起源于SN冲击爆发。相反,我们建议,该组件可以建模为后期光球发射的射流,连接到明显的热组件中观察到的一些伽玛射线暴在伽玛射线和硬X射线能量的即时发射。通过比较的参数,从即时发射和早期余辉发射,我们发现,结果是兼容的解释,我们观察到的软X射线中的即时准热发射分量在其演变的后期点。
2013-05-14 astro-ph.HE
Thermal X-ray Emission from the Shocked Stellar Wind of Pulsar Gamma-ray Binaries
伽马射线强X射线双星是一种从射电到伽马射线的非热宽带辐射的双星系统。如果系统由一颗大质量恒星和一颗年轻的非吸积脉冲星组成,它们的风将碰撞产生宽带非热辐射,很可能起源于冲击脉冲星风。热X射线发射预计从冲击恒星风,但到目前为止,它既没有被发现,也没有在伽马射线双星的背景下进行研究。本文提出了脉冲星伽玛射线双星中激波星风热X射线辐射的半解析模型,发现热X射线辐射随脉冲星自旋下降光度单调增加,达到10^33 erg/s量级。伽马射线双星的X射线光谱缺乏热特征,因此可以用来限制脉冲星和恒星风的性质。通过拟合观测到的伽马射线双星的X射线谱与源模型组成的吸收非热功率定律和计算的热X射线发射,我们能够推导出上限的自旋下的光度的推定脉冲星。我们将这种方法应用于LS 5039,这是唯一一个具有径向强风的伽马射线双星,并获得了脉冲星自旋下降光度的上限约为6x10^36 erg/s。考虑到高能伽马射线发射的能量限制,可能需要非常接近1的非热与自旋下降的光度比。
2011-11-22 astro-ph.HE
Early Thermal X-ray Emission from Long Gamma-ray Bursts and Their Circumstellar Environments
我们对超相对论性喷流在大质量恒星和星周物质中的传播进行了一系列流体力学计算,以研究喷出物和星周物质之间的相互作用。我们成功地区分了两种性质不同的情况,其中喷出物是冲击的和冷却的。为了检验茧是否以亚相对论速度膨胀发出任何可观察到的信号,我们计算了茧的预期光球发射。发现这种辐射可以解释最近在某些伽马射线暴中发现的早期热X射线辐射。这一结果表明,可以通过观测γ射线暴早期的热X射线辐射来探测γ射线暴的星周环境差异。
2013-01-11 astro-ph.HE
Observational connection of non-thermal X-ray emission from pulsars with their timing properties and thermal emission
自发现以来,双星高能辐射的起源和辐射机制一直是个谜。在这里,我们报告的基础上,68颗恒星的样本,观测连接的非热X射线发射的恒星与他们的时间特性和热发射,这可能会提供一些理论建模的限制。除了与自旋下降功率$\dot{E}$和光柱$B_{\rm lc}$处的磁场强度有很强的相关性外,在谱模型中用幂律分量表示的0.5 - 8 keV的非热X射线光度$L_{\rm p}$还与脉冲星极隙中可能的最高电场强度$E_{\rm pc}$有很强的相关性。该幂律分量的谱功率指数$Γ_{\rm p}$也被发现,在文献中第一次,强相关的$\dot{E}$,$B_{\rm lc}$和$E_{\rm pc}$,由于大样本。另外,我们发现$L_{\rm p}$可以用$L_{\rm p}\propto T^{5.96\pm 0.64}R^{2.24\pm 0.18}$很好地描述,其中$T$和$R$是表面温度和表面热辐射的发射区半径,在光谱模型中用黑体分量表示.另一方面,$Γ_{\rm p}$只有在包含定时变量时才能很好地描述,并且关系是$Γ_{\rm p} = \log(T^{-5.8\pm 1.93}R^{-2.29\pm 0.85}P^{-1.19\pm 0.88}\dot{P}^{0.94\pm 0.44})$加上一个常数。这些关系强烈地暗示了脉冲星磁层中表面热辐射和电子-正电子对产生之间存在联系。
2023-02-01 astro-ph.HE
Direct detection of the non-thermal X-ray emission from the Arches star cluster
Space Research Institute, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院空间研究所);Ioffe Institute(约费研究所);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,IPAG)
研究通过直接探测发现阿奇斯星团非热X射线辐射,揭示其核心区域较弱硬谱特征。
2026-01-12 astro-ph.HE
Non-Thermal Emission from Galactic Jets
喷气机在宇宙中无处不在。它们是准直的流出物,其起源与吸积盘和中心物体有关,并且可以是非常强大的非热发射体。喷流形成于活动星系核、伽马射线暴、微类星体和年轻的星体。银河系喷流发射的非热辐射通常与微类星体有关,尽管大质量年轻恒星物体的喷流也是非热源。非热辐射的产生,特别是无线电同步辐射,清楚地表明粒子加速正在源中发生,这暗示即使在高能量下也会产生光子。在这项工作中,我们将讨论的发射网站,或有关,微类星体喷流,并简要评论的可能性,高能量发射喷流从年轻的恒星物体。
2011-08-26 astro-ph.HE
X-ray thermal emission from the jet of M87 with Chandra
