| Newsletter Russian February/March 2023 |
|
|
ICRANet Newsletter
2014 -
2015 -
2016
2017 - 2018 - 2019 2020 - 2021 - 2022 2023 February/March - April/May - June/July/August - September/October
Новостная рассылка ICRANet
февраль – март 2023 г.
РЕЗЮМЕ
1. Китайский ученый Ю Ванг назначен президентом Международного центра релятивистской астрофизики (ICRA), 28 февраля 2023 г. 2. Семинар проф. Ремо Руффини в INAF IAPS, 15 марта 2023 г., Рим (Италия) 3. Участие ICRANet в «Конференции научных и космических атташе: научная дипломатия для роста Италии», 6-7 марта 2023 г., Падуя (Италия) 4. Николай Коперник и Григорий III, 24 февраля 2023 г., онлайн-встреча 5. Анонс 18-го итало-корейского симпозиума (IK18), 19-23 июня 2023 г., Пескара (Италия) 6. Третье сообщение о 5-й конференции Зельдовича, 12-17 июня 2023 г., г. Ереван (Армения) 7. Научные визиты в ICRANet 8. Последние публикации
1. Китайский ученый Ю Ванг назначен президентом Международного центра релятивистской астрофизики (ICRA), 28 февраля 2023 г.
Нам очень приятно сообщить, что профессор Ю Ванг был назначен новым президентом Международного центра релятивистской астрофизики (ICRA) по случаю собрания Ассамблеи ICRA, состоявшегося 28 февраля 2023 г., после голосования и обсуждения.
По этому случаю профессор Массимо Делла Валле, председатель научного комитета ICRANet, выступил с речью в поддержку кандидатуры профессора Ю Ванг, а также с научной презентацией ICRA под названием «От рождения релятивистской астрофизики до открытия и понимание гамма-всплесков к новой эре физики черных дыр и искусственного интеллекта ». Текст выступления можно прочитать по следующей ссылке (на англ.): www.icranet.org/documents/presentationDellaValle.pdf. ICRA (Международный центр релятивистской астрофизики) был основан в 1985 году профессором Ремо Руффини вместе с Риккардо Джаккони (Нобелевская премия по физике 2002 г.), Абдусом Саламом (Нобелевская премия по физике 1979 г.), Полом Бойтоном (Вашингтонский университет), Джорджем Койном (бывший директор Ватиканской обсерватории), Фрэнсис Эверитт (Стэнфордский университет), Фан Ли- Чжи (Китайский университет науки и технологий). Он стал юридическим лицом в 1991 году на основании министерского указа от 22 ноября 1991 года Министерства образования, университетов и исследований. Членами ICRA являются Стэнфордский университет, Китайский университет науки и технологий, Всемирная академия наук (TWAS), Specola Vaticana, Институт космического телескопа, Международный центр теоретической физики им. Абдуса Салама (ICTP), Вашингтонский университет, Университетский городок Био-Медико в Риме, Университет Инсубрии и Университет Удине. Основной миссией ICRA является содействие обмену и развитию астрофизики во всех странах. После своего назначения профессор Ванг сделал для собрания презентацию своей научной карьеры и публикаций, с которой можно ознакомиться по следующей ссылке (на англ.): www.icranet.org/documents/presentationWang.pdf. Профессор Ю Ванг родился в 1985 году в городе Сучжоу провинции Цзянсу. Он имеет степень бакалавра физики Юго-восточного университета, степень магистра астрофизики Обсерватории Пурпурной горы Китайской академии наук и степень доктора астрофизики Университета. Рима, Италия. Он работает в области астрофизики в ICRANet (Международный центр релятивистской астрофизической сети) с 2015 года, ассоциирован с Национальным астрофизическим институтом (INAF) с 2019 года, а в 2023 году был назначен президентом ICRA. Ассамблея ICRA поздравила профессора Ю Ванг с его назначением новым президентом ICRA, что способствовало его исследованиям черных дыр, гамма-всплесков и содействию применению новых технологий, таких как глубокое обучение в астрономии и астрофизике. Ожидается, что профессор Ю Ванг и дальше будет расширять обмены и сотрудничество ICRA с университетами и институтами по всему миру. Для пресс-релиза на веб-сайте ICRANet: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1032&Itemid=920. Для пресс-релизов:
2. Семинар проф. Ремо Руффини в INAF IAPS, 15 марта 2023 г., Рим (Италия)
15 марта 2023 г. профессор Руффини, директор ICRANet, был приглашен провести семинар в Институте космической астрофизики и планетологии (IAPS) INAF в Риме (Италия). Этот семинар был включен в серию «Римских совместных коллоквиумов по астрофизике (Rome JAC)», организованных совместно IAPS, Астрономической обсерваторией Рима и кафедрой физики Римского университета Тор Вергата и регулярно проводимых каждую третью среду месяца.
