Calorimetry of Active Galactic Nucleus jets: testing plasma composition in Cygnus A
通过比较总压（$P$）与茧中电子和质子的分压，研究了活动星系核喷流的等离子体成分。通过对膨胀茧的动力学分析，估算了总压力。我们确定的平均动能每个粒子的粒子能量分布的几个代表性的情况下，如一个和两个温度的热等离子体和非热电子通过评估的总动能的射流到茧等离子体的内能的耗散。茧中的总电子/正电子（$n_{\pm}$）的数密度被限制通过使用来自热点的粒子供应和来自射电瓣的热韧致辐射的缺乏。通过将$P$、$n_{\pm}$和粒子能量代入状态方程，可以约束茧中质子的数密度（$n_{p}$）和压强（$P_{p}$）。将这种方法应用于天鹅座A，我们发现（i）电子/正电子（$e^{\pm}$）对在数量密度方面总是占主导地位，但是（ii）"$e^{\pm}$支撑的茧（即，$P_{\pm} >P_{p}$）"或"质子支持的一种（即，$P_{\pm} <P_{p}$）"是可能的。
2012-04-16 astro-ph.HE
Identification of the TeV Gamma-ray Source ARGO J2031+4157 with the Cygnus Cocoon
扩展TeV伽马射线源ARGO J2031 + 4157（或MGRO J2031 + 41）与$Fermi$-LAT在天鹅座超级气泡中发现的GeV能量的天鹅座茧位置一致。利用2007年11月至2013年1月的ARGO-YBJ数据，对ARGOJ2031 + 4157的角展和能谱进行了重新分析。在减去重叠TeV源的贡献之后，ARGO-YBJ过量图在$10^{\circ}\times 10^{\circ}$的正方形区域中用二维高斯函数拟合，发现源扩展$σ_{ext}$ = 1 $^{\circ}$.8 $\pm$ 0 $^{\circ}$.5。观测到的微分能谱是能量范围为0.2 - 10 TeV的$dN/dE =(2.5\pm0.4) \times 10^{-11}(E/1 TeV)^{-2.6\pm0.3}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$ TeV $^{-1}$。角伸展与$Fermi$-LAT测量的天鹅座茧一致，并且光谱也显示出与1 - 100 GeV能量范围内测量的光谱有很好的联系。这些特征表明，ARGO J2031 + 4157在TeV能量下是天鹅座茧的对应物。天鹅座茧位于天鹅座X的恒星形成区域，被解释为与天鹅座超级气泡有关的新加速宇宙射线的茧。与超新星遗迹的光谱相似性表明，超级气泡内的粒子加速度与SNR相似。从1 GeV到10 TeV的光谱测量允许第一次确定潜在粒子分…
2014-06-25 astro-ph.HE
Suzaku Observation of the Fermi Cygnus Cocoon: Search for a Signature of Young Cosmic-Ray Electrons
银河系宇宙射线的起源仍然没有得到证实，但在恒星形成区发现了有希望的候选源。我们报告了一系列的X射线观测，与朱雀，对附近的恒星形成区的天鹅座X。他们的目标是比较费米LAT揭示的硬宇宙射线的$γ$射线茧上和外的漫射X射线发射。在排除点源和小尺度结构并扣除非X射线和宇宙X射线背景后，发现2- 10 ~keV的X射线强度分布随银河系纬度的增加而单调下降。这表明朱雀号探测到的大部分延伸辐射都来自银河脊。在两次观测中，我们导出了γ射线茧在2- 10 keV范围内X射线发射的$3.4 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$和$1.3 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$的上限。这些限制排除了能量在50 TeV以上的宇宙射线电子的存在，其通量水平能够解释伽马射线谱。它们与在伽马射线中观察到的TeV附近的发射截止相一致。本文还讨论了银河脊和局部弥散X射线的性质。
2015-02-04 astro-ph.HE
Limits on Leptonic TeV Emission from the Cygnus Cocoon with Swift-XRT
本文利用 Swift-XRT 对天鹅座茧状星云 11 个天区的 X 射线观测给出通量上限，从而约束逆康普顿轻子模型对 1 TeV γ 射线的贡献不超过四分之一。
2022-11-14 astro-ph.HE
The Cocoon Shocks of Cygnus A: Pressures and Their Implications for the Jets and Lobes
我们使用2.0毫秒的钱德拉观测研究天鹅座A的茧激波及其叶和喷流的一些影响。测得的激波马赫数在茧周围的范围为1.18-1.66。我们估计总爆发能量为$\simeq 4.7\times10^{60}\rm\ erg$，年龄为$\simeq 2 \times 10^{7}\rm\ yr$。发现平均激波后压力为$8.6 \pm 0.3 \times 10^{-10}\rm\ erg\ cm^{-3}$，这与由X射线谱确定的射电瓣和激波之间的压缩气体薄边缘的平均压力一致。然而，$\simeq 20\%$发现西瓣的平均边缘压力低于东瓣。从同步加速器自康普顿模型对热点A和D的压力估计表明，每个射流施加的冲压压力$\gtrsim$是其静压的3倍，这与热点随时间在茧激波上移动的位置一致。一个稳定的，一维的流动模型被用来估计射流特性，发现温和的相对论性流速在允许的参数范围内。模型中的射流进行了一个可忽略不计的流量的静止质量与所观察到的属性的射流和热点是一致的。这有利于轻喷流，意味着动能和动量通量主要由喷流等离子体的内能而不是其静止质量携带。
2018-02-27 astro-ph.HE
The X-ray Ribs Within the Cocoon Shock of Cygnus A