本研究利用钱德拉望远镜700千秒存档数据及新定标数据研究M87喷流X射线辐射,证实节点A存在热辐射,填补了该区域辐射机制研究的空白。
2023-07-22 astro-ph.HE
The Connection Between Thermal and Non-Thermal Emission in Gamma-ray Bursts: General Considerations and GRB090902B as a Case Study
光球(热)辐射是伽马射线暴(GRB)“火球”模型所固有的。我们在这里表明,在伽玛射线暴的即时发射阶段的分析包括这个组件自然解释了费米卫星在其整个能带上看到的一些即时伽玛射线暴光谱。亚MeV的峰值被解释为多色黑体发射,和高能量的尾巴,延伸到GeV带,结果从大致相似的贡献同步辐射,同步自康普顿(SSC)和康普顿热光子的高能电子起源后耗散的动能以上的光球。我们展示了这种分析方法如何在一个完整的,自洽的图片的物理条件在两个发射站点的热辐射和非热辐射。我们研究了光谱的热和非热部分之间的联系,并展示了如何从数据推导出自由模型参数的值。我们对GRB 090902 B进行了分析,得到了洛伦兹因子在920 <= η<= 1070范围内,光球半径r_{ph}为7.2 - 8.4 * 10^{11} cm,耗散半径r_γ>= 3.5 - 4.1 * 10^{15} cm。通过与余辉数据的比较,我们推断出大部分的动能被耗散,并且大部分的能量由电子和磁场携带。如此高的δ_d值对“内震”作为伽玛暴主要能量耗散机制提出了质疑。
2011-10-27 astro-ph.HE
Inferring neutron stars crust properties from quiescent thermal emission
对孤立中子星热辐射的观测和对相应冷却曲线的模拟对于获得高密度物质性质的信息非常有用。最近,探测到低质量X射线双星系统中中子星在活动期后的静态热辐射,为研究低密度物质的物理学打开了一扇新的窗口。在这里,我们分析了几个来源,最近已经监测到,我们展示了如何使用模型来建立约束的地壳成分和它们的传输特性,根据假设的天体物理场景。
2015-05-20 astro-ph.HE
Identification of the infrared non-thermal emission in Blazars
耀变体是河外伽玛射线源中最有趣和最神秘的一类,主要由非热辐射组成。在这封信中,我们展示了WISE红外数据如何能够识别[3.4]-[4.6]-[12]微米色图的一个独特区域,其中热辐射占主导地位的源与非热辐射占主导地位的源分离,特别是blazar种群。这个红外非热区域被描绘为WISE Blazar Strip(WBS),当完整的WISE调查数据发布时,它是一个强大的新诊断工具。WBS可用于提取新的耀变体候选者,识别类型不确定的耀变体候选者,以及搜索未识别伽马射线源的对应物。我们展示了一个例子的价值的使用的WBS识别TeV源VER J 0648+152,最近发现的VERITAS。
2012-03-01 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: IV. Thermal {\em vs.} Non-thermal Emission of the Jet Cocoon
Guangxi University(广西大学);Guizhou Normal University(贵州师范大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
以GRB 090902B为例,研究在结构喷流框架下,弱散射区中混合喷流-茧区域产生的准热电子分布如何解释观测到的热成分,并通过与强散射区的对比揭示GRB谱多样性的起源。
2026-05-24 astro-ph.HE
Non-thermal emission from stellar bow shocks
自从探测到来自大质量逃逸恒星BD +43 $^{\circ}$ 3654的弓形激波的非热射电辐射以来,简单的模型已经预测了来自这些银河系源的X射线和伽马射线的高能辐射。迄今为止,对这种发射的观测搜索没有给出确凿的证据,但在伽马射线中有一些候选者。在这项工作中,我们的目标是开发一个更复杂的模型,从大规模的失控星弓冲击的非热发射。主要目标是确定这些系统是否是有效的非热发射器,即使它们还没有强大到足以被检测到。为了模拟恒星风和星际介质之间的碰撞,我们使用2D流体动力学模拟。然后,我们采用的风和周围介质的模拟得到的流动剖面作为等离子体状态,用于解决在系统中注入的高能粒子的传输,和它们产生的非热发射。为此,我们解决了3D(2空间+能量)对流扩散方程的测试粒子近似。我们发现,一个大质量的逃逸恒星与强大的风转换成非热辐射的电子注入功率的0.16-0.4%,主要是由相对论电子的逆康普顿散射尘埃发射的光子,其次是由同步辐射。这表示风动能功率的$\sim$ $10^{-5}-10^{-4}$的一部分。鉴于目前的仪器在无线电波段的灵敏度更高,这些系统更容易通过它们产生的同步辐射而不是伽马能量在无线电中被探测到。
2018-07-16 astro-ph.HE
Spectral characterization of the non-thermal X-ray emission of gamma-ray pulsars
本文报道了第二个费米LAT星表中大样本γ射线天体的非热X射线发射的详细光谱特征。我们概述了我们的样本的选择,其完整性所采用的标准,并严格描述不同的方法来估计光谱形状和通量的恒星。我们使用XMM-牛顿,钱德拉和NuSTAR的档案观测进行系统的建模的恒星的X射线光谱,并提取相应的非热X射线光谱分布。这组数据可以在线获得,对于面对理论模型的预测很有用。
2019-12-09 astro-ph.HE
Mapping thermal emission in the synchrotron-dominated SNRs 330.2+1.0, 3C58, and RX J1713.7-3946
本文使用盲源分离方法从Chandra和XMM-Newton的X射线观测数据中提取微弱成分,绘制了三个同步辐射主导的超新星遗迹(G330.2+1.0、3C58和RX J1713.7-3946)的热辐射分布,验证了其热辐射的空间分布特征。
2024-01-30 astro-ph.HE
The thermal emission for knot A of radio galaxy M87 by Chandra
Chiba, Japan(千叶)
本研究利用钱德拉(Chandra)X射线观测数据,通过选取合适背景排除软X射线凹陷干扰,确认射电星系M87的knot A存在高置信度的热辐射,验证了喷流激波加热产生热辐射的理论预期。
2026-09-02 astro-ph.HE
Modelling the thermal X-ray emission around the Galactic centre from colliding Wolf-Rayet winds
我们计算的热X射线发射的流体动力学模拟的30个沃尔夫-拉叶(WR)星轨道内的Sgr A $^*$秒差距,解释钱德拉X射线观测的目的是在这个地区。该模型很好地再现了观测的光谱形状,表明冲击WR风是这种热辐射的主要来源。模型X射线通量与Sgr A $^*$流出的强度相关,该流出将Sgr A $^*$附近的热气清除。适度的外流最符合目前的观测结果,尽管这个超大质量黑洞(SMBH)的外流在$\sim$ 100年前就结束了。
2017-07-21 astro-ph.HE
Angular momentum transport by thermal emission in black hole accretion disks
我们计算的角动量,热光子进行的粘性黑洞吸积盘,由于强多普勒频移赋予他们的高轨道速度的辐射盘材料。虽然辐射的发射本身不能驱动吸积,但我们发现它确实会导致特定角动量的损失,从而导致粘性驱动的吸积流。特别是,我们表明,在一个标准的,多色盘在半径r的热辐射损失的角动量的分数是~ 0.4 r_s/r,其中r_s是史瓦西半径的黑洞。我们简要地强调了这种效应和密切相关的坡印廷-罗伯逊效应之间的关键相似之处。
2011-10-18 astro-ph.HE
A semi-analytic afterglow with thermal electrons and synchrotron self-Compton emission
我们扩展了以前的工作伽马射线暴(GRB)余辉涉及热热电子在一个冲击加速尾巴的基础。使用基于第一性原理模拟的物理激发的电子分布,我们计算了从无线电到TeV伽马射线的宽带发射。首次研究了电子热分布对同步辐射自康普顿(SSC)辐射的影响。热电子的存在导致了整个可观测余辉的时间和光谱结构,这与假设电子的纯幂律分布的模型有实质性的不同。我们表明,早期的TeV发射增强了一个数量级以上,我们的基准参数,与随时间变化的光谱指数,不会发生一个纯粹的电力定律的电子。我们进一步表明,X射线的“封闭关系”采取一个非常不同的,也依赖于时间的形式时,热电子的存在,由X射线余辉跟踪出的形状是一个定性的匹配传统的衰变阶段的观察。
2021-09-16 astro-ph.HE
GRB 131014A: a Laboratory to Study the Thermal-Like and Non-Thermal Emissions in Gamma-Ray Bursts, and the new L$_\mathrm{i}^\mathrm{nTh}$-E$_\mathrm{peak,i}^\mathrm{nTh,rest}$ relation
在伽玛暴的瞬发相存在类热成分的证据已经积累。这个分量,通常与伽玛射线暴喷流的光球相关联,与一个更强的非热分量相比,通常是次显性的。费米GRB 131014 A的迅速发射为研究这种热成分提供了一个独特的机会。事实上,在GRB 131014 A的热辐射是更强烈的比其他GRB和纯热事件期间观察到的初始0.16秒。类热部件在第一秒期间单调冷却,而非热发射开始。非热分量的强度逐渐增加,直到在后期能量占主导地位。这是一个完美的场景,可以将热分量与非热分量分开。+0.6的低能谱指数比对应于纯普朗克函数的典型指数值+1更好地拟合热分量。非热分量与带函数充分拟合,其低能量和高能量幂律指数分别为~-0.7和<~-3;这在统计上也等效于具有~-0.7指数的截止幂律。这与我们以前的结果一致。最后,一个很强的相关性之间的时间分辨光度的非热分量,L $_i^{nTh}$,和其相应的休息帧光谱峰值能量,E $_{peak,i}^{rest,nTh}$,与我们以前的文章中报道的一个类似的斜率。假设这个关系对于所有的伽玛暴都是普适的,我们估计伽玛暴131014 A的红移约为1.55,这是长伽玛暴的典型值。这些观测结果与GRB喷流光球上方产生非热辐射的模型一致,但它们也可能与其他情景(例如,耗散光球),这篇文章中没有讨论。
2015-07-24 astro-ph.HE
Evidence for the transition from thermal to non-thermal emission in the prompt emission of GRB 161117A
Chuxiong Normal University(楚雄师范学院);Guangxi University(广西大学);Yunnan University(云南大学)