По этому случаю профессор Руффини представил доклад под названием «Новая физика и астрофизика от гамма-всплесков» под председательством профессора Энрико Коста; вот это реферат:
Наблюдения сверхновых Ic (Ic / SNe), ассоциированных с длинными гамма-всплесками (GRB), рассматриваются в рамках модели бинарно-вызванной гиперновой (BdHN). Здесь гамма-всплески происходят от двойной системы, состоящей из углеродно-кислородной (CO) звезды с массой ∼ 10M⊙ и нейтронной звезды-компаньона (NS). Мы предполагаем, что эти же звезды ответственны за Ic /SN. Двойная эволюция сильно зависит от двойного периода Pbin. Триггер, даваемый коллапсом ядра СО, на время Pbin до нескольких часов приводит к Ic /SN с быстровращающейся NS (νNS) в центре. Для Pbin ~ 4–5 мин, BdHN I происходят с 37 энергиями 1052–1054 эрг, вклад черной дыры (ЧД), созданной коллапсом компаньона НЗ, создает излучение Мэв / ГэВ. νNS с периодом вращения ∼ 1 миллисекунды возникает из-за синхротронного излучения послесвечения рентгеновского излучения. При Pbin∼ 10 мин происходит BdHN II с энергиями 1050–1052 эрг. При Pbin ∼ часов BdHN III происходит с энергиями ниже 1050 эрг. 1–1000 мс νNS во всех BdHNe вызывает рентгеновское послесвечение синхротронным излучением. SN Ic следует независимой эволюции, становясь наблюдаемой по распаду никеля после мгновенного излучения гамма-всплеска. Мы сообщаем о 24 Ic / SNe, связанных с BdHNe, их оптическая пиковая светимость и время их появления аналогичны и не зависят от связанных гамма-всплесков. Мы приводим четыре примера BdHNe и связанных с ними гиперновых. Мы впервые приближаемся к новым физическим процессам в BdHNe; мы идентифицируем семь эпизодов и их подписи в их спектрах. Как только видео семинара будет доступно, оно будет опубликовано на YouTube-канале ICRANet по следующей ссылке: https://www.youtube.com/channel/UCU19scWRGvlIiKBcN1QXCRQ
3. Участие ICRANet в «Конференции научных и космических атташе: научная дипломатия для роста Италии», 6-7 марта 2023 г., Падуя (Италия)
6-7 марта 2023 г. профессор Руффини, директор ICRANet, вместе с профессором Ю Вангом, профессором факультета ICRANet, приняли участие в «Конференции научных и космических атташе: научная дипломатия для роста Италии», организованной Министерства иностранных дел и международного сотрудничества Италии (MAECI) и проходила в Падуанском университете (Италия).
После церемонии открытия в первый день встречи приняли участие и выступили видные итальянские деятели, такие как министр иностранных дел и международного сотрудничества Италии Его Превосходительство Антонио Таджани, министр по делам бизнеса и производства в Италии Его Превосходительство Адольфо Урсо, Ректор Падуанского университета профессор Даниэла Мапелли и астронавт Лука Пармитано. Первый день завершился круглым столом на тему «Космос: новый рубеж интернационализации» с соответствующим выступлением Эдмондо Чириелли, заместителя министра иностранных дел Италии с назначением в космос, и участие, в частности, профессора Джорджио Сакчча, президента ASI, а также профессора Марко Тавани, президента INAF. Во второй день встречи было проведено два круглых стола. В первом на тему «Исследования как двигатель конкурентоспособности страновой системы» принял участие министр университетов и исследований Италии Х.Е. Анны Марии Бернини, а также бывшего министра образования, университетов и исследований Италии, ныне президента CNR доктора Марии Кьяры. Карроцца. Второй круглый стол был посвящен теме «Ответ итальянских инноваций на новые глобальные вызовы». По случаю этой встречи профессор Руффини и профессор Ван встретились с Мин. плен. Шен Цзяньлей (советник министерства науки и технологий посольства Китая в Италии), д-р Франческо Убертини (президент Cineca), д-р Мария Кьяра Карроцца (бывший министр образования, университетов и исследований Италии, ныне президент CNR) и Его Превосходительство мин. Анна Мария Бернини (итальянский министр университетов и исследований).
Для получения дополнительной информации о встрече: https://innovitalia.esteri.it/notizia/conferenza-delle-addette-e-degli--addetti-scientifici-e-spaziali-2023.
4. Николай Коперник и Григорий III, онлайн-встреча, 24 февраля 2023 г.
24 февраля 2023 г. профессор Костантино Сигизмонди организовал онлайн-встречу «Николай Коперник и Григорий III» в Ateneo Pontificio Regina Apostolorum, Istituto Scienza e Fede в Риме в сотрудничестве с ICRANet и Астрофизической обсерваторией Азиаго. Встреча также транслировалась через Zoom и Youtube со вступительным словом профессора Ремо Руффини, директора ICRANet, а также профессора Рафаэля Паскуаля, директора ISF.
Членами Оргкомитета встречи были Чезаре Барбьери (Падуанский университет), Джузеппе Джудиче (Неаполитанский университет Федерико II), Паоло Охнер (Астрофизическая обсерватория Азиаго и Падуанский университет), Козимо Паладжиано (Академия dei Lincei), Рафаэль Паскуаль (APRA/ISF), Елена Пикколи (средняя школа Антонио Скарпа Мотта ди Ливенца), Тициана Помпа (Средняя школа Галилея в Пескаре), Ремо Руффини (директор ICRANet) и Костантино Сигизмонди (APRA и ICRANet). Николай Коперник родился 19 февраля 1473 года в Торуни (Польша) и, с публикацией «De Revolutionibus Орбиум Целестий », он стал самым влиятельным астрономом современной истории. 50 лет назад Падуанский университет посвятил ему самый большой телескоп (до сих пор) в Италии, а именно Чима. Телескоп Экар. Космогония меняла свою систему отсчета, отказываясь от геоцентрической точки зрения. Астрономия по-прежнему основывалась на меридиональных позиционных и топоцентрических наблюдениях и в течение еще двух столетий продолжала отдавать предпочтение пинхолу, а не телескопу для солнечной астрометрии. Эксперимент, проведенный совместно в Риме и Мотта ди Ливенца по угловому измерению дуги меридиана показывает нам, насколько точечная дырка все еще действительна. Вход Солнца в знак Рыб 18 февраля 2023 года в час 23:34 является геоцентрическим явлением, касающимся эклиптической системы отсчета, в которой точка весеннего равноденствия равна нулю, а орбита, принадлежащая Солнцу, является