Two-zone model as origin of hard gamma-rays spectrum in extreme BL Lacs
所谓的极端耀变体的发射挑战了粒子加速模型。其光谱$<2$的硬度要求在高能带中使用标准单区SSC模型的极端参数。一些作者使用两带或强子/细强子模型来放松这些极端值。本文提出了一个具有外辐射场的细强子双带模型来解释宽带辐射,其中两个分量的贡献形成了$γ$射线带的硬谱。第一种是由质子加速过程产生的,在靠近核心的内部团块中加速的质子与来自成对等离子体的X射线光子相互作用。这种机制将负责在TeV的能量范围内的$γ$ -射线。第二个贡献是由外部斑点产生的,其对应于通过标准SSC和EIC模型具有亚TeV能量的X射线和$γ$射线的源。我们用原型极端blazar 1 ES 0229 + 200对模型进行了验证,得到了其光谱能量分布的良好描述。
2021-08-26 astro-ph.HE
The emerging population of pulsar wind nebulae in hard X-rays
脉冲星风星云(PWNe)的硬X射线同步辐射探测高能粒子,与目前脉冲星的注入功率密切相关。INTEGRAL揭示了硬X射线脉冲星/PWN系统的鲜为人知的人口。本文总结了这类星云的性质,重点介绍了第一个硬X射线弓形激波(CTB 80,由PSR B1951 + 32提供动力),并展望了Simbol-X任务对脉冲星风星云的研究前景。
2009-03-06 astro-ph.HE
Observing Galactic Black Hole Sources in Hard X-rays
银河系黑洞源的观测传统上是在经典的X射线范围(2 - 10千电子伏),由于灵敏度的限制。然而,大多数吸积能量的辐射都在10 keV以上,对这些硬X射线源的研究有可能揭示吸积盘内部区域的辐射机制,据信,吸积盘是无数迷人特征的所在地,如喷流发射,高频QPO发射等。我将简要总结硬X射线的长期观测特征,如光谱状态识别,状态转换和偏振发射的暗示,并描述了新的见解,将提供即将到来的Astrosat卫星,特别强调的贡献,预计从CZT成像有效载荷。
2013-10-01 astro-ph.HE
The persistent radio jet coupled to hard X-rays in the soft state of Cyg X-1
我们研究天鹅X-1的长期无线电/X射线相关性。我们发现了一个紧凑的无线电喷流在其软状态下的持续存在。这代表了黑洞双星中的一种新现象,除了硬态的紧凑喷流和中间态的弹道斑点的偶发喷射之外。虽然硬态下的射电辐射与软X射线和硬X射线都有很强的相关性,但软态下的射电通量与软X射线中占主导地位的圆盘黑体的通量并不直接相关,而是滞后了大约100天。我们解释的滞后发生在平流的磁通量从施主通过吸积盘的过程中。另一方面,软状态的无线电通量是非常紧密相关的硬X射线,15- 50千电子伏,通量没有可测量的滞后,并在相同的均方根。这意味着X射线发射盘电晕和软态喷流是由相同的过程,可能是磁性。
2020-04-27 astro-ph.HE
2003-2018 Monitoring of the Crab Nebula Polarization in hard X-rays with INTEGRAL SPI
我们分析了16年的观测致力于螃蟹(脉冲星+星云)与积分SPI仪器,以研究其偏振特性。我们发现,源提出了一个基本上偏振的发射(PF = 24%)在硬X射线域,与电矢量对准的脉冲星自旋轴,在协议与其他结果在不同的波长。偏振特性随能量的稳定性和数据所涵盖的16年是显着的,完成了光谱域中的源的标准烛光状态。偏振测量表明,同步辐射是从射电到硬X射线光子产生的主要机制。高水平的极化发射指出了源的稳定性,特别是磁场配置和几何形状。
2019-07-22 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
冰立方中微子天文台已经探测到TeV-PeV范围内的高能天体物理中微子。这些中微子在天空中具有各向同性的分布,因此可能来自河外来源。活动星系核是一类天文天体,它们是有希望的中微子源候选者,因为它们具有高电磁光度和将宇宙射线加速到能量大于10 $^{16}$ eV的潜在能力。这些宇宙射线在活动星系核环境中的相互作用预计会产生中微子和π-γ射线。一些活动星系核辐射的强子模型表明,这样的伽马射线可以反过来与活动星系核的密集光子场相互作用,并级联为硬X射线和MeV伽马射线。我们提出了一个更新的冰立方堆积分析寻找高能中微子从硬X射线源采样的$\textit{Swift}$ -BAT AGN光谱调查。
2021-07-18 astro-ph.HE
Hard spectrum of cosmic rays in the Disks of Milky Way and Large Magellanic Cloud
当地测量的宇宙射线光谱的斜率从2.8(能量低于200 GeV的质子)到2.5(能量在TeV-PeV范围内的重核)不等。目前尚不清楚局部测量的斜率值是否代表银河系宇宙射线的总体斜率值,以及宇宙射线光谱的斜率是否在整个银河系中变化。本文利用费米空间γ射线望远镜的观测数据,导出了宇宙射线谱在银盘上的斜率,并与大麦云云的宇宙射线谱进行了比较。一个特殊的背景估计区域的选择,使我们能够挑选出中性π衰变的伽马射线通量的能量范围内超过10 GeV的成分,并将其从(a)从太阳系周围的本地星际介质的发射和(b)从宇宙射线电子产生的逆康普顿发射。结果在10 GeV - 1 TeV的能带中,银河系盘的π衰变γ射线辐射的光谱斜率为2.4。没有证据表明斜率随银河系经度/距银河系中心的距离而变化。从伽马射线数据得到的宇宙射线谱的斜率为2.45,比当地观测到的宇宙射线质子谱的斜率更硬。从具有相同硬斜率的宇宙射线的幂律分布中发射的π介子衰变也提供了与大麦云的伽马射线谱的拟合。银河系和大麦云云中宇宙射线光谱的相同和硬斜率与一个简单的理论模型相一致,在该模型中,宇宙射线是通过冲击加速注入的,其光谱斜率为2. 2.1然后再修改1/3... 1/2是由宇宙射线通过湍流的银河系磁场的能量依赖性逃逸造成的。
2015-05-28 astro-ph.HE
Impact of the spectral hardening of TeV cosmic rays on the prediction of the secondary positron flux
