Rigidity dependence of cosmic ray escape length in the Galaxy obtained from a comparison of proton and iron spectra in the range 3-3000 GV
简单的漏盒模型的宇宙射线在银河系中的传播是相当适合于处理数据的宇宙射线核的能量谱和成分在E？1 GeV [1，2]。在漏盒模型中，宇宙线在银河系中传播的全部信息被压缩成单个参数--逃逸长度，表征宇宙射线从源到地球的物质的平均克数。本文分析了过去收集的质子和铁宇宙线谱的世界数据（HEAO，CRN等）。和最近的一系列电子实验（ATIC，CREAM，MS，BESS，Tracer等）。并且从测量的质子/铁比的刚性依赖性获得逃逸长度的刚性依赖性，R（R）= R^（-0.47 \pm -0.03）。这与用标准方法估算的次生/初生核比值相当吻合。但在R > 300 GV时，γ（R）的行为发生了明显的变化，这可以（解释的变体）指出宇宙线源中质子/铁比的变化。
2010-12-13 astro-ph.HE
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测，但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定，并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外，从超新星遗迹逃逸后，宇宙射线与周围的气体相互作用，在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Time-dependent escape of cosmic rays from supernova remnants potentially at the origin of the very-high-energy cosmic-ray gradient of the Galactic center
用HE.S.S.表明存在明显的宇宙射线（CR）梯度峰值在银河系中心（GC）。以前的研究表明，这些数据是一致的情况下，CR扩散远离一个固定的源在GC。我们以前表明，考虑到三维气体分布和超新星爆炸的实际分布，在超新星遗迹（SNR）中加速的CR应该占H.E.S.S.观测到的GC CR的很大一部分;但是该模型没有完全再现内部30 μ c中的表观过密度。在这项工作中，我们研究的时间-能量依赖的宇宙射线逃逸的残余物，预计将发生时，冲击波在周围介质中减速。我们表明，由此产生的CR分布遵循H.E.S.S.更近了主要的特征是，依赖于能量的逃逸产生了伽马射线发射的形态与能量的强烈依赖性。这种能量依赖性的存在应该可以通过切伦科夫望远镜阵列观察到。
2020-10-31 astro-ph.HE
Upper limits on gamma-ray emission from Supernovae serendipitously observed with H.E.S.S
最近的理论模型表明，年轻的超新星可能能够加速粒子，从而产生非常高能量的伽马射线辐射。我们在高能立体系统（H.E.S.S.）的视野内偶然发现的附近星系中的超新星中寻找伽马射线发射。在超新星爆发的一年内H.E.S.S. 2003年12月至2015年3月期间收集的数据被考虑并与最近的目录进行比较。九个候选超新星被确定和分析。没有发现这些物体的显著发射，伽马射线发射上限为$\sim$ 10 $^{-13}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$，高于1 TeV。
2017-09-13 astro-ph.HE
The relation between post-shock temperature, cosmic-ray pressure and cosmic-ray escape for non-relativistic shocks
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要来源。这需要至少5%的可用能量被转移到宇宙射线中，这意味着超新星遗迹冲击波下游的宇宙射线压力很高。最近，它已被证明，下游的温度在一些残余物是低的相比，测得的冲击波速度，这意味着额外的压力支持加速粒子存在。在这里，我们使用一个双流体热力学方法来推导激波后分数宇宙射线压力和激波后温度之间的关系，假设没有额外的加热以外的绝热加热的冲击前兆和所有的非绝热加热发生在亚激波。推导出的关系表明，只有当大量的入射能流从系统中逃逸出来时，才有可能产生高分数的宇宙射线压力。最近在超新星遗迹RCW 86中测量了一个激波的速度和下游质子温度。我们应用双流体的解决方案，这些测量和发现，下游的分数宇宙射线压力至少是50%，宇宙射线的能量通量逃逸至少20%。一般来说，为了让5%的超新星能量进入加速的宇宙射线，平均来说，冲击后宇宙射线压力需要达到30%，有效的宇宙射线绝热指数为4/3。
2013-09-18 astro-ph.HE
Radius and magnetic field from Synchrotron-self-absorbed radio and Inverse Compton X-ray observations of Supernovae
本文从第一性原理导出了同步辐射自吸收射电和逆康普顿X射线系统的半径和磁场的简单表达式。这些表达式对于分析超新星爆炸波与致密星周物质在早期相互作用的观测结果是有用的。
2011-06-30 astro-ph.HE
Cosmic ray acceleration and escape from supernova remnants
只有当超新星遗迹激波前的磁场被逃逸的宇宙线强烈放大时，才有可能在几PeV处加速到谱中的拐点。一个模型制定的逃逸CR携带的电荷预测CR的最大能量和CR释放到周围介质中的能谱。我们发现，历史的SNR，如Cas A，第谷和开普勒可能是扩大太慢，以加速CR的膝盖在目前的时间。
2013-01-30 astro-ph.HE
BlastBerries: How Supernovae Affect Lyman Continuum Escape Fractions and Ionizing Photon Production in Local Analogs of High-Redshift Galaxies
University of Hawaiʻi at Hilo（夏威夷希洛大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Flatiron Institute（平坦研究所）；Gemini Observatory（双子座天文台）；NSF NOIRLab（美国国家科学基金会NOIR实验室）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research（麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所）
