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动力学年轻超新星遗迹 G150.3+4.5 的高能伽马射线研究

高能天体物理现象 2020-10-28 v1

摘要

超新星遗迹(SNR)G150.3+4.5 近期在射电波段被发现;其呈现壳层状形态,角尺寸约 33^{\circ},暗示其为年老或邻近的 SNR。Fermi 银河系扩展源星表中报道了与 SNR 空间重合的扩展 γ\gamma 射线发射,幂律谱指数为 Γ\Gamma = 1.91 ±\pm 0.09。通过 SNR 的 γ\gamma 射线发射研究粒子加速,对评估加速粒子的性质及其可达最大能量至关重要。利用超过十年的 Fermi-LAT 数据,我们从 300 MeV 到 3 TeV 考察了 SNR G150.3+4.5 的形态与能谱性质。我们使用最新发布的 Fermi-LAT 星表、仪器响应函数以及银河系与 isotropic 弥漫辐射。我们使用 ROSAT 全天空巡天数据评估任何热与非热 X 射线发射,并推导了 G150.3+4.5 的最小与最大距离。我们将 G150.3+4.5 的 γ\gamma 射线发射描述为一个扩展成分,发现其与射电 SNR 空间重合。能谱较硬,且探测到高达数百 GeV 的光子指向来自动力学年轻 SNR 的发射。X 射线发射的缺失对环境密度给出了严格约束 n03.6×103n_0 \leq 3.6 \times 10^{-3} cm3^{-3}。由于 G150.3+4.5 未被报道为历史 SNR,我们对其年龄给出下限 tt = 1 kyr。我们估计其距离在 0.7 至 4.5 kpc 之间。我们发现 G150.3+4.5 在能谱上类似于其他动力学年轻壳层型 SNR,如 RX J1713.7-3946 或 Vela Junior。宽带非热发射以轻子情景解释,意味着下游磁场 B=5B = 5 μ\muG 以及粒子加速至数 TeV 能量。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.08397,
  title  = {High-energy gamma-ray study of the dynamically young SNR G150.3+4.5},
  author = {Justine Devin and Marianne Lemoine-Goumard and Marie-Hélène Grondin and Daniel Castro and Jean Ballet and Jamie Cohen and John W. Hewitt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08397},
  year   = {2020}
}