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银河系超新星遗迹的射电表面亮度 - 直径关系:样本选择与不同拟合偏移的稳健分析

星系天体物理 2017-04-05 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在本文中,我们提出了银河系中超新星遗迹 (SNRs) 的新经验射电表面亮度 - 直径 (ΣD{\Sigma} - D) 关系。我们还基于能量均分或宇宙射线与磁场能量之比恒定,提出了 ΣD{\Sigma} - D 关系的新理论推导。我们创建了一个包含 60 个具有独立测定距离的银河系 SNRs 的新校准样本。不同于以往论文中使用的(标准)垂直回归,我们在 logΣlogD\log {\Sigma} - \log D 平面上对校准样本应用了不同的拟合程序。使用非标准回归是为了满足从 ΣD{\Sigma} - DDΣD - {\Sigma} 关系拟合中获得的参数值在估计不确定性范围内保持不变的要求。由于 DDΣ{\Sigma} 均存在较大离散度,我们强加了 ΣD{\Sigma} - DDΣD - {\Sigma} 之间的对称性。使用四种对称处理 Σ{\Sigma}DD 的拟合方法,获得了校准样本的不同 ΣD{\Sigma} - D 斜率 β{\beta}。蒙特卡洛模拟验证,由于正交回归在处理具有严重离散度的数据集时表现良好,经验 ΣD{\Sigma} - D 关系的斜率应由正交回归确定。此处推导的斜率 (β=4.8{\beta} = 4.8) 显著陡于先前研究得出的斜率。这一新斜率更接近于 Sedov 阶段射电波段更新后的理论预测表面亮度 - 直径斜率。我们还分析了分子云密集环境中 SNRs 以及在低密度星际介质中演化的 SNRs 的经验 ΣD{\Sigma} - D 关系。应用新的经验关系来估计银河系 SNRs 的距离,导致距离尺度发生了巨大变化。

关键词

引用

@article{arxiv.1210.4602,
  title  = {The radio surface brightness to diameter relation for galactic supernova remnants: sample selection and robust analysis with various fitting offsets},
  author = {M. Z. Pavlovic and D. Urosevic and B. Vukotic and B. Arbutina and U. D. Goker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1210.4602},
  year   = {2017}
}

备注

43 pages, 7 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal Supplement