沿{\eta} Carinae轨道的费米加速
高能天体物理现象
2017-07-19 v1 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
{\eta} Carinae双星系统拥有已知最高质量损失率的最高质量恒星。其致密星风与伴星喷出的更快星风相遇,在激波中耗散机械能,将粒子加速至相对论性能量并产生高能(HE) {\gamma}射线。我们使用Fermi LAT的首个7年数据,该数据跨越{\eta} Carinae两次近星点经过。我们利用新的PASS8管线在不同轨道相位区间提取了低能和高能光变曲线与能谱。我们在多单元几何结构的系统流体动力学模拟中使用粒子加速,并将预测与观测进行比较。{\gamma}射线发射位置与{\eta} Carinae相符。可区分出两个发射成分。低能(LE)成分在10 GeV以下截断,其通量受轨道运动调制,变化因子<2。近星点处出现短期变率。高能成分通量变化因子为3-4,但在两次近星点期间不同。在观测前半段观察到的LE和HE变率与模拟预测匹配,假设表面磁场为500 G。高能成分和热X射线发射在第二次近星点附近弱于预期,表明内星风碰撞区(WCR)中风密度发生了改变。WCR中的扩散激波加速与观测吻合良好,并为探测系统几何与能量学提供了新的诊断工具。需要进一步观测来解释近星点间的HE变率并将其坚定地归因于强子起源。{\eta} Carinae在近星点处是一个pevatron。其通量可在多年观测后被IceCube探测到。HE成分的轨道调制可与CTA的photo absorption调制区分开。
引用
@article{arxiv.1705.02706,
title = {Fermi acceleration along the orbit of {\eta} Carinae},
author = {Matteo Balbo and Roland Walter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02706},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 8 figures