辐射超新星遗迹的非热特征

超新星遗迹 (SNR) 演化的末期以所谓的“辐射”阶段为特征，在此阶段，前向激波内部热气泡的有效冷却减缓了膨胀，最终导致激波瓦解。理解 SNR 在这一阶段的演化对于预测星系中的反馈至关重要，因为 SNR 预计在其生命末期将其能量和动量注入星际介质。SNR 演化模型的一个关键预测是在辐射阶段开始时，在前向激波后方形成一个冷而致密的外壳。然而，通过中性氢发射来搜寻这种外壳的尝试收效甚微。我们提出了一种新的观测信号，该信号源于 SNR 前向激波加速的非热粒子（宇宙线）与致密外壳之间的相互作用。结合基于最先进模拟的粒子加速半解析模型和高分辨率 SNR 演化流体动力学模型，我们预测了这种相互作用产生的非热辐射。我们证明，辐射阶段的开始会导致从射电到 $\gamma$ 射线的非热辐射显著增强，射电和 $\gamma$ 射线亮度增加近两个数量级。这种特征可能被现有仪器探测到，并且有望被下一代 $\gamma$ 射线望远镜（如切伦科夫望远镜阵列）分辨。