蟹状星云超高能伽马射线探测及其物理意义
高能天体物理现象
2020-01-08 v1
摘要
蟹状星云是一个极端的粒子加速器，可将电子能量提升至接近理论允许最大值的几 PeV（）。加速区域的物理条件以及加速过程本身的性质仍高度不确定。关于最高能加速粒子的关键信息包含在高于 1~MeV 和 100~TeV 的同步辐射与逆康普顿（IC）辐射通道中。近期关于蟹状星云高达 300~TeV 的超高能伽马射线信号探测报告，使得人们能够以无参数的方式确定最高能电子的能量分布，并推导出加速区中的磁场强度 。这一估计对非热粒子分布的性质给出了新的约束，并对蟹状星云的磁流体力学（MHD）模型，特别是脉冲星风的可行磁化与各向异性，提出了重要限制。同步辐射与 IC 辐射的计算表明，未来利用能在 300~TeV 以上和 1~MeV 以上探测蟹状星云的仪器进行的观测，将阐明允许蟹状星云中电子加速超越 PeV 能量的条件。具体而言，人们将（1）验证电子能量分布假想的多成分组成，以及（2）确定负责 PeV 电子加速区域的磁场强度。
引用
@article{arxiv.1911.07438,
title = {Detection of UHE gamma rays from the Crab Nebula: Physical Implications},
author = {Dmitry Khangulyan and Masanori Arakawa and Felix Aharonian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07438},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 5 figures, MNRAS accepted