PAMELA卫星测量到的宇宙射线正电子分数的上升可能是由于地球周围kpc尺度上存在正电子的天体物理源,例如双星。然而,从正电子数据中评估这些源的性质需要对宇宙射线与星际气体相互作用产生的次级正电子成分有很好的了解。在本文中,我们调查的光谱硬化的宇宙射线质子和氦通量最近报告的ATIC 2和CREAM气球实验,二次正电子通量的预测的影响。我们发现,这种影响是不可忽略的,导致二次正电子通量的增加高达$\sim$ 60%以上的$\sim$ 100 GeV。我们提供了拟合公式,允许直接利用我们的结果,这可以帮助导出一个人最喜欢的主要正电子源,如电子或暗物质的约束。
2011-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Hard - X-rays selected Active Galactic Nuclei. I. A radio view at high-frequencies
对活动星系核射电辐射的深入研究,对于理解活动星系核射电辐射的物理机制以及吸积和抛射过程之间的相互作用具有重要意义。高频射电观测可以针对较小发射区的核贡献,受吸收的影响较小。我们在(亚)-kpc尺度下对16个附近(0.003 $\le$ z $\le$ 0.3)硬X射线选择活动星系核进行了JVLA 22和45 GHz观测,具有数十μ Jy束流$^{-1}$灵敏度。我们探测到15/16个源,其通量密度范围从数百μ Jy束$^{-1}$到数十μ Jy(在22 GHz处的比光度从$\sim$ 10 $^{20}$到$\sim$ 10 $^{25}\,W\,Hz^{-1}$)。所有检测到的源主机一个紧凑的核心,8个核心占主导地位的频率,其他也表现出扩展的结构。光谱指数范围从陡峭到平坦/倒置。我们将这一证据解释为由于核心+喷流系统(6/15),核心伴随着周围的恒星形成(1/15),喷流接近视线(3/15),从日冕或喷流底部发射(1/15),尽管不同过程之间可能存在简并。四个来源需要更多的数据来阐明其性质。我们的结论是,在这些频率下,扩展的,光学薄的组件与平谱核心一起存在。大致遵循的${L_R}/{L_X}\sim10^{-5}$关系,表明一个可能的贡献,从一个热日冕的无线电发射。无线电核心(22和45千兆赫)和X射线光度之间的弱显着相关性进行了讨论的吸积-喷射框架的光。
2020-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral analysis in orbital/superorbital phase space and hints of superorbital variability in the hard X-rays of LS I +61 303
我们在LSI +61 303的轨道/超轨道相空间中进行了积分谱分析。在所有轨道/超轨道阶段都观察到没有截止的硬X射线光谱。硬X射线指数被发现是不相关的无线电指数(非同时)测量在相同的轨道和超轨道阶段。特别是,在负射电指数期间没有X射线光谱软化,这不利于简单地解释微类星体状态变化的射电指数变化。我们揭示了硬X射线通量的超轨道变化的暗示,与软X射线的超轨道调制相一致。观测到射电峰值通量和指数沿超轨道周期的轨道相位漂移。我们探讨它的影响,以前报道的双峰结构的射电轨道光变曲线,把它作为一个合理的解释。
2014-02-25 astro-ph.HE
Surprises in the Hard X-ray Sky
宇宙物体发射的电磁波频谱从无线电波到非常高能量的伽马射线。有些光谱区可以从地面观测到,但大多数光谱区需要空间仪器。某些光谱区域特别困难,例如硬X射线和MeV伽马射线。首先,在这个光谱范围内,光子与物质的相互作用最小。此外,直到最近才出现聚焦光学器件。INTEGRAL是欧空局领导的伽马射线观测飞行任务,旨在观测这一领域的天空。
2013-10-01 astro-ph.HE
Magnetic Cataclysmic Variables discovered in hard X-rays
在INTEGRAL和Swift巡天探测到的硬X射线星系源中,那些被发现为吸积白矮星的星系源数量惊人地增加,占星系样本的20%。大多数被确定为磁激变变星的中间极型表明这个子类作为一个重要的组成部分银河人口的X射线源。在这次会议上,我们回顾了我们正在进行的XMM-牛顿计划所观察到的X射线发射特性,该计划对新发现的INTEGRAL和/或Swift源进行了几乎两倍的放大,确定了灾难性变量的共性和异常值。
2019-06-27 astro-ph.HE
Constraining soft and hard X-ray irradiation in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源(ULX)被认为是由超临界吸积到紧凑的对象。关于这些物体的关键问题之一是硬X射线是否几何地朝向对称轴发射。我们建议测试的情况下,使用磁盘照射,看看有多少外部吸积盘看到中央硬X射线。我们收集了一个样本的11个明亮的ULX与识别一个独特的光学对应物,并考虑到两个辐射源模型的光通量:软X射线从光球的光学厚风驱动的超临界吸积,如果需要的话,此外,硬X射线从康普顿化组件。我们的研究结果表明,软X射线照射可以解释在大多数的ULX的光发射,和硬X射线的分数被限制在不超过$\sim$ $10^{-2}$在一般情况下,外盘上的再处理。这样的上限是很好的一致的照射分数的情况下,预期没有聚束。因此,根据当前的数据质量,对波束效应没有严格的约束。
2021-11-03 astro-ph.HE
Swift/BAT detection of hard X-rays from Tycho's Supernova Remnant: Evidence for Titanium-44
我们报告斯威夫特/BAT调查观测第谷的超新星遗迹,在104个月内执行的任务的发射。在低于50 keV时检测到具有高显著性(>10 sigma)的残余物。我们检测到显着的硬X射线发射在60-85千电子伏波段,以上的连续水平预测一个简单的同步加速器模型。观测到的过剩的位置与放射性钛-44的线发射一致,到目前为止只报道了II型超新星爆炸。我们讨论的背景下,银河系的超新星率,和Ia型超新星的核合成这些结果的影响。