研究通过分析蓝莓星系中超新星对电离光子逃逸分数和产生效率的影响，探讨超新星反馈在再电离时期的作用。
2026-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Escape of Secondary Cosmic-Ray Positrons Produced in a Supernova Remnant
讨论了超新星遗迹激波中强子相互作用产生的次级粒子，特别是正电子的加速和逃逸。在冲击加速过程中，质子会与周围的气体相互作用，产生带电的次级粒子，这些次级粒子也会在SNR中加速，并以宇宙射线（CR）的形式注入星际介质。一些先前的研究表明，在SNR冲击产生的正电子谱比初级质子谱更硬，并提出PAMELA观察到的正电子过剩可以用这个过程来解释。根据能量依赖的CR逃逸唯象模型，计算了CR质子和次级CR正电子从SNR逃逸到星际介质的能谱。我们表明，与先前提出的结果相反，在SNR中产生的次级CR粒子的观测光谱将比初级CR粒子的光谱更软，这意味着该模型不能再现正电子分数的上升。
2012-10-31 astro-ph.HE
Escape of cosmic-ray electrons from supernova remnants
研究了宇宙线电子从超新星遗迹（SNR）逃逸到星际空间的过程。我们发现，CR电子从高能量到低能量的顺序逃脱CR核，而逃逸开始晚于Sedov阶段的开始，SNR年龄为10^3 - 7*10^3年，逃逸CR电子的最大能量低于膝盖约0.3 - 50 TeV，因为与CR核不同，CR电子由于同步辐射而失去能量。最高能量的CR电子将被AMS-02、CALET、CTA和LHAASO实验直接探测，或者已经被H.E.S.S.探测到。和MAGIC作为CR电子谱中的截止。此外，我们还计算了逃逸CR电子的空间分布及其在SNR附近的辐射谱。与通常的看法相反，大约1 keV的同步辐射的最大能量光子是由被冲击捕获的逃逸CR电子发射的。失控的CR电子的逆康普顿散射可以通过π衰变支配失控的CR核的γ射线发射，并且两者都可以通过CTA和LHAASO检测到，作为CR起源和SNR周围磁波动放大的线索。我们还讨论了中年和/或老年SNRs身份不明的极高能量的伽马射线源。
2012-08-15 astro-ph.HE
X-ray Luminosity of Decades-Old Supernovae
从超新星（SNe）到超新星遗迹（SNRs）的转变仍然知之甚少，因为两者之间的年龄差距已经得到了很好的研究。为了弥合这一差距，我们分析了钱德拉天文台在X射线中探测到的一些最古老的超新星的档案数据，以便将它们的光变曲线延长到晚期。我们用热模型拟合了光谱。发现具有多个X射线数据点的所有SNe具有相似的X射线光度，其随时间而降低。当SNe在风介质中演化时，X射线光度可能会继续降低，但当SNe与恒定密度的星际介质相互作用时，预计在Sedov阶段会增加，使其与观测到的SNR一致。
2021-08-21 astro-ph.HE
Cosmic-ray acceleration and escape from post-adiabatic Supernova remnants
已知超新星遗迹会加速宇宙射线，因为它们会发射非热的无线电波、X射线和伽马射线。虽然有许多关于超新星遗迹中宇宙射线加速的模型，但宇宙射线从这些来源的逃逸还没有得到充分的研究。我们使用我们的含时加速程序RATPaC来研究宇宙射线的加速和它们在后绝热超新星遗迹中的逃逸，并计算了随后由逆康普顿散射和π介子衰变产生的γ射线辐射。我们进行了球对称的1-D模拟，其中我们同时解决运输方程的CR，磁湍流，热等离子体的流体动力学流动在一个足够大的体积，以保持所有的CR在模拟。通过宇宙线梯度和宇宙射线的空间扩散系数耦合了宇宙线和磁湍流的输运方程，而宇宙线对激波结构的反馈可以忽略。我们的模拟跨度100 kyrs，从而涵盖了残余物的演变，直到开始的后绝热阶段。在演化的后期阶段，能量范围很广的宇宙射线可以驻留在残骸之外，产生比标准DSA预测的更软的光谱，并在10-100 GeV范围内出现特征断裂。释放到星际介质中的宇宙射线的总光谱在大约10 GeV以上的光谱指数为s~2.4，这接近银河系传播模型所需的光谱指数。我们进一步发现，伽马射线的亮度在4,000年左右达到峰值，这是逆康普顿主导的高能发射。在低密度介质中膨胀的残余物通常会发出更多的逆康普顿辐射，这与已知最明亮的超新星遗迹-RCW 86，Vela Jr，HESSJ 1731 -347和RXJ1713.7-3946 -都在低密度环境中膨胀的事实相匹配。
2019-12-03 astro-ph.HE
Probing cosmic ray escape from η Carinae
本文利用Fermi-LAT数据研究η Carinae逃逸宇宙线与周围物质的相互作用，发现其对系统γ射线辐射有显著贡献，并探测到分子云超出辐射，表明可能存在其他宇宙线源。
2023-09-07 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
Cosmic-ray production from neutron escape in microquasar jets
银河系宇宙射线的起源仍然是一个有争议的问题，但超新星遗迹通常被认为是高能宇宙射线加速的主要场所。然而，目前的模型预测的宇宙射线光谱与观测结果不符，加速机制的效率仍然无法确定。另一方面，其他类型的源对银河系宇宙射线总数的贡献仍然不清楚，值得研究。在这项工作中，我们探索了一种新的机制，通过这种机制，微类星体可能产生宇宙射线。在这种情况下，微类星体喷流产生相对论中子，这些中子逃逸到系统外并衰变;当这些中子衰变时产生的质子和电子作为宇宙射线逃逸到星际介质。最有希望的情况出现在极亮系统（$L_\mathrm{jet} \sim 10^{40}\,\mathrm{erg \, s}^{-1}$）中，其中宇宙射线中沉积的喷流功率部分可以达到$\sim 0.001$。慢喷流（$Γ\lesssim 2$，其中$Γ$是体洛伦兹因子）有利于中子的产生。由此产生的宇宙射线谱对于质子和电子来说是相似的，它们以中子衰变给出的比率共享功率。光谱的峰值大约在喷流中相对论质子最小能量的一半处;在这个能量以上是软的（光谱指数$\sim 3$），在这个能量以下几乎是平的。在我们的模型中，宇宙射线的谱指数值可能比$2$陡，这些值确实与解释银河系宇宙射线的谱特征所需的值一致，尽管只有最极端的微类星体才能提供与典型超新星遗迹相当的能量。这项工作中探索的机制可能在早期宇宙中提供更强和更软的宇宙射线源，因此有助于星系际介质的加热…
2021-04-24 astro-ph.HE
Time-dependent high-energy gamma-ray signal from accelerated particles in core-collapse supernovae: the case of SN 1993J
一些核心坍缩超新星可能是有效的宇宙射线加速器，达到PeV范围，因此，在整个银河系宇宙射线种群中可能发挥重要作用。TeV伽马射线域可以用来研究多TeV和PeV范围内的粒子加速。这促使人们研究目前和未来伽马射线设施对这类超新星的探测能力。核心坍缩超新星的伽马射线辐射强烈地依赖于双光子湮灭过程的水平：超新星爆炸后的膨胀冲击波中发射的高能伽马射线光子可以通过对产生通道与来自超新星光球的软光子相互作用，从而强烈抑制离开系统的伽马射线通量。在SN 1993 J的情况下，其光球和冲击相关的参数测量良好，我们计算的时间演变的预期伽马射线衰减占时间和几何效应。我们发现，在SN爆炸后的头几天，衰减约为$10$数量级。如果在超新星爆发后1天或10天内进行观测，当伽马射线衰减降低到大约$2$数量级时，切伦科夫望远镜阵列探测到类似SN 1993 J的超新星的概率最高。
2020-04-06 astro-ph.HE
Escape-limited Model of Cosmic-ray Acceleration Revisited
宇宙射线（CR）的光谱受到它们从加速点逃逸的影响。这可能不仅在年轻超新星遗迹（SNRs）如RX J1713.7-3946的伽马射线光谱中观察到，而且在地球上的CR光谱中也观察到。对宇宙线加速的逃逸极限模型进行了一般性的研究。我们讨论了从加速度场逃逸的CR谱。该模型还可以将加速位点处的谱指数和相对于未知注入过程的平均值约束到粒子加速中。我们应用我们的模型CR加速SNR和活动星系核（AGN），这是合理的候选人银河系和河外CR，分别。特别是，对于年轻的信噪比，我们考虑到休克的演变与冷却逃逸CR在Sedov阶段。逃逸CR的谱一般取决于加速处的物理量，例如谱指数、CR最大能量的演变和CR数量的演变。研究发现，逃逸粒子的谱可以比加速场的谱更软，也可以更硬。该模型可以解释银河系和河外CR的光谱指数分别由SNRs和AGN产生，提出了统一的图片CR加速。
2009-12-19 astro-ph.HE
Time-Dependent Escape of Cosmic Rays from Supernova Remnants, and their Interaction with Dense Media
上下文超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要来源。在SNR的演变过程中，大部分CR被限制在SNR壳内。最高能量的粒子不断地离开系统，而剩余的冷却粒子则在SNR充分膨胀和减速时被释放出来，这样激波处的磁场就不再能够限制它们了。从母体系统逃逸出来的粒子可能会与附近的分子云相互作用，通过π介子衰变产生$γ$ -射线。然而，观察到的软伽马射线光谱与分子云相互作用的一些SNR，挑战目前的非线性粒子加速理论，预测更硬的光谱。目标。我们研究逃逸粒子的光谱如何依赖于随时间变化的加速历史，在类型Ia和核心崩溃信噪比，以及不同的假设扩散系数在附近的SNR。方法.我们解决了CR输运方程的测试粒子的方法结合SNR演化的数值模拟。结果我们扩展我们的方法来计算宇宙射线加速在信噪比跟踪逃逸粒子在一个大的体积周围信噪比。我们计算了两种扩散模型的CR光谱的演变，从SNR逃逸到分子云或致密壳层。我们发现一个强大的限制CR在一个封闭的区域周围的SNR，和一个强大的稀释效应的CR，能够传播到几个SNR半径。
2012-04-17 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星（SN）-伽马射线暴（GRB）对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸，随后形成了寿命很短的一对致密天体，最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
Search for Gamma-ray Production in Supernovae Located in a Dense Circumstellar Medium with the Fermi-LAT
在致密的星周介质中爆炸的超新星（SNe）在无碰撞冲击中加速宇宙射线，并在几个月的时间尺度上释放GeV的伽马射线和TeV的中微子。在这里，我们总结了第一次系统搜索的结果，从100 MeV到300 GeV的能量范围内的费米-LAT数据中的伽马射线发射从一个大样本的SNe爆炸在密集的CSM。我们在光峰时间后的一年时间窗口内，在147 SNe型IIn的位置上寻找γ射线过剩。此外，我们在三个不同的时间窗口（3，6和12个月）的联合似然分析中结合了我们的样本中最接近和最亮的光源。没有发现过量的伽马射线发射，并提出了对伽马射线光度和伽马射线与光学光度之比的限制。
2015-07-14 astro-ph.HE
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一，该望远镜具有非常大的光子收集区域，采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而，关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解，需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中，提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts and their links with Supernovae and Cosmology
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸，其起源和机制一直是人们研究的焦点。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关，它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在空间和地面实验取得开创性突破后，他们的研究正进入一个新的阶段，最近发射的\fermi卫星进行了观测，以及大型中微子和引力波探测器探测或限制的前景。这种观测和伽马射线暴的理论模型之间的相互作用，以及它们与超新星和宇宙学的联系进行了审查。
2012-09-05 astro-ph.HE
Time-dependent cosmic-ray escape from wind bubbles: hard spectra formation
