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船帆座X附近的低效宇宙线扩散:来自H.E.S.S.甚高能电子观测的约束

高能天体物理现象 2018-10-31 v2

摘要

船帆座X是一个邻近的脉冲星风云(PWN),由一颗约10410^4年岁的脉冲星驱动。对船帆座X PWN能谱能量分布的建模表明,被加速的电子已大量逃离约束,这很可能是由于SNR反向激波对初始受限PWN的破坏所致。逃离的电子传播至地球并贡献于所测量的本地宇宙线(CR)电子能谱。我们发现,若采用星际介质的标准扩散系数,船帆座X逃离的CR电子在10\sim 10 TeV处将大幅超出HESS所测流量。我们提出该处扩散可能极为低效,并发现空间依赖的扩散可使CR流量与HESS测量一致。利用船帆座X附近扩散的双区模型,我们发现对于10\sim10 TeV的CR电子,数十秒差距内区的扩散系数应<1028cm2s1<10^{28}{\rm cm^2 s^{-1}},约为ISM标准值低两个数量级。这种PWN附近的低效扩散类似于Geminga和Monogem PWN的情形,表明低效扩散在跨越广泛年龄段的PWN邻近区域可能是普遍现象。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.04182,
  title  = {Inefficient cosmic ray diffusion around Vela X : constraints from H.E.S.S. observations of very high-energy electrons},
  author = {Zhi-Qiu Huang and Kun Fang and Ruo-Yu Liu and Xiang-Yu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04182},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted by ApJ, more discussions added, conclusions unchanged, 9 pages, 9 figures