H.E.S.S. 探测到的脉冲星风云的能谱建模
高能天体物理现象
2018-02-02 v1
摘要
在过去十年中，地基成像大气切伦科夫望远镜已发现约 175 个甚高能(VHE; 100 GeV)伽马射线源，随着 H.E.S.S. II 和 CTA 的发展还会有更多。其中近 40 个被确认为脉冲星风云(PWNe)。我们展示了一个轻子辐射代码的成果，该代码通过求解 Fokker-Planck 型输运方程并计算逆康普顿与同步辐射 emissivities 来建模 PWN 的谱能量密度。尽管此类模型先前已有发展，但大多数将 PWN 的几何形状建模为单一球体。我们创建了一个随时间演化、多区的模型，通过考虑时空依赖的磁场、导致对流、扩散和能量损失(同步辐射、逆康普顿和绝热)的时空依赖的整体粒子运动，来研究粒子穿过 PWN 时能谱的变化。我们的代码预测了星云中不同位置的辐射谱，产生了新颖结果，例如表面亮度随半径的变化以及 PWN 大小随能量的变化。我们使用 PWN G0.9+0.1 的观测谱(包含来自 H.E.S.S. 以及射电和 X 射线实验的数据)对新技术模型进行了校准。我们将预测的辐射谱拟合 G21.50.9、G54.1+0.3 和 HESS J1356645 的数据，发现我们的模型对年轻 PWNe 给出了合理结果。接下来我们进行了参数研究，对 PWN 在不同情形下的行为提供了重要见解。我们的模型现已准备好应用于一批 PWNe，以探究可能的变化趋势，例如表面亮度作为脉冲星自转减速函数的关系。
引用
@article{arxiv.1802.00216,
title = {Spectral Modelling of H.E.S.S.-detected Pulsar Wind Nebulae},
author = {Carlo van Rensburg and Christo Venter and Paulus Kruger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.00216},
year = {2018}
}