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对 LS 5039 的 TeV 伽马射线建模:一颗处于极端的活跃 OB 星

高能天体物理现象 2015-05-20 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

也许“活跃 OB 星”最极端的例子是那些最近被费米和地面切伦科夫望远镜(如 HESS)观测到是甚高能(VHE;高达 30 TeV)伽马射线源的高质量 X 射线双星子集——由一颗 OB 星和一个致密伴星组成。本文聚焦于著名的伽马射线源 LS 5039,它由一颗大质量 O6.5V 星和其伴星(此处假设为黑洞或无磁化中子星)组成,轨道周期为 3.9 天,呈轻微椭圆(e=0.24e = 0.24)。通过使用 O 星风在伴星上的 Bondi-Hoyle 吸积的三维 SPH 模拟,我们发现吸积的轨道相位变化非常接近基于局部半径和风速的简单 Bondi-Hoyle-Lyttleton (BHL) 率。此外,一个假设伽马射线的内禀发射跟踪此吸积率的简单模型,很好地再现了费米在 0.1-10 GeV 能量范围内观测到的伽马射线相位变化。然而,对于 HESS 切伦科夫望远镜观测到的 VHE(0.1-30 TeV)辐射,还必须考虑伽马射线与恒星光学/紫外辐射之间的光子-光子相互作用,这有效地衰减了近星点附近的大部分强发射。当考虑到这一点时,我们发现这个简单的 BHL 吸积模型也很自然地拟合了 HESS 光变曲线,从而使其成为通常被用来解释大质量恒星双星中此类 VHE 伽马射线发射的脉冲星风激波模型的一个有力替代。

关键词

引用

@article{arxiv.1010.0355,
  title  = {Modeling TeV gamma-rays from LS 5039: An active OB star at the extreme},
  author = {Stan Owocki and Atsuo Okazaki and Gustavo Romero},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1010.0355},
  year   = {2015}
}

备注

To appear in "Active OB Stars: Structure, Evolution, Mass Loss & Critical Limits", Proceedings of IAUS 272, held July 2010 in Paris, France. 7 pages; 3 figures. This version 2 corrects an alignment error in figure 2