осью долготы. Юлий Цезарь провозгласил реформу календаря в 46 г. до н. э., приняв за значение тропического года 365 дней и 6 часов, при которых Солнце возвращается к точке весеннего равноденствия. В 325 году весеннее равноденствие отступило на 21 марта, и эта дата была установлена отцами Никейского Собора как церковное равноденствие. Отступление даты равноденствия продолжалось в ритме 3 дня каждые 4 века и во времена Коперника опережало 10 дней. Астрономы измерили точки равноденствия и знаки зодиака, синхронизировав меридианы прохождения Солнца по сравнению со звездами. Со времен Иппарко (150 г. до н. э.) они знали, что равноденствие отступает по сравнению с направлением, которое имеет Солнце на фоне звездного неба. Если Солнце идет от Водолея к Рыбам, равноденствие идет в обратном направлении, но гораздо больше медленно, совершая полный оборот за 26 000 лет и покрывая весь знак примерно за 2 000 лет. Астрономически дата рождения Коперника приходилась на 10 дней ближе к весеннему равноденствию, поэтому в знаке Рыб и в зодиакальном созвездии Водолея последний виден только в случае полного затмения. Реформация календаря была выпущена 24 февраля 1582 года папой Григорием XIII, потому что настоящее равноденствие происходило 11 марта, а не 21 марта, согласно предписаниям Никейского собора 325 г. н.э. на Пасху Computus. Григорианская реформа решила проблему реальной даты равноденствия, известную всем ученым (например, Данте Алигьери). Принятый 24 февраля 1582 года на вилле Мондрагоне во Фраскати с «Bolla Inter Gravissimas », прецессия продолжается, но дата весеннего равноденствия (от Ver = весна на латыни) остается зафиксированной на 21 марта, согласно никейской традиции вычисления Дата Пасхи. Поэтому прецессия продолжает менять созвездия, на которые проецируется Солнце в фиксированную дату: 4.000 лет назад оно должно было быть на фоне Рыб, 2.000 лет назад отступило в созвездие Водолея, а через несколько столетий будет в Козероге, но зодиакальные знаки остаются греко-вавилонскими традициями, которым хотел соответствовать Птолемей. Это просто изменение в системе отсчета, как это происходит с компасом, который, если смотреть на северо-восток, является Грекалем, но из Рима на северо-восток мы не идем в Грецию: первоначальная ссылка была на Мальту. На этой встрече профессор Сигизмонди представил, как можно увидеть эффективность Реформы, измеряя вхождение Солнца в Рыбы в этом 2023 году, используя исторические линии меридиана площади Святого Петра в Ватикане (1586-1817) и Санта-Мария. дельи Анджели (1702 г.), используя также меридиональное прохождение Сириуса, как это уже сделали египтяне более 4000 лет назад. Ливенца, повторив эксперимент Эратосфена с поправками Кассини для атмосферной рефракции, получив окружность Земли с точностью до 1% и показав, почему линии меридиана гигантских точечных отверстий были предпочтительны для солнечной астрометрии вплоть до двух столетий после изобретения телескопа. Во время встречи было представлено несколько докладов, а именно: «Коперниканская конференция в Санта-Мария- Делья ». Анджели 18 февраля 2023 года», на «Вход в Рыбы у солнечных часов на площади Святого Петра 18 февраля 2023 года», на «Транзит Сириуса на солнечные часы на площади Святого Петра 18 февраля 2023 года», на «Прохождение Солнца по линии меридиана Клементина в воскресенье, 19 февраля 2023 г.», «Болла Интер Грависсимас, переведенная на итальянский язык», «Астроном Коперник, написанный Яном Матейко (1873 г.)» и «Лунный алгоритм Григорианский календарь». Профессор Сигизмонди также проиллюстрировал позиционные данные изображения Солнца на линии меридиана Клементины 18-19 февраля 2023 г. и линейную интерполяцию для входа в Рыбы.