2014-11-04 astro-ph.HE
Temporal features of LS I +61$^{\circ}$303 in hard X-rays from the Swift/BAT survey data
利用$Swift$爆发警报望远镜(BAT)监测器的$\sim$ 10年观测数据,研究了LS I +61 $^{\circ}$ 303在硬X射线(15- 150 keV)中的长期光谱和时间行为。我们专注于检测已知存在于这个源中的多个波长的长周期。我们清楚地观测到三个周期:较短的周期为26.48天,与系统的轨道周期相一致;第二个更长的周期为26.93天,这是第一次在X射线中检测到,其值与最近在无线电和伽马射线波段中检测到的类似时间特征一致,我们把它与这个系统中旋进射流引起的调制联系起来。最后,我们还发现在$\sim$ 1667天的长期周期性的证据,结果兼容的两个密切的,较短的,周期性的拍频。我们讨论了我们的结果的背景下,这个源的物理过程的多波段行为。
2016-01-13 astro-ph.HE
Temporal and spectral evolution in X- and gamma-rays of magnetar 1E 1547.0-5408 since its October 2008 outburst: the discovery of a transient hard pulsed component after its January 2009 outburst
磁星1 E 1547.0-5408在2008年10月和2009年1月爆发。在本文中,我们详细介绍了从2008年10月3日开始到2011年1月结束的1 E 1547.0-5408在~1和300 keV之间持续总发射和脉冲发射的时间和光谱特征的演变。我们分析了罗西X射线计时探测器,国际伽马射线天体物理实验室和斯威夫特卫星收集的数据。
2012-01-26 astro-ph.HE
Blazars in hard X-rays
虽然耀变体被认为在伽马射线波段中发射出大部分的光度,但它们中的一些子类在硬X射线中非常突出。这些是Simbol-X研究的最佳候选人。它们处于耀变体序列的极端,具有非常小或非常高的喷射动力。前者是一类TeV发射BL Lac,其同步辐射通常在数十keV或更高时达到峰值。后者是拥有最强大喷流的耀变体,并且具有高质量的黑洞,以高速率(即接近爱丁顿)吸积。这些源被预测甚至在MeV带以下具有高能量峰值,因此是用Simbol-X研究的非常有希望的候选者。
2009-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Localizing short-period pulsations in hard X-rays and Gamma-rays during an X9.0 flare
针对2024年10月3日X9.0耀斑,利用多仪器观测数据,通过贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗傅里叶变换和小波分析定位了硬X射线与伽马射线中约1秒的短周期脉动,发现双足点移动及热等离子体环相互作用机制,支持相互作用环模型解释该短周期脉动。
2025-02-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Possible correlation between unabsorbed hard X-rays and neutrinos in radio-loud and radio-quiet AGN
研究通过比较耀变体与四个赛弗特星系的中微子和硬X射线流量比,提出二者可能共享黑洞附近γ射线遮蔽区中的中微子产生机制,且该机制未必依赖强喷流。
2024-10-28 astro-ph.HE
Young stellar objects from soft to hard X-rays
磁活跃的恒星是有效的粒子加速和等离子体加热的场所,这些过程在日冕中已经得到了详细的研究。由于各种吸收过程,在年轻恒星物体中研究这种过程更具挑战性。然而,有证据表明,在非常年轻的恒星物体中存在剧烈的磁能释放。对年轻恒星环境的影响(例如,星周盘加热和电离、化学网络的操作、光蒸发)可能是实质性的。像Simbol-X上携带的硬X射线设备将为这些过程的详细研究奠定基础。
2009-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Anomaly in the cosmic-ray energy spectrum at GeV-TeV energies
最近通过各种实验对宇宙射线的测量发现,宇宙射线的能谱在TeV区域比在GeV能量区域更硬。光谱硬化的起源还不清楚。在本文中,我们讨论了光谱硬化可能是由于与银河系中的老超新星遗迹有关的弱激波对宇宙射线的再加速效应。
2015-05-04 astro-ph.HE
Extra-galactic jets: a hard X-ray view
河外喷流是宇宙中最强大的持久源。那些指向我们的叫做耀变体。它们的相对论增强发射从射频延伸到TeV能量。它们也被怀疑是高能中微子和高能宇宙射线的来源。对它们的整体光谱的研究表明,大部分强大的耀变体的辐射是硬X射线或软伽马射线。在这个波段中,我们可以找到最强大的喷流,在高红移处也可以看到。据发现,喷气功率与吸积光度,并超过它,特别是如果他们产生高能中微子,需要存在的超相对论质子。
2019-11-26 astro-ph.HE
Long-term variability of AGN at hard X-rays
活动星系核在所有观测波长上的变化是它的一个显著特性。硬X射线为我们提供了活动星系核最内部区域的视图,大部分都是沿着视线吸收的。Swift/BAT提供了一个独特的机会,可以在几天到几年的时间尺度上定期取样,跟踪迄今为止可用于这种调查的最大AGN样品的14-195 keV发射。我们从BAT 58个月的调查中选择了110个射电安静和射电响亮的活动星系核样本,研究了变化的幅度及其对子类和能量的依赖性。大约80%的活动星系核在几个月到几年的时间尺度上表现出显着的变化,无线电大声源是最可变的。变化的幅度和它们的能量依赖性与通过吸收柱密度的变化在硬X射线处驱动的可变性不相容。一般而言,14-24和35-100 keV频带中的变化具有很好的相关性,表明BAT能带中的变异性有共同的起源。然而,无线电安静活动星系核显示平均10%以上的变化在14-24 keV比在35-100 keV和软时,明亮的行为,大多数塞弗特星系可检测的光谱变化的月时间尺度。此外,与较硬的频谱源被发现是更可变的比软的。这些性质通常与可变幂律连续体一致,在通量和形状上,在能量>~ 50 keV处枢转,恒定反射分量叠加在其上。当考虑相同的时间尺度时,活动星系核在硬X射线下的时间特性与在较低能量下的时间特性相当,其中至少一些差异可能归因于在两个能量域中贡献不同的成分(例如,反射、吸收)。