我们使用新的和档案钱德拉观测天鹅座A，共$\sim$ 1.9 Ms，调查的分布和温度结构的气体躺在预测范围内的茧冲击，并表现出肋状结构。我们确认，X射线主要是由热发射的平均温度约为4千电子伏，并发现了一个不对称的温度梯度，与西南部的气体冷却器比其余的高达2千电子伏。压力估计表明，气体是一个位于茧内的单一起源的相干结构，质量约为$2\times10^{10} M_{\odot}$。我们的结论是，气体是碎片造成的冷核心的天鹅座A集群解体后，在目前的活动时代的早期阶段的喷流通过。4keV的气体现在位于较热的茧状边缘的中心内表面上。温度梯度可能是由于在当前无线电活动开启时，星团核心中心与天鹅座A宿主星系之间的偏移造成的。
2018-02-26 astro-ph.GA 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
Interaction of Cygnus A with its environment
天鹅座A是距离我们最近的真正强大的射电星系，它位于一个巨大的星系团的中心。钱德拉X射线观测揭示了它的茧状激波，射电叶腔和X射线喷流，这是在这里讨论。有人认为，从茧冲击的外部区域的X射线发射是非热的。X射线喷流最好解释为同步辐射，这表明它们而不是射电喷流是从原子核到热点的能量流的路径。在这种情况下，一个模型显示，喷流是非相对论性的，每年携带超过一个太阳质量。
2015-02-17 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
Gamma-Ray Puzzles in Cygnus X: Implications for High-Energy Neutrinos
天鹅座X区域包含巨大的分子云复合体和大量的大质量年轻恒星。Milagro和Fermi在天鹅座X中发现了空间扩展的硬伽马射线辐射，这表明天鹅座X也是高能银河中微子的潜在来源。在这里，我们调整我们的单区模型的宇宙射线相互作用的中央分子区的星爆星系中使用的天鹅座X。我们计算的潜在中微子通量对应的硬伽马射线发射的“天鹅茧”和软，弥漫的星际伽马射线发射。我们检查我们的结果进行比较，对费米星际发射模型和Milagro，ARGO-YBJ，HAWC观测相应的伽马射线发射。将我们的结果与最近的冰立方分析和当前的灵敏度极限进行比较，我们发现，只要强子相互作用发生在足够高的能量下，从茧中发射的中微子具有足够大的通量，它可以被检测到。来自天鹅座X的高能中微子将提供直接证据，证明银河系圆盘中存在尚未确认的PeV能量加速器。
2017-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Origin of Galactic sub-PeV diffuse gamma-ray emission: Constraints from high-energy neutrino observations
最近，西藏大气簇射阵列和μ子探测器阵列（西藏AS+MD阵列）在银盘中发现了含$0.1\,{\rm PeV}<E_γ<1\,\rm PeV$的弥散γ射线。虽然测得的子PeV通量可能是兼容的强子起源在传统的银河宇宙线传播模型，我们发现，它是在可能的紧张局势与非检测银河中微子发射的冰立方中微子望远镜。我们进一步发现，存在一个额外的宇宙线成分的相对硬的频谱，这可能是有关的天鹅座茧区和其他PeV宇宙射线源在银河系盘，将缓解紧张。这种情况意味着在天鹅座地区存在一个极端的加速器，无论是质子或电子超过PeV，并预测天鹅座茧的伽马射线光谱的延续高达1 PeV，可能硬化超过$\sim 30-100\,$ TeV。
2021-06-01 astro-ph.HE
Spectral and Energy Morphology Analysis Study of HAWC J2031+415
天鹅座茧区域是一个复杂的区域，包含一个在TeV能量范围内突出的OB星团。位于这个区域的是3HWC J2031+415，一个重要的TeV伽马射线源，其发射可能与两个组成部分有关，天鹅座OB2星团和脉冲星风星云（PWN）。在这项工作中，提出了几种建模方法，以最好地描述排放。这些模型解开被认为是从茧排放和隔离的可能PWN排放的组件。我将提出几个光谱模型来描述可能PWN的排放使用的最新数据集从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台。此外，我将提出一个能量形态的研究3HWC J2031+415的PWN组件在不同的能带。
2021-07-30 astro-ph.HE
Correlated GeV-TeV Gamma-Ray Emission from Extended Sources in the Cygnus Region
我们银河系的天鹅座臂是一个源丰富和复杂的区域，拥有多种伽马射线源类型，如脉冲星风星云（PWN），超新星遗迹，双星系统和星团。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台自2015年以来一直在收集数据，并报告了天鹅座地区的五个来源。其他一些仪器也观测到该区域的伽马射线源。例如，费米-LAT发现了GeV能量的伽马射线发射，这是由于一个新加速的宇宙射线茧，它与几个TeV伽马射线观测站看到的已知PWN TeV 2032+4130位于同一位置。TeV J2032+4130很可能是由脉冲星PSR J2032+4127提供动力，基于VERITAS报告的多波长观测和不对称形态。HAWC数据的研究将提供更多的信息，关于形态，发射起源，以及与GeV的发射的相关性。本报告将讨论对HAWC仪器和费米-LAT收集的数据的分析，以及所获得的结果，以提供对天鹅座茧在五十年的能量范围内的更深入的了解。
2017-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrino signal from Cygnus region of the Milky Way
本研究利用十年IceCube数据，发现天鹅座区域中微子超出，证实其高能发射的强子起源，通量与HAWC和LHAASO观测到的多TeV伽马射线相当。
2024-07-19 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
Extended Gamma-ray Emission from the G25.0+0.0 Region: A Star Forming Region Powered by the Newly Found OB Association?
