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利用切伦科夫望远镜阵列研究蟹状星云在短时标上的变异性

高能天体物理现象 2022-10-11 v2

摘要

自 2009 年以来,在蟹状星云方向的高能(>100 MeV)波段观测到了若干次快速而明亮的耀发。人们提出了若干假说来解释这一现象,但其起源仍不清楚。利用下一代切伦科夫望远镜在更高能段探测对应体,将对约束潜在的辐射机制具有决定性意义。我们旨在通过模拟蟹状星云在不同与星云内物理条件相关参数下的耀发态与稳态谱能量分布,研究切伦科夫望远镜阵列(CTA)探索耀发背后物理的能力。特别地,我们考察了 Fermi 在 2011 年和 2013 年两次特定耀发期间记录的数据。利用不同的辐射模型推导预期的 GeV 与 TeV 伽马射线辐射。将所得辐射与 CTA 响应卷积并检验探测能力,获得了约束不同耀发辐射模型参数空间的排除区域。我们的模拟展示了在不同能量区间内可能有利于 CTA 探测蟹状星云耀发的多种情形。特别地,我们发现具有低于 100 GeV 低能阈的望远镜观测可提供最具模型约束力的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.08586,
  title  = {The Crab nebula variability at short timescales with the Cherenkov Telescope Array},
  author = {Enrique Mestre and Emma de Ona Wilhelmi and Dmitry Khangulyan and Roberta Zanin and Fabio Acero and Diego F. Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08586},
  year   = {2022}
}

备注

11 pages, 9 figures; typos corrected