University of Wuppertal（伍珀塔尔大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；INAF, Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所，阿切特里天文台）；Astroparticule et Cosmologie, Universite Paris Cité（巴黎西岱大学，粒子与宇宙学实验室）
研究风泡中宇宙射线的时间依赖逃逸，通过求解含时输运方程发现逃逸谱可硬于E^{-2}，且低能粒子可能被显著抑制，为多信使观测提供特征。
2026-09-16 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Cosmic-Ray Acceleration at Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星在密集的风中爆炸是宇宙射线（CR）加速到非常高能量的有利场所。我们提出了我们的CR辐射流体动力学模拟的爆炸的红超巨星。我们研究的冲击波在第一天核心崩溃后的演变，并估计CR加速可以开始的时间。然后，我们计算的最大CR能量在前向冲击作为时间的函数，并表明，它可能已经超过100 TeV的冲击爆发后，只有几个小时从表面的恒星。
2019-08-06 astro-ph.HE
From Supernova to Remnant: Tracking the Evolution of the Oldest Known X-ray Supernovae
核心坍缩超新星（SNe）扩展到由前SN祖先的风产生的介质中。SN爆炸和产生的冲击波加热周围的等离子体，产生热X射线发射，这取决于发射材料的密度。跟踪X射线光度的变化，在很长一段时间内，从而允许调查的SN冲击波的运动学，周围介质的结构，和祖星的性质。本文分析了五颗已知最古老的X射线超新星SN 1970 G、SN 1968 D、SN 1959 D、SN 1957 D和SN 1941 C的X射线观测资料，目的是重建它们几十年来的光变曲线。对于那些我们可以提取多历元数据的超新星，X射线光度似乎随着时间的推移而下降，尽管误差很大。SN 1970 G的X射线发射在以后的时期没有增加，与以前的报告相反。所有五颗超新星的X射线亮度都相当。我们将这些超新星的晚期X射线光度与银河系中几百年前的超新星遗迹（SNRs）的光度进行了比较，发现当考虑到这种暂时的下降时，本文所研究的老SNe的光度可能会在几百年内下降到一些年轻SNRs的光度以下。然而，X射线亮度应开始增加，作为SNe扩大在Sedov阶段，从而达到所观察到的SNR。
2020-08-20 astro-ph.HE
Exploring particle escape in supernova remnants through gamma rays
在超新星遗迹（SNR）冲击波中加速的粒子逃逸过程是冲击波加速理论中知之甚少的一个方面。本文采用唯象的方法研究了中年信噪比内外强子碰撞产生的粒子逃逸及其对γ能谱的影响。在假设，在空间区域直接以外的残留物的扩散系数被抑制相对于平均银河系的，我们表明，一个显着的部分粒子仍然位于SNR内的长时间后，他们的名义释放的加速区域。这一事实导致伽马射线光谱类似于一个破碎的幂律，类似于在几个中年SNR中观察到的。在突变点以上，谱陡化由SNR外的扩散系数和最大能量的时间依赖性决定。因此，模型预测和实际数据之间的比较将有助于确定这两个量，前者是特别相关的预测内的伽马射线发射的逃逸粒子周围的信噪比，可以检测到未来的切伦科夫望远镜设施的光环。我们还计算了单个残骸注入银河系的逃逸粒子的光谱。假设在SNR进入扫雪阶段之前加速度停止，我们证明了只有当加速谱的斜率α> 4时，释放的谱才是无特征的幂律。
2019-10-10 astro-ph.HE
Early-time signatures of γ-ray emission from supernovae in dense circumstellar media
我们给出了我们对相互作用动力超新星（SNe）发射的γ射线的研究结果，SNe是最近发现的一种SN类型，被认为被密度为10^7-10^12 cm^-3的星周介质（CSM）所包围。如此高的密度有利于SN冲击波中加速的相对论质子与CSM质子之间的非弹性碰撞，并通过中性π衰变产生γ射线光子。利用包括同步辐射、源膨胀引起的绝热损失、光子-光子相互作用、质子-质子碰撞和质子-光子相互作用的数值程序，计算了冲击爆发后不久的多波长非热光子辐射，并跟踪其时间演化，直到100-1000天。聚焦于大于100 MeV的γ射线发射，我们发现费米-LAT望远镜可以探测到附近（<10 Mpc）的具有密集CSM（>10^11 cm^-3）的SNe。
2016-07-20 astro-ph.HE
The gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and global star forming rate at large redshifts
对伽马射线暴（GRB）、GRB宿主星系和恒星形成在小红移和大红移下的观测问题的陈述进行了简要的回顾和讨论：GRB宿主星系与典型星系群之间是否有相似之处和不同之处--这是目前GRB宿主星系研究的主要问题。简要讨论了长持续时间伽玛暴与大质量恒星爆炸的直接联系，伽玛暴与核塌缩超新星的一些谜团。独立于模型的观测宇宙学检验：高红移时的伽玛暴率和恒星形成率。
2011-11-06 astro-ph.HE
Inhomogeneities in type Ib/c supernovae: An inverse Compton scattering origin of the X-ray emission
同步辐射源中的不均匀性会严重影响从观测中得出的关于源特性的结论。然而，它们的存在并不总是容易确定的，因为其他几种效应也可能引起类似的观察特征。有人认为，最近观察到的无线电频谱和/或光变曲线的扩大，在一些Ib/c型超新星是一个直接的指示不均匀性。与均匀源相比，这增加了前向激波的推导速度，并且观察到的总能量和激波速度之间的相关性可能部分是由于变化的覆盖因子。至少某些Ib/c型超新星的X射线辐射不太可能是电子分布在非线性激波中加速产生的同步辐射。相反，它表明，在前几百天的无线电，X射线和辐射热光度之间的观测相关性表明，X射线发射是逆康普顿散射的光球光子。不均匀性是一致的，在光学薄的同步辐射发射区的电子和磁场之间的均分。
2013-03-18 astro-ph.HE
Escape and propagation of UHECR protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
本文提出了一个超高能宇宙线（UHECR）在伽马射线暴的冲击加速火球中产生的模型。除了从中子逃逸和衰变成质子的标准UHECR起源，我们的模型认为直接质子发射通过从加速的重子加载壳的边缘泄漏，使火球。根据光强子相互作用的壳层的光学厚度，源落在三种情况之一：通常的，光学薄的源占主导地位的中子逃逸，光学厚的源中子逃逸，或“直接逃逸”的情况下，主要贡献UHECR来自泄漏的质子。每种情况下产生的中微子都是不同的，我们看到标准的“每一条宇宙射线产生一个中微子”的假设只在光学薄的情况下有效，而在光学厚的情况下，每一条宇宙射线产生不止一个中微子。此外，额外的直接逃逸分量增强了UHECR通量的高能量部分，从而提高了预测和观测通量之间的一致性。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Extended gamma-ray emission from particle escape in pulsar wind nebulae -- Application to HESS J1809-193 and HESS J1825-137
本研究构建了考虑粒子扩散逃逸过程的脉冲星风云多区辐射模型，解释了两个源不同能段的延展与致密辐射特征，并给出了逃逸粒子的时间与能谱性质。
2024-07-10 astro-ph.HE
Escape model for Galactic cosmic rays and an early extragalactic transition
我们表明，宇宙射线（CR）膝盖可以完全解释能量依赖的CR泄漏从银河系，与所有现有的数据非常适合。我们测试这一假设计算在银河系磁场的个人CR的轨迹。我们发现，CR逃逸时间$τ_{\rm esc}(E)$表现出膝状结构周围$E/Z={\rm few}\times 10^{15}$ eV的小相干长度和强度的湍流磁场。所得的强度为不同组的核是一致的KASCADE和KASCADE-Grande确定的，使用简单的幂律注入光谱。从银河系到河外CR的过渡在$\approx 2\times 10^{18}$ eV处终止，而河外CR对$\gtrsim 2\times 10^{16}$ eV处的次优势质子通量有相当大的贡献。在这个模型中，在中能区到脚踝的河外CR的自然来源是正常星系和星暴星系。逃逸模型提供了一个很好的$\ln(A)$数据拟合，它预测的CR偶极子的相位变化强烈的能量范围之间的$1\times 10^{17}$和$3\times 10^{18}$ eV，而我们的估计的偶极子幅度是一致的观察。
2015-05-06 astro-ph.HE
Explaining the Spectra of Cosmic Ray Groups above the Knee by Escape from the Galaxy
我们调查的可能性，宇宙线（CR）膝关节是完全由银河系的能量依赖的CR泄漏解释。我们测试这一假设计算的轨迹与$E/Z=10^{14}$电子伏特和$10^{17}$电子伏特之间的能量传播他们在定期和动荡的银河系磁场。我们发现一个膝状结构的CR逃逸时间$τ_{\rm esc}(E)$约$E/Z={\rm few}\times 10^{15}$ eV的相干长度$l_{\rm c} \simeq 2$ pc的湍流场，而$τ_{\rm esc}(E)$的减少放缓约$E/Z\simeq 10^{16}$ eV的模型与弱湍流磁场。假设CR核的注入能谱服从幂律，则在这种湍流中得到的CR强度与KASCADE和KASCADE-Grande所确定的CR核能谱是一致的。我们计算由此产生的CR偶极子各向异性以及在这个模型中的源率。
2014-08-05 astro-ph.HE
Constraining Type Ia Supernova Asymmetry with the Gamma-Ray Escape Timescale
我们计算了Ia型超新星（SN Ia）喷出物中不对称$^{56}\mathrm{Ni}$分布对伽马射线逃逸时标（$t_0$）的影响，该时标表征了后期光变曲线（峰值后$>40$天），并发现与喷出物结构中其他可能的变化相比，这种影响是适度的。我们参数化的不对称性的$^{56}\mathrm{Ni}$分布和计算$t_0$的SN喷出物模型的网格跨越大体积的不对称性参数空间。模型具有球形密度分布，而其中的$^{56}\mathrm{Ni}$分布具有不同程度的不对称性。通过放置的$t_0$和其他一般性质的超新星Ia喷出物的观测测量的基础上的限制，我们发现的范围内允许的不对称性的$^{56}\mathrm{Ni}$分布。考虑到这些限制，我们发现不排除分布中的某种程度的不对称性。然而，具有单一喷出物质量和不同$^{56}\mathrm{Ni}$分布的模型不能解释观察到的$t_0$值的全部范围。这加强了这样一种说法，即需要阿布拉塞卡质量和亚阿布拉塞卡质量爆炸来解释超新星Ia观测的多样性。
2019-05-05 astro-ph.HE
Alfven Wave Amplification and Self-Containment of Cosmic-Rays Escaping from a Supernova Remnant
通过数值求解从激波前缘附近到远离激波前缘区域的扩散-对流方程，研究了在超新星遗迹（SNR）处加速的宇宙射线（CR）质子的逃逸。考虑了逃逸CR粒子产生的Alfven波的放大及其对CR逃逸到星际介质的影响。我们发现，波的放大显着延迟逃逸的粒子，甚至远离冲击波阵面（在SNR的规模）。这意味着通过在SNR周围的分子云处的伽马射线观测测量的CR粒子的能谱受到波的粒子散射的严重影响。
2011-05-03 astro-ph.HE
All known Type Ia supernovae models fail to reproduce the observed $t_0-M_\text{Ni56}$ correlation
Ia型超新星（SNe Ia）可能是碳氧白矮星的热核爆炸，但它们的祖先系统仍然难以捉摸。一些理论方案的祖先系统已经提出，这已被证明是同意的一些观测性质的超新星Ia。然而，一些计算上的挑战，禁止一个强大的比较的意见。我们专注于观察到的$t_0-M_\text{Ni56}$关系，其中$t_0$（$γ$射线从喷出物的逃逸时间）与$M_\text{Ni56}$（合成的$^{56}$ Ni质量）正相关。与$t_0-M_\text{Ni56}$关系进行比较，不需要进行辐射传输计算，因为$t_0$的值可以直接从喷出物中推断出来。我们发现，所有已知的SNe Ia模型未能再现所观察到的$t_0-M_\text{Ni56}$相关性。
2020-08-24 astro-ph.HE
UHECR escape mechanisms for protons and neutrons from GRBs, and the cosmic ray-neutrino connection