我们报告了费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）的扩展$γ$射线发射的研究，这很可能是我们银河系恒星形成区（SFR）的$γ$射线探测的第二种情况。LAT源位于G25区，$(l, b) = (25.0^{\circ}, 0.0^{\circ})$周围的$1.7^{\circ} \times 2.1^{\circ}$。发现$γ$射线辐射由两个扩展源和一个点状源组成。扩展源具有大约$1.4^{\circ} \times 0.6^{\circ}$的类似大小。$\sim 0.4^{\circ}$直径为1的子区域的光子指数为$Γ= 1.53 \pm 0.15$，在空间上与HESS J1837 $-$ 069重合，可能是一个脉冲星风星云。扩展源的其他部分具有$Γ= 2.1 \pm 0.2$的光子指数，而没有显著的光谱曲率。鉴于它们的空间和光谱特性，它们与其他波长的光源没有明确的联系。它们的$γ$射线特性与天鹅座茧状SFR相似，天鹅座茧状SFR是银河系中唯一确定的SFR的$γ$射线探测。事实上，我们在G25中发现了原子和分子气体的气泡状结构，这可能是由假定的OB协会/集群产生的。$γ$射线的发射区域似乎局限在气泡状结构中;在天鹅座茧中也发现了类似的特性。此外，利用XMM-牛顿的观测，我们在G25区域发现了一个候选的年轻大质量OB星协/星团G25.18+0.26。我们认为G25中的扩展$γ…
2017-04-20 astro-ph.HE
Hydrodynamic Simulations of a Relativistic Jet Interacting with the Intracluster Medium: Application to Cygnus A
Fanaroff-Riley II类射电星系天鹅座A的喷流产生射电发射、X射线空腔、茧状激波和X射线热点，喷流与ICM相互作用。一个热点周围有一个独特的“洞”特征，表现为X射线发射的缺陷。我们使用相对论流体动力学模拟的准直射流相互作用与倾斜的界面之间的瓣和集群等离子体建模的基本过程，可能会导致这样的功能。我们发现，喷流反射的接口到一个广泛的，湍流返回到瓣，这是由气体剥离的接口在第一次和从集群内介质本身在以后的时间。我们制作了ICM、热点和反射喷流的X射线发射的简单模型，以表明在天鹅座A中看到的热点周围的发射孔可能是由观察者看到的反射喷流的发射的多普勒去增强产生的，观察者的视线几乎沿着出射物质的轴线。
2023-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Late Engine Activity in Neutron Star Mergers and Its Cocoon: An Alternative Scenario for the Blue Kilonova
本研究针对GW170817中早期蓝千新星的起源难题，通过解析建模研究中子星并合晚期喷流在抛射物中的传播，发现晚期喷流加热的包层辐射可解释蓝千新星，并估算了相关探测率，为中子星并合研究提供了新的电磁探测途径。
2024-01-26 astro-ph.HE
The late jet in gamma-ray bursts and its interactions with a supernova ejecta and a cocoon
在伽马射线暴（GRB）的X射线余辉中观察到的晚期X射线耀斑表明，在爆发后的几分钟到几小时内，中央发动机活动较晚。几个明确证实的超新星与附近长伽玛暴关联的案例意味着伴随的超新星样成分可能是所有长伽玛暴事件的共同特征。这些促使我们研究一个晚喷流的相互作用，负责一个X射线耀斑，在一个恒星爆炸的各种组件，负责一个伽玛射线暴。这些组成部分包括超新星壳状喷出物，以及产生GRB的主喷流本身穿过祖星传播时产生的茧。我们发现，晚期喷流与超新星喷出物之间的相互作用可能会产生持续约10 s的发光（高达10^49 erg s^-1）热X射线瞬变。后期喷流和茧之间的相互作用产生同步自吸收非热发射，与观察到的峰值X射线通量密度从0.001微焦耳至1毫焦耳在1千电子伏和峰值光通量密度从0.01微焦耳至0.1焦耳（红移z= 2）。后期射流-蚕茧相互作用产生的光变曲线具有非常小的脉宽-时间比，Δt / t \approx 0.01 - 0.5，其中t是自爆发触发以来的脉冲峰值时间。在当前和未来的观测中识别这些特征将为GRB祖星的研究开辟一个新的前沿。
2010-01-12 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission toward the massive star-forming region, W40
我们报告了在年轻恒星形成区W 40探测到高能γ射线信号。利用费米大天区望远镜（Fermi-LAT）10年的Pass 8数据，我们提取了一个扩展的伽马射线过剩区域，其显著性约为18 σ。辐射具有光子指数为2.49 +/- 0.01的光谱。电离气体含量的空间相关性有利于γ射线发射的强子起源。伽马射线产生区的宇宙射线（CR）质子总能量估计为10^47尔格。然而，这可能是局部加速器（可能是大质量恒星）在整个系统寿命期间释放的宇宙射线（CR）总能量的一小部分。如果是这样的话，W 40，以及早期从天鹅座茧、韦斯特隆德1、韦斯特隆德2、NGC 3603和30 Dor C探测到的伽马射线，支持了年轻星团是有效的CR工厂的假设。这一结果的独特之处在于，伽马射线发射是第一次从星团本身而不是从周围的“茧”中探测到的。
2020-06-03 astro-ph.HE
Radio emission from the cocoon of a GRB jet: implications for relativistic supernovae and off-axis GRB emission
相对论性超新星是Ic型超新星的一个子类。他们的非热，无线电发射显着不同，从常规的Ic型超新星，因为他们有一个快速的膨胀速度（与速度$\sim$ 0.6-0.8 c），这不能解释一个“标准”，球形SN爆炸，但主张一个快速发展，温和的相对论喷出物与SN。本文计算了伽马射线暴长喷流（GRB）的茧层发射的同步辐射。结果表明，膨胀茧的能量和速度，以及射电非热光变曲线和光谱与相对论SNe中观测到的一致。因此，这一事件的无线电发射不是来自SN激波阵面，而是来自GRB喷流通过祖星产生的温和相对论茧。我们还表明，茧射电辐射占主导地位的伽玛射线暴辐射在早期的离轴，和流量可以在较晚的时候与轴上伽玛射线暴相比，如果茧的能量至少是可比的伽玛射线暴能量。
2018-07-31 astro-ph.HE
Late-Time X-ray Observations of the Transient Source Cygnus A-2