2013-11-17 astro-ph.HE
The possibility of multi-TeV secondary gamma rays from GRB221009A
针对GRB221009A多TeV伽马射线通量异常高的问题,提出其可由视线方向宇宙线相互作用产生的次级射线解释,支撑了GRB喷流可加速宇宙线至10 EeV以上的观点。
2025-06-13 astro-ph.HE
The hard X-ray shortages prompted by the clock bursts in GS 1826--238
我们报告了利用所有可获得的{ \it RXTE}观测资料对GS 1826- 238的研究,集中于I型爆发期间硬X射线的行为。我们发现在30- 50 keV处的硬X射线短缺是由来自I型爆发的软X射线簇所促进的。这种短缺发生的时间延迟后,峰值的软通量的3.6 $\pm$ 1.2秒。硬X射线的行为,在爆发表明冷却和重新加热的日冕,在此期间需要大量的能量。我们推测这种能量来源于I型爆发对吸积过程的反馈,导致吸积速率的快速暂时增加。
2013-12-15 astro-ph.HE
PeV neutrinos from interactions of cosmic rays with the interstellar medium in the Galaxy
本文对IceCube观测到的天文中微子信号的一部分--来自银河系内部的甚高能中微子信号进行了自洽解释。我们证明,在E>100 TeV的能量范围内的中微子通量的估计在于从银河脊的漫射伽马射线发射的光谱的高能量幂律外推,如费米望远镜所观察到的。这表明冰立方中微子和费米/LAT γ射线通量都是在宇宙射线与诺玛臂和/或银河棒中的星际介质相互作用中产生的。导致γ射线和中微子通量的宇宙射线具有硬谱特征,其斜率大于-2.4,截止能量大于10 PeV。
2014-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Emission from a Solar Flare in Hard X-rays and Microwaves
我们调查加速电子能谱在一个大的耀斑使用两台仪器,野边山射电日像仪(NoRH)在17和34 GHz的同时获得的同时观测不同的来源,并在硬X射线的Ramaty高能量太阳光谱成像仪(RHESSI)。这个耀斑是为数不多的发射能量超过200 keV的耀斑之一,可以用硬X射线成像。此外,我们可以研究单个源的光谱,直到这个能量。我们讨论和比较HXR和微波光谱和形态。虽然整个事件似乎符合标准的情况下,磁重联下爆发的灯丝,它的几个功能似乎并不符合流行的耀斑模型。特别是我们发现:(1)尽管总通量射电频谱的峰值频率很低,但高频微波辐射可能是光学厚的,这可能是由于发射源的不均匀性造成的;(2)高频射电源的磁场可能比有时假设的要强;(3)分布在非常大体积上的源可以在它们的硬X射线谱中显示出匹配的演化,这可能对加速度模型提出挑战。我们的研究结果强调了与太阳黑子相关的耀斑研究和毫米波段射电爆发总通量测量的重要性。
2009-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
AGN variability at hard X-rays
我们目前的活动星系核的可变性属性超过20 keV的初步结果,以显示潜在的综合IBIS/ISGRI和雨燕/BAT仪器的活动星系核的硬X射线定时分析。BAT观测到的36个活动星系核的15-50 keV光变曲线表明,当考虑耀变体(平均归一化超额方差= 0.25)时,相对于Seyfert群体(平均归一化超额方差= 0.09),耀变体的光变曲线的变化明显更大。发现硬X射线光度与Seyfert星系的变率幅度反相关,与黑洞质量相关,证实了以前用不同AGN硬X射线样品获得的结果。我们还介绍了塞弗特1星系IC 4329 A的结果,作为一个例子的光谱变化研究与INTEGRAL/ISGRI数据。这个源的高能量截止的位置被发现在INTEGRAL观测期间发生了变化,指向Comptonising介质的温度变化。对于几个明亮的塞弗特星系,已经积累了相当数量的INTEGRAL数据,并公开提供,允许详细的光谱变化研究在硬X射线。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
The AT20G view of Swift/BAT selected AGN: high-frequency radio waves meet hard X-rays
我们将为期6年的雨燕/爆发警报望远镜(BAT)活动星系核(AGN)调查与南部天空的AT 20 G无线电调查进行了交叉匹配,这是最大的高频无线电调查之一。利用这些数据,我们研究了在最高无线电和X射线频率下无线电和X射线发射之间可能的相关性。我们发现了37个活动星系核具有很高的成协概率(> 80%),其中19个是本地塞弗特星系(中位红移z = 0.03)和18个耀变体。我们发现,\approx 20%的活动星系核检测到的硬X射线也明亮的无线电源在20 GHz,但无线电和硬X射线光度之间的明显相关性是完全由不同的中间红移的两个分组的活动星系核。当我们只考虑当地的Seyfert样本,我们发现没有证据表明它们的20 GHz和15-55 keV的功率之间的相关性。因此,似乎在高频率下,先前在较低频率下观察到的无线电-X连接消失了。可以通过甚长基线干涉测量法和使用核分光望远镜阵列(NuSTAR)卫星来检验在高射电和X射线频率下射电-X相关性的消失。
2013-04-04 astro-ph.HE
Observation and origin of non-thermal hard X-rays from Jupiter
