蟹状星云 $\gamma$ 射线变异性的统计模型

本文提出了一种统计模型，以解释最近由 Fermi/LAT 观测到的蟹状星云的 $\gamma$ 射线变异性和耀发。在该模型中，电子在一系列结中被加速，这些结的尺寸遵循幂律分布。这些结推测是从脉冲星向外运动的，并且具有多普勒增亮因子的分布。假设最大电子能量与结的尺寸成正比。整体电子分布最高能端的涨落将通过 $\sim 100$ MeV 范围内的同步辐射过程导致可变的 $\gamma$ 射线发射。由于具有高增亮因子的较大结比小结更罕见，该模型预测同步辐射发射的变异性随光子能量的增加而增加。我们通过蒙特卡洛模拟实现了这一模型，并发现该模型能够重现 Fermi/LAT 所观测到的在 $\sim$ 年期间内的两次 $\gamma$ 射线耀发以及月时间尺度的 $\gamma$ 射线通量涨落。稳态和耀发态下观测到的 $\gamma$ 射线谱也得到了很好的重现。