V407 Cygni 新星爆发期间的粒子加速与非热辐射

2010 年 3 月，共生双星 V407 Cyg 因新星爆炸而爆发。该事件引发了持续两周的>100MeV伽马射线爆发，由 Fermi/LAT 探测到，这是该系统存在粒子加速的独特观测证据。此次爆发可视为规模缩小的超新星，具有较短的动力学时标，因此可作为银河宇宙射线起源理论的测试案例。我们旨在确定加速粒子的性质并识别高能辐射的起源。我们开发了 V407 Cyg 中的扩散激波加速和非热辐射模型，并补充了对激波等离子体热辐射的评估。我们考虑了轻子和强子对非热过程的贡献，并研究了许多双星和新星参数的影响。伽马射线辐射主要源于轻子，主要由新星光的逆康普顿散射产生。红巨星光子的上散射贡献较小。拟合光变曲线需要在白矮星附近积累气体，这是风吸积的结果，而能谱则要求粒子在上游均分磁场中接近 Bohm 极限进行散射。新星加速的质子（分别为电子）能量高达~300GeV（分别为~20GeV），两周后的总非热能达 10^43 erg，约占初始新星动能的 10%。注入时的电子 - 质子比为 6%。V407 Cyg 的爆发可以用与超新星遗迹中粒子加速所 invoking 的相同原理来理解，尽管不需要强烈的磁场放大。共生系统中的新星群是银河宇宙射线的可忽略来源，且极不可能是一类 TeV 辐射源。