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快速云激波处明亮伽马射线与射电辐射的建模

高能天体物理现象 2015-06-17 v1

摘要

费米卫星搭载的大面积望远镜 (LAT) 最近的观测揭示了银河系内中年超新星遗迹 (SNRs) 发出的明亮伽马射线辐射。这些遗迹同时也拥有明亮的非热射电壳层,且常被发现直接与周围气体云相互作用。我们通过构建流体动力学模型,探索了这些动力学演化后的超新星遗迹处的非热辐射机制。考虑了两种粒子加速情景:要么是银河宇宙射线 (CRs) 的再加速,要么是对从下游注入的粒子进行高效的非线性扩散激波加速 (NLDSA)。利用从观测中推断出的参数,我们将模型与超新星遗迹 W44 的观测光谱进行了对比。对于再加速情形,我们预测当超新星遗迹过渡到辐射阶段时,射电和 GeV 辐射会有显著增强。如果分子云中存在足够强的磁湍流,再加速情景可以解释观测到的宽带光谱特性。NLDSA 情景也能成功解释γ\gamma-射线光谱,但无法重现射电光谱指数。高效的 NLDSA 还会导致显著的非热激波后压力,限制了冷却过程中的压缩,并阻止了致密壳层的形成。本文还阐述了两种模型在流体动力学行为及由此产生的光谱特征方面的一些其他有趣差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.05313,
  title  = {Modeling Bright Gamma-ray and Radio Emission at Fast Cloud Shocks},
  author = {Shiu-Hang Lee and Daniel J. Patnaude and John C. Raymond and Shigehiro Nagataki and Patrick O. Slane and Donald C. Ellison},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.05313},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 5 figures, accepted for publication at The Astrophysical Journal