我们研究钱德拉观测强大的Fanaroff-Riley II类（FR II）射电星系天鹅座A的X射线对应的无线电瞬态天鹅座A-2，首次发现于2011年。观测是使用高分辨率照相机（HRC）仪器，以空间分辨天鹅座A-2和中央活动星系核（AGN）在0.42角秒的分离。生成发射区域的模拟图像，并且提取感兴趣区域的径向轮廓。模拟和观测结果之间的比较表明，在$1.04 \times 10^{-12}\rm\,erg\,cm^{-2}\,s^{-1}$的0.5-7.0 keV通量上限或$8.6\times 10^{42}\rm\,erg\,s^{-1}$的静止帧2-10 keV光度下，没有X射线探测到天鹅座A-2。我们估计天鹅座A-2的黑洞质量的基础上，我们的X射线通量限制，并发现它是一致的耀斑黑洞，而不是一个稳定的吸积源。HRC观测结果还与2016-2017年的ACIS档案数据进行了比较，AGN复合体的整体形态和通量极限在两个数据集之间一致。这种一致性是尽管堆积效应在ACIS这是以前被认为是偏见的活动星系核的观测形态。数据集之间的协议证明了利用天鹅座A的钱德拉档案数据以前所未有的精度分析其活动星系核的可行性。
2022-02-14 astro-ph.HE
The Fermi-LAT view of cosmic rays and interstellar gas in the Cygnus region: a not so special spot of the Local Arm
天鹅座地区的主机最显眼的恒星形成区域靠近太阳，嵌入在一个巨大的复杂的分子云在本地手臂。我们提出了一个分析的费米-LAT观测天鹅座打算探测宇宙射线和星际物质的内容。根据伽马射线数据，我们估计在距离1.4 kpc的复合体中，星际气体的总质量为（8 + 5 - 1）x 10^6太阳质量。来自原子气体的伽马射线发射支持来自无线电吸收/发射对的平均HI自旋温度，以估计其柱密度。在大质量天鹅座复合体中得出的X（CO）= N（H2）/W（CO）比值与其他LAT对本地和英仙座臂云的估计一致。暗气体的质量，逃脱HI和CO观测，但被尘埃和伽马射线追踪，占总量的10%。我们发现，在0.1 - 100 GeV能带中，每个星际H原子的平均γ射线发射率与本地臂其他部分的测量结果非常一致。尽管天鹅座存在潜在的加速器，而且与太阳系相比，天鹅座的星际密度要大得多，但沿着本星系臂，平均超过几百秒差距的射线密度和光谱是相当均匀的它们的宇宙射线数量在这样的尺度上是相似的。
2011-10-31 astro-ph.HE
The outflow structure of GW170817 from late time broadband observations
我们提出了我们的宽带研究GW 170817从无线电到硬X射线，包括NuSTAR和钱德拉观测到165天后的合并，和多信使分析，包括LIGO的约束。数据进行了比较，从广泛的模型预测，提供了第一个详细的比较非平凡的茧和喷气机模型。均匀和幂律形状的射流，以及简单的茧模型被排除的数据，而高斯形状的射流和能量注入的茧可以描述当前的数据集的物理参数的合理范围内，与来自短伽玛射线暴余辉的典型值一致。我们建议，这些模型可以明确区分未来的观测测量峰后行为，与斜率-1.0的茧和-2.5的射流模型。
2018-05-03 astro-ph.HE
Fermi/LAT Study of the Cygnus Loop Supernova Remnant: Discovery of a Point-like Source and of Spectral Differences in its gamma-ray emission
天鹅座环是附近的超新星遗迹（SNR），通过电磁波谱观测到。通过对6年的Fermi/LAT数据的分析，我们发现，以前的研究认为是一个单一的源，由一个扩展源加上一个点状源的SNR东南。扩展的伽马射线发射与SNR的热X射线发射很好地相关，并且能谱在$\sim0.6$ \，GeV处显示出明显的最大值。然而，在无线电辐射强烈而明显极化的区域，伽马射线谱没有显示出中断的迹象。因此，空间分辨伽马射线发射允许研究SNR和周围介质的不同相互作用条件。
2015-03-03 astro-ph.HE
Observation of photons above 300 TeV associated with a high-energy neutrino from the Cygnus region
最近发现的能量超过100 TeV的伽马辐射揭示了银河系中宇宙射线加速到10^15 eV或更高能量的位置，被称为PeVatron。然而，直到现在才观察到伽马射线和中微子的联合产生，这标志着宇宙射线与周围物质和辐射的相互作用。2020年11月，冰立方中微子天文台报告了一个约150 TeV的中微子事件，来自最有希望的银河系PeVatron之一，天鹅茧。在这里，我们报告的观察3.1西格玛（试验后）过量的大气空气淋浴从同一方向，观察到的地毯-2实验，并符合几个月的耀斑在光子超过300 TeV，在时间上的一致性与中微子事件。假设中微子产生的标准机制，伽马射线耀斑的通量与中微子观测的预期数量级相同。这是第一个在银河系源中联合产生高能中微子和伽马射线的证据。
2021-08-16 astro-ph.HE hep-ph
Prompt Neutrino Emission of Gamma-Ray Bursts in the Dissipative Photospheric Scenario Revisited: Possible Contributions from Cocoons
高能中微子可能起源于伽马射线暴（GRB）事件的不同阶段。在这项工作中，我们重新讨论了耗散光球的情况下，伽玛暴的即时发射产生的光球半径。同时，可能的耗散机制（例如，内部冲击或磁重联）可以将宇宙射线（CR）加速到超高能量，然后通过强子核和光强子过程产生中微子，这被称为瞬发中微子。本文在自洽的分析框架下，考虑了喷丝茧结构和可能的准直效应，得到了单个伽玛暴的瞬发中微子谱。我们调查了一个可能的中微子信号从茧，这在以前的研究中被忽略了。我们发现，如果一个伽玛暴事件发生在一个Mpc的数量级的距离，有一个很大的机会观察到中微子发射的茧冰立方，这是更有希望比喷流中微子，因为茧的开口角大得多。我们还计算了伽玛暴茧的散射中微子通量，发现它可以与喷流的散射中微子通量相比较。我们的结果与IceCube合作报告的最新结果一致，即在新数据中未发现中微子事件与观测到的GRB之间存在显著相关性（Aartsen et al. 2017）。
2017-06-05 astro-ph.HE
An update on Fermi-LAT transients in the Galactic plane, including strong activity of Cygnus X-3 in mid-2020
