从星风云探索磁星Swift J1834.9-0846
高能天体物理现象
2016-12-07 v2
摘要
最近在X射线波段发现了首个围绕磁星的星风云，该磁星为Swift J1834.9-0846。我们研究了这颗磁星的整体能量学及其粒子风或外流的性质。Swift J1834.9-0846距离约4 kpc，位于超新星遗迹W41的中心，W41的半径约为19 pc，比X射线星云（约2 pc）大一个数量级。与超新星遗迹W41的关联表明其共同年龄约为5-100 kyr，而其自旋减慢年龄为4.9 kyr。较小的初始踢出速度可能部分解释了为何在这颗磁星周围探测到了星风云，而在其他大多数磁星周围未探测到，后者似乎具有更大的踢出速度并可能已离开其诞生超新星遗迹。我们发现，由Fermi/LAT和H.E.S.S.分别探测到的GeV和TeV源，半径约11 pc，极有可能具有强子起源。我们通过解析方法检验了星云的动力学和内部结构，以解释其当前性质。其大小可能自然地对应于X射线发射正负电子对的扩散主导冷却长度。这也可能解释了星云从内部到外部X射线发射的谱软化现象。对X射线同步辐射星云的分析表明：(i) 星云磁场强度≳11 μG（且很可能≲30 μG），(ii) 星云并非主要由磁星宁静状态下自旋减慢驱动的磁流体动力学风供能，而是由贡献其大部分能量的其他外流供能。后者极有可能与磁星的爆发活动相关，并可能由其过去的巨耀发相关的外流主导。所需外流的能量来源不可能仅仅是磁星偶极场的衰减，而极有可能是其强得多的内部磁场的衰减。
引用
@article{arxiv.1608.06994,
title = {Learning About the Magnetar Swift J1834.9-0846 from its Wind Nebula},
author = {Jonathan Granot and Ramandeep Gill and George Younes and Josef Gelfand and Alice Harding and Chryssa Kouveliotou and Matthew G. Baring},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06994},
year = {2016}
}
备注
33 pages, 15 figures. Accepted for publication in MNRAS