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( SNR for HXMT? ) SNRs with HXMT

( SNR for HXMT? ) SNRs with HXMT. 陈阳、卢方军. 1. Non-thermal X-ray shells. HXMT 在 SNR 方面的一项巨大优势，是能在 20keV 以上把非热辐射凸显出来。. Chandra 新发现数（近十）个超新星遗迹边缘 X 射线非热（同步加速）辐射 其它 SNR 中，与热辐射混杂的非热成分怎么发现、测定？ HXMT 容易看得清楚. 例如， SNR N132D ，热成分 + 硬尾巴，硬尾巴是非热谱吗？. CRs below the “knee” of Galactic origin. “knee”.

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( SNR for HXMT? ) SNRs with HXMT

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Presentation Transcript

  1. ( SNR for HXMT? ) SNRs with HXMT 陈阳、卢方军

  2. 1. Non-thermal X-ray shells HXMT在SNR方面的一项巨大优势，是能在20keV以上把非热辐射凸显出来。 • Chandra新发现数（近十）个超新星遗迹边缘X射线非热（同步加速）辐射 • 其它SNR中，与热辐射混杂的非热成分怎么发现、测定？HXMT容易看得清楚 例如，SNR N132D，热成分+硬尾巴，硬尾巴是非热谱吗？

  3. CRs below the “knee” of Galactic origin “knee” 与宇宙线的关系 • 银河系内VHE宇宙线主要是来自哪里? 产生效率如何？ SNRs? PWNe? Pulsars? Binaries?... • 超新星遗迹伽玛射线是轻子还是强子产生？各自比例？ lepton: IC, Bremsstrahlung hadron: p-p collision HXMT在20-300keV对SNR的观测，将对轻、强子辐射、加速效率给出较清晰的限定 Bertaina et al. 2008

  4. Hadronic vs. leptonic: RX J1713-3946 Aharonian+ 2004: HESS Abdo+ 2011: Fermi-LAT Uchiyama+ 2007: Chandra

  5. Tycho: SN1572

  6. Emission from SNR-MC system (Gabici et al. 2009) 1,5: secondary 2,4: primary electrons 3: pion decay 105M ☉, 120cm-3, B=20G, t=2000yr 500, 2k, 8k, 32k yr

  7. 我们将建议对银河系内年轻（邻近）超新星遗迹进行1-250 keV巡测，以建立大样本。从10 keV以下的低能到250 keV之间非热X射线光度和幂律的变化，对研究宇宙线加速机制和星际条件如磁场分布等问题都能提供很有价值的观测信息。 与国际上其它硬X射线望远镜如INTEGRAL和Swift相比，HXMT有更宽的能量覆盖和更高的定点观测灵敏度。比起NuStar？

  8. 2. 脉冲星风云（PWNe） 脉冲星风云在超新星遗迹中具有显著较硬的X射线谱，所以硬X射线观测非常： • 有利于在超新星遗迹中凸显或探测到脉冲星风云； • 有助于新的年轻脉冲星的发现，如ASCA观测G11.2-0.3。 • 1keV (e.g. Chandra) 到300keV (HXMT)相结合， • 揭示PWN不同尺度内的同步加速辐射 • 考察X射线同步辐射谱指数变化 对脉冲星风云中相对论性粒子的加速、分布、能量输运及脉冲星风云的结构特性加以限制甚至推定。

  9. LX-Ė relation in 20-300keV? (Einstein: 0.2-4 keV) ROSAT & ASCA 结果类似； 广泛用于推断脉冲星风云中未探测到的脉冲星的物理特性。 Mechanism? No explanation yet! 在20-300keV如何？能否提供新线索？

  10. 3. SNR对银河系X射线背景的贡献 一，基于RXTE观测，银脊较软(3-20 keV) X射线的强度分布与近红外亮度分布大致相合，似乎与河内恒星质量分布相匹配，因而认为银脊X射线背景辐射起源于弱的X射线点源，主要是激变变星和星冕活跃双星； 二，基于Chandra 2-10keV深度观测，银脊的X射线流量远非所有可能的X射线点源所能提供，因而认为银道面背景辐射确实主要是弥漫辐射；有多少超新星遗迹的贡献？ 我们希望利用我国的HXMT展开此问题的探讨： i) 在空间亮度分布方面，观测获得银脊20 keV以上硬X射线的强度分布，来与近红外亮度分布进行进一步比较，考察在这一硬X射线波段是否与银河系恒星质量分布匹配； ii) 在谱分布方面，获得银脊硬X射线谱，结合Chandra等设备的软X射线（10 keV以下）的数据，研究其起源于未分辨恒星抑或是弥漫的热、非热辐射。 尤其是：下页！

  11. Fermi skymap & Fermi bubbles 硬X射线非热辐射，对轻子辐射比例、相对论性轻子起源的提示。 Fermi-bubbles (Su et al. 2010) Fermi-LAT allsky map of the gamma-ray sky (Knödlseder et al. 2010)

  12. 4、超新星遗迹的核谱线 BeppoSAX观测到了来自于Cas A的44Ti

  13. 国际竞争 和以往的望远镜相比，HXMT在研究20keV以上的定点观测灵敏度有优势，加之其1-250keV的宽波段覆盖，对于确定SNR硬X射线能谱形状和流强有一定优势，非常有助于探讨其中宇宙线辐射机理。 HXMT可以探测SNR的核谱线，但是会受到NuSTAR的有力挑战。 HXMT可以研究Crab、B1509-58等脉冲星的星风云的高能辐射，但是无法与NuSTAR竞争。

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