利用超新星遗迹的 TeV 伽马射线观测约束星际磁场相干尺度

银河系宇宙线(CRs)被认为在超新星遗迹(SNR)激波处加速。在强子情形下，SNR 的 TeV 伽马射线辐射源自星际气体与 CRs 碰撞产生的衰变 π 介子。利用 CR-磁流体力学模拟，我们表明磁倾角依赖的激波加速仅通过改变磁场形态即可重现 Vela Jr. 和 SN1006 等 SNR 的观测 TeV 伽马射线形态。这意味着伽马射线亮区源于准平行激波(即激波以窄角向上游磁场传播)，已知其能高效加速 CR 质子，而伽马射线暗区对应准垂直激波构型。将模拟伽马射线形态与观测比较，可将 Vela Jr. 和 SN1006 周围的磁场相干尺度 $\lambda_B$ 分别约束为 $\lambda_B \simeq 13_{-4.3}^{+13}$ pc 和 $\lambda_B >200_{-10}^{+80}$ pc，其中 SN1006 的环境磁场与基本均匀相符。我们找到了一致的纯强子与强子-轻子混合模型，二者均能重现从射电到 TeV 伽马射线的多频能谱并匹配观测伽马射线形态。最后，为刻画 SNR 激波在团块星际介质中的传播，我们通过数值模拟与解析方法研究了激波与致密云的相互作用。我们构建了核塌缩 SNR 在结构化星际介质中传播的解析伽马射线模型，并表明在现实参数下伽马射线光度仅偏差 30%。