银河系中心的电子-正电子湮灭线能否由脉冲星风产生?
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们研究了银河系中心(GC)的脉冲星风产生511 keV谱线的可能性。我们提出可能存在三种脉冲星风作为正电子源的场景:正常脉冲星;伽马射线暴前身星中快速旋转的强磁化中子星;银河系中心区域的一群毫秒脉冲星。这些正负电子对可能被银河系中心的磁场束缚在该区域,并通过同步辐射和与介质的库仑相互作用冷却。冷却时标低于正电子的扩散时标,因此低能正电子可以直接与电子湮灭成511 keV光子,或在湮灭前形成电子偶素。我们发现正常脉冲星不能成为正电子源的重要贡献者。尽管银河系中心的磁星可能是潜在的正电子源,但它们的诞生率和诞生位置可能给这一场景带来一些问题。我们认为银河系中心最可能的候选正电子源可能是银河系中心的一群毫秒脉冲星。我们的初步估计预测银河系中心的正负电子湮灭率大于5×10^42 s^{-1}。因此,来自脉冲星风的正负电子对可以显著贡献于银河系中心的正电子源。此外,由于正电子的扩散长度很短,我们预测湮灭线的强度分布应遵循毫秒脉冲星的分布,这应与银河系中心的质量分布相关。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0509760,
title = {Could electron-positron annihilation lines in the Galactic center result from pulsar winds?},
author = {W. Wang and C. S. J. Pun and K. S. Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0509760},
year = {2009}
}
备注
7 pages, A&A in press