利用 Swift-XRT 对天鹅座茧状结构轻子 TeV 发射的限制

环绕天鹅座 X 恒星形成区的扩展源——天鹅座茧状结构（Cygnus Cocoon）的 $\gamma$ 射线观测表明存在一个可达数 PeV 能量的宇宙线加速器。甚高能（VHE；0.1-100~TeV）$\gamma$ 射线发射可由宇宙线强子与茧状结构内物质相互作用解释，但相对论电子的逆康普顿辐射起源无法被排除。VHE 处的逆康普顿 $\gamma$ 射线伴随有峰值位于 X 射线波段的同步辐射。因此，X 射线观测可探测该源的电子族与磁场。我们利用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台 X 射线望远镜（Swift-XRT）观测了天鹅座茧状结构内部或附近的十一个天区，总曝光 110 ksec。我们将各天区拟合至银河系与河外背景模型，并对额外弥漫成分进行了对数似然比检验。我们未发现显著额外发射，并在各天区建立了上限。通过假设 X 射线强度示踪 TeV 强度且遵循 $dN/dE\propto E^{-2.5}$ 谱，我们在 2 至 10 keV 间对整個天鹅座茧状结构的 X 射线通量获得了 90% 上限 $F_X < 8.7\times 10^{-11}\rm~erg\,cm^{-2}\,s^{-1}$ 或 $< 5.2\times 10^{-11}\rm~erg\,cm^{-2}\,s^{-1}$，具体取决于氢柱密度模型的选择。这表明在假设 $\sim 20\,\mu$G 的等分磁场时，1 TeV 处不超过四分之一的 $\gamma$ 射线通量由逆康普顿散射产生。