关于蟹状星云可变伽马射线辐射的起源

脉冲星风终止激波的倾斜几何结构确保了多普勒集束效应对激波辐射有强烈影响。我们利用近期蟹状星云的相对论性磁流体动力学模拟说明了这一点，并表明观测到的蟹状星云内结的大小、形状以及与脉冲星的距离，与其作为来自终止激波的多普勒增强辐射的解释一致。如果负责同步辐射伽马射线的电子仅在终止激波处被加速，那么它们短暂的寿命确保了这些伽马射线起源于激波附近，并且也受到多普勒集束效应的强烈影响。因此，蟹状星云在100 MeV附近观测到的同步辐射伽马射线的主体可能来自其内结。这一假设与内结的光学流量观测一致，前提是其光学-伽马谱指数与Kennel & Coroniti星云谱模型中找到的注入谱指数相同。观测到的同步辐射伽马射线辐射的可变性可能由近期数值模拟中发现的终止激波不稳定性引起。考虑到内结的尺寸较小，2010年9月蟹状星云的伽马射线耀斑也可能来自该内结，尽管实际机制仍不清楚。该模型预测了Fermi和AGILE能段中同步辐射伽马射线流量的时间变化性与蟹状脉冲星1角秒内非脉冲光学流量的变化性之间的相关性。