CTA 1 中脉冲风 nebula 的 Chandra X射线观测

我们报告了对脉冲风 nebula (PWN) 的深入 Chandra 观测，该 nebula 由 PSR J0007+7303 驱动，位于复合型超新星残骸 CTA 1 中。合并后的 ACIS 图像显示约有 $20''$ 的喷流沿南方延伸并向西南方向弯曲，北侧有微弱的反喷流，以及一个约垂直于喷流轴方向的紧凑环形结构。利用 2003 年的 archival 观测，我们在约 20 年的基准年限上进行相对星测测量，将脉冲的横向速度限制在 95% 置信水平下不超过 $1.4$ kpc 处的 $200~\mathrm{km~s^{-1}}$。空间分辨光谱显示喷流和环状结构具有硬光谱（光子指数 $\Gamma \approx 1.2-1.4$），而扩展 nebula 具有较软的光谱 ($\Gamma = 1.85 \pm 0.11$)，表明紧凑区域的辐射冷却最小。将环状结构（与终止冲击波相关）建模为倾斜圆形，我们推导出观察角 $\zeta \approx 50^\circ$。外部间隙和双极 caustic 脉冲辐射模型暗示该脉冲具有适中的磁性倾斜角 ($\alpha \sim 20^\circ$-$70^\circ$)。从射电到 PeV $\gamma$ 射线的宽带光谱能量分布 (SED) 模型表明该一区模型具有低磁场 ($B \approx 1.4$-$3.2~\mu\mathrm{G}$) 和高电子截止能量 ($E_{\rm cut} \sim 0.2$-$0.3~\mathrm{PeV}$)，表明磁场在紧凑 nebula 之外迅速减弱。这些结果将 CTA 1 确立为一个年轻的、低 X射线效率 PWN，具备能够加速粒子至 PeV 能级的硬注入光谱。