伽马射线双星中的相对论性多普勒增强辐射
高能天体物理现象
2015-05-18 v1
摘要
伽马射线双星可能是由一颗年轻脉冲星绕大质量恒星运行形成的致密脉冲星风云。脉冲星风被O型或Be型伴星的恒星风所约束，形成一个相对论性的彗星状结构，伴随脉冲星沿其轨道运动。来自双星LS 5039的X射线和甚高能(>100 GeV, VHE)伽马射线辐射在轨道周期上被调制。最大和最小通量出现在轨道的合点，表明其解释与轨道几何有关。VHE调制被认为是由康普顿散射和恒星光子对产生的联合效应引起的，两者都依赖于轨道相位。X射线调制可能是由于彗尾中的相对论性多普勒增亮，而X射线和VHE光子都可能在该区域发射。相对论性像差改变了共动参考系中的种子恒星光子通量，因此多普勒增亮对同步辐射和逆康普顿辐射的影响不同。我们计算了相对论性多普勒增亮的(各向同性)同步辐射和(各向异性)逆康普顿辐射随轨道相位的依赖关系，假设流是径向远离恒星(LS 5039)或切向于轨道(LS I +61 303, PSR B1259-63)。LS 5039中同步辐射的多普勒增亮产生的光变曲线形状与X射线调制相对应。观测结果暗示外流速度为0.15-0.33c，与脉冲星风终止激波处的预期流速一致。在LS I +61 303中，计算出的多普勒增亮辐射峰值与观测到的VHE和X射线最大值同相位。多普勒增亮可能为该系统中VHE峰值令人费解的相位提供了解释。
引用
@article{arxiv.1004.0511,
title = {Relativistic Doppler-boosted emission in gamma-ray binaries},
author = {G. Dubus and B. Cerutti and G. Henri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.0511},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 7 figures, accepted for publication in A&A