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基于 H.E.S.S. 与 LHAASO 观测推导脉冲星双子产生乘数

高能天体物理现象 2025-02-26 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

脉冲星风 nebula(PWNe)在非常高能射线中主导银河星系天空,也是 leptonic 宇宙射线通量的主要贡献者。然而,脉冲星是否也加速离子到相当能量尚未得到实验确认。本文旨在约束脉冲星的出生周期和双子产生乘数,以此约束脉冲星磁场中离子的比例,以及进入脉冲星风的离子比例。我们估算了来自澳大利亚望远镜国家设施(ATNF)目录中26颗脉冲星的平均双子产生乘数范围,这些脉冲星也被High Energy Stereoscopic System(H.E.S.S.)望远镜观测过。随后,对那些脉冲星风 nebula 及其周围超新星壳在射电波段已被测量的子集,推导出脉冲星出生周期和平均双子产生乘数的下限。我们还为最近被Large High Altitude Air Shower Observatory(LHAASO)观测的来源绘制了平均双子产生乘数随出生周期变化的曲线。我们表明,对于本文所考察的大多数H.E.S.S.和LHAASO来源,存在髙质子进入脉冲星风的潜力,这取决于能量转换效率。我们还给出了6个脉冲星出生周期的估计,均落入约10-50毫秒的范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.01318,
  title  = {Deriving pulsar pair-production multiplicities from pulsar wind nebulae using H.E.S.S. and LHAASO observations},
  author = {Samuel T. Spencer and Alison M. W. Mitchell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01318},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 5 figures. Accepted in Astronomy & Astrophysics. Reproduced with permission from Astronomy & Astrophysics, \copyright ESO