本研究利用NuSTAR首次观测到木星极光8-20 keV的硬X射线,结合Juno飞船数据,证实其源于电子随机加速产生的非热轫致辐射,揭示了地球与木星硬X射线极光机制的相似性。
2022-02-16 astro-ph.EP astro-ph.HE
20 years of disk winds in 4U 1630-47 -- I. Long-term behavior and influence of hard X-rays
本文基于20年多波段档案数据系统分析了暂现黑洞双星4U 1630-47在9次爆发中的X射线盘风,发现硬X射线与谱线等值宽度强相关,并利用热稳定性曲线和光电离模型证明外流的内在变化是解释风演化的关键。
2025-04-01 astro-ph.HE
INTEGRAL probes the morphology of the Crab nebula in hard X-rays/soft gamma-rays
目标。我们使用的IBIS/ISGRI望远镜板上的INTEGRAL测量的质心的位置的20-200千电子伏的发射从螃蟹地区。方法.我们发现,IBIS望远镜在观测过程中,其掩模的温度会影响其天体测量。在对这种影响进行校正后,我们证明了望远镜天体测量中的系统误差为0.5角秒的量级。在蟹状星云和其他几个明亮的光源的情况下,非常大量的光子使得质心的统计不确定性水平小于或相当于这个值。结果我们发现,在硬X射线(20-40千电子伏)的蟹状星云的质心移动了8.0角秒相对于蟹状星云的X射线质心的方向上的脉冲星。在更高的能量(40-100和100-200 keV)下也发现类似的位移。我们观察到一个趋势,随着能量的变化,这可以解释为脉冲分数的增加。为了区分脉冲星和星云的贡献,我们将数据分为脉冲和脉冲样本。令人惊讶的是,星云发射(即,关闭脉冲)位于显着远离星云的X射线质心。结论.在所有3个能量带(20-40,40-100和100-200 keV),我们发现星云的质心明显偏离预测的位置。我们解释这种转变的截止电子光谱在星云的外部区域,这可能是所观察到的光谱断裂约100千电子伏的起源。从一个简单的星云球对称模型中,我们估计在环面外部区域(距离脉冲星约0.35 pc)的电子达到了略低于10^14 eV的最大能量。
2009-11-03 astro-ph.HE
Illumination of the accretion disk in black hole binaries: An extended jet as the primary source of hard X-rays
试图解释黑洞双星的反射光谱的模型通常引用了硬X射线的点状主源。这个光源照亮了吸积盘,并产生了离散(线)和连续反射分量。这项工作的主要目标是调查是否扩展,温和的相对论性喷流,是目前在黑洞双星的硬和硬中间状态是硬X射线源,照亮了吸积盘。我们用蒙特卡罗程序模拟了温和相对论性喷流中的逆康普顿散射过程。来自薄吸积盘的黑体光子被注入喷流的底部,并与向外移动的高能电子相互作用。尽管喷流以相对论性的速度离开吸积盘,我们发现大约有$15-20$ \%的输入软光子被散射回吸积盘。绝大多数康普顿化后的反向散射光子在离黑洞非常近的地方($h\lesssim 6 r_g$,其中$r_g$是引力半径)逃逸,但在很大的高度范围内也有不可忽略的数量逃逸。在高高度,$h\sim 500-2000\,r_g$,分布迅速下降。高高度截止强烈地依赖于射流在其底部的宽度,并且几乎对光深不敏感。圆盘照明光谱比在不遇到圆盘的方向上逃逸的辐射的直接喷射光谱更柔和。我们的结论是,扩展喷流是反射模型中硬光子的一个很好的候选来源。
2021-01-07 astro-ph.HE
Distinct accretion modes of Cygnus X-1 revealed from hard X-rays
由于对天鹅座黑洞双星X-1进行了15年的反复观测,INTEGRAL卫星收集了该源硬X射线波段的最大数据集。我们分析了这些数据,并辅以其他X射线卫星收集的数据和15 GHz的无线电通量。为了表征系统的光谱和变化特性,我们已经研究了硬X射线通量,光子指数和分数变化等参数。我们的主要结果是,22-100 keV波段确定的光子指数和通量的二维分布形成六个集群。这一结果,解释在康普顿化方案的主要过程负责的硬X射线发射,导致的结论是,在天鹅座X-1的热等离子体的形式,六个特定的几何形状。这些等离子体状态中的每一种的独特特征都被它们不同的X射线和射电变化模式所强化。特别是,最硬和最软的等离子体状态没有显示出其他四个状态典型的短期通量-光子指数相关性,这意味着等离子体和吸积盘之间缺乏相互作用。系统在这两个极端状态之间演化,光谱斜率由盘光子对等离子体的可变冷却来调节。
2020-06-03 astro-ph.HE
Optical to X-rays supernovae light curves following shock breakout through a thick wind
最近的超新星(SNe)观测激发了新的兴趣,SN冲击爆发的恒星周围的厚风。在这样的事件中,与风的相互作用为观测到的光度提供了动力,预测包括可观测到的硬X射线。一天或更长时间尺度的风爆发目前最有可能被探测到。在这里,我们研究这些事件之后的信号。我们从辐射介导冲击的爆发开始,发现由于可能偏离热平衡,爆发温度可以从一个事件到另一个事件显著变化($10^4 - 5 \times 10^6$ K)。一般而言,爆发脉冲持续时间较长的事件$t_{bo}$较软。我们通过辐射介导的激波爆发后形成的无碰撞激波的演化来跟踪观察到的辐射。我们限制的碰撞冲击演化的情况下,突破本身是在热平衡,峰值在光学/紫外线的研究。在这些情况下,断裂后发射包含两种光谱成分-软(光学/UV)和硬(X射线和可能的软$γ$射线)。就在爆发脉冲之后,X射线被强烈抑制,它们只携带总亮度的一小部分。硬组分变得更硬,随后其光度迅速上升,在$\sim 10-50 \,t_{bo}$中占据主导地位。峰值光学/UV与峰值X射线光度的比率主要取决于爆发时间。就X射线和软伽马射线探测的前景而言,最好在爆炸后100-500天进行观察,爆发时间在一周到一个月之间。
2012-10-30 astro-ph.HE
Nearby supernova remnants and the cosmic-ray spectral hardening at high energies
CREAM、TRACER和ATIC实验最近对几个核物种的宇宙射线谱的测量表明,在TeV能量下幂律谱指数发生了变化。可能的解释包括宇宙射线的非线性扩散冲击加速,银河系中较高和较低能量下不同的宇宙射线传播特性以及附近源的存在。在本文中,我们表明,如果超新星遗迹是我们银河系中宇宙射线的主要来源,附近遗迹的影响可以负责所观察到的光谱变化。使用的刚性依赖逃逸的宇宙射线从超新星遗迹,我们解释了明显观察到的性质,硬化的氦光谱发生在相对较低的能量相比,质子,光谱硬化不持续超过$\sim (20-30)$ TeV的能量。
2011-12-16 astro-ph.HE
Narrow Line Seyfert 1 galaxies at hard X-rays
窄线塞弗特1(NLSy 1)星系是一类特殊的1型活动星系核(BLSy 1)。属于这一类的个别天体的X射线性质往往是极端的,并与高爱丁顿比的吸积有关。本文介绍了从第四个INTEGRAL/IBIS星表中选取的14个NLSy 1星系的硬X射线(> 20 keV)研究结果。20-100 keV IBIS谱显示硬X射线光子指数呈平坦分布(Gamma_{20-100 keV}范围为~1.3 ~~3.6),平均值为< Gamma_{20-100 keV} >= 2.3+/-0.7,与硬X射线BLSy 1平均斜率的样品一致。相反,当考虑宽带光谱时,NLSy 1相对于BLSy 1显示更陡的光谱指数。事实上,我们结合XMM-牛顿和斯威夫特/XRT与INTEGRAL/IBIS数据集,以获得广泛的能量谱覆盖范围(0.3-100千电子伏)。仅在Swift J2127.4+5654(E_{cut-off} ~ 50 keV,R=1.0{+0.5}_{-0.4})中实现了对高能截止和反射分量的约束。硬X射线选择NLSy 1不显示特别强的软过量发射,而吸收完全或部分覆盖的连续经常测量以及Fe线发射功能。在X射线和硬X射线下,变异性是该样品的共同特征。NLSy 1在硬X射线天空中的比例可能约为15%,这与光学选择的NLSy 1样本中得出的估计一致。我们证实了NLSy 1与小黑洞质量的关联,在分布中峰值位于10^{7…
2011-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for the Secondary Emission as the Origin of Hard Spectra in TeV Blazars
我们开发了一个模型,从遥远的耀变体硬很高的能量谱的可能来源。在该模型中,源中产生的初级光子和源外产生的次级光子都对观测到的高能$γ$射线发射有贡献。也就是说,初级光子通过同步加速器自康普顿(SSC)过程在源中产生,并且次级光子通过沿着视线的高能质子与背景光子的相互作用在源外部产生。我们应用该模型的一个特征的情况下,非常高的能量(VHE)$γ$ -射线的排放在遥远的blazar 1 ES 1101-232。假设一个合适的电子和质子光谱,我们得到很好的拟合遥远的blazar 1 ES 1101-232的观测光谱。这表明,高能$γ$射线的惊人的低衰减,特别是对于观测光谱的非常高的能量$γ$射线尾部的形状,可以用宇宙射线质子与星系际空间背景光子相互作用产生的次级$γ$射线来解释。
2016-09-28 astro-ph.HE
Bethe-Heitler emission in BL Lacs: filling the gap between X-rays and $γ$-rays
我们提出的光谱签名的Bethe-Heitler对生产($pe$)过程的光谱能量分布(SED)的耀变体,在场景中的硬$γ$射线发射的光强子起源。如果相对论质子与同步耀变体光子相互作用产生$γ$射线通过质子过程,我们表明,除了$2-20$ PeV中微子发射,典型的耀变体SED应该有一个发射功能,由于同步辐射的$pe$秒,桥梁之间的差距低,高能量驼峰的SED,即在40 keV-40 MeV的能量范围。首先,我们提出了解析表达式的blazar发射的可观测量方面的duplex离子和$pe$损失率。特别是对于$pe$损失率,我们推导出一个新的近似解析表达式的情况下的幂律光子分布,它具有良好的精度与数值计算的精确的,特别是在能量以上的阈值对生产。我们发现,对于典型的blazar参数,出现在硬X射线/软$γ$射线的能量范围内,具有特征的光谱形状和不可忽略的通量,这甚至可以与硬$γ$射线通量通过离子过程。我们认为,预期的“$pe$凸点”是一个自然的后果,leptohadronic模型,因此,他们可能表明,耀变体与三个驼峰SED是可能的发射高能中微子。
2014-11-07 astro-ph.HE
High-energy gamma-rays from Cyg X-1
利用费米大天区望远镜的观测,在40 MeV-60 GeV能量范围内,我们获得了天鹅座X-1的硬态和中态的可靠探测结果,证实了在$\geq$ 60 MeV能量范围内的独立结果。在0.1- 10 GeV范围内的探测意义为$\simeq\!8σ$。在软态,我们发现只有上限的能量$\gtrsim$ 0.1兆电子伏的排放。然而,我们已经发现,在40- 80兆电子伏范围内的一个非常软的光谱,以前没有检测到的发射。这可能代表了在软态中观察到的高能幂律尾的高能截止。同样,我们已经检测到一个$γ$射线软过剩的硬状态,这似乎是类似的起源。我们还证实了存在的轨道调制的检测到的发射在硬态,预计如果$γ$ -射线是从康普顿上散射的恒星黑体光子。然而,观察到的调制是显着弱于预测,如果黑体向上散射的主要来源的$γ$射线。这证明了同步加速器自康普顿过程产生的$γ$射线的重要贡献。我们已经发现,如果喷流是强聚团的,那么这样强的贡献是可能的。我们重现所观察到的硬态平均宽带光谱使用自洽射流模型,考虑到所有相关的排放过程,e $^\pm$对吸收,和结块。该模型还再现了所观察到的轨道调制的幅度。
2017-07-19 astro-ph.HE
Investigating High Mass X-ray Binaries at hard X-rays with INTEGRAL