GRB 161117A的热辐射向非热辐射转变的证据,通过分析光谱演变推断喷流特性及内部冲击主导的加速机制。
2025-12-31 astro-ph.HE
Models of the non-thermal emission from early-type binaries
大质量双星中强大的风-风碰撞产生了一个高温等离子体区域,并将粒子加速到相对论能量。我简要地总结了风-风相互作用的流体动力学和观测证据,包括最近的$γ$ -射线探测,从这样的系统的非热发射。然后,我讨论了现有的非热发射模型及其迄今为止的应用,然后总结了一些未来的前景。
2009-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin of Thermal and Non-Thermal Hard X-ray Emission from the Galactic Center
我们分析了Chandra和Suzaku的新结果,他们发现了Sgr A $^\ast$(r ~ 100 pc)附近致密区的硬X射线发射通量。我们假设这种发射是当被捕获恒星的无界部分获得额外的动量时,由中心超大质量黑洞的吸积过程产生的。结果,在银河系中心附近产生亚相对论质子流,其将背景等离子体加热到约6-10 keV的温度,并通过逆韧致辐射产生能量范围在10 keV以上的非热X射线发射流。
2009-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio spectra of protostellar jets: Thermal and non-thermal emission
原恒星喷流和外流是恒星形成的指示器,也是向星际介质传递动量和能量的重要来源。从电离喷流向一些原恒星物体发出的无线电辐射已经被探测到。在少数情况下,还观察到负的光谱指数和偏振发射,表明存在相对论电子的同步辐射。在这项工作中,我们开发了一个数值模型,结合了热自由和非热同步辐射机制的射流几何形状。通量密度包括来自内部热喷流的贡献,以及沿边缘和末端的热分布和非热分布的发射的组合,其中喷流与星际介质相互作用。我们还包括不同的电离分数横向横跨射流的效果。沿喷流的无线电发射和频谱的调查显示,沿视线的发射过程和光学深度的依赖性。我们探讨的周转频率和无线电频谱指数(10 MHz和300 GHz之间)与它们相关的各种参数的效果。
2022-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-thermal emission from galaxy clusters
本文讨论了非热星系团研究的相关性以及未来射电观测与WFXT数据相结合的重要性。
2010-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
MHD numerical simulations of colliding winds in massive binary systems - I. Thermal vs non-thermal radio emission
在过去的几十年里,对来自大质量双星系统的无线电和X射线发射的详细观测揭示了这种系统中存在的全新物理学。这种辐射的热和非热成分都表明,这些波段的大部分辐射都来自激波。OB和WR星呈现出超音速和巨大的风,当碰撞时,由于自由辐射,它们会发出很大的辐射。非热射电和X射线发射分别是由于同步加速器和逆康普顿过程。在这种情况下,预期磁场对发射分布起重要作用。在过去的几年中,从大规模的二元系统的自由和同步辐射的建模一直是基于纯粹的流体动力学模拟,和特设的假设,关于磁场的能量分布和场的几何形状。在这项工作中,我们提供了第一个完整的MHD数值模拟的风-风碰撞的大规模的双系统。我们研究了自由-自由辐射特征,它依赖于恒星和轨道参数。我们还自洽地研究了激波区磁场的演化,得到了沿不同视线积分的同步辐射能量分布。我们表明,在冲击的磁场是大于当$B$和等离子体密度之间的比例假定。此外,我们表明,同步辐射相对于总的无线电发射的作用被低估了。
2012-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Suzaku Search for Non-thermal Emission at Hard X-ray Energies in the Coma Cluster
已知最亮的星系团射电晕位于后发座星系团。产生这种扩散同步辐射的相对论电子也应该产生逆康普顿辐射,其在硬X射线能量下与来自ICM的热辐射竞争。到目前为止,声称在昏迷中检测到这种发射是有争议的(Fusco-Femiano et al. 2004; Rossetti & Molendi 2004)。为了确定后发座星系团的非热硬X射线含量,我们用朱雀HXD-PIN对后发座星系团进行了观测。热发射对HXD-PIN光谱的贡献受到同时拟合热模型和非热模型以及从后发座场的XMM-牛顿镶嵌图导出的空间等效光谱的限制(Schuecker等人,2004)。我们没有找到统计上显着的证据,非热发射的光谱,这是更好地描述只有一个单一的或多个温度模型的ICM。考虑到系统的不确定性,我们推导出非热辐射通量的90%上限为6.0 × 10 ^-12 erg/s/cm ^2(20-80 keV,光子指数为2.0),这意味着团簇平均磁场的下限为B>0.15 microG。我们的通量上限比RXTE(Repaeli和Gruber,2002年)和BeppoSAX(Fusco-Femiano等人,2004年)检测到的非热通量低2.5倍。然而,如果后发座中的非热硬X射线发射在空间上比观测到的射电晕延伸得更远,朱雀HXD-PIN可能会错过一些发射。一项详细的调查表明,约50-67%的排放可能未被检测到,这可能使我们的限制与这些检测一…
2009-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
RXTE Observation of the Non-thermal Emission from the Early Stage Merger in Abell 1750
我们第一次基于观测计算了在结构形成过程中冲击加速中进入宇宙射线质子与宇宙射线电子的能量。我们发现宇宙射线质子的能量与宇宙射线电子的能量之比为0.86。这个值,计算从非热的X射线组件在这里报告的RTXE和费米LAT上限的伽马射线发射,是显着低于理论估计,把大部分的非热能的质子。我们的估计是基于使用3 - 20千电子伏RXTE光谱的非热X射线发射的检测,这表明残余发射没有很好地模拟由一个单一的热组件。添加非热、幂律分量的统计显著性为~ 96%。添加第二热分量的显著性为90%。在等温模型中加入一个包含完整宇宙X射线背景(CXB)涨落的分量是显著的,置信度为92%。两个热分量模型的累积概率为81%,热加幂定律的累积概率为90%。因此,非热发射模型是数据的首选描述。在XMM、Chandra和Suzaku的光谱成像数据中,星团之间的激波加热的证据表明,宇宙射线成分也应该存在,并支持对额外成分的非热解释。测辐射热非热X射线光度为1.6 $\times$ 10 $^{44}$尔格·s $^{-1}$,占0.1 - 100 keV波段总X射线辐射的36%。
2022-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Efficient cosmic ray acceleration, hydrodynamics, and Self-consistent Thermal X-ray Emission applied to SNR RX J1713.7-3946
我们模拟了SNR RX J1713.7-3946的宽带发射,包括首次在非线性扩散冲击加速(DSA)模型中一致地计算热X射线发射和非热发射。我们的模型跟踪的SNR的演变,包括等离子体电离状态之间的前向冲击和接触不连续性。我们使用等离子体发射率代码来预测热X射线发射光谱,假设最初的冷电子通过与冲击加热的质子(最慢的可能加热)的库仑碰撞而被加热,或者与质子瞬间平衡。对于任一种电子加热模型,电子迅速达到>10^7 K,并且在1 keV附近的X射线线发射的亮度是基本热韧致辐射连续谱的10倍以上。由于最近的朱雀观测显示没有可检测的线发射,这对未受冲击的环境介质密度和相对论性电子质子比有很强的限制。对于我们考虑的均匀星周介质(CSM)模型,与朱雀X射线观测相匹配的低密度和高相对论性电子质子比明确排除了π介子衰变作为产生GeV-TeV光子的发射过程。我们表明,轻子模型,其中逆康普顿散射对宇宙背景辐射占主导地位的GeV-TeV的排放,产生更好的适合在一个统一的CSM的宽带热和非热观测。
2010-02-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Possible non-thermal origin of the hard X-ray emission in the merging galaxy cluster SPT-CL J2031-4037
星系团在高能X射线区域的非热辐射已被各种仪器探测到,但这种辐射的探测意义还没有被发现是边缘的或有争议的。利用NuSTAR的独特能力,集中在硬能带的X射线,我们提出了一个详细的分析238 KS NuSTAR观测合并的星系团SPT-CL J2031-4037,寻找非热逆康普顿发射。我们对SPT-CL J2031-4037的光谱分析表明,该星系团的硬X射线发射可以用非热成分来描述,尽管我们不能完全排除这种硬发射的纯粹热起源。包括统计和系统的不确定性,我们的最佳模型拟合产生20-80 keV的非热通量的$3.93_{-1.10}^{+1.24} \times 10^{-12}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。估计的非热通量与使用NuSTAR和其他X射线仪器在其他星系团中发现的非热通量相当。利用这个非热通量与现有的无线电数据的集群,我们估计体积平均磁场强度在0.1-0.2 $μ$ G的范围内。
2022-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Swift BAT Perspective on Non-thermal Emission in HIFLUGCS Galaxy Clusters
对星系团在硬X射线能量下的弥散非热逆康普顿(IC)发射的研究已经进行了很多年,大多数探测要么意义不大,要么有争议。在这项工作中,我们调查14-195千电子伏的光谱从雨燕突发警报望远镜(BAT)的全天空调查的证据,非热过量发射以上的指数下降的尾巴的热发射的通量限制HIFLUGCS样品。为了解释BAT能量下的热贡献,从重合的空间区域提取XMM-牛顿EPIC光谱,以便可以同时确定热和非热光谱分量。我们发现轻微显着的IC组件在六个集群,虽然经过仔细检查和考虑的系统误差,我们无法声称在其中任何一个明确的检测。所有簇的光谱也被求和以增强在单个簇中不太可检测的累积非热信号。在构建了一个模型的基础上,单温度适合XMM-牛顿数据单独,我们没有看到显着的过量排放以上的热模型在软能量确定的预测。这一结果也适用于各种子群的总谱,除了具有弥散射电发射的星团子样本。对于具有弥散射电晕、遗迹或迷你晕的星团,最初在\sim 5 σ置信水平下检测到非热发射-由迷你晕星团驱动-但建模和系统不确定性最终降低了这一意义。在个别的星系团中,相对论电子的非热压力被限制在热电子压力的\sim 10%,对于质量更大的星系团有更严格的限制,这表明这些电子在星系团的中心区域可能不是动态重要的。
