脉冲星风云谱演化的一个模型

我们研究了脉冲星风云 (PWNe) 的谱演化，并考虑了其年轻时期注入的能量。我们对均匀膨胀的脉冲星风云内部磁场的演化进行了建模。考虑到来自脉冲星的时间依赖注入以及辐射和绝热损失导致的冷却，我们求解了粒子分布函数的演化。该模型通过将计算出的光谱与年龄为一千年的蟹状星云的观测数据进行拟合来进行校准。我们模型中的蟹状星云谱演化表明，TeV 伽马射线与 X 射线的通量比随时间增加，这意味着老的脉冲星风云在 X 射线波段较暗，但在 TeV 伽马射线波段并非如此。该比值的增加是因为磁场随时间减弱，而不是因为发射 X 射线的粒子比发射 TeV 伽马射线的粒子冷却得更快。我们的谱演化模型与观测到的蟹状星云射电通量下降速率相符。这一结果意味着我们的磁场演化模型接近真实情况。最后，从谱演化的角度来看，来自蟹状脉冲星的注入能量中只有一小部分需要转化为磁场，这与之前的研究一致。