超新星遗迹的射电巡天观测和甚高能伽玛射线源研究

超新星遗迹的射电巡天观测和 甚高能伽玛射线源研究 田文武 2008年6月5日在北京大学的报告

超新星遗迹的射电巡天观测和 甚高能伽玛射线源研究 田文武 2008年6月5日在北京大学的报告

射电天文的重大发现 1951年,星际H谱线 1965年,3K微波背景 1967年,脉冲星,ⅤLBI 1968年,星际分子 1971年,视超光速运动 1974年,脉冲双星/引力波

射电天文的重大发现 • 1951年，星际HI谱线 • 1965年，3K微波背景 • 1967年，脉冲星, VLBI • 1968年，星际分子 • 1971年，视超光速运动 • 1974年，脉冲双星/引力波 • …

概 西 21厘米中性氢原子(HI)谱线银道面巡天简介及建立新方法 Tian& Leahy方法)获得可信赖的超新星遗迹和相关联天体 的距离(或范围) ·超新星遗迹和分子云的相互作用导致很多天体物理现象,如 加速带电粒子到相对论能量,产生可以观测到的TeV伽玛射 线测定天体的距离可以直接检验超新星遗迹是河内宇宙线 粒子起源处的合理性 实例:四个超新星遗迹和TeV源相关联系统G2970.3/PSR J1846-0258/ HESS J1846-029.G21.5-0.9/PSRJ1833 1034/ HESS J1833-105.G23.3-0.3/HESS1834-087G353.6 07 HESS JI1731-347,一个含异常X-光线脉冲的年青超新星 遗迹G274+00/ AXP IE1841+045;一个正与临近大CO分子 云相互作用的超新星遗迹G188+0.3;及一个产生1720兆赫 兹OH脉泽辐射的年青超新星遗迹G21.8-06

概要 • 21厘米中性氢原子(HI)谱线银道面巡天简介及建立新方法 (Tian & Leahy方法)获得可信赖的超新星遗迹和相关联天体 的距离(或范围) • 超新星遗迹和分子云的相互作用导致很多天体物理现象,如 加速带电粒子到相对论能量, 产生可以观测到的TeV伽玛射 线. 测定天体的距离可以直接检验超新星遗迹是河内宇宙线 粒子起源处的合理性 • 实例: 四个超新星遗迹和TeV源相关联系统:G29.7-0.3/PSR J1846-0258/HESS J1846-029, G21.5-0.9 /PSR J1833- 1034/HESS J1833-105, G23.3-0.3/HESS 1834-087,G353.6- 0.7/HESS J1731-347; 一个含异常X-光线脉冲的年青超新星 遗迹 G27.4+0.0 /AXP 1E1841+045;一个正与临近大CO分子 云相互作用的超新星遗迹 G18.8+0.3; 及一个产生1720兆赫 兹OH脉泽辐射的年青超新星遗迹 G21.8-0.6

21-cm hI observations in the Milky Way disk Dominion Radio Astrophysical Observatory National Research Council of Canada The International galactic Plane Survey Australia Telescope Compact Array Commonwealth Science and Industrial Research Organisation arge Array National Radio Astronomy Observatory

21-cm HI observations in the Milky Way disk

CGPS 1+2 Outer Arm Perseus Arm Sagittarius ArIm Soutum-Crux arm Edge SGPS Norrm Arm VGPS H Disk Edg

Hubbles seful beyond Distance 100 million pc -1 Gpc Useful withi 1 billion -200 Mpc Time Useful within 200 million pc 25 Mpc Useful within 25 million pc Time 10,000pc Useful within 10.000 OBAFGKM -200pc Useful within 200pc 1.U Useful within 1 light Earth

1420MHz and 13Co data(+ X-ray data) 1420 MHz data from the vla. 13Co(=1-0)data from the Galactic Plane Survey(still et Galactic ring survey (jackson et l.2006,AJ,132,1158) al. 2006, ApJS, 163, 145) by the Range 18=40d)

• 13CO(J=1-0) data from the Galactic ring survey (Jackson et al.2006, ApJS, 163, 145) by the Five College Radio Astronomy Observatory 14m telescope: Range:18=-40d) 1420 MHz data from the VLA Galactic Plane Survey (Still et al. 2006, AJ, 132, 1158): Range:18<l<67d, -1.3<b<2.3d FWHM: 1'×1'×1.56 km/s Velocity range:-113– 165 km/s rms :2 K per channel Short-spacing information for the H I line emission from observations with the 100m Green Bank Telescope 1420MHz and 13CO data ( + X-ray data)

HI Radiative Transfer Differential Form: I, for hv TBx→ emission andT<Tn→ absorption including H I self-absorption(HISA

An examnle to build ahsorntion spectra to Kes 75 (a TeV source) 21 cm HI map from VLA+GBT observations with contours(28 40 60 100 k)overlaid 0300 Velocity: +95.00 km/s 29.700 Galactic Lon gitude 1420 MHz map from VLa D-array observations Ton(v)-Toff(v)=(Ts-Tbg)(1-e -tau)) solid-line box ---> te on(vr Annulus background Toff(+ 29.600 Galactic Longitude

T An example to build absorption spectra to Kes 75 (a TeV source) 1420 MHz map from VLA D-array observations. 21 cm HI map from VLA+GBT observations with contours (28 40 60 100 k) overlaid Ton (v)-Toff(v)=(Ts-Tbg)(1-e^{-tau}) solid-line box ---> Ton(v) Annulus background Toff(v)

Kes 75 lowe Kes75core absorption spectru 50 50 150 HI+CO1 spectra show that tHe highest absorption velocity=95 km/s, absence of absorption at 102 km/s the tangent point velocity 110 km/s. So d-5.1 to 7.5 kpc Veloclty (km/s)

• HI+CO13 spectra show that the highest absorption velocity~95 km/s, absence of absorption at ~102 km/s, the tangent point velocity ~110 km/s. So d ~ 5.1 to 7.5 kpc