年轻脉冲星风云的性质:TeV 可探测性及其脉冲星特性
高能天体物理现象
2015-06-12 v2
摘要
在数十个年轻脉冲星风云中,有些已在 TeV 射线中被探测到(TeV PWNe),而另一些则未被探测到(非 TeV PWNe)。TeV 发射的可探测性既与其中心脉冲星的自转减慢功率无关,也与其特征年龄无关,是什么决定了可探测性仍是一个未解之谜。为研究此问题,我们调查了五个年轻非 TeV PWNe(3C58、G310.6-1.6、G292.0+1.8、G11.2-0.3 和 SNR B0540-69.3)的光谱演化。我们使用了一种光谱演化模型,该模型是在我们之前的工作中开发并应用于年轻 TeV PWNe 的。非 TeV PWNe 的 TeV 射线流量上限给出了参数的上限或下限,例如 PWN 的年龄和注入磁能的自转减慢功率分数(分数参数)。结合其他独立的观测和理论研究,我们可以推测每个对象参数的合理值。对于 3C58,我们倾向于年龄为 2.5 kyr 且分数参数为 3.0x10^{-3}的参数组合,尽管仅凭光谱建模并不能排除更短的年龄和更高的分数参数。3.0x10^{-3}的分数参数也与其他非 TeV PWNe 一致,因此该值被视为包括 TeV PWNe 在内的年轻 PWNe 的共性。此外,我们发现中心脉冲星的内在性质相似,初始旋转能量为 10^{48-50}erg,磁能为 10^{42-44}erg(其表面的偶极磁场强度为 2x10^{12} - 3x10^{13}G)。TeV 可探测性与总注入能量以及 PWNe 周围星际辐射场的能量密度相关。除 G292.0+1.8 外,粒子的折断幂律注入很好地重现了非 TeV PWNe 的宽带发射。
引用
@article{arxiv.1211.7266,
title = {Properties of Young Pulsar Wind Nebulae: TeV Detectability and Their Pulsar Properties},
author = {Shuta J. Tanaka and Fumio Takahara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.7266},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS