高能X射线探测器(HEX-P)：超新星遗迹、脉冲星风星云与核天体物理
高能天体物理现象
2023-11-10 v1
摘要
HEX-P是一个探测级任务概念，它将高空间分辨率X射线成像(<10"半高全宽)和宽光谱覆盖(0.2–80 keV)与远优于当前设施(包括XMM-Newton和NuSTAR)的有效面积相结合，从而能对多种重要天体物理问题带来革命性新见解。HEX-P非常适于解决超新星遗迹(SNRs)和脉冲星风星云(PWNe)的物理与天体物理中的重要问题。对于壳层SNR，HEX-P可通过更精确的光谱表征和定位非热X射线发射(来自非热主导SNR以及含热与非热成分的SNR)极大提升我们的理解，并能在SNR中发现先前未知的非热成分。对若干年轻SNR(如Cas A和Tycho)的多历元HEX-P观测有望探测X射线细丝和结块的年尺度变化，从而使我们能确定与扩散激波加速相关的基本参数，如局地磁场强度和最大电子能量。对于PWNe，HEX-P将提供与其脉冲星发射分离的空间分辨宽带X射线光谱数据，使我们能研究粒子加速、冷却和传播在PWNe不同演化阶段如何运作。HEX-P还准备通过改进对最年轻SNR中Ti的探测或限制，以及潜在发现稀有核线作为双中子星并合的证据，对银河系放射性源的核天体物理作出独特且重大贡献。我们在全文给出了每类天体的仿真，展示了HEX-P成像与光谱能力在推进我们对SNR、PWNe和核天体物理认知方面的威力。
引用
@article{arxiv.2311.04952,
title = {The High Energy X-ray Probe (HEX-P): Supernova remnants, pulsar wind nebulae, and nuclear astrophysics},
author = {Stephen Reynolds and Hongjun An and Moaz Abdelmaguid and Jason Alford and Chris L. Fryer and Kaya Mori and Melania Nynka and Jaegeun Park and Yukikatsu Terada and Jooyun Woo and Aya Bamba and Priyadarshini Bangale and Rebecca Diesing and Jordan Eagle and Stefano Gabici and Joseph Gelfand and Brian Grefenstette and Javier Garcia and Chanho Kim and Sajan Kumar and Brydyn Mac Intyre and Kristin Madsen and Silvia Manconi and Yugo Motogami and Hayato Ohsumi and Barbara Olmi and Toshiki Sato and Ruo-Yu Shang and Daniel Stern and Naomi Tsuji and George Younes and Andreas Zoglauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04952},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 15 figures; part of a suite of papers describing the HEX-P hard X-ray mission concept