Ia型超新星遗迹RCW 86中宇宙线加速的可能证据：TeV伽马射线与星际原子质子的空间相关性
高能天体物理现象
2019-05-02 v4 星系天体物理
摘要
我们对年轻的Ia型超新星遗迹(SNR) RCW 86中的TeV伽马射线、同步辐射辐射和星际气体进行了详细的形态学研究。我们发现星际原子气体与伽马射线表现出良好的空间相关性，表明RCW 86的TeV伽马射线很可能主要起源于强子过程。相比之下，在超新星遗迹的东南壳层中，星际分子云与TeV伽马射线的空间相关性较差。我们认为这种较差的相关性可归因于低能宇宙线（约1 TeV）由于致密云周围湍流磁场增强至约10-100 G而无法穿透致密的分子云。我们还发现，在同步辐射X射线和射电连续辐射中均明亮的西南壳层，相较于星际质子柱密度表现出显著的伽马射线超出，表明通过逆康普顿散射产生的轻子伽马射线可能与强子伽马射线共同贡献。年轻的TeV伽马射线超新星遗迹——RX J1713.73946、Vela Jr、HESS J1731347和RCW 86——的总宇宙线能量大致相似，这表明宇宙线可在核坍缩和Ia型超新星中均被加速。利用气体密度导出的宇宙线总能量约10-10 erg，给出了一个安全下限，这主要由于壳层内星际气体的填充因子较低。
引用
@article{arxiv.1805.10647,
title = {Possible Evidence for Cosmic-Ray Acceleration in the Type Ia SNR RCW 86: Spatial Correlation between TeV Gamma rays and Interstellar Atomic Protons},
author = {H. Sano and G. Rowell and E. M. Reynoso and I. Jung-Richardt and Y. Yamane and T. Nagaya and S. Yoshiike and K. Hayashi and K. Torii and N. Maxted and I. Mitsuishi and T. Inoue and S. Inutsuka and H. Yamamoto and K. Tachihara and Y. Fukui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10647},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 3 tables, 8 figures, published in The Astrophysical Journal (ApJ)