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脉冲星风云HESS J1825-137的多区建模

高能天体物理现象 2012-07-31 v2

摘要

与PSR J1826-1334相关的脉冲星风云HESS J1825-137是一个明亮的甚高能源,角尺度约1度,并具有空间分辨的TeV光谱测量。观测到伽马射线谱指数随距脉冲星距离增加而变软,这很可能是电子穿越星云时冷却损失的结果。我们描述了对延展星云的X射线数据分析,以及三维时变光谱能量分布建模,重点在于HESS J1825-137内部的空间变化。多波段数据对星云内的电子注入、输运和冷却施加了显著约束。大尺度和高星云能量预算意味着相对较快的初始脉冲星自转周期13 ± 7毫秒和年龄40 ± 9千年。每个甚高能区的相对流量可以通过径向速度递减的平流粒子输运来解释,速度分布为v(r)r0.5v(r) \propto r^{-0.5}。冷却断点的演化需要一个演化的磁场,该磁场也随距脉冲星距离径向递减,B(r,t)r0.7E˙(t)1/2B(r,t) \propto r^{-0.7} \dot{E}(t)^{1/2}。在距脉冲星约80 pc处探测到10 TeV流量,需要高能粒子快速扩散,逃逸时间τesc90(R/10pc)2(Ee/100TeV)1\tau_{esc} \approx 90 (R / 10 pc)^2 (E_e/100 TeV)^{-1}年,这与通常假设的具有强磁场约束的环形磁场相反。该模型预测了从脉冲星向外约1度范围内相当均匀的Fermi LAT表面亮度,与最近发现的位于PSR J1826-1334西南0.5度、延展度为0.6 ± 0.1度的LAT源吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.1108.3573,
  title  = {Multi-Zone Modeling of The Pulsar Wind Nebula HESS J1825-137},
  author = {Adam Van Etten and Roger W. Romani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3573},
  year   = {2012}
}

备注

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