伽马射线暴（GRB）火球是超高能宇宙射线（UHECR）源的假说正受到中微子观测的验证。非常严格的界限可以从宇宙射线（质子）-中微子的连接，假设UHECR作为中子逃逸。在这项研究中，我们确定了三种不同的制度作为火球参数的函数：标准的“一个中微子每宇宙射线”的情况下，光学厚（中子逃逸）的情况下，和情况下，从壳的边界（直接逃逸）的质子泄漏占主导地位。在光学厚的区域，光生子的产生非常有效，每一条宇宙射线将比标准情况下发射更多的中微子，而在直接逃逸主导的区域，发射的宇宙射线将比中微子多。我们证明，有效的质子加速，这是需要描述所观察到的UHECR谱，标准的情况下，只适用于一个非常狭窄的区域的火球参数空间。我们用几个观测到的例子说明，宇宙线-中微子连接的结论将取决于实际的爆发参数。我们表明，目前使用的冰立方合作的π介子生产效率的定义低估了中微子生产的光学厚的情况下。最后，我们指出，直接逃逸成分导致从一个单一的源发射的宇宙射线光谱的光谱中断。由此产生的“双组分模型”可以用来更强烈地发音比倾角模型所观察到的UHECR光谱的光谱特征。
2013-03-25 astro-ph.HE hep-ph
Early X-ray emission from Type Ia supernovae originating from symbiotic progenitors or recurrent novae
确定Ia型超新星祖先性质的关键观测值之一是由其直接星周介质提供的，根据几种模型，该介质应该由祖先二元系统形成。到目前为止，X射线和无线电观测表明，周围环境非常稀薄，对祖先风的质量损失产生了严格的上限。在这项研究中，我们进行数值流体动力学模拟的相互作用的SN喷出物与拱星结构所形成的可能的质量流出的祖系统，我们估计预计数值X射线光度。我们考虑了两种星周结构：a）在共生双星系统中，由供体星的恒星风形成的星周介质; b）在共生循环新星祖星系统中，由供体星的慢风与连续新星爆发相互作用形成的星周介质。对于流体模拟，我们使用了著名的Ia型超新星爆炸模型，以及基于幂律模型的外部喷出物的密度结构的近似。我们确认严格的上限恒星风质量损失，提供了简化的解释X射线上限的Ia型超新星。然而，我们表明，超新星爆炸在重复的新星爆炸所产生的空腔中，提供了一个可能的解释，缺乏X射线发射的超新星起源于共生双星。此外，由一系列新星爆炸形成的星周介质的速度结构与几颗Ia型超新星吸收中所见的Na吸收特征相匹配。
2014-01-28 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray and neutrino emissions from interacting supernovae based on radiation hydrodynamic simulations: a case of SN 2023ixf
本研究基于辐射流体动力学模拟，分析SN 2023ixf与致密星周物质相互作用产生的伽马射线和中微子信号，发现激波形成延迟约4天、辐射持续约9天，并将宇宙线产生效率限制在10%以下。
2025-03-28 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Ray Acceleration in Engine-driven Relativistic Supernovae
最高能量的宇宙射线的起源仍然是个谜。它们为新物理学提供了一个窗口，包括测试与它们的传播和相互作用有关的物理定律，其能量是地面加速器无法达到的。它们必须局部加速，否则背景辐射会严重抑制能量超过GZK极限的质子和原子核的通量。附近的伽马射线暴（GRB）、超新星、活动星系核（AGN）和它们的耀斑都被认为是可能的来源。Ibc型超新星（SNe）的一个局部子群具有温和的相对论流出，已被检测为次高能GRB或X射线闪光（XRFs），最近作为无线电余辉没有检测到GRB对应物。利用观测到的SN 2009 bb的射电谱，我们测量了SN 2009 bb的大小-磁场演化、重子负载和能量。我们把这种发动机驱动的SNe以上的希拉斯线，并建立他们可以很容易地解释后GZK UHECR。
2010-12-03 astro-ph.HE
Low X-ray emission challenges supernovae remnants as the source of cosmic-ray electrons
年轻超新星遗迹SN 1006、开普勒、第谷、RCW 86和Cas A的X射线同步辐射大致由$νL_ν\sim 10^{45}\rm{erg}/t$给出，其中$t$是遗迹的年龄。发射X射线发射的电子快速冷却，这意味着X射线发射是量热的，并且等于宇宙射线（CR）电子加速效率的一半（每对数间隔的粒子能量，在多TeV能量下）。假设Sedov-Taylor展开，所得的CR电子产率/SNR估计为$E^2dN_e/dE\approx 6νL_νt \sim 10^{46}\rm erg$。这比解释在$E\sim 10\rm GeV$观测到的电子CR所需的量低了大约两个数量级。可能的解决方案是1。与$E\sim 10\rm TeV$相比，在$E\sim 10\rm GeV$处允许更多能量的软加速度谱，2.在SNR演进的后期阶段增加的加速效率（不太可能），或者3. SNR不是CR电子的来源。
2014-04-19 astro-ph.HE
Non-linear diffusion of cosmic rays escaping from supernova remnants - II. Hot ionized media
本文研究了宇宙射线从完全电离的热态星际介质中逃逸和输运的问题。特别是，我们考虑到激励Alfvénic湍流CR流和机制阻尼自激湍流本身的CR逃逸及其在源附近的传播模型。我们的逃逸半径和时间的估计结果在大的值（100 pc，$2\times10^5$ yr）粒子能量$\lesssim20$ GeV和较小的值粒子的能量增加（35 pc和14 kyr在1 TeV）。这些逃逸时间和半径，当用作初始条件的CR传播外的源，导致相关的抑制扩散系数（由一个因素5-10）的时间尺度与他们的（能量依赖）逃逸时间尺度相当。阻尼机制足够快，即使在较短的时间尺度上，阿尔夫文湍流也能有效地阻尼，磁场的随机和有序分量之间的比值为$δB/B_0\ll 1$，证明了准线性理论的使用。尽管扩散系数受到抑制，在其源附近的停留时间增加（<200 pc），但由于HIM的密度较低，与在整个银河系扩散时积累的克重相比，发现CR逃逸后积累的克重可以忽略不计（在所有能量下）。
2019-03-07 astro-ph.HE
High Energy Cosmic Rays From Supernovae