Для получения дополнительной информации о встрече, включая видеоролики, научное обоснование и материалы подкаста: http://www.icranet.org/index.php?option=com_content&task=view&id=1487
5. Анонс 18-го итало-корейского симпозиума (IK18), 19 – 23 июня 2023 г., Пескара (Италия)
Нам доставляет большое удовольствие объявить о 18-м итало-корейском симпозиуме по релятивистской астрофизике, который пройдет с 19 по 23 июня 2023 г. в центре ICRANet в Пескаре (Италия) и онлайн. Встреча была совместно организована Кунсанским национальным университетом, CQUeST и Университетом Соган (с корейской стороны) и ICRANet с итальянской стороны. Членами итальянского комитета IK18 являются Ремо Руффини (директор ICRANet, ICRA), Карло Лучано Бьянко (ICRA, ICRANet), Массимо Делла Валле (Астрономическая обсерватория Каподимонте, INAF, ICRANet), Лука Иццо (Астрономическая обсерватория Каподимонте, INAF), Паоло Джомми. (ASI), Рой Патрик Керр (ICRANet), Лян Ли (ICRANet), Рахим Моради (ICRANet), Хорхе А. Руэда Х. (ICRANet, Университет Феррары), Нарек Саакян (директор центра ICRANet в Армении), Григорий Верещагин (ICRANet), Ю Ванг (ICRANet) и Шешен Сюэ (ICRANet). Членами Корейского комитета IK18 являются Стефано Скопель (CQUeST, Университет Соган), Ли Бум-Хун (CQUeST, Университет Соган), Вонтэ Ким (CQUeST, Университет Соган), Пак Чон-Хюк (CQUeST, Университет Соган), Ли Вонву (CQUeST)., Университет Соган), Санг Пё Ким (Кунсанский национальный университет), Богын Гвак (Университет Донгук), Имтак Чон (APCTP), Хёнвон Ли (Университет Индже), Чанхван Ли (Пусанский национальный университет) и Хён Чан Ким (Корейский национальный университет транспорта).
Итало-корейский симпозиум по релятивистской астрофизике представляет собой серию совещаний, которые проводятся раз в два года в Италии и Корее с 1987 года при поддержке Корейского научно-технического фонда (KOSEF), Национального совета по исследованиям Италии (CNR), ICRANet и принимающих институтов. Основной целью этого симпозиума является ускорение обмена между итальянскими и корейскими учеными, особенно молодыми исследователями. В дополнение к темам релятивистской астрофизики, традиционно обсуждаемым на встречах ИК (например, гамма-всплески и компактные звезды, космические лучи высоких энергий, темная энергия и темная материя, общая теория относительности, черные дыры и новая физика, связанная с космологией), особое внимание будет уделено на этом собрании IK18 процессам извлечения энергии из черной дыры Керра делением массивных частиц (процесс Пенроуза), классическими электродинамическими процессами и квантовыми процессами. Во всех случаях роль неприводимой массы будет проявляться в характеристике эффективности эмиссионных процессов. Будут проиллюстрированы примеры активных ядер галактик и гамма-всплесков. Научная программа встречи находится в стадии подготовки, и более подробная информация о мероприятии будет размещена на ее веб -странице: https://indico.icranet.org/event/7/ .
6. Третье сообщение о 5-й конференции Зельдовича, 12-17 июня 2023 г., г. Ереван (Армения)
Мы очень рады сообщить, что список подтвержденных приглашенных переговоров на 5-ю встречу Зельдовича, которая состоится 12-17 июня 2023 года в Ереване (Армения), теперь включает:
Плата за раннюю регистрацию составляет 300 евро (100 евро для студентов) и заканчивается 1 мая 2023 года. Начиная с этой даты регистрационный взнос будет составлять 400 евро (150 евро для студентов).
Для сайта встречи: http://www.icranet.org/zeldovich5 Постер встречи: https://indico.icranet.org/event/6/attachments/382/560/poster.pdf
7. Scientific visits to ICRANet
• Антонио Энеа Романо (Universidad de Antioquia UDEA), 2–6 февраля 2023 г.
• Нарек Саакян (директор ICRANet Armenia), 6-12 февраля 2023 г. • Соруш Шакери (Исфаханский технологический университет), 28 марта 2023 г.- продолжается
Во время своего визита эти ученые имели возможность обсудить свои научные исследования и провести плодотворный обмен идеями с другими исследователями из ICRANet и из разных уголков мира.
8. Последние публикации
Liang Li, Yu Wang, Felix Ryde, Asaf Pe'er, Bing Zhang, Sylvain Guiriec, Alberto J. Castro-Tirado, D. Alexander Kann, Magnus Axelsson, Kim Page, A Cosmological Fireball with 16% Gamma-Ray Radiative Efficiency, published in The Astrophysical Journal Letters, Volume 944, Number 2 on February 23, 2023.
Gamma-ray bursts (GRBs) are the most powerful explosions in the universe. How efficiently the jet converts its energy to radiation is a long-standing problem, which is poorly constrained. The standard model invokes a relativistic fireball with a bright photosphere emission component. A definitive diagnosis of GRB radiation components and the measurement of GRB radiative efficiency require prompt emission and afterglow data, with high resolution and wide band coverage in time and energy. Here, we present a comprehensive temporal and spectral analysis of the TeV-emitting bright GRB 190114C. Its fluence is one of the highest for all the GRBs that have been detected so far, which allows us to perform a high-resolution study of the prompt emission spectral properties and their temporal evolutions, down to a timescale of about 0.1 s. We observe that each of the initial pulses has a thermal component contributing ∼20% of the total energy and that the corresponding temperature and inferred Lorentz factor of the photosphere evolve following broken power-law shapes. From the observation of the nonthermal spectra and the light curve, the onset of the afterglow corresponding to the deceleration of the fireball is considered to start at ∼6 s. By incorporating the thermal and nonthermal observations, as well as the photosphere and synchrotron radiative mechanisms, we can directly derive the fireball energy budget with little dependence on hypothetical parameters, measuring a ∼16% radiative efficiency for this GRB. With the fireball energy budget derived, the afterglow microphysics parameters can also be constrained directly from the data.
Liang Li, J. A. Rueda, R. Moradi, Y. Wang, S. S. Xue, and R. Ruffini, Self-similarities and Power Laws in the Time-resolved Spectra of GRB 190114C, GRB 130427A, GRB 160509A, and GRB 160625B, published in The Astrophysical Journal, Volume 945, Number 1 on March 1, 2023.
Binary-driven hypernova (BdHN) models have been adopted to explain the observed properties of long gamma-ray bursts (GRBs). Here, we perform a comprehensive data analysis (temporal and spectral analysis, GeV emission, and afterglow) on GRB 130427A, GRB 160509A, and GRB 160625B. We identify three specific episodes characterized by different observational signatures and show that these episodes can be explained and predicted to occur within the framework of the BdHNe I model, as first observed in GRB 190114C and reported in an accompanying paper. Episode 1 includes the “SN-rise” with the characteristic cutoff power-law spectrum; Episode 2 is initiated by the moment of formation of the black hole, coincident with the onset of the GeV emission and the ultrarelativistic prompt emission phase, and is characterized by a cutoff power law and blackbody spectra; Episode 3 is the “cavity,” with its characteristic featureless spectrum.
Liang Li, Revisiting the Spectral-Energy Correlations of GRBs with Fermi Data I: Model-wise Properties, accepted for publication in The Astrophysical Journal Supplement Series.
Gamma-ray bursts (GRBs) exhibit a diversity of spectra. Several spectral models (e.g., Band, cutoff power-law, and blackbody) and their hybrid versions (e.g., Band+blackbody) have been widely used to fit the observed GRB spectra. Here, we attempt to collect all the bursts detected by Fermi-GBM with known redshifts from July 2008 to May 2022, motivated to (i) provide a parameter catalog independent from the official Fermi/GBM team and (ii) achieve a “clean” model-based GRB spectral- energy correlation analysis. A nearly complete GRB sample was created, containing 153 such bursts (136 long gamma-ray bursts and 17 short gamma-ray bursts). Using the sample and by performing detailed spectral analysis and model comparisons, we investigate two GRB spectral-energy correlations: the cosmological rest-frame peak energy (Ep,z) of the νFνprompt emission spectrum correlated with (i) the isotropic-bolometric-equivalent emission energy Eϓ,iso (the Amati relation), and (ii) the isotropic- bolometric-equivalent peak luminosity Lp,iso (the Yonetoku relation). From a linear regression analysis, a tight correlation between Ep,z and Eϓ,iso (and Lϓ,iso) is found for both the Band-like and CPL-like bursts. More interestingly, the CPL-like bursts do not fall on the Band-like burst Amati and Yonetoku correlations, suggesting distinct radiation processes, and pointing towards the fact that these spectral-energy correlations are tightly reliant on the model-wise properties.
Sahