【
儀表網 研發快訊】近期，中國科學院上海天文臺聯合云南大學的科研團隊在對超新星遺跡的研究上獲得重要進展，研究成果揭示了超新星遺跡RCW 103在伽馬射線能段上的觀測特征，不僅更新了2014年的觀測結果，還揭示了該超新星遺跡伽馬射線輻射特性的新發現，發現與強子起源的預期相符合，這對于理解超新星遺跡的粒子加速和輻射機制具有重要的意義。這項成果以“Revisiting γ-Ray Emission of the Supernova Remnant RCW 103”為題發表在天文國際期刊《天體物理學雜志》上。
當大質量恒星步入生命的尾聲，其核心燃料耗盡，無法再支撐起龐大的外層結構，恒星會塌縮并爆發成超新星，這一過程中，恒星會瞬間向星際空間釋放出大量的能量與物質，這些物質向外擴張，與周圍的星際介質發生碰撞，進而形成超新星遺跡。自2008年以來，得益于費米伽馬射線空間
望遠鏡(Fermi)的觀測能力，越來越多的超新星遺跡在GeV能段被探測到，為我們提供了研究粒子如何在超新星爆炸產生的激波中被加速的重要線索。關于超新星遺跡的伽馬射線輻射機制，目前主要有兩種模型：強子模型和輕子模型。強子模型認為宇宙線粒子在激波中被加速后，通過質子質子碰撞等強子過程發射伽馬射線。輕子模型則側重于電子在激波過程中的加速和輻射過程，電子在加速后，可以通過同步輻射和逆康普頓散射等輕子過程發射伽馬射線。要準確甄別超新星遺跡的伽馬射線輻射機制，仍然是一個亟待解決的核心問題，關聯到宇宙線粒子在星際空間中的產生和加速機制，對研究河內宇宙線粒子的起源和演化規律有重要的意義。
研究團隊利用最新的Fermi伽馬射線源目錄，對RCW 103長達15年以上的伽馬射線觀測數據進行了全面而細致的分析。研究結果顯示RCW 103的伽馬射線輻射呈現為清晰的點源，而非2014年報告的擴展源。其次，該點源輻射的誤差圓區域精確的與RCW 103南部邊緣相吻合，這里恰好是該超新星遺跡最為耀眼的區域(見圖示)，多能段觀測結果也表明該遺跡與南部邊緣鄰近的分子云之間存在著相互作用跡象，它們在與周圍星際介質相互作用的過程中產生了伽馬射線輻射。這一位置上的高度一致性強烈暗示了伽馬射線輻射的強子起源，這一發現為理解超新星遺跡中高能粒子的加速與輻射機制提供了重要線索。
左圖為>5 GeV能段伽馬射線輻射的TS圖(TS大致相當于顯著性的平方)，藍色小圓圈為RCW 103在射電能段的擴展度(同右圖藍色圓圈)，藍色十字為RCW 103在射電能段的最亮點(同右圖藍色十字)，其它十字及圓圈標注了周圍天區中的其它伽馬射線點源和擴展源，它們的輻射已經從圖中被減掉；右圖為射電天圖，白色實線及虛線圓圈為伽馬射線點源的1σ及2σ誤差圓，誤差圓的中心為最佳定位位置
本站客戶服務
儀表網官微
儀表APP
儀表手機版
儀表小程序