宇宙射线是带电的相对论粒子，以极高的能量到达地球，为宇宙中存在有效的加速器提供了惊人的证据。能量低于$\sim 10^{17}$ eV左右的宇宙射线被认为是在银河系中产生的，而能量高于该能量的宇宙射线则可能来自河外。早在30年代初，超新星就被认为是宇宙射线中银河系成分的可能来源。70年代以后，由于扩散激波加速理论的发展，这一想法越来越可信，它为天体物理环境中的粒子散射提供了一个强大的理论框架。后来，大多是在最近几年，已经收集了许多观察证据来支持这一框架，将一个投机的想法转化为一个真正的范式。本章将阐述这一范式的基本支柱。这包括加速机制、加速粒子对达到最高能量所需的冲击动力学产生的非线性效应、从源的逃逸过程以及宇宙射线在银河系中的传输。通过讨论几个支持超新星遗迹是有效的宇宙射线工厂这一观点的观测结果，将证实这一理论图景。
2016-11-30 astro-ph.HE
Gamma-ray Thermalization and Leakage from Millisecond Magnetar Nebulae: Towards a Self-Consistent Model for Superluminous Supernovae
超亮超新星（英语：Superluminous supernovae，SLSNe）是一种巨大的恒星爆炸，其亮度太高，无法由传统的能源（如放射性56 Ni）提供动力。这些瞬变可能是由一个中央引擎提供动力，例如毫秒脉冲星或磁星，它们的相对论风膨胀了一个由高能粒子和辐射组成的星云，位于膨胀的喷出物后面。我们提出了三维蒙特卡罗辐射转移计算遵循的生产和热能的高能量辐射从星云到光辐射，相反，确定的伽马射线发射逃逸的喷出物没有热化。我们跟踪的光子和物质的演化耦合两区（“风/星云”和“喷出物”）模型，占辐射过程的范围。我们确定了一种新的机制，通过这种机制，上游脉冲星风中的伽马-伽马对产生调节了爆炸后最初几年内进入星云的粒子的平均能量，使我们的结果在这个时间尺度上对（不确定的）内在风对多重性不敏感。为了解释观测到的SLSNe光学光变曲线的后期变陡是伽马射线泄漏的结果，星云的磁化强度必须非常低，epsB <~ 1 e-6- 1 e-4。对于较高的epsB，同步辐射很快开始主导热化星云辐射，并且由于其较低的光子能量而容易被吸收，导致SN光学光变曲线跟踪自旋下降功率，甚至晚到>~ 1年，与观测不一致。要使磁星仍然是SLSNe的有力竞争者，我们可以得出结论，要么磁星风/星云中的磁耗散非常有效，要么自旋下降的光度衰减速度明显快于正则偶极速率~1/t^2，这恰好模拟了伽马射线逃逸。
2021-01-13 astro-ph.HE
Constraining the Fraction of Core-Collapse Supernovae Harboring Choked Jets with High-energy Neutrinos
对核心坍缩超新星和伽马射线暴的联合观测表明，在恒星核心坍缩之后，可能会有新形成的黑洞从恒星吸积物质，从而产生喷流。这样的伽马射线暴只在Ibc型超新星中观测到，这表明恒星的祖先在坍缩前失去了氢包层。根据最近的假设，即使祖星仍然保留其氢包层，也有可能在核心坍缩事件中发射喷流，然而，这种喷流无法穿透恒星，并且在逃逸之前会停滞在祖星的内部。这些喷流被称为阻塞喷流。由这种阻塞喷流产生的高能中微子可以逃离恒星的包层，并被观测到。在这里，我们将研究如何多信使搜索高能中微子和核心坍缩超新星可以检测或限制恒星坍缩产生喷流的部分。我们发现，很大一部分的喷气式飞机生产已经受到以前的观测活动的限制。我们探索未来的观测使用LSST，IceCube和Km3NET的可能性。
2019-11-19 astro-ph.HE
On a novel distance indicator for Gamma-Ray Bursts associated with Supernovae
有人提出，伽马射线暴（GRB）与Ib/c型超新星（SN）的时间重合可以用诱发引力坍缩（IGC）的概念来解释，IGC是由Ib/c型超新星（SN）喷射出的物质吸积到中子星（NS）上引起的。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。我们将其解释为在X射线发射的这个特定阶段中的共同物理机制的结果，可能与SN过程中NS的创建有关。此外，这个标度律可能是一个基本的工具，用于估计红移的伽玛暴，属于这一子类的事件。
2013-09-02 astro-ph.HE
Search for gamma-ray emission from super-luminous supernovae with the Fermi-LAT
我们提出了第一个个人和堆叠系统搜索$γ$射线的GeV波段的{ \it费米}大面积望远镜（LAT），在45个超亮超新星（SLSNe）的方向。没有多余的\gam射线从SLSN的位置被发现。我们报告$γ$ -射线光度上限，并讨论这些结果的SLSNe的起源，特别是在中央紧凑的对象辅助SNe的情况下的含义。从堆叠搜索，我们推导出一个上限在95\%的置信水平（CL）的$γ$ -射线光度（600 MeV以上）$L_γ<9.1\times10^{41}$ \，erg\，s $^{-1}$为一个假设的$E^{-2}$光子光谱，为我们的全部SLSN样本。我们得出结论，具有毫秒自转周期{ $P\lesssim 2\,$ ms和$B\sim10^{12-13}\,$ G}的中子星的诞生率一定低于观测到的SLSNe的诞生率。在单个光源上获得的亮度极限也是有限制的：特别是，SN 2013 fc、CSS 140222、SN 2010 kd和PTF 12 dam只有在$B\lesssim 10^{13}\,$ G.
2018-01-24 astro-ph.HE
Supernovae in compact star clusters as sources of high-energy cosmic rays and neutrinos
我们讨论了一个特定的人口的银河PeVatrons可能是银河宇宙射线（CR）的组成部分远高于PeV能量的主要来源。大质量恒星组成的致密星团中的超新星被认为是强有力的CR、中微子和伽马射线辐射源。在会聚激波流中非线性费米加速的数值模拟表明，这些加速器可以提供高达$10^{16}-10^{17}$ eV的非常硬的质子谱，该谱远高于在约$3\times10^{15}$ eV处的全粒子CR谱中的“膝”。我们认为，已知的超新星遗迹与年轻大质量恒星Westerlund I和Cl*1806-20的致密星团中的恒星风相互作用，可以与H.E.S.S.探测到的TeV伽马射线发射源相关联。可能是冰立方天文台探测到的一小部分高能中微子的来源。最近用LOFAR阵列进行的CR成分测量显示，在$10^{17}$ eV附近的能量处，轻质量分量可能主导所有粒子谱。如此强烈的光成分（主要是质子和氦）可能需要特定的银河系CR源，例如超新星与大质量恒星的致密星团相互作用，以及孤立的超新星遗迹。
2017-06-04 astro-ph.HE
High energy particles from young supernovae: gamma-ray and neutrino connections
年轻的核心坍缩超新星（YSNe）是高能中微子和伽马射线的工厂，因为冲击加速的质子与致密的环星介质中的质子有效地相互作用。我们探讨了IIn、II-P、IIb/II-L和Ib/c型YSNe次级粒子的探测前景。发现IIn型YSNe产生最大的中微子和γ射线通量，其次是II-P型YSNe。费米-LAT和切伦科夫望远镜阵列（IceCube-Gen 2）有可能探测到IIn型YSNe，最高可达$10$ ~Mpc（$4$ ~Mpc），其余的YSNe类型可以在更靠近地球的地方探测到。我们还发现，YSNe可能在扩散中微子背景中占主导地位，特别是在$10$ ~TeV和$10^3$ ~TeV之间，而它们并不构成费米LAT观测到的各向同性γ射线背景的主导成分。与此同时，IceCube高能量启动事件和费米-LAT数据已经允许我们排除YSNe模型参数空间的很大一部分，否则从这些瞬态的多波长电磁观测中推断。
2022-06-24 astro-ph.HE
A search for thermal X-ray signatures in Gamma-Ray Bursts I: Swift bursts with optical supernovae
伽马射线暴的X射线谱一般可用吸收幂律来描述。除了不寻常的GRB 060218中的幂律外，热X射线发射的里程碑式发现，以及随后在GRB 100316 D中的类似发现，表明在触发后的前一千秒内，软X射线光谱可能是复杂的。这种光谱成分的起源和普遍性仍然难以理解，特别是在经典GRB 090618中发现热X射线发射之后。可能最重要的是，这三个物体都与光学超新星有关，这就引出了一个问题，即热X射线成分是否可能是GRB-SN连接的结果，可能是在冲击爆发中。因此，我们进行了搜索的黑体组件在早期的斯威夫特X射线光谱的11个伽玛暴，有或可能有相关的光学超新星，准确地恢复的热成分在文献中报道的伽玛暴060218，090618和100316 D。我们提出了一个冷却黑体在GRB 101219 B/SN 2010 ma的发现，并在四个进一步的GRB-SNe，我们发现了一个改进的黑体，我们认为可能的黑体候选人，由于具体情况下的警告。我们报告的所有可能的新黑体成分都位于光度和半径分布的高端。GRB 101219 B似乎弥合了低光度和经典GRB-SNe之间的差距与热发射，并遵循黑体演化，我们推导出该源的0.4c阶的膨胀速度。我们讨论了在我们的样品中的热X射线发射的潜在起源，包括茧模型，我们发现它可以容纳我们的许多模型拟合所暗示的更极端的物理参数。
2012-09-12 astro-ph.HE
Cosmic Ray Electron Evolution in Supernova Remnants: Log-Parabola Distribution
National Research Council（国家研究委员会）；National Academy of Sciences（美国国家科学院）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
研究超新星残骸中电子加速机制，通过考虑能量依赖的逃逸模型，解释了观测到的两个电子-辐射主导残骸的能谱分布。
2026-04-20 astro-ph.HE
Cosmic rays in the GeV-TeV energy range from two types of supernovae
AMS-02实验报道了~（0.5-2000）GeV/n范围内几种宇宙线能谱的精确测量。一个有趣的发现是不同物种之间光谱形状的差异。质子的光谱是所有物质中最陡的，氦、碳、氧和铁的光谱比氖、镁和硅的光谱更难。这些观测结果很难解释，因为扩散激波加速，目前最合理的高能宇宙粒子加速理论，期望光谱指数与加速粒子的质量和电荷无关。此外，银河系中的传播已被证明无法补偿这种差异。在这项工作中，我们提出了一个基于两个组件模型的解释宇宙射线在银河系中的起源-第一个组件起源于规则超新星遗迹的星际介质和第二个组件来自Wolf-Rayet超新星。使用最近的结果宇宙射线注入增强超新星冲击在均匀的星际介质和沃尔夫-拉叶星的风环境中，我们表明，这两个组件的组合可以解释AMS-02实验观察到的行为。
2021-07-26 astro-ph.HE
TeV Electron Spectrum for Probing Cosmic-Ray Escape from a Supernova Remnant
产生宇宙射线（CR）及其光谱的最基本但不确定的过程之一是加速粒子如何逃逸到星际空间。我们认为，能量>~TeV的CR电子能谱可以作为CR核和γ射线的补充，提供一个直接探测CR逃逸的方法。我们计算的电子光谱从一个年轻的脉冲星嵌入在超新星遗迹（SNR），如船帆座，考虑到能量依赖的CR逃逸。SNR将加速并因此限制能量高达10^{15.5}eV的粒子。只有高能粒子可以首先逃逸，而较低能量的粒子被限制并随后释放。那么观测到的电子光谱应该有一个低能量截止，其位置标志着脉冲星/SNR的年龄。在$\gtrsim {\rm TeV}$能量窗口中可观察到低能量截止，其中由于电子的快速冷却，预计其他污染源很少。如果低能量截止接近于高能量内禀或冷却中断，则光谱看起来类似于暗物质湮灭线。未来的实验如CALET和CTA将能够直接检测CR逃逸特征，从而揭示CR的起源。
2011-01-13 astro-ph.HE hep-ph
Unveiling the Engines of Fast Radio Bursts, Super-Luminous Supernovae, and Gamma-Ray Bursts
年轻、快速旋转的磁星被称为各种瞬态天体物理现象背后的中心引擎，包括伽马射线暴（GRB）、超亮超新星（SLSNe）、快速射电暴（FRB）和双星中子星（NS）合并。然而，直接确认磁星假说的一个障碍是，由于周围密集的喷出物，在早期直接观察中央发动机的非热发射（当它最强大时，因此可以检测到）是一个挑战。我们提出的云计算的温度和电离结构的随时间变化的膨胀超新星或合并喷出物由于光电离的磁星发动机，为了研究逃逸的X射线（中性气体吸收）和无线电波（电离气体吸收），以及评估由于光电离的本地色散措施的演变。我们发现，如果发动机的电离光度迅速衰减，电离爆发不会发生，并且X射线通常只在$\sim 100 \, {\rm yr}$时间尺度上逃离SLSNe的富氧喷出物，与当前的X射线未检测到一致。我们应用这些结果来约束发动机驱动的模型的二进制NS合并GW 170817和发光瞬态ASASSN-15 lh。在无线电透明度和色散测量约束方面，重复FRB 121102与源自年轻的$\gtrsim 30-100 \, {\rm yr}$磁星一致，类似于推断为SLSNe提供动力的磁星。我们进一步表明，它的高旋转措施可以产生在同一个星云，建议电源的静态无线电源观察到位于FRB 121102。我们的结果强化了之前的工作，表明至少有一些FRB可能是由年轻磁星产生的，并激发了对发动机动力瞬变的进一步研究。
2018-06-14 astro-ph.HE