2012-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Colliding-wind binary systems: Diffusive shock acceleration and non-thermal emission
我们提出了一个碰撞风双星的非热辐射模型。相对论质子和电子被假定为通过扩散激波加速(DSA)的全球冲击边界的风-风碰撞区域。由于宇宙线压力的粒子加速过程和冷却的非热粒子,因为它们从冲击下游流动的反反应的非线性效应。我们探讨了非热粒子分布和keV-GeV辐射随恒星间距、系统视角以及风动量比的变化。我们证实了早期的研究结果,即DSA是非常有效的磁场放大时,不包括在内,导致显着修改的冲击。我们还发现,非热通量的规模与二进制分离在一个复杂的方式和各向异性逆康普顿发射显示只有一个温和的变化与视角由于风-风碰撞的空间范围。
2020-04-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmic rays and diffuse non-thermal emission in galaxy clusters: an introduction
最近的多频观测有助于全面了解星系团中相对论粒子的起源和演化。在这篇评论中,我简要地讨论了这幅图的理论方面和开放的问题。
2011-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal and non-thermal emission from circumstellar interaction
在过去的几十年里,超新星喷出物和星周介质之间的相互作用对于超新星的观测性质和理解导致爆炸的祖星演化都起着重要作用。此外,它提供了一个机会,了解冲击物理学连接到热和非热过程,包括相对论粒子加速,辐射过程和冲击波的流体动力学。本章重点介绍我们从射电和X射线观测中获得的信息,以及它们与光学和紫外线观测的联系。我们首先回顾了不同的物理过程中所涉及的拱星相互作用,包括流体力学,热X射线发射,相对论粒子的加速和非发射过程中的无线电和X射线范围。最后,我们将讨论这些应用到不同类型的超新星。
2016-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The link between broad emission line fluctuations and non-thermal emission from the inner AGN jet
活动星系核的宽发射线响应于电离热连续辐射的变化而发生反射。混响测量通常用于估计宽线区(BLR)的大小和中心黑洞的质量。然而,混响映射的研究主要是在无线电安静的来源,可以忽略不计的射流的贡献。在射电强活动星系核中,喷流和外流对电离连续谱和线辐射之间的关系有很大的影响。为了研究这种关系,我们结合光学谱线监测和常规VLBI观测,对射电强活动星系核进行了一系列多波长研究。我们的研究结果表明,至少有一小部分的宽线发射材料可以位于一个亚相对论流出电离的非热连续发射产生的喷流在大的距离(> 1pc)的活动星系核的中央引擎。这一发现可能会对基于宽发射线测量宽度和伽马射线发射机制的黑洞质量估计产生强烈影响。
2014-11-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
And then they were two: detection of non-thermal radio emission from the bow shocks of two runaway stars
大质量恒星的风最近被认为是研究相对论粒子加速的有希望的地点。特别是,已经在多个波长上观测到了失控恒星风与星际物质相互作用产生的弓形激波。在这里,我们调查的O 4 If星,BD+433654,弓冲击,这是迄今为止,唯一一个被证明是热和非热辐射在射频。我们还考虑NGC 7635作为弓形激波候选者,并检查其顶点的热和非热无线电发射的迹象。我们用VLA在4-8 GHz和8-12 GHz观测了这两个源,用Effelsberg望远镜在4-8 GHz观测了这两个源。我们分析了来自两台望远镜的数据,获得了它们的光谱指数图,并计算了它们的光谱能量分布。我们提出了第一个高分辨率的无线电发射从NGC 7635的地图。我们发现,这两个发射非热辐射的无线电制度,最清楚的证据NGC 7635。对于BD+433654,我们的结果不太确定,因为在较高的射频下,其弓形激波的辐射变得越来越弱。我们的结果扩展了以前的无线电结果BD+433654弓冲击更高的频率。我们的数据为两个来源的模拟表明,在风终止冲击加速电子是一个合理的来源,为非热无线电发射,但能量的论点表明,任何非热X射线和$γ$ -射线发射可能会显着低于现有的上限。在辐射弓形激波中,来自压缩银河宇宙射线的增强同步辐射也可以解释来自BD+433654弓形激波的射电辐射,但不能解释NGC 7635。BD+433654没有探测到点状射电辐射,这使得该恒星的质量损失率…
2022-04-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-thermal emission from massive star forming regions: A possible SNR candidate G351.7-1.2?
我们目前的低频宽波段观测(300-500兆赫)的恒星形成复杂的G351.7-1.2使用升级的巨型米波射电望远镜(uGMRT),印度。结合这与光学,红外和亚毫米波数据,我们分析了大规模的漫射无线电发射与该地区表现出破碎的壳形态。壳层中发射的光谱指数为-0.8,表明为非热发射。这里也探测到了模仿射电壳层形态的H-α发射。基于无线电外壳的非热发射和其光学对应物的存在,我们将G351.7-1.2分类为候选SNR。费米LAT(1FGLJ1729.1- 3641 c)探测到的伽马射线源位于射电壳层的西南方向,可能起源于SNR的高速粒子与周围分子云之间的相互作用。
2018-11-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse non-thermal emission in the disks of the Magellanic Clouds
麦哲伦星云是银河系的两个矮星系,是费米大面积望远镜(LAT)最亮的伽马射线源之一。针对这两个云的非热电磁和中微子发射的综合建模,我们自洽模型的无线电和伽马射线的光谱能量分布,从他们的磁盘最近发表的Murchison宽场阵列和费米/LAT数据的基础上。所有相关的辐射过程涉及相对论和热电子(同步加速器,康普顿散射,和韧致辐射)和相对论质子(中性π衰变后与热质子的相互作用)被认为是,使用精确的发射公式。我们的联合光谱分析表明,在云中的无线电发射有初级和次级电子同步辐射和热韧致辐射的起源,而γ射线主要来自中性介子衰变与相对论韧致辐射和康普顿散射星光的一些贡献。在这两个星系的质子光谱的能量相似的光谱指数,~2.4,和能量密度,~1 eV/cm 3的幂律建模。预测的0.1-10 GeV中微子通量太低,无法通过当前和即将进行的实验进行检测。我们的分析证实了早期的建议,主要是强子起源的γ射线发射在麦哲伦云。
2022-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-thermal Synchrotron Emission and Polarization Signatures during Black Hole Flux Eruptions
School of physics and astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, & School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao-Tong University(上海交通大学李政道研究所)
研究通过3D GRMHD模拟探讨磁力线爆发期间非热电子的同步辐射及观测特征,发现非热辐射可导致显著的辐射爆发,但光学深度增加会抑制线偏振分数,而偏振角各向异性会改变发射率分布并影响观测特征。
2026-04-10 astro-ph.HE gr-qc
The soft and hard X-rays thermal emission from star cluster winds with a supernova explosion
巨大的年轻星团包含数十或数百颗大质量恒星,它们以风和超新星爆炸的形式注入机械能,产生外流,膨胀到周围的介质中,使其受到冲击,并形成称为超级气泡的结构。受冲击材料的区域可以具有超过10 $^6$ K的温度,并且主要发射热X射线(软和硬)。这种X射线辐射强烈地受到热传导作用的影响,以及大质量恒星注入的物质的金属含量。我们提出了三维数值模拟探索这两种效果,恒星风和超新星爆炸的金属丰度,以及热传导。
2015-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence of non-thermal X-ray emission from HH 80
原恒星喷流出现在恒星形成的所有阶段,当吸积过程仍在工作时。喷流以数百公里/秒的速度行进,在与星际介质相互作用时产生强烈的冲击。在X射线中检测到了几个喷流的案例,通常显示出软发射。对于第一次,我们报告的硬X射线发射的证据可能与非热过程没有解释以前的模型中预测的冲击后发射的射流/环境相互作用的情况。HH 80位于与大质量原恒星IRAS 18162-2048相关的喷流的南端。其示出了在空间分离的区域中的软和硬X射线发射,其中软X射线发射区域位于硬X射线发射区域的后面。我们提出了一个方案HH 80的软X射线发射与热过程的射流与致密的环境物质和硬X射线发射的相互作用产生的同步辐射在前冲击。
2013-09-17 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The Multi-Instrument (EVE-RHESSI) DEM for Solar Flares, and Implications for Non-Thermal Emission
太阳耀斑的X射线光谱通常由软X射线($\lesssim$ 10 keV)能量范围内的热韧致辐射所主导;对于硬X射线能量($\gtrsim$ 30 keV),发射通常是来自电子束的非热辐射。非热发射的低能量程度仅被粗略地量化。由于热辐射占主导地位,很难获得可能的非热切断能量的下限。在这里,我们使用太阳耀斑数据的EUV变化实验(EVE)的太阳动力学天文台(SDO)和X射线数据从拉马蒂高能光谱成像仪(RHESSI)计算差分发射测量(DEM)。这种等温近似和任何单一仪器DEM的改进有助于解决在热发射和非热发射重叠的范围内的模糊性,并提供对低能量截止的约束。在该模型中,热辐射是从一个DEM,参数化为多个高斯在$Log(T)$。非热发射的结果从光子光谱获得使用厚目标发射模型。两种仪器的光谱以自洽的方式同时拟合。我们的结果是使用2011年2月至2013年2月期间观测到的52个大型(GOES X级和M级)太阳耀斑样本获得的。事实证明,在大耀斑期间,通常可以在早期(在最初的两分钟内)确定低能截止。截止能量通常较低,小于10 keV,大多数下限值在5- 7 keV范围内。
2019-05-20 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Highly Collimated Radio Jet of HH 80-81: Structure and Non-Thermal Emission
原恒星喷流的射电辐射通常以热电子的自由-自由辐射为主。然而,在某些情况下,已经提出也可以存在非热发射。这种来自非热辐射的额外贡献是通过射电喷流某些区域厘米波长处的负光谱指数推断出来的。在HH 80-81的情况下,已知最强大的原恒星喷流之一,线性偏振发射也被检测到,揭示了非热发射是同步辐射性质的相对论粒子在喷流中的人口。这一结果意味着在喷流的某些部分应该存在加速机制。在这里,我们提出了新的高灵敏度和高角分辨率射电观测在几个波长(在3-20厘米范围内)的HH 80 -81射电喷流。这些新的观测结果表明,相对于以前的观测结果,灵敏度和角分辨率提高了$\sim$ 10倍。这使我们能够解析射电喷流的形态,并通过光谱指数图研究所涉及的不同发射机制。我们的结论是,同步辐射在此射流中产生的扩展组件检测到在低频率和射流的终止点,对周围介质的强烈冲击,可以产生有效的粒子加速。
2017-11-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling of thermal and non-thermal radio emission from HH80-81 jet
本研究利用同时考虑热自由-自由和非热同步辐射机制的数值模型,对HH80-81喷流的射电光谱进行建模,通过拟合多历元观测数据获得了喷流边缘厚度和相对论电子比例等最佳参数。
2023-03-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Study of Time Evolution of Thermal and Non-Thermal Emission from an M-Class Solar Flare
我们在1.5-100 keV的能量范围内进行了宽波段X射线光谱分析,以研究2016年7月23日M7.6级耀斑的时间演化,使用小型X射线太阳光谱仪(MinXSS)CubeSat和Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)航天器。使用MinXSS(用于软X射线)和RHESSI(用于硬X射线)的组合,同时测量非热分量和三温度多热分量-“冷”($T \approx$ 3 MK)、“热”($T \approx$ 15 MK)和“超热”($T \approx$ 30 MK)。此外,我们成功地获得了多热和非热分量的光谱演化与10秒的节奏,这对应于阿尔文时间尺度的太阳日冕。我们发现冷、热热分量的发射量都在急剧增加数百倍以上,并且在非热发射峰值之后逐渐出现超热热分量。我们还研究了微波光谱获得的野边山射电偏振计(NoRP),我们发现,有连续的回旋同步辐射从温和的相对论性非热电子。此外,我们进行了差分发射测量(DEM)的分析,通过使用大气成像组件(AIA)板载的太阳动力学天文台(SDO),并确定冷等离子体的DEM增加的耀斑环路。我们发现冷、热等离子体成分与色球蒸发有关。超高温等离子体成分可以用捕获在耀斑环中的非热电子的热化来解释。
2022-05-28 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Gyroresonance and free-free radio emissions from multi-thermal multi-component plasma
太阳大气热等离子体的温度范围很广。这种等离子体通常是定量的,无论是在观测和模型,通过差分排放措施(DEM)。DEM是热电子密度平方随温度的分布。在观测中,DEM是沿着视线计算的,而在建模中-在基本体积元素(体素)上。这种多热等离子体的描述是方便的,并广泛用于极紫外发射(EUV)的分析和建模,这具有光学薄的特性。然而,在无线电领域没有相应的处理,其中发射的光学深度可以很大,涉及一种以上的发射机制,等离子体效应是重要的。本文将经典单温麦克斯韦等离子体中的热回旋共振和自由-自由射电辐射理论推广到多温等离子体中。自由-自由分量的计算使用DEM和随温度变化的电离态的日冕离子,电子与中性原子,确切的冈特因子,和磁场效应的碰撞的贡献。对于陀螺谐振元件,采用了多温度等离子体的另一种测量方法,它描述了热电子密度随温度的分布。我们给出了具有代表性的例子,展示了重要的变化,由于考虑的影响,在发射强度和偏振。该理论在可用的计算机代码中实现。
2021-04-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR