TRACING THE SOURCES OF COSMIC RAYS WITH MOLECULAR IONS

被引:23
作者
Becker, Julia K. [1 ]
Black, John H. [2 ]
Safarzadeh, Mohammadtaher [2 ]
Schuppan, Florian [1 ]
机构
[1] Ruhr Univ Bochum, Fak Phys & Astron, D-44780 Bochum, Germany
[2] Chalmers Univ Technol, Dept Earth & Space Sci, Onsala Space Observ, SE-43992 Onsala, Sweden
基金
瑞典研究理事会;
关键词
acceleration of particles; cosmic rays; radiation mechanisms: non-thermal; radio continuum: general; shock waves; stars:; winds; outflows; supernovae: general; STAR-FORMING REGIONS; REMNANT IC 443; SUPERNOVA REMNANT; ROTATION TRANSITION; INTERSTELLAR OH+; IONIZATION RATE; LINE SURVEY; FERMI-LAT; GAMMA; EMISSION;
D O I
10.1088/2041-8205/739/2/L43
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The rate of ionization by cosmic rays (CRs) in interstellar gas directly associated with gamma-ray-emitting supernova remnants (SNRs) is for the first time calculated to be several orders of magnitude larger than the Galactic average. Analysis of ionization-induced chemistry yields the first quantitative prediction of the astrophysical H-2(+) emission line spectrum, which should be detectable together with H-3(+) lines. The predicted coincident observation of those emission lines and gamma-rays will help prove that SNRs are sources of CRs.
引用
收藏
页数:5
相关论文
共 44 条
[1]   FERMI-LAT STUDY OF GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W49B [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Conrad, J. ;
Dermer, C. D. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dumora, D. ;
Favuzzi, C. ;
Funk, S. ;
Fusco, P. ;
Gargano, F. ;
Gehrels, N. ;
Giglietto, N. ;
Giordano, F. ;
Giroletti, M. ;
Glanzman, T. ;
Godfrey, G. ;
Grenier, I. A. ;
Grondin, M-H. ;
Grove, J. E. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 722 (02) :1303-1311
[2]   FERMI LARGE AREA TELESCOPE OBSERVATIONS OF THE SUPERNOVA REMNANT W28 (G6.4-0.1) [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Allafort, A. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Brandt, T. J. ;
Bregeon, J. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Buehler, R. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Carrigan, S. ;
Casandjian, J. M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe. ;
Chekhtman, A. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Conrad, J. ;
Dermer, C. D. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. ;
Fegan, S. J. ;
Fukazawa, Y. ;
Fukui, Y. ;
Funk, S. ;
Fusco, P. ;
Gargano, F. ;
Gehrels, N. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 718 (01) :348-356
[3]   OBSERVATION OF SUPERNOVA REMNANT IC 443 WITH THE FERMI LARGE AREA TELESCOPE [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Cillis, A. N. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Drlica-Wagner, A. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. ;
Fegan, S. J. ;
Focke, W. B. ;
Fortin, P. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2010, 712 (01) :459-468
[4]   Gamma-Ray Emission from the Shell of Supernova Remnant W44 Revealed by the Fermi LAT [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Baring, M. G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe. ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cognard, I. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Espinoza, C. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. ;
Fegan, S. J. .
SCIENCE, 2010, 327 (5969) :1103-1106
[5]   FERMI LAT DISCOVERY OF EXTENDED GAMMA-RAY EMISSION IN THE DIRECTION OF SUPERNOVA REMNANT W51C [J].
Abdo, A. A. ;
Ackermann, M. ;
Ajello, M. ;
Baldini, L. ;
Ballet, J. ;
Barbiellini, G. ;
Baring, M. G. ;
Bastieri, D. ;
Baughman, B. M. ;
Bechtol, K. ;
Bellazzini, R. ;
Berenji, B. ;
Blandford, R. D. ;
Bloom, E. D. ;
Bonamente, E. ;
Borgland, A. W. ;
Bouvier, A. ;
Bregeon, J. ;
Brez, A. ;
Brigida, M. ;
Bruel, P. ;
Burnett, T. H. ;
Buson, S. ;
Caliandro, G. A. ;
Cameron, R. A. ;
Caraveo, P. A. ;
Casandjian, J. M. ;
Cecchi, C. ;
Celik, Oe ;
Chekhtman, A. ;
Cheung, C. C. ;
Chiang, J. ;
Ciprini, S. ;
Claus, R. ;
Cohen-Tanugi, J. ;
Cominsky, L. R. ;
Conrad, J. ;
Cutini, S. ;
Dermer, C. D. ;
de Angelis, A. ;
de Palma, F. ;
Digel, S. W. ;
Dormody, M. ;
do Couto e Silva, E. ;
Drell, P. S. ;
Dubois, R. ;
Dumora, D. ;
Farnier, C. ;
Favuzzi, C. ;
Fegan, S. J. .
ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2009, 706 (01) :L1-L6
[6]   High-energy neutrinos in the context of multimessenger astrophysics [J].
Becker, Julia K. .
PHYSICS REPORTS-REVIEW SECTION OF PHYSICS LETTERS, 2008, 458 (4-5) :173-246
[7]   Hydrides in young stellar objects: Radiation tracers in a protostar-disk-outflow system [J].
Benz, A. O. ;
Bruderer, S. ;
van Dishoeck, E. F. ;
Staeuber, P. ;
Wampfler, S. F. ;
Melchior, M. ;
Dedes, C. ;
Wyrowski, F. ;
Doty, S. D. ;
van der Tak, F. ;
Baechtold, W. ;
Csillaghy, A. ;
Megej, A. ;
Monstein, C. ;
Soldati, M. ;
Bachiller, R. ;
Baudry, A. ;
Benedettini, M. ;
Bergin, E. ;
Bjerkeli, P. ;
Blake, G. A. ;
Bontemps, S. ;
Braine, J. ;
Caselli, P. ;
Cernicharo, J. ;
Codella, C. ;
Daniel, F. ;
di Giorgio, A. M. ;
Dieleman, P. ;
Dominik, C. ;
Encrenaz, P. ;
Fich, M. ;
Fuente, A. ;
Giannini, T. ;
Goicoechea, J. R. ;
de Graauw, Th. ;
Helmich, F. ;
Herczeg, G. J. ;
Herpin, F. ;
Hogerheijde, M. R. ;
Jacq, T. ;
Jellema, W. ;
Johnstone, D. ;
Jorgensen, J. K. ;
Kristensen, L. E. ;
Larsson, B. ;
Lis, D. ;
Liseau, R. ;
Marseille, M. ;
McCoey, C. .
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2010, 521
[8]   Cosmic Ray Electrons and Positrons from Supernova Explosions of Massive Stars [J].
Biermann, P. L. ;
Becker, J. K. ;
Meli, A. ;
Rhode, W. ;
Seo, E. S. ;
Stanev, T. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2009, 103 (06)
[9]   PRODUCTION OF GAMMA-RADIATION IN DENSE INTERSTELLAR CLOUDS BY COSMIC-RAY INTERACTIONS [J].
BLACK, JH ;
FAZIO, GG .
ASTROPHYSICAL JOURNAL, 1973, 185 (01) :L7-L11
[10]   Molecules in harsh environments [J].
Black, JH .
FARADAY DISCUSSIONS, 1998, 109 :257-266