研究了INAF-IASF Milano开发的INTEGRAL档案库,利用2002年底至2016年的公共观测数据,提取了58个高质量X射线双星(HMXB)的X射线特性。这个样本包含一颗Be星(Be/XRB)或一颗早期型超巨星伴星(SgHMXB),包括超巨星快速X射线瞬变(SFXTs)。积分光变曲线(在2 k采样)用于构建其硬X射线光度分布,返回源占空比、X射线光度的变化范围以及在每个光度状态下花费的时间。与INTEGRAL观察到的现象学,连同从文献中采取的软X射线源的变化,使我们能够获得一个定量的概述的主要子类的大规模双星吸积(Be/XRB,SgHMXBs和SFXTs)。虽然可以导出一些标准来区分它们,但一些SgHMXB存在中间性质,将持久性SgHMXB和SFXT桥接在一起。
2019-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hard X-rays and QPO in Swift J1727.8-1613: the rise and plateau of the 2023 outburst
本研究利用多台X射线望远镜数据,分析了Swift J1727.8-1613 2023年爆发初期的C型QPO演化、能谱特征及X射线与光学爆发的时间延迟,揭示了爆发上升与平台阶段的辐射特性。
2023-10-10 astro-ph.HE
Interpreting correlated observations of cosmic rays and gamma-rays from Centaurus A with a proton blazar inspired model
最近的活跃射电星系半人马座(Cen)A是一个伽马射线辐射源,能量范围在GeV到TeV之间。高能立体系统(H.E.S.S.)和非同步Fermi-LAT观测表明,在几个GeV能量以上,Cen A的γ能谱出现了不寻常的谱硬化现象。就在最近,H.E.S.S.天文台解析了半人马座A中千秒差距(kpc)尺度的喷流,能量为TeV。另一方面,皮埃尔俄歇天文台(PAO)探测到了来自Cen-A的一些超高能宇宙线(UHECR)事件。质子耀变体模型考虑了电子和强子宇宙射线在活动星系核喷流中的加速作用,可以解释从冰立方探测到的活动星系核喷流中观测到的高能中微子和γ射线的重合现象。在这里,我们采用质子耀变体启发模型来解释所观察到的GeV到TeV的伽马射线光谱特征,包括在GeV能量的光谱硬化以及PAO对来自Cen-A的宇宙射线的观测。我们的研究结果表明,该模型可以解释一致的观测到的电磁波谱结合适当数量的UHECR从岑A。
2021-01-30 astro-ph.HE
Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays
Kindai University Technical College(近畿大学技术学院);Institute for Global Science, Mie(三重县全球科学研究所)
本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制,解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构,推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8,并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。
2026-03-22 astro-ph.HE
Indications of Negative Evolution for the Sources of the Highest Energy Cosmic Rays
利用最近对最高能量宇宙射线的光谱和化学成分的测量,我们考虑了这些粒子的来源。我们发现,数据强烈倾向于超高能宇宙射线源注入主要是中等质量的核,相对较少的质子或重核,如铁或硅的模型。如果每一个共动体积中的源的数密度不随红移而变化,那么注入的光谱必须是非常硬的($α\simeq 1$),以便与在地球上观测到的光谱相吻合。这样一个硬谱指数将是令人惊讶的,并且在理论上难以适应。相反,更软的光谱指数,与费米加速($α\simeq 2$)的预测一致,在负源演化的模型中更受欢迎。由于这种理论偏见,这些观测结果有利于最高能量宇宙射线源优先位于低红移宇宙内的模型。
2015-09-10 astro-ph.HE
A hard X-ray view of the soft excess in AGN
在塞弗特1- 1.5秒的大部分中检测到低于1 keV的过量X射线发射,称为软过量。这一特征的起源仍然存在争议,因为已经提出了几种模型来解释它,包括温暖的康普顿化和模糊的电离反射。为了约束这个组件的起源,我们利用这些模型的不同行为超过10千电子伏。电离反射覆盖了从软X射线到硬X射线的广泛能量范围,而康普顿化在软X射线中下降得非常快。我们在这里介绍了对Swift/BAT 70个月硬X射线调查目录中的102个Seyfert 1(Sy 1.0,1.2,1.5和NLSy 1)进行研究的结果。Swift/BAT和XMM-牛顿数据的联合光谱分析允许我们的样品中约80%的物体中存在的软过量的硬X射线视图。我们讨论了软过剩强度是如何联系在一起的反射在高能量,光子指数的主要连续和爱丁顿比。特别是,我们发现一个积极的依赖性的软过剩强度的爱丁顿比。我们比较我们的结果模拟模糊的电离反射模型,并表明它们是矛盾的。通过将每个软过剩强度的XMM-牛顿和Swift/BAT光谱叠加,我们看到当软过剩变化时,硬X射线的反射形状保持不变,表明反射和软过剩之间没有联系。我们的结论是,电离反射模型作为软过剩的起源是不利的,有利于温暖的康普顿化模型在我们的样本中的塞弗特1 s。
2016-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Disentangling Hadronic and Leptonic Cascade Scenarios from the Very-High-Energy Gamma-Ray Emission of Distant Hard-Spectrum Blazars
最近来自\emph{Fermi}大面积望远镜的数据揭示了大约十几个遥远的硬光谱耀变体,它们具有与它们相关的极高能量(VHE; $\gtrsim 100$ GeV)光子,但其中大多数尚未被成像大气切伦科夫望远镜探测到。这些高能伽马射线光谱中的大多数,像其他极端高频峰值BL Lac天体的光谱一样,可以很好地解释为在源处发射的伽马射线或由超高能宇宙射线引起的级联,正如我们专门为KUV 00311 $-$ 1938所展示的那样。我们考虑了计划中的切伦科夫望远镜阵列(CTA)检测VHE源的前景,并展示了它如何通过测量样本中具有$z \lesssim 1$的几个光源的$\sim 500$ GeV以上的积分通量(取决于源红移)来区分这两种情况。超高能宇宙射线起源的强有力证据可以从CTA的VHE观测中获得。根据红移,如果经常引用的KUV 00311-1938($z = 0.61$)的红移是可信的,那么初步的H.E.S.S.数据支持由超高能宇宙射线引起的级联。硬光谱耀变体的精确红移测量对于这项研究至关重要。
2013-06-02 astro-ph.HE
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
本研究利用12年IceCube数据,对来自BASS样本的硬X射线AGN进行高能中微子发射的叠加搜寻与点源搜寻,验证了AGN作为高能中微子源的潜力。
2023-07-28 astro-ph.HE
Cumulative luminosity distributions of Supergiant Fast X-ray Transients in hard X-rays
本文系统地分析了近九年的INTEGRAL(17-100 keV)观测数据,重点是超巨星快X射线瞬变(SFXTs)和三个经典的大质量X射线双星(HMXB)。我们的做法是双重的:基于图像的分析,在~ks时间帧上采样以研究源的长期特性,以及基于光曲线的分析,在100秒时间帧上采样以抓住每个源在其~ks活动期间的快速变化。我们发现,虽然原型SFXTs(IGR J17544-2619、XTE J1739-302和SAX J1818.6-1703)是占空比最低的~ks源($<$ 1%活性超过9年的数据),当在100年代水平研究时,它们是检测百分比最高的,这意味着,当活跃时,相对于其他SFXTs,它们往往有许多明亮的短期耀斑。为了以连贯和自洽的方式研究物理场景中所有可用的结果,我们提取了样本所有源的累积光度分布。这种分布在硬X射线的表征,在这项工作中首次提出的SFXTs,表明幂律模型是一个合理的SFXTs的表示,而它只能重现非常高的亮度尾巴的经典HMXB,即使这样,与一个显着陡峭的幂律斜率相对于SFXTs。这些结果的物理意义内的吸积在风馈系统的框架进行了讨论。
2014-01-27 astro-ph.HE
Absolute timing of the Crab pulsar with the INTEGRAL/SPI telescope
本文研究了蟹状星云脉冲星辐射在电磁波谱硬X射线区的脉冲形状演化。特别地,我们研究了蟹状星云脉冲星相位剖面在硬X射线和其他波段测量的对齐。为了获得硬X射线脉冲轮廓,我们使用了6年(2003-2009年,总曝光量约为4毫秒)的公开可用的数据的SPI望远镜板上的INTEGRAL天文台,折叠的脉冲星时间的解决方案来自Jodrell银行蟹脉冲星月历。我们发现硬X射线20-100 keV能带的主脉冲在相位上领先射电脉冲$8.18\pm0.46$毫周期,或在时间上领先$275\pm15 μs$。所引用的误差仅代表统计不确定性,我们的系统误差估计为$\sim 40 μs$,主要由无线电测量不确定性引起。在硬X射线中,相平面上主脉冲和脉冲间的平均距离为$0.3989\pm0.0009$。为了比较我们在硬X射线与软2-20 keV X射线波段的研究结果,我们使用了准同步蟹状星云观测数据,并使用了Rossi X射线定时探测器(RXTE)任务上的PCA监视器。在3-20 keV频带中测量的时滞和脉冲间隔值分别是周期的$0.00933\pm0.00016$(对应于$310\pm6 μs$)和$0.40016\pm0.00028$部分。虽然在软X射线和硬X射线中测量的脉冲间隔值一致,但时间滞后在统计上不同。另外的分析表明,无线电和X射线信号之间的延迟随2 - 300 keV能量范围内的能量而变化。我们解释这样…
2009-11-13 astro-ph.HE
Effect of time-varying X-ray emission from stellar flares on the ionization of protoplanetary disks
本文建立随耀发能量变化的恒星耀发X射线能谱模型,并通过辐射转移计算表明耀发硬X射线可显著增强T Tauri星原行星盘的电离。
2024-09-18 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of evolving low-frequency QPOs in hard X-rays ($\sim 100$ keV) observed in black hole Swift J1727.8-1613 with $AstroSat$
本文利用$AstroSat$首次在黑洞Swift J1727.8-1613硬中间态爆发的硬X射线(高达100 keV)中探测到演化的Type-C低频QPO,揭示了其频率与能通量的相关性及硬谱特征,为黑洞X射线双星吸积动力学提供了新见解。
2024-04-26 astro-ph.HE
Testing the Origin of High-Energy Cosmic Rays
最近由ATIC-2、CREAM和PAMELA对宇宙射线(CR)质子和原子核进行的精确测量揭示:a)CR物质的光谱在每核子几百GeV以上出现了意想不到的光谱硬化,b)He的光谱比质子更硬,c)CR光谱在破缺能以下软化。这些新发现的特征可能为观察到的高能银河系CRs的起源提供线索。我们讨论了这些光谱特征的可能解释,并在不同的唯象情景中对次级CR通量和次级与初级比率、CR的各向异性和弥漫银河系γ射线发射进行了预测。我们的预测可以通过目前正在进行的或不久的将来的高能天体物理学实验来检验。
2012-05-15 astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展,包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外,我们还讨论了银河系中的瞬变源,如过去的伽马射线暴和超新星爆炸,对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE