PeVatron 候选脉冲星风星云“Dragonfly”的硬 X 射线观测与多波段研究

作为我们对高能脉冲星风星云（PWN）的 NuSTAR 观测计划的一部分，我们研究了脉冲星风星云 G75.2+0.1（“Dragonfly”）的 PeVatron 性质。Dragonfly 在空间上与 LHAASO J2018+3651 重合，后者的最大光子能量为 0.27 PeV。我们利用 NuSTAR 在 3 $-$ 20 keV 能段探测到一个致密的（半径 1'）内星云，且未观测到谱拐折。将内星云与档案 Chandra 和 XMM-Newton 观测联合分析，得到幂律谱 $\Gamma=1.49\pm0.03$。从 NuSTAR 星云在更高能处的收缩观测到同步辐射燃尽，由此我们推断在 3.5 kpc 处内星云的磁场为 24 $\mu$G。我们对档案 XMM 数据与 13 年 Fermi-LAT 数据的分析分别确认了在 2 $-$ 6 keV 探测到延展（约 10'）外星云（$\Gamma=1.82\pm0.03$）以及未探测到 GeV 星云。利用 VLA、XMM 和 HAWC 数据，我们将 Dragonfly 的多波段能谱分布建模为轻子 PeVatron。我们模型中 1.4 PeV 的最大注入粒子能量表明 Dragonfly 很可能是一个 PeVatron。我们模型预测的外星云低磁场（2.7 $\mu$G）以及近期与宿主超新星遗迹反向激波的交互（4 千年前）与 PeVatron PWN 的普遍特征一致。其高度不对称形态的起源、脉冲星自行、PWN-SNR 交互以及源距离，将需要未来包括射电、X 射线和伽马射线观测的多波段研究的进一步探究。