第谷超新星遗迹中巴耳末主导激波的宇宙线前兆模型

A. Y. Wagner; J. -J. Lee; J. C. Raymond; T. W. Hartquist; S. A. E. G. Falle

doi:10.1088/0004-637X/690/2/1412

第谷超新星遗迹中巴耳末主导激波的宇宙线前兆模型

天体物理学 2014-11-18 v1

作者: A. Y. Wagner , J. -J. Lee , J. C. Raymond , T. W. Hartquist , S. A. E. G. Falle

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摘要

我们提出了一个时间依赖的宇宙线修正激波模型，其计算的 H-alpha 发射率轮廓与 Lee 等人 (2007) 在第谷超新星遗迹 knot g 处观测到的巴耳末主导激波前方的 H-alpha 通量增加吻合良好。宇宙线成分对热成分的反作用采用双流体近似处理，并且我们包含了热粒子注入以及前兆中声学不稳定性导致的能量转移。描述 knot g 处激波当前状态的模型瞬态，发生在从热气体主导激波向平滑宇宙线主导激波的演化过程中。假设第谷遗迹距离为 2.3 kpc，我们得到宇宙线扩散系数、注入参数和能量转移时间尺度的值分别为 $10^{24} \text{ cm}^2 \text{ s}^{-1}$ 、 $4.2 \times 10^{-3}$ 和 426 年。我们还研究了快速（300 km s $^{-1}$ - 3000 km s $^{-1}$ ）、时间渐近稳态激波的参数空间，并识别出一个解分支，其中宇宙线前兆中的温度通常达到 $2-6 \times 10^4$ K，且通过前兆的流整体加速小于 10 km s $^{-1}$ 。这些解属于低宇宙线加速效率区域，并且对激波参数相对不敏感。这个低宇宙线加速效率解分支可能为许多超新星遗迹中非辐射激波观测到的 H-alpha 窄分量谱线展宽提供自然解释。

关键词

宇宙线修正激波巴耳末主导激波第谷超新星遗迹 H-alpha 发射率双流体模型粒子加速

引用

@article{arxiv.0809.2504,
  title  = {A cosmic-ray precursor model for a Balmer-dominated shock in Tycho's supernova remnant},
  author = {A. Y. Wagner and J. -J. Lee and J. C. Raymond and T. W. Hartquist and S. A. E. G. Falle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0809.2504},
  year   = {2014}
}

备注

13 pages, 5 figures, to be published in ApJ

第谷超新星遗迹中巴耳末主导激波的宇宙线前兆模型

摘要

关键词

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备注

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