白矮星双星系统 AR Scorpii 的宽带辐射建模

在这项工作中，我们分析了 2008 年 8 月 4 日至 2019 年 3 月 31 日期间 \emph{Fermi}-大面积望远镜（LAT）观测在 100 MeV 至 500 GeV 能量范围内的 $\gamma$ 射线数据。AR Scorpii 在过去十年中的 $\gamma$ 射线辐射在统计上不显著，因此估计了 100 MeV 以上积分通量的 2$\sigma$ 上限。我们使用一个具有两个同步辐射分量（源于极强磁场中的相对论性电子）的辐射模型重现了 AR Scorpii 的非热宽带能谱分布。第一个分量（Synchrotron-1）通过源自半径 $\sim$ 1.8$\times$10$^{10}$ cm、磁场强度 $\sim$ 10$^3$ Gauss 的球形区域的同步辐射，广泛描述了从射电到高能 X 射线的辐射。第二个分量（Synchrotron-2）重现了较低能端的 X 射线辐射并预言了 $\gamma$ 射线辐射，它源自另一个半径 $\sim$ 1.4$\times$10$^{10}$ cm、磁场强度 $\sim$ 10$^6$ Gauss 的球形区域。两个辐射区中的相对论性电子群体均由平滑折断幂律能量分布描述。Synchrotron-2 模型预言的 $\gamma$ 射线辐射低于 \emph{Fermi}-LAT 的宽带灵敏度，并且与基于超过 10 年观测得到的 100 MeV 以上积分通量 95$\%$ 置信水平上限一致。根据我们的模型，双星系统 AR Scorpii 可能是一个 $\gamma$ 射线源，尽管其辐射水平必须低于 \emph{Fermi}-LAT 当前的探测极限。