Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія, №. 70, c. 45-52 (2024)
НЕТЕПЛОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ЗАЛИШКІВ НАДНОВИХ
ТА ПУЛЬСАРНО-ВІТРОВИХ ТУМАННОСТЕЙ В ОКОЛІ МАГНЕТАРА SGR1900+14
Анастасія СОКАРЕВА, студентка
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Богдан ГНАТИК, д-р фіз.-мат. наук, проф.
Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Абстракт
Вступ. Високоенергетичні процеси в міжзоряному середовищі (МЗС) нашої Галактики супроводжуються прискоренням малої частки ядер та електронів до ультра-релятивістських швидкостей. Прискорені частинки – космічні промені – генерують нетеплове випромінювання. Зокрема, електрони – синхротронне та обернене комптонівське випромінювання (лептонний механізм), протони та важчі ядра – високоенергетичне гама-випромінювання внаслідок непружних зіткнень з атомами МЗС, в яких народжуються, зокрема, піони, що швидко розпадаються на два гама-фотони(адронний механізм). Потенційними прискорювачами Галактичних космічних променів є залишки Наднових та пульсарно-вітрові туманності. В роботі проводиться моделювання гама-випромінювання неототожненого протяжного джерела 4FGL J1908.6+0915e в рамках адронного та лептонного механізмів гама-випромінювання залишків Наднових G42.8+0.6, G043.023+0.762, G043.070+0.558 та їх пульсарно-вітрових туманностей, що позиційно співпадають з джерелом 4FGL J1908.6+0915e на карті неба.
Методи. Для моделювання нетеплового випромінювання (від радіо – до гама-діапазону) джерела 4FGL J1908.6+0915e спостережуваний спектр гама-випромінювання, отриманий гама-телескопами космічного (Fermi-LAT) та наземного базування (H.E.S.S., HAWC), був апроксимований степеневим законом із експоненціальним обрізанням. Для розрахунку модельних спектрів використовувався програмний код NAIMA (Zabalza, 2016). Характеристики потенційних джерел гама-випромінювання – залишків Наднових G42.8+0.6, G043.023+0.762 і G043.070+0.558 – визначались із відповідності модельних спектрів до апроксимованого спостережуваного спектру
Результати. Показано, що спостережуваний спектральний потік гама-випромінювання джерела 4FGL J1908.6+0915e може забезпечити кожен із залишків Наднових G42.8+0.6, G043.023+0.762 і G043.070+0.558 чи їх сумарний вклад. При цьому, внаслідок відносної близькості цих залишків до Землі (3-5 кпк) необхідна енергія спалаху цих Наднових відповідає типовій енергії Галактичних Наднових – біля 1051 ерг.
Висновки. Неототожнене протяжне джерело 4FGL J1908.6+0915e позиційно співпадає із положенням магнетара SGR1900+14 на карті неба. В роботі Hnatyk et al. (2022) показано, що воно може бути проявом залишку Наднової чи магнетарно-вітрової туманності, пов’язаних із магнетаром. Але необхідні енергії Наднової, пов’язаної із народженням магнетара, виявляються екстремально великими – порядку 1052 ерг внаслідок великої відстані до магнетара – біля 12.5 кпк. Такі Наднові – їх називають Гіперновими – рідкісні явища в Галактиці. В цій роботі ми показали, що інші залишки Наднових G42.8+0.6, G043.023+0.762 і G043.070+0.558, які також співпадають з джерелом 4FGL J1908.6+0915e на карті неба, але знаходяться на ближчих відстанях – 3-5 кпк, можуть забезпечити його спостережуваний спектральний потік вже при типових енергіях залишків Наднових – біля 1051 ерг.
Ключові слова
космічні промені, залишки Наднових, пульсари, магнетари, пульсарно-вітрові туманності, нетеплове випромінювання.
DOI: