脈沖星星云的高能輻射

1、脈沖星星云的高能輻射 張力云南大學物理學院2010年4月18日1 1、PWNePWNe的的TeVTeV輻射的輕子起源輻射的輕子起源對一給定的脈沖星，自轉(zhuǎn)變慢功率的演化滿足對一給定的脈沖星，自轉(zhuǎn)變慢功率的演化滿足其中其中L L0 0和和P P0 0為初始自轉(zhuǎn)變慢功率和周期，為初始自轉(zhuǎn)變慢功率和周期，n n為制動指數(shù)，為制動指數(shù)，I I為轉(zhuǎn)動慣量。為轉(zhuǎn)動慣量。 光柱內(nèi)產(chǎn)生的相對論性電子被注入到光柱內(nèi)產(chǎn)生的相對論性電子被注入到PWNPWN，部分，部分在在PWNPWN中被進一步加速，從而有兩分量：中被進一步加速，從而有兩分量：radio radio electrons electrons 和和wind

2、 electronswind electrons。注入到。注入到PWNPWN的譜為的譜為（ Zhang et al. 2008, ApJ)電子能譜：電子能譜：TageTage為為PWNPWN年齡，年齡，tau_efftau_eff為有效電子能損：同步輻射逃逸。為有效電子能損：同步輻射逃逸。模型的改進：模型的改進： (Fang & Zhang, 2010, A&A)(Fang & Zhang, 2010, A&A) 基于基于SNR內(nèi)內(nèi)PWN的演化的流體的演化的流體動力學模型動力學模型 （ Gelfand et al. 2009）不同之處：不同之處： 注入冪律注入冪

3、律發(fā)射區(qū)粒子分布由下式確定：發(fā)射區(qū)粒子分布由下式確定：PWN基本參數(shù)隨時間的變化：基本參數(shù)隨時間的變化：電子和正電子能譜及所產(chǎn)生的輻射：電子和正電子能譜及所產(chǎn)生的輻射：2 2、PWNePWNe的的TeVTeV輻射的強子起源輻射的強子起源(Yang & Zhang 2009，A&A)來自中子星表面的重核在磁球中被加速，來自中子星表面的重核在磁球中被加速，它們與磁球中熱光子相互作用產(chǎn)生光致裂變，最后形成質(zhì)子和它們與磁球中熱光子相互作用產(chǎn)生光致裂變，最后形成質(zhì)子和電子。電子。正電子在正電子在PWNPWN的電子正電子重離子激波中被加速。的電子正電子重離子激波中被加速。被加速的質(zhì)子：被加

4、速的質(zhì)子：直接的和中子衰變產(chǎn)生的。直接的和中子衰變產(chǎn)生的。被加速的輕子：被加速的輕子：直接的和中子衰變產(chǎn)生的電直接的和中子衰變產(chǎn)生的電子，激波加速的正電子，次級正負電子對。子，激波加速的正電子，次級正負電子對。Crab NebulaCrab Nebula結(jié)論：直到約結(jié)論：直到約10TeV10TeV有輕子起源，輕子和強子有輕子起源，輕子和強子的貢獻可相比。的貢獻可相比。Vela XVela X的的TeVTeV輻射：輕子或強子？輻射：輕子或強子？Zhang & Yang, 2009, ApJLVela XVela X中微子譜中微子譜結(jié)論：結(jié)論：Vela XVela X的的TeVTeV輻射有強子起源。輻射有強子起源。PWNePWNe的高能脈沖輻射模型需進一步研究的高能脈沖輻射模型需進一步研究問題：問題：輕子輕子+強子混合