Multiwavelength study of Galactic PeVatron LHAASO J0341+5258
本研究通过VERITAS和HAWC的多波段观测,对未识别的银河系PeVatron源LHAASO J0341+5258进行探测,旨在识别其性质并探讨超高能伽马射线的发射机制。
2025-09-24 astro-ph.HE
The Eel Pulsar Wind Nebula: a PeVatron-Candidate Origin for HAWC J1826-128 and HESS J1826-130
HAWC J1826-128是高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台探测到的最亮的银河TeV伽马射线源之一,光子能量高达近$\sim$ 100 TeV。该HAWC源在空间上与HESS一致TeV源HESS J1826-130和与GeV脉冲星PSR J1826-1256相关的“鳗鱼”脉冲星风星云(PWN)。在X射线波段,钱德拉和XMM-牛顿发现鳗鱼PWN由致密星云($\sim$ 15”)和扩散的X射线辐射($\sim$ 6' $\times$ 2')组成。我们的NuSTAR观测检测到硬X射线发射从紧凑的PWN高达$\sim$ 20千电子伏和同步加速器烧毁效应的证据。除了HESS J1826-130和漫射X射线PWN之间的空间重合之外,我们使用X射线和伽马射线数据的多波长光谱能量分布(SED)分析建立了与Eel PWN相关的TeV发射的轻子起源。此外,我们的演化PWN SED模型表明:(1)$\sim$ 1 $μ$ G的低PWN B场,(2)脉冲星年龄($t \sim5.7$ kyr)比特征年龄($τ= 14.4$ kyr)年轻得多,(3)最大电子能量为$E_{max} = 2$ PeV。脉冲星的低B场以及假定的超音速运动可以解释扩散X射线发射的不对称形态。我们的研究结果表明,鳗鱼PWN可能是一个轻子PeVatron粒子加速器供电的$\sim$ 6千年的脉冲星PSR J 1826 -1256…
2022-04-07 astro-ph.HE
Particle acceleration in pulsars and pulsar wind nebulae
本文总结了脉冲星与脉冲星风云在宇宙射线视角下的物理学,探讨其作为银河系轻子PeVatron、高能强子源及TeV晕对宇宙射线传输的影响与未解之谜。
2024-01-15 astro-ph.HE
Twelve-hour spikes from the Crab Pevatron
目标。蟹状星云在2010年9月18日显示出一个巨大的伽马射线耀斑。为了更深入地了解这种现象的起源,我们分析了在耀斑期间几乎同时收集的INTEGRAL(20-500 keV)和FERMI(0.1-300 GeV)数据。方法.我们将现有的数据分为三个不同的组,对应于前耀斑期间,耀斑,和随后的平静。对于每个周期,我们进行定时和光谱分析,以区分脉冲星和周围星云对伽马射线光度的贡献。结果在硬X射线域中没有检测到脉冲轮廓和光谱特性的显著变化。相比之下,我们确定了三个独立的增强持续约12小时的伽马射线通量,并分开约两天的时间间隔。光谱分析表明,通量增强,限制在1 GeV以下,可以模拟的幂律与高能量指数截止,其中无论是截止能量或模型归一化增加了约5倍,相对于耀斑前的排放。我们还确认伽马射线耀斑不是脉冲的。结论.时间和光谱分析表明,伽玛射线耀斑是由于同步辐射从一个非常紧凑的粒子加速器位于脉冲星风和周围的星云之间的相互作用的区域。这是在宇宙加速器中测量到的最高电子能量。耀斑的光谱特性的相对论移动的发射体和/或更硬的发射电子人口的框架中解释。
2011-01-17 astro-ph.HE
Search for the Galactic accelerators of Cosmic-Rays up to the Knee with the Pevatron Test Statistic
研究应用 PTS 分析多个 γ 射线源,以超过 5σ 排除 RX J1713.7−3946 和 Vela Jr. 为 Pevatron,并发现部分源的质子能谱或延伸至 400 TeV。
2023-06-02 astro-ph.HE
LHAASO J2226+6057 as a pulsar wind nebula
