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白矮星双星脉冲星 AR Scorpii 的 Fermi-LAT 长期观测结果

高能天体物理现象 2019-08-02 v1

摘要

白矮星双星系统 AR Scorpii (AR Sco) 的发现及其以非热辐射为主的多频段发射,重新引发了人们对白矮星脉冲星可能产生高能伽马射线辐射的兴趣。光学波段以下及以上的谱能量分布 (SED) 显示出非热同步辐射的证据,在白矮星自转周期 (P=117\mboxsP_{*} = 117 \, \mbox{s}) 以及与双星周期的拍频周期 (Pb=118.1\mboxsP_{\rm b} = 118.1 \, \mbox{s}) 处存在光学和 X 射线波段的脉冲发射。从能量角度看,高度磁化的旋转白矮星可将粒子加速至 TeV 能量。在本研究中,通过使用新的 Fermi 1.0.1 Science Tools 分析新可用的 Fermi-LAT Pass 8 数据,在 100 MeV - 500 GeV 之间搜寻高能伽马射线发射。采用幂律、折断幂律和对数抛物线模型进行分箱似然分析。从以 AR Sco 位置为中心的选定感兴趣区域 (ROI) 中,我们使用折断幂律模型在光子通量水平为 0.486 ±\pm 0.261 x 108^{-8} photons cm2^{-2} s1^{-1} 时,计算出 100 MeV - 500 GeV 积分伽马射线活动的显著性为 TS\sqrt{TS}\leq 3.87σ\sigma。这导致了对 AR Sco 位置的 3σ\sigma 上限探测。AR Sco 位于 Rho Ophiuchi (Rho Oph) 分子云复合体内部,加上 Fermi-LAT 较差的空间分辨率,使得难以对与 AR Sco 位置重合处的低水平伽马射线活动做出任何确切证认。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.00283,
  title  = {Results from the long-term Fermi-LAT observations of the white dwarf binary pulsar AR Scorpii},
  author = {Q. Kaplan and P. J. Meintjes and K. K. Singh and H. J. van Heerden and F. A. Ramamonjisoa and I. P. van der Westhuizen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00283},
  year   = {2019}
}

备注

36th International Cosmic Ray Conference - ICRC2019 July 24th - August 1st, 2019 Madison, Wisconsin, USA, Proceedings of Science: PoS (ICRC2019) 602