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伽马射线双星中射电辐射次级粒子的蒙特卡洛模拟

高能天体物理现象 2015-05-28 v1

摘要

数个包含大质量恒星的双星系统已在射电波段和甚高能波段被探测到。在这些源密集的恒星光子场中,预期会发生伽马射线吸收与正负电子对产生,而这些电子对产生的辐射可能对观测到的射电辐射有显著贡献。我们旨在更深入地研究伽马射线双星中电子对射电辐射的性质,尤其是其形态。我们应用了一个蒙特卡洛程序,计算双星系统及其周围环境中产生的电子对的产生位置、空间轨迹和能量演化。这些电子对产生的射电辐射,连同其频谱、变化和空间特征,均按从特定方向观测到的情形进行计算。首先研究了一个通用情形,然后也考虑了LS 5039的具体情况。我们发现,确认了先前的结果,次级射电辐射应表现为一个约几毫角秒大小的延展射电结构。该辐射相对较硬,流量可达约10毫央斯基。预期存在调制现象,取决于伽马射线产生光度、系统偏心率、星风电离比例,并在较小程度上取决于磁场结构。一般而言,在伽马射线双星中,由光子-光子相互作用产生的电子对可对核心辐射有显著贡献,并产生一个延展结构。在LS 5039的情形中,次级射电辐射很可能是已探测到的核心流量的一个显著部分,并伴有轻微的延展。

关键词

引用

@article{arxiv.1105.2172,
  title  = {Monte-Carlo Simulations of Radio Emitting Secondaries in Gamma-Ray Binaries},
  author = {Valenti Bosch-Ramon and Dmitry Khangulyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1105.2172},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 12 Figures, 2 Tables, to be published in PASJ (Publications of the Astronomical Society of Japan), in press