大型高海拔空气簇射天文台报告说,在银河系中探测到宇宙射线源,可以将粒子加速到PeV(= 10 $^{15}$ eV)能量。这些来源,所谓的“PeVatrons”,大多数是身份不明的。有几类源,如超新星遗迹、脉冲星风星云或年轻的星团,可能是这些PeVatron的对应物。这项工作的目的是研究这些PeVatrons之一,LHAASO J2226+6057,它有一个相对较好的覆盖多频谱的脉冲星风星云的解释。我们已经进行了轻子,时间相关的脉冲星风星云(PWN)的建模与PSR J2229+6114考虑时间-能量依赖的扩散损失方程。注入,能量损失,以及逃逸的粒子被认为是平衡的时间依赖的轻子人口。我们还包括PWN和相关的超新星遗迹(SNR)的动力学和他们的相互作用,通过反向冲击波研究的混响阶段的系统。我们考虑了不同的制动指数($n$)和真实年龄($t_{age}$)值来拟合LHAASO J2226+6057的多波长(MWL)光谱能量分布(SED)。评价最佳拟合PWN模型参数及其1 $σ$置信区间。我们还证明了混响的影响,随着时间的增加,对MWL SED。此外,我们还讨论了与所讨论的PWN相关的大半径和低磁场,作为脉冲星作为这种高能量源起源的可能物理联系的警告。
2022-09-27 astro-ph.HE
Exploring the high energy frontiers of the Milky Way with ground-based gamma-ray astronomy: PeVatrons and the quest for the origin of Galactic cosmic-rays
本综述回顾了利用地面γ射线天文学搜寻银河系PeVatrons的现状与未来方向,指出超高能γ射线源的发现为探索银河系高能前沿及解决宇宙射线起源的百年难题提供了关键途径。
2023-05-22 astro-ph.HE
uGMRT observation of the unidentified PeVatron candidate LHAASO J2108+5157
本研究利用GMRT在650 MHz对无对应体的PeVatron候选体LHAASO J2108+5157进行观测,发现其PSF内存在盘-喷流形态的射电源,表明该源可能是PeV能量粒子加速的起源。
2024-12-18 astro-ph.HE
X-Ray Emission from the PeVatron-candidate Supernova Remnant G106.3+2.7
我们报告了在超新星遗迹(SNR)G106.3+2.7周围发现的弥散X射线发射,它与VER J2227+608和HAWC J2227+610有关,被认为是PeV宇宙射线加速器(PeVatron)的候选者。分析了朱雀星在SNR附近和邻近脉冲星PSR J2229+6114的观测数据。我们发现了热辐射和非热辐射所代表的弥散X射线发射。然而,热辐射的金属丰度<0.13 Z_sun,这在银河系中可能太小,表明发射是非热的。扩散辐射的强度以与射电辐射相同的方式向PSR J2229+6114方向增加,这与分子云上集中的伽马射线辐射形成对比。X射线光子指数不随与脉冲星的距离而变化,这表明辐射冷却是无效的,粒子扩散不是非常缓慢。X射线和无线电发射似乎是轻子起源,母电子可能来自脉冲星或其风星云。由于γ射线的空间分布,它似乎是强子起源的。母质子可能被紧紧地限制在云中,与扩散的电子分开。
2021-05-23 astro-ph.HE
Searching for TeV emission from LHAASO J0341+5258 with VERITAS and HAWC
本研究利用VERITAS和HAWC观测LHAASO发现的PeVatron候选源J0341+5258,通过多波长观测识别超高能γ射线源,揭示其形态和发射机制。
2023-08-29 astro-ph.HE
NuSTAR broad-band X-ray observational campaign of energetic pulsar wind nebulae in synergy with VERITAS, HAWC and Fermi gamma-ray telescopes
我们报告最近的进展,正在进行的NuSTAR观测活动的8 TeV检测脉冲星风星云(PWNe)。这项活动构成了我们NuSTAR研究的主要部分,该研究是由VERITAS和HAWC检测到的银河系中一些最具能量的TeV源。NuSTAR是第一个在空间以10千电子伏以上运作的聚焦X射线望远镜,具有亚弧分角分辨率。NuSTAR获得的宽带X射线成像和光谱数据使我们能够通过检测同步加速器X射线辐射来探测亚PeV电子群。我们的目标包括HAWC探测到的PeVatron候选者,回旋镖星云,被超新星遗迹冲击(或遗迹PWNe)粉碎的PWNe和银河系中心的G0.9+0.1。使用费米-LAT数据和可用的TeV数据,我们的目标是提供一个完整的,多波长的视图的不同类别的中年(~10-100 kyrs老)PWNe。我们的NuSTAR分析检测到来自Eel和Boomerang PWNe的硬X射线发射,并最准确地表征了它们的宽带X射线光谱。我们计划将时间演化和多区域PWN模型应用于无线电,X射线,GeV和TeV波段的多波长光谱能量分布(SED)数据。在这一过程中,我们将回顾我们的观测活动,并讨论一些PWNe的初步结果。
2021-08-01 astro-ph.HE
Particle acceleration and multi-messenger radiation from Ultra-Luminous X-ray Sources: A new class of Galactic PeVatrons
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯特里亚大学)
本文提出了一种基于ULXs驱动的风气泡中扩散性激波加速模型,表明ULXs喷流可能成为新的PeVatron类,并探讨其在高能天体物理现象中的贡献。
2025-12-09 astro-ph.HE
The LHAASO PeVatron bright sky: what we learned
本文综述了 LHAASO 探测到 12 个 PeV 级伽马射线源后对宇宙线加速范式的冲击,指出轻子源可能解释这些辐射,并强调未来切伦科夫望远镜和中微子探测器对厘清 PeVatron 本质的关键作用。
2023-05-17 astro-ph.HE
GeV emission in the region of HESS J1809-193 and HESS J1813-178: is HESS J1809-193 a proton pevatron?
HESS J1809-193是高能立体观测系统发现的一个未确认的TeV源,最初被归类为与脉冲星PSR J1809-1917相关的脉冲星风星云(PWN)候选者。然而,最近对深层射电观测和源附近的星际介质的研究发现了伽马射线强子方案的证据。在这里,详细研究的GeV的排放在该地区使用的数据从\emph{Fermi} LAT。GeV发射在TeV发射的区域中具有扩展的形态,并且整体光谱可以由具有简单的幂律谱的宇宙射线群来解释,其中能量扩展到1 PeV。然而,数十TeV的光谱应该在未来更深入地观察,以确认其强子性质,并且不能排除该地区几个已知超新星遗迹的轻子和强子发射组合的其他情况。附近的TeV源HESS J1813-178,被认为是一个PWN,也详细研究了在GeV的能量,我们发现了一个区域的显着的发射比TeV的发射,其光谱是软比预期的PWN,但类似于在几个恒星形成的地区,被认为是加速质子。在X射线PWN的位置处,除了扩展发射之外,还有GeV点源的边缘证据。
2018-04-10 astro-ph.HE
Galactic Super-Accreting X-ray Binaries as Super-PeVatron Accelerators
研究提出银河系超吸积X射线双星可作为Super PeVatron,其跨相对论喷流或风能把质子加速至数PeV以上,并可通过超高能γ射线晕和星云探测。
2025-07-28 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
SNR G54.1+0.3, a PeVatron candidate unveiled by LHAASO
本文提出 SNR G54.1+0.3 与西部云团关联的混合模型,分别计算 PWN、SNR 壳层和云团的多波段辐射,解释 LHAASO 与 IceCube 观测,表明其可能是银河系 PeVatron 和中微子源候选体。
2025-04-06 astro-ph.HE
New Hard X-Ray and Multiwavelength Study of the PeVatron Candidate PWN G0.9+0.1 in the Galactic Center Region
Università di Bologna(博洛尼亚大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);Department of Astronomy and Space Science, Chungbuk National University(忠北国立大学天文与空间科学系);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Kavli Institute For Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学物理学系)
该研究通过多波段观测和建模,确定银河系中心区域的PWN G0.9+0.1可能为电离PeVatron候选体,其电子能谱特征和磁场强度被精确测量。
2026-01-14 astro-ph.HE
Classification of Unidentified Extended LHAASO Sources based on their Gamma-Ray Morphology: Prospects for Future IACTs
针对LHAASO未识别扩展源,基于伽马射线形态学,利用CTAO和ASTRI Mini-Array模拟观测进行分类,以识别PeVatron候选体性质,提升宇宙射线加速器理解。
2025-09-24 astro-ph.HE
Detection of molecular clouds in the PeVatron candidate source LHAASO J0341$+$5258 by the Nobeyama 45-m radio telescope
利用野边山45米望远镜对LHAASO J0341+5258进行CO观测,发现五个致密分子云可作为强子作用靶,并探讨了其UHE辐射的强子或轻子起源。
2025-03-04 astro-ph.HE
Broadband X-ray Spectroscopy of the Pulsar Wind Nebula in HESS J1640-465
基于Chandra和NuSTAR数据,本研究分析了HESS J1640-465中脉冲星风云的宽带X射线光谱,并利用单区时间依赖演化模型重现其特性,发现该源具有强磁场和高达PeV的电子能量,是潜在的PeVatron候选体。
2023-02-23 astro-ph.HE
The ASTRI Mini-Array: in the search for hidden Pevatrons
尽管近年来在理论和实验上做了大量的努力,关于宇宙射线起源的三个基本问题仍然没有明确的答案:它们的来源是什么,它们如何加速,它们如何传播?伽马射线天文学在这一领域发挥着重要作用。相对论质子和电子都可以通过不同的过程发射出伽马射线带,但只有探测到强子伽马射线发射才能探测到宇宙射线的加速。特别是,由于克莱因-西名在最高能量下抑制了逆康普顿辐射,探测到100 TeV以上的伽马射线辐射有望为PeV强子的加速提供有力的证据。然而,LHAASO合作发表的最新结果显示,存在几个可能与PWNe有关的PeV源,众所周知的轻子工厂(例如蟹状星云)。因此,在PeV能量下的伽马射线探测可能不再是强子加速的最终证据。然而,LHAASO有限的角分辨率使得关联不确定,需要更详细和更深入的研究。在这方面,应科院的微型阵列以其前所未有的灵敏度和E>10 TeV的角分辨率,不仅可以扩展候选宇宙线工厂的伽马射线谱,还可以帮助区分PWNe和其他LHAASO源的发射区域,从而揭示最高能量发射的本质。
2023-02-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Hard X-ray emission from the eastern jet of SS 433 powering the W50 `Manatee' nebula: Evidence for particle re-acceleration
我们提出了一个宽带X射线研究的W50(“海牛星云”),复杂的区域供电的微类星体SS 433,提供了一个测试台的几个重要的天体物理过程。W50星云,银河系PeVatron候选者,被归类为超新星遗迹,但有一个不寻常的双叶形态,可能与SS 433的喷流有关。利用NuSTAR、XMM-牛顿和钱德拉对W50内东叶的观测,我们探测到了$\sim$ 30 keV的硬非热X射线发射,它起源于位于$\lesssim$ 18 $^{\prime}$的几弧分大小的多节区(“头部”)(29秒差距的距离为5.5千秒差距)东的SS 433,并限制其光子指数为1.58 $\pm$ 0.05(0.5-30千电子伏波段)。该指数向东逐渐变陡到射电“耳”,在那里热软X射线发射与温度$kT$ $\sim$ 0.2 keV占主导地位。硬X射线结标记了射流内加速点的位置,并需要$\gtrsim$ 12 $μ$ G量级的均分磁场。从“头”区域的异常硬的光谱指数挑战经典的粒子加速过程,并指出粒子注入和再加速在亚相对论SS 433喷流,如在耀变体和脉冲星风星云。
2022-07-01 astro-ph.HE
A broadband X-ray study of the Rabbit pulsar wind nebula powered by PSR J1418-6058
我们报告的宽带X射线特性的兔子脉冲星风星云(PWN)与脉冲星PSR J1418-6058使用档案钱德拉和XMM-牛顿数据,和一个新的NuSTAR观测。NuSTAR数据超过10千电子伏,使我们能够检测到110毫秒的脉冲星的自旋周期,其硬X射线脉冲轮廓的特征,并解决硬X射线发射的PWN后,从脉冲星和其他重叠的点源去除污染。扩展的PWN被检测到$\sim$ 20千电子伏,并很好地描述了一个幂律模型与光子指数$Γ\approx$ 2。PWN的形状并不随能量而显著变化,其X射线光谱也没有显示出远离脉冲星的明显软化迹象。我们模拟了X射线谱的空间分布和射电到TeV波段的宽带谱能量分布,以推断PWN的物理性质。我们发现,低磁场强度($B\sim 10$ $μ$ G)和有效扩散($D\sim 10^{27}$ cm $^2$ s $^{-1}$)的模型符合PWN数据。扩展硬X射线和TeV发射,分别与同步辐射和相对论电子的逆康普顿散射,表明粒子被加速到非常高的能量($\gtrsim500$ TeV),表明兔子PWN是银河系PeVatron候选者。
2023-02-07 astro-ph.HE
VERITAS Observations of Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae in the Fermi Era
超新星遗迹(SNRs)是解释膝盖以下约10 ^15 eV的宇宙射线通量的最有力的候选者之一。脉冲星风星云(PWNe)是由年轻的高能恒星旋转而产生的同步加速器星云,是最多的VHE伽马射线源之一。在GeV和TeV波段的伽马射线研究探测SNRs和PWNe中高能粒子的性质(离子与电子)、产生和扩散。对于在GeV和TeV波段都可见的源,例如IC 443,可以在前所未有的能量范围内研究伽马射线的空间和光谱分布。本报告将回顾最近的VERITAS结果,包括仙后座A,IC 443,PSR J1930+1852和SNR G106.3+2.7/Boomerang区域的研究,并讨论在费米和VHE伽马射线波段的SNR和PWNe的互补研究的前景。
2009-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
A multi-wavelength investigation of PSR J2229+6114 and its pulsar wind nebula in the radio, X-ray, and gamma-ray bands
本研究通过多波段观测数据对PSR J2229+6114及其回力镖PWN开展研究,修正了该PWN的磁场与距离参数,证实其曾被超新星遗迹反向激波压缩后正重新膨胀,为G106.3+2.7作为PeVatron候选体的研究提供了新约束。
2023-10-06 astro-ph.HE
A Self-Consistent Model of the Ultra High-Energy Gamma-Ray Emission of Pulsar Wind Nebulae: Insights from LHAASO and ATNF Catalogs
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);APC, Université Paris Cité, CNRS/IN2P3, CEA/IRFU, Observatoire de Paris(巴黎西岱大学 APC 实验室)
本文基于LHAASO和ATNF目录,提出自洽模型解释脉冲星风云超高能伽马射线发射,发现其主要贡献于源成分而非弥散成分。
2025-11-25 astro-ph.HE
Neutrino Observations of LHAASO Sources: Present Constraints and Future Prospects
大型高空空气簇射天文台(LHAASO)观测到了十几个100 TeV以上的γ射线源,它们可能是PeVatron的强候选者。中微子观测对于诊断伽马射线辐射过程是强子还是轻子至关重要。我们使用贝叶斯方法分析了十年(2008-2018年)的IceCube数据,从而限制了LHAASO源的强子伽马射线发射。目前的中微子数据表明,蟹状星云的强子γ射线通量低于90%C. L.的观测γ射线通量。并且贡献小于86%,这不利于几十TeV以下的伽马射线的强子起源。对于其他LHAASO源,目前的中微子观测不能对γ射线辐射过程施加有用的约束。我们考虑了源扩展的不确定性:强子伽马射线通量的上限倾向于随着扩展而增加;以及一些源,即,LHAASO J2032+4102、LHAASO J1929+1745和LHAASO J1908+0621在延伸<0.6度时显示出相对高的中微子信号统计显著性。最后,我们估计了未来的中微子望远镜的LHAASO源的观测结果。如果LHAASO观测到的PeV伽马射线是强子起源的,蟹状星云可能在3-sigma C.L.的100 TeV以上被探测到。在20年内由一个有效面积是冰立方30倍的中微子探测器。
2022-05-12 astro-ph.HE
TeV Analysis of a Source Rich Region with HAWC Observatory: Is HESS J1809-193 a Potential Hadronic PeVatron?
本研究利用HAWC天文台2398天数据系统分析HESS J1809-193天区,分辨出最高能量达210TeV的无截断延展辐射,通过多波段建模发现轻子与轻强子模型均能解释观测结果,为判断其是否为强子型PeVatron提供了新观测约束。
2024-07-11 astro-ph.HE hep-ex
The first proper motion measurement of the acceleration regions in the large-scale jets of SS 433 powering the W50 nebula
本研究利用 Chandra 数据对 SS 433/W50 系统喷流中的 X 射线节点进行约 20 年的首次自行测量,未发现显著移动,表明存在驻立再汇聚激波,支持高效粒子加速至 PeV 能量。
2025-10-07 astro-ph.HE
Dissecting the emission from LHAASO J0341+5258: implications for future multi-wavelength observations
本研究提出唯象模型解释未识别超高能伽马射线源 LHAASO J0341+5258 的辐射,通过分析 15 年 Fermi-LAT 数据寻找其 GeV 对应体,并结合强子与轻子辐射模型拟合多波段光谱能量分布,为未来观测提供预测。
2023-09-09 astro-ph.HE
Revision of the GeV $γ$-ray Emission in the Region of HESS J1813-178 with Fermi-LAT
本研究利用 Fermi-LAT 14年数据分析 HESS J1813-178 区域,发现三个不同谱源,其中硬源与 TeV 辐射空间和谱型一致,探讨了 SNR、PWN 和 YSC 三种起源,指出其质子能量达几百 TeV,是潜在的 PeVatron。
2024-02-19 astro-ph.HE
An Enigmatic PeVatron in an Area around HII Region G35.6$-$0.5
Key Laboratory of Particle Astrophysics & Experimental Physics Division & Computing Center, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Max-Planck-Institut for Nuclear Physics(马克斯·普朗克核物理研究所);School of Physical Science and Technology & School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学物理科学与技术学院与信息科学与技术学院);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Center for Astrophysics, Guangzhou University(广州大学天体物理中心)
研究发现HII区域G35.6$-$0.5附近存在一个PeV加速器,通过分析γ射线辐射和分子云数据,提出可能的强子模型解释
2026-01-06 astro-ph.HE
Unveiling the nature of the unidentified gamma-ray sources 4FGL J1908.6+0915e, HESS J1907+089/HOTS J1907+091, and 3HWC J1907+085 in the sky region of the magnetar SGR 1900+14
超新星遗迹(SNRs),恒星形成区(SFR)和脉冲星风星云(PWNe)是银河系PeVatron的主要候选者。从这些源发射的非热高能(HE,$\varepsilon>100 \textrm{ MeV}$)和极高能(VHE,$\varepsilon>100 \textrm{ GeV}$)$γ$射线应该是加速过程的一个有希望的表现。我们研究了从磁星SGR 1900+14的天空区域发射的HE和VHE PDMATHAMO射线作为宇宙射线在上述源中加速的特征的可能性。为此,我们模拟了来自扩展的费米-LAT HE源4FGL J1908.6+ 0915 e、扩展的VHE H.E.S.S.候选源HOTS J1907+091和点状HAWC TeV源3 HWC J1907+085,它们在空间上与SNR G42.8+0.6,磁星SGR 1900+14和恒星形成区W 49 A重合。模拟在强子和轻子模型内进行。我们发现,从磁星SGR 1900+14区域观测到的$γ$射线发射,原则上可以包括来自所有三种类型(可能混淆)源的不同强度的贡献。详细考虑的情况下,一个磁铁连接,但仍然未检测到的SNR和PWN是最有前途的,但有一个严重的要求辐射CR粒子的能量储备-的顺序为$10^{51}d_{\textrm{10kpc}}^{2}$ erg的源在距离$d\sim 10$ kpc。这种能量储备可以由磁星相关的超新星和/或磁…
2022-06-01 astro-ph.HE
Peta-electron volt gamma-ray emission from the Crab Nebula
蟹状星云脉冲星和周围的星云由脉冲星的旋转能量通过相对论性电子-正电子风的形成和终止提供动力,是一个明亮的伽马射线源,携带着关于这个复杂的聚集体的关键信息。我们报告探测到的$γ$ -射线的光谱显示出逐渐陡峭的三个能源十年,从$5\times 10^{-4}$到$1.1$ petaelectronvolt(PeV)。超高能光子表现出PeV电子加速器(pevatron)的存在,其加速率超过绝对理论极限的15%。假设非脉冲$γ$ -射线产生于脉冲星风的终止,我们约束pevatron的大小,在$0.025$和$0.1$ pc之间,以及磁场$\approx 110 μ$ G。PeV电子的产生率,$2.5 \times 10^{36}$ erg $\rm s^{-1}$,占脉冲星自旋下降光度的0.5%,尽管我们不排除PeV质子对产生最高能量$γ$射线的不可忽略的贡献。
2021-11-12 astro-ph.HE
Exploring the hadronic origin of LHAASO J1908+0621
大型高空空气簇射天文台(LHAASO)最近的观测为观测探测银河系中的PeVatron铺平了道路,从而彻底改变了$γ$射线天体物理学领域。本文研究了一个这样的源,LHAASO J1908+0621,并探讨了多TeV $γ$射线发射的起源从这个源。一颗中年射电超新星遗迹SNR G40.5-0.5和一颗GeV脉冲星PSR J1907+0602与LHAASO J1908+0621同空间。密集的分子云也被发现与SNR G40.5-0.5相关。我们解释了从LHAASO J1908+0621方向观测到的多TeV $γ$射线发射,通过从SNR激波阵面逃逸的加速质子与致密分子云内部的冷质子之间的强子相互作用,以及与脉冲星J1907+0602相关的脉冲星风星云(PWN)的轻子发射。此外,我们解释了较低的能量$γ$射线发射考虑辐射冷却的电子逃脱SNR G40.5-0.5。最后,我们用组合的轻强子方案解释了LHAASO J1908+0621的多波长光谱能量分布。虽然还不显著,但中微子发射的ICECUBE热点在空间上与LHAASO J1908+0621相关,表明可能有强子贡献。在本文中,我们表明,如果强子成分存在于LHAASO J1908+0621,那么第二代ICECUBE天文台将检测到中微子从这个来源。
2022-05-04 astro-ph.HE
LHAASO J1849$-$0002: A Hybrid Lepto-Hadronic Interpretation of PeV Gamma-Ray Emission
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Center for Astro-Particle Physics, University of Johannesburg(约翰内斯堡大学天体粒子物理中心)
针对LHAASO观测到的PWN J1849-0001的PeV伽马射线,提出轻子-强子混合模型,结合逆康普顿散射和强子相互作用,成功解释全波段能谱,支持演化PWN作为银河PeVatron。
2026-09-22 astro-ph.HE
Revisiting the XMM-Newton Observations of the Galactic Microquasar SS 433: Implications for the Origin of the Ultrahigh-Energy Emission Detected by LHAASO
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education(南京大学现代天体学与天体物理教育部重点实验室);Tianfu Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本研究通过重新分析XMM-牛顿对SS 433的观测,探讨LHAASO探测到的超高能γ射线起源,发现喷流基部硬电子成分或可解释该辐射,但磁场剖面及喷流内额外粒子过程影响结论。
2026-08-05 astro-ph.HE
Observation of gamma rays up to 320 TeV from the middle-aged TeV pulsar wind nebula HESS J1849$-$000
该研究利用西藏空气簇射与μ子阵列探测HESS J1849$-$000,首次测得40–320 TeV幂律能谱,并通过轻子与强子模型指出其可能是新的银河系PeVatron候选体。
2023-08-26 astro-ph.HE
Multi-wavelength study of the galactic PeVatron candidate LHAASO J2108+5157
该研究通过XMM-Newton、LST-1和Fermi-LAT多波段观测,表征了未识别UHE源LHAASO J2108+5157,发现硬谱轻子或强子辐射证据,并约束了其PWN/TeV晕或SNR激波逃逸起源。
2023-03-16 astro-ph.HE
Testing the Molecular Cloud Paradigm for Ultra-High-Energy Gamma Ray Emission from the Direction of SNR G106.3+2.7
本研究利用 HAWC 2565 天数据和多源最大似然拟合分析 SNR G106.3+2.7,发现其辐射超过100 TeV,并结合分子云模板支持超高能伽马射线的纯强子起源。
2024-09-12 astro-ph.HE
The Western Jet of SS 433/W50: Hard X-ray Emission, Spectral Evolution, and Comparison to the Eastern Jet
University of Manitoba(曼尼托巴大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);Tianfu Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心);Columbia Astrophysics Laboratory(哥伦比亚天体物理实验室);University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所)
利用 NuSTAR 和 XMM-Newton 观测,在 W50 西瓣检测到高达 30 keV 的硬非热 X 射线发射,源自“头部”区域,具有硬光子指数 1.55,并呈现远离 SS 433 的谱变陡,与东瓣对称,支持喷流驱动起源。
2026-06-05 astro-ph.HE
Searches for Neutrinos from LHAASO ultra-high-energy γ-ray sources using the IceCube Neutrino Observatory
银河系PeVatron是银河系的来源,理论上可以加速宇宙射线达到PeV的能量。加速后的宇宙射线预计会与附近的环境气体或星际介质发生强子相互作用,产生γ射线和中微子。最近,大型高空空气簇射天文台(LHAASO)确定了12个发射超过100 TeV的γ射线源,使它们成为PeV宇宙射线加速器(PeVatrons)的候选者。虽然在这些高能量下,克莱因-西名效应抑制了银河系源的指数轻子发射,但中微子发射的证据将毫不含糊地证实强子加速。在这里,我们提出了从这些γ射线源的中微子搜索和堆叠搜索的结果测试多余的中微子发射从所有12个源,以及它们的超新星遗迹和脉冲星风星云的子目录与11年的跟踪事件从冰立方中微子天文台。在此基础上,我们对蟹状星云和LHAASOJ 2226 +6057的强子过程产生的γ射线通量进行了限制。
2022-11-25 astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Gamma-Ray Astronomy
本文介绍超高能γ射线天文学的发展现状,阐述其探测原理、对识别强子辐射源与追溯宇宙线起源的意义,以及蟹状星云的相关观测发现与广延空气簇射技术的应用价值。
2023-10-03 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The observation of the Crab Nebula with LHAASO-KM2A for the performance study
作为大型高空空气簇射天文台(LHAASO)的子阵列,KM 2A主要设计用于覆盖北部天空的大部分区域,以寻找能量超过10 TeV的伽马射线源。尽管探测器建设仍在进行中,但自2019年底以来,KM 2A阵列的一半已经稳定运行。本文介绍了KM 2A的数据分析流程和首次对蟹状星云的观测,蟹状星云是甚高能伽玛射线天文学的标准烛光。我们通过分析2019年12月至2020年5月期间136天的KM 2A数据,在10 $-$ 100 TeV和$>$ 100 TeV的能量范围内检测到来自蟹状星云的伽马射线信号。通过观测,我们测试了探测器的性能,包括角分辨率,指向精度和宇宙线背景抑制能力。蟹状星云的能谱在10-250 TeV的能量范围内符合一个单一的幂律函数dN/dE =(1.13 $\pm$ 0.05 $_{stat}$ $\pm$ 0.08 $_{sys}$)$\times$ 10 $^{-14}$ $\cdot$(E/20 TeV)$^{-3.09\pm0.06_{stat}\pm0.02_{sys}}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ TeV $^{-1}$。这与其他实验的测量结果一致。这为0.1 PeV以上的伽马射线天文学打开了一个新的窗口,通过它可以发现超高能伽马射线的新现象,如宇宙PeVatron。
2020-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Characterising the VHE diffuse emission in the central 200 parsecs of our Galaxy with H.E.S.S
H.E.S.S.在银河系中心200 pc观测到的弥散甚高能(VHE,> 100 GeV)伽马射线发射。的发现,遵循致密物质分布在中央分子区(CMZ)的纵向距离约130 pc的银河系中心(GC),在那里的流量迅速减少。最近的敏感性高血压。分析显示,宇宙射线(CR)密度分布随着到中心的距离而下降,使数据与GC的稳定宇宙PeVatron兼容。在本文中,我们扩展这种分析,以获得第一次详细的表征与物质的相关性,并寻找额外的功能和个人的伽玛射线源在内部200 pc。利用250个小时的高血压。数据和改进的分析技术,我们进行了详细的形态学研究的扩散VHE发射观察到的GC脊和重建其总光谱。我们发现,与致密物质相关的发射覆盖了整个CMZ,其通量约为总漫射发射通量的一半。我们还检测到一些发射在较高的纬度可能产生的强子碰撞的CR在较低密度的区域的GC星际介质。我们检测到一个额外的发射组件集中在GC和延伸超过约15 pc,这是一致的存在一个强大的CR密度梯度,并确认存在一个CR加速器在我们的银河系的中心。我们发现,全脊漫发射的光谱是兼容的与以前来自中心区域,这表明一个单一的人口的粒子填充整个CMZ。最后,我们报告了在GC射电弧附近发现的VHE伽马射线源,并认为它是由脉冲星风星云候选者G0.13-0.11产生的。
2017-06-14 astro-ph.HE
The Extended Ultrahigh-energy Gamma-Ray Emission in the Vicinity of PSR J2238+5903
对TeV伽马射线源LHAASO J2238+5900分析,基于LHAASO数据,其与脉冲星PSR J2238+5903空间重合且显著扩展,光谱有幂律特征及截止能量,在100 TeV以上有强信号,发射与PWN情景相符,扩展尺寸或因电子-正电子对逃逸致晕解释。
2026-11-09 astro-ph.HE