我们提出了一个搜索银河系瞬变伽玛射线源使用13年的费米大面积望远镜的数据。搜索是基于最近开发的可变大小滑动时间窗（VSSTW）分析，旨在研究双星系统，包括新星，伽马射线双星和微类星体的可变伽马射线发射。与之前在天空中随机位置搜索瞬态源的11.5年数据相比，我们包括了能量低至500 MeV的伽马射线，增加了一些测试位置，并通过添加2020年2月至2021年7月收集的数据来扩展数据集。这些改进使我们能够用VSSTW方法探测到另外三颗新星，V1324 Sco，V5855 Sgr，V357 Mus和一颗伽马射线双星PSR B1259-63。我们的搜索显示，微类星体天鹅座X-3的伽马射线耀斑发生在2020年。当应用于等四分之一的数据时，分析为我们提供了来自PSR B1259-63，LS I +61 303，PSR J2021+4026和天鹅座X-3的重复信号的检测。虽然天鹅座X-3在2020年年中的伽马射线中很明亮，但它处于软X射线状态，我们发现它的伽马射线发射受到轨道周期的调制。
2023-01-10 astro-ph.HE
The VERITAS Survey of the Cygnus Region of the Galaxy
天鹅座区域是我们银河系中非常活跃的区域，有许多GeV和TeV的伽马射线辐射源，如超新星遗迹，脉冲星风星云和大质量星团。在这些能量下对天鹅座区域的详细研究可以深入了解天体物理源中粒子加速的过程。VERITAS（甚高能辐射成像望远镜阵列系统）是位于亚利桑那州南部的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台（FLWO）的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。从2007年到2012年，VERITAS对天鹅座区域进行了近300小时的观测，观测范围为银河经度67度到82度，银河纬度-1度到4度。我们已经用更新的更敏感的分析技术重新分析了VERITAS数据，并将该数据与该地区近六年的费米-LAT数据分析结果进行交叉关联。利用这种互相关，我们可以激励在银河系的这一活跃区域继续进行观测。
2015-08-26 astro-ph.HE
Inverse compton scattered merger-nova: late X-ray counterpart of gravitational wave signals from NS-NS/BH mergers
最近对GW 170817及其电磁辐射的观测表明，双中子星并合可能产生丰富而明亮的电磁辐射。最近的数值模拟表明，中子星和中子星/黑洞（NS-NS/BH）合并将留下一个中央残余周围的温和的各向同性喷出物。中心残骸可以发射准直喷流，当喷流穿过喷出物时，会形成一个温和的相对论茧，茧与周围介质之间的相互作用会通过外部激波在大角度加速电子。因此，合并新星光子（即，喷出物的热发射）在传播通过茧冲击区时，会通过逆康普顿（IC）过程散射到更高的频率。我们发现IC散射分量在X射线波段达到峰值，并将以天为序（与合并新星发射同时）达到峰值。使用目前的X射线探测器，根据合并残余物的性质，可以探测到200 Mpc的这种晚期X射线成分。它可以作为NS-NS/BH合并产生的引力波信号的重要电磁对应物。然而，同时探测到如此晚的X射线信号和合并新星信号可以揭示茧的性质和喷流的具体结构。
2018-02-02 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
Electromagnetic signals from the decay of free neutrons in the first hours of neutron star mergers
中子星合并后的最初几个小时被认为提供了几个紫外/光学/近红外信号：$ β$ -自由中子的衰变发射，茧中冲击重元素的放射性衰变和茧的冷却发射。在这里，我们考虑两个额外的发射源：$ β$ -衰变的自由中子在茧和同步加速器的$ β$ -衰变电子。我们提出了3D RHD模拟的射流传播的多层喷出物从合并和半解析计算所得的光变曲线。我们发现，在高纬度地区的自由中子发射被茧增强了几倍，以提供宽（$ \lesssim 60^\circ $）和短（$ \sim 1 $小时）的紫外信号，其绝对幅度可以达到$\gtrsim$-15，与冷却发射相当。如果喷射出的中子物质质量是$ M_n \gtrsim 10^{-4}{\rm M_\odot} $，同步辐射可能会产生一个长（$ \sim 8 $小时）的准各向同性UV/光学信号，其绝对幅度在-12和-15之间，具体取决于磁场。如此高质量的温和相对论成分可能会部分掩盖茧的冲击r过程元素，从而减弱其放射性衰变发射。未来对这些时间尺度的观测，包括零探测，可能会限制喷出的中子物质质量，并揭示喷出物和喷射茧的特性。
2020-02-05 astro-ph.HE
Detection of gamma rays of likely jet origin in Cygnus X-1
目的：探测天鹅座X-1黑洞X射线双星系统的高能（$>$ 60 MeV）辐射，并研究其起源。方法：我们分析了7.5年的数据费米/LAT与最新的PASS 8软件版本。结果如下：我们报告检测到的信号在$\sim$ 8 $σ$统计意义空间上符合天鹅座X-1和亮度高于60兆电子伏的5.5 $\times$ 10 $^{33}$尔格s $^{-1}$。该信号与硬X射线通量相关：只有在硬X射线光谱状态下，当已知该源显示持久的相对论性无线电发射喷流时，才能在高能量下观察到该源。的能谱，延伸到$\sim$ 20 GeV没有任何迹象的频谱中断，很好地拟合的幂律函数的光子指数为2.3 $\pm$ 0.2。有一个轨道通量变化的暗示，高能量的发射主要来自上合。结论：我们探测到天鹅座X-1的GeV辐射，并推测该辐射很可能与相对论喷流有关。通量轨道变化的证据表明，恒星光子上的各向异性逆康普顿是起作用的机制，因此将发射区域限制在距离黑洞$10^{11}-10^{13}$ cm的范围内。
2016-09-19 astro-ph.HE
VERITAS observations of the Cygnus Region
天鹅座区域是气体和恒星形成最丰富的区域之一，也是北天弥漫GeV辐射最明亮的区域。VERITAS在天鹅座区域方向进行了深度观测（大约300小时），达到了蟹状星云流量百分之几的平均灵敏度。我们提出了这些观测的结果和超过7年的费米-LAT数据超过1 GeV的分析。除了在该地区寻找新的来源，我们提出了更新的光谱和形态的已知TeV的伽马射线源和它们的关系与GeV的发射从该地区的研究。这些结果进行了讨论，在其多波长的背景下，包括最近出版的HAWC天文台伽玛射线目录。还与H.E.S.S.银道面巡天
2017-08-15 astro-ph.HE
Thermal components in the early X-ray afterglows of GRBs: likely cocoon emission and constraints on the progenitors
伽马射线暴（GRB）的早期X射线余辉通常可用吸收功率定律来描述。然而，在某些情况下，已经确定了额外的热组件。这种发射的起源是有争议的，提出的解释包括超新星激波爆发，从围绕喷流的茧发射，以及从喷流本身发射。需要更大的检测样本，以便对这些不同的模型进行约束。在这里，我们提出了一个时间分辨光谱分析74伽玛暴观测的雨燕XRT在寻找热成分。我们报告在我们的样本中检测到六个，并确认了另外三个案件，以前在文献中报道。这些爆发中的大多数都具有约2 x 10^{12} cm的窄黑体半径范围，尽管具有大范围的光度（L ~ 10^{47} - 10^{51} erg s^{-1}）。这指出了与祖先恒星有关的起源，我们认为从厚风中破茧而出的辐射可以解释这些观测结果。对于样本中的两个爆发，更有可能的解释是来自喷流的晚期即时发射。我们还发现，这些热成分优先检测时，X射线光度低，这表明他们可能被隐藏在大多数的伽玛暴明亮的余辉。
2017-11-08 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
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
New estimates of the gamma-ray line emission of the Cygnus region from INTEGRAL/SPI observations
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星团是迄今为止最大的，大约有100-120颗O星。由于它们连续的核燃烧事件，这些大质量恒星将大量的放射性核注入星际介质，如26 Al和60 Fe。来自后者的伽马射线线信号是正在进行的核合成的固体示踪剂。我们想把天鹅座区域的衰变辐射与最近改进的恒星模型的预测进行比较。作为第一步，我们建立观测约束的伽马射线线发射从26铝和60铁，特别强调分离的发射由于天鹅座复杂的前景和背景平均银河系的贡献。我们使用高分辨率γ射线谱仪INTEGRAL/SPI分析了天鹅座区域的26 Al和60 Fe衰变信号。在1809和1173/1332 keV的弱伽马射线线发射的特点是在测光，光谱和源形态。天鹅座的1809 keV辐射集中在天鹅座OB 2星团的位置，典型的大小为9度或更大。来自天鹅座区域的1809 keV总通量为（6.0 ± 1.0）× 10 ~（-5）ph/cm ~ 2/s，但真正归属于天鹅座复合体的通量降低到（3.9 ± 1.1）× 10 ~（-5）ph/cm ~ 2/s。考虑到天鹅座复合体的方向和距离，1809 keV谱线的质心与预期一致，谱线的宽度与星际介质的典型运动一致。在天鹅座区域没有观察到60 Fe的衰变发射，并得出上限为1.6 × 10 ~（-5）ph/cm …
2010-01-10 astro-ph.HE
The cosmic-ray and gas content of the Cygnus region as measured in gamma rays by the Fermi Large Area Telescope
天鹅座区域拥有一个巨大的分子云复合体，它活跃地形成大质量恒星。宇宙射线与星际气体和辐射场的相互作用使它以伽马射线的能量发光。在这个方向可以看到几个伽马射线源和其他能量源。在本文中，我们分析了费米大面积望远镜测量的伽马射线发射的能量范围从100 MeV到100 GeV，以探测整个天鹅座复杂的规模的气体和宇宙射线的内容。通过选择处于其关断脉冲相位间隔的光子，来自明亮双光子的信号在很大程度上减少。我们比较了来自无线电/毫米波线和可见光消光数据的星际气体地图的漫射伽马射线发射，并寻求该地区的全球模型，包括其他的辐射源和伽马射线源。积分HI发射率和它的光谱能量分布都是一致的系统内LAT测量在太阳系附近的星际空间。平均X=N（H2）/W（CO）比与本地臂中的其他LAT测量结果一致。我们检测到来自暗中性气体的显著伽马射线发射，其质量相当于CO追踪的质量的约40%。尽管有显著的恒星形成活动和星际云的大质量，天鹅座复合体中的宇宙射线数量平均为几百秒差距，与本星际空间的宇宙射线数量相似。（节略）
2011-11-30 astro-ph.HE
A giant radio flare from Cygnus X-3 with associated Gamma-ray emission
天鹅座X-3是最活跃的微类星体之一，其相对论喷流频繁地燃烧活动，并且是银河系中唯一一个被费米/LAT和AGILE探测到并确认发射高能伽马射线的黑洞候选者。2011年，天鹅座X-3被观测到转变为软X射线状态，这与高能伽马射线发射有关。我们提出了一个多波长的运动覆盖淬火状态的结果，当无线电发射天鹅座X-3是在其最弱的X射线光谱是非常软的。一个巨大的（~ 20 Jy）光学薄射电耀斑标志着淬灭状态的结束，伴随着上升的非热硬X射线。费米/LAT观测（E >100 MeV）揭示了与这个巨大射电耀斑相关的新的伽马射线活动，表明所有非热成分都有共同的起源。此外，目前的观测明确表明，伽马射线发射并不完全与罕见的巨型射电耀斑有关。当天鹅座X-3在无线电中微弱闪烁时，就在过渡到无线电猝灭状态之前，也检测到了一个为期3周的伽马射线发射。在约一个月的猝灭状态期间，当无线电通量最弱时，没有观测到伽马射线。我们的研究结果表明，进入和离开超软X射线（无线电淬火）状态的过渡触发伽马射线发射，这意味着与吸积过程的连接，并且伽马射线活动与无线电通量（可能是冲击形成）的水平有关，加强了与相对论喷流的联系。
2012-01-16 astro-ph.HE
Broadband Emission Spectra from the Cygnus X-3 Jet in the Soft Spectral State
为了理解银河系X射线双星天鹅座X-3的主要观测特征，提出了一个辐射模型，其中高能电子在喷流耗散区加速产生非热宽带辐射。针对AGILE和\emph{ Fermi} LAT数据，结合多波段数据，计算了软X射线谱态下的宽带谱能量分布。通过对喷流不同位置的观测数据进行拟合，我们发现喷流的发射区相当紧凑，应该位于大约一个轨道半径的距离处。我们的结果可以解释目前的多频观测，也预测TeV带的发射。该模型可以通过在IR波段的偏振测量进行测试，和/或通过GeV和TeV波段之间的相关性研究，一旦非常高的能量观测是可用的。
2014-12-11 astro-ph.HE
An up-scattered cocoon emission model of Gamma-Ray Burst high-energy lags
费米伽马射线太空望远镜最近探测到了迄今为止能量最高的伽马射线暴GRB 080916 C，并报告了它在极宽光谱范围内的详细时间特性：（i）在$10 {\rm keV}-10$ GeV能量范围内，时间分辨谱可用破幂律形式很好地描述，（ii）高能发射（在$ε> 100$ MeV）相对于$ε\lesssim 1$ MeV发射延迟$\approx 5$ s，和（iii）发射开始时间在较高能带中向较晚的时间偏移。我们表明，这种行为的高能量发射可以解释一个模型，其中的即时发射包括两个组件：一个是由于在喷流的内部冲击中加速的电子的同步自康普顿辐射而在$ε\sim 1$ MeV处达到峰值的发射分量，另一个是由于膨胀茧的光球X射线发射的上散射而在$ε\sim 100$ MeV处达到峰值的分量（也就是说，由原始恒星内部喷流能量的耗散产生的热气泡）离开喷流中的相同电子。在此基础上，我们导出了这一伽玛暴的母星半径和茧的总能量和总质量的约束条件，这些约束条件可以提供关于母星结构和喷流在恒星中传播的物理条件的信息。上散射茧辐射对其他费米伽玛暴也有重要意义。我们讨论了这个模型的一些预测，包括提示明亮的光发射和软X射线过剩。
2009-10-30 astro-ph.HE
Non-thermal emission in lobes of radio galaxies: III. 3C 98, Pictor A, DA 240, Cygnus A, 3C 326, and 3C 236
最近的宽谱能量分布（SED）的广泛的本地射电星系叶的分析证实了他们的费米/LAT γ射线发射的轻子起源，显着约束强子贡献的水平。遥远（D > 125 Mpc）射电星系叶的SED目前仅限于射电和X射线波段，因此无法提供非热质子（NT）存在的信息，但足以描述NT电子的性质。通过对3C 98、Pictor A、DA 240、Cygnus A、3C 326和3C 236的波瓣射电和X射线辐射进行建模，我们完全确定了波瓣内NT电子的性质，并估计了电子在叠加的宇宙微波背景、河外背景光和源特定辐射场的康普顿散射产生的相关γ射线辐射水平。
2020-01-03 astro-ph.HE
The role of jet-cocoon mixing, magnetization and shock breakout in neutrino and cosmic-ray emission from short GRBs
本文对强、弱磁化的伽马射线暴喷流在双中子星（BNS）合并喷出物中的传播进行了GRMHD和RMHD模拟。使用模拟，我们首先发现，射流和茧之间的混合，这是存在于所有类型的射流，抑制形成subphotospheric碰撞冲击。然而，我们表明，一个温和的磁化可能会导致形成无碰撞的子冲击，使有效的质子加速。我们考虑剪切加速和扩散冲击加速在准直冲击，内部冲击，冲击爆发，和外部冲击，提供第一个自洽的估计中微子和宇宙射线（CR）的信号从伽玛暴在BNS合并。我们发现，短伽玛射线暴不产生可检测的中微子信号与目前的设施。冲击爆发产生$ \sim 10 $ PeV中微子在视角$\sim20^\circ $，独立的喷流磁化。然而，来自冲击爆发的中微子信号远低于当前探测器的探测极限。这样的信号将允许中微子- $γ-$射线的同步探测，为作为中微子产生场所的激波爆发提供可检验的预测。通过对GW 170817余辉辐射的数值模拟，我们发现BNS合并中的爆炸波在PeV-EeV能量范围内可以占银河系CR光度的5%-10%.根据这些估计，观测到的CR各向异性水平限制了最新银河系双星中子星合并到$\lesssim3$千秒差距的距离。
2021-06-11 astro-ph.HE
Search for VHE signals from microquarsars with MAGIC
微类星体是吸积双星系统，显示出相对论性的射电喷流，通过逆康普顿散射可能产生非常高能量的伽马射线。费米/LAT和AGILE卫星探测到的100 MeV以上的微类星体天鹅座X-3，以及AGILE报告的天鹅座X-1的短耀斑，证实这类天体是非常高能量伽马射线观测的有趣候选者。独立的大气成像切伦科夫MAGIC望远镜，以及后来最近启用的立体系统，为寻找微类星体的信号做出了重大努力。本文回顾了天鹅座X-3、天鹅座X-1、天蝎座X-1和SS 433的所有MAGIC观测结果。从2006年3月到2009年8月，独立的MAGIC望远镜在许多不同的X射线光谱状态下对天鹅座X-3进行了近60小时的观测，预测其中有非常高的能量发射，同时费米/LAT探测到高能量下的通量增强。在任何观察条件下均未发现显著信号。MAGIC立体系统在2010年5月瞄准Z型低质量X射线双星天蝎座X-1约8小时。同时进行的软X射线测量可以确定源的X射线光谱状态，该源可以在水平分支中发射极高能量的光子。MAGIC没有探测到这个源，并对最大TeV光度与喷流功率之比施加了一些限制。天鹅座X-1的进一步观测也在2009年秋季用新的和两倍灵敏的立体系统进行了30小时的总量。最后，我们还报告了在吸积盘的两个最小吸收过程期间获得的SS 433观测结果。
2011-10-07 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
Electromagnetic Counterparts Powered by Kicked Remnants of Black Hole Binary Mergers in AGN Disks
研究AGN盘中BBH并合踢出残余体驱动的电磁辐射，提出喷流茧冷却辐射为主要可探测机制，预测软X射线瞬变作为对应体，支持多信使观测。
2023-11-17 astro-ph.HE
Hadronic Gamma-Ray and Neutrino Emission from Cygnus X-3
天鹅座X-3（Cyg X-3）是一颗引人注目的银河系微类星体（X射线双星），其辐射能量从射电到$γ$射线不等。本文讨论了100 MeV以上$γ$射线的强子辐射模型及其意义。在这里，我们专注于联合$γ$ -射线和中微子的生产所造成的质子-质子相互作用的二元系统。我们发现，解释AGILE和费米-LAT观测到的$γ$射线通量所需的质子注入动力学功率是$L_p \sim 10^{38}\:\rm{erg\:s^{-1}}$，这个值与超软态的平均辐射热光度一致（当天鹅座X-3被反复观测到产生瞬态$γ$射线活动时）。如果我们假设在上合点风密度增加，沿轨道不对称产生的$γ$射线就能再现观测到的调制。根据观测约束和我们的模型，一个最大的高能量中微子流量将产生一个初始质子分布与幂律指数$α=2.4$。在$\sim$ 1 TeV时，预测的中微子通量几乎比2个月的IceCube灵敏度低两个数量级。如果质子被加速到PeV的能量，预测的长时间“软X射线状态”的中微子通量将比冰立方在$\sim$ 10 TeV的1年灵敏度低3倍左右。这项研究表明，对于一个可能与$γ$射线活动和注入质子的硬分布有关的长时间软状态（如2006年所观察到的），天鹅座X-3可能接近于被IceCube等10公里中微子望远镜探测到。
2013-10-29 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Observations of the Cygnus Loop Supernova Remnant
我们提出了一个分析的伽马射线测量的大面积望远镜（LAT）的\textit{Fermi Gamma-ray Space Telescope}上的超新星遗迹（SNR）天鹅座环（G74.0 $-$ 8.5）的区域。我们检测到显着的γ射线发射与SNR在能量带0.2- 100 GeV。γ射线谱显示在2- 3 GeV范围内有一个突变。γ射线光度在1- 100 GeV之间为$\sim$ $1 \times 10^{33}$ erg s $^{-1}$，远低于其它GeV的SNR。形态最好用环形表示，内/外半径为0 $^\circ$ .7 $\pm$ 0 $^\circ$ .1和1 $^\circ$ .6 $\pm$ 0 $^\circ$ .1。考虑到X射线边缘、\halpha细丝和伽马射线发射之间的关联，我们认为伽马射线起源于SNR中加速的粒子与邻近激波区域的星际气体或辐射场之间的相互作用。加速强子与星际气体之间的核子-核子相互作用产生的中性π介子衰变为γ射线谱提供了合理的解释。
2011-08-10 astro-ph.HE
Origin of Multi-band Emission from the Microquasar Cygnus X--1
我们研究了银河系黑洞X射线双星天鹅座X-1的非热辐射的起源。天鹅座X-1是一颗已被证实的高质量微类星体。通过类比活动星系核研究中的方法，我们提出了一个微类星体天鹅座X-1的二维含时辐射模型。在该模型中，考虑了逃逸、绝热和各种辐射损失，数值求解了相对论电子在锥形射流中的演化方程。辐射过程包括同步辐射、自康普顿散射和吸积盘及其周围伴星的逆康普顿散射。该模型还包括各向异性$γ$ - $γ$相互作用的电磁级联过程。研究了电子演化的光谱特性及其在喷流发射区不同高度处的发射光谱特性。我们发现天鹅座X-1的射电数据是由同步辐射产生的，\emph{Fermi} LAT测量是由伴星光子的同步辐射和康普顿化产生的，TeV波段的辐射通量是由伴星光子的康普顿化产生的。结果表明：（1）射电辐射区从双星尺度一直延伸到喷流的末端。(2)GeV波段的辐射源应该是来自接近双星系统尺度的距离。(3)TeV波段的辐射可能在双星系统内部，这些辐射可以由即将到来的CTA望远镜探测。(4)MeV的尾部发射，它产生一个强烈的线性极化信号，发射的二元系统内。排放的位置非常接近射流的内部区域。
2014-05-07 astro-ph.HE
Long-term study of the gamma-ray emission of Cygnus X-3 with MAGIC and Fermi-LAT
Tokai University（东海大学）；Kyoto University（京都大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Università di Siena（锡耶纳大学）；INFN Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所）；The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（巴塞罗那科学技术研究所）；Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC（安达卢西亚天体物理学研究所-西班牙高等科学研究委员会）；Università di Padova（帕多瓦大学）；INFN（意大利国家核物理研究所）；National Institute for Astrophysics (INAF)（国家天体物理研究所）；Università di Udine（乌迪内大学）；INFN Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；International Center for Relativistic Astrophysics (ICRA)（相对论天体物理学国际中心）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理学研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；University of Zagreb Faculty of Electrical Engineering（萨格勒布大学电气工程学院）
通过MAGIC和Fermi-LAT数据研究Cygnus X-3的伽马射线辐射，确定其起源并约束系统性质，发现其在TeV能量范围无显著检测，但Fermi-LAT数据与之前结果一致，MAGIC上限为目前最严格约束。
2026-05-08 astro-ph.HE
High-energy neutrinos from late-time jets of gamma-ray bursts seeded with cocoon photons
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学研究科天文学研究所）；Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University（东北大学交叉科学前沿研究院）
本研究针对伽马射线暴晚期喷流特征不明的问题，考虑茧的外部种子光子的增强作用，估算不同参数下晚期辐射相关中微子的可探测性，发现IceCube-Gen2叠加千级事件有望探测，且未探测也能约束喷流特征。
2026-08-21 astro-ph.HE hep-ph
High-energy neutrino emission associated with gravitational-wave signals: effects of cocoon photons and constraints on late-time emission
Tohoku University（东北大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Kyoto University（京都大学）
该研究探讨短伽马射线暴长时标喷流产生的高能中微子探测前景，结合茧光子与宇宙射线的相互作用构建模型，发现IceCube-Gen2与第二代引力波探测器有望在约10年内观测到相关中微子信号，还能约束喷流物理量并应用于特殊伽马射线暴。
2026-08-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Upscattered Cocoon Emission in Short Gamma-ray Bursts as High-energy Gamma-ray Counterparts to Gravitational Waves
我们研究了短伽马射线暴（SGRB）的长时间发动机活动，例如扩展和/或平台排放，作为高能伽马射线对应物的引力波（GW）。双星合并导致相对论喷流和合并喷出物与$r$过程的核合成，这是观察到的SGRB和kilonovae/macronovae分别。长期的相对论喷流可能是由合并残留物发射的，这在一些SGRB的X射线光变曲线中得到了暗示。延长的射流可以在射流-喷出物相互作用形成的茧的半径内耗散它们的动能。然后茧提供种子光子给在耗散区加速的非热电子，通过逆康普顿散射过程产生高能伽马射线。我们数值计算了高能γ射线谱在这样一个系统中使用一个区域和稳态近似，并表明，GeV-TeV的γ射线产生的持续时间为$10^2-10^5$秒。它们可以通过{ \it Fermi}/LAT或CTA作为GW的伽马射线对应物来检测。
2019-12-02 astro-ph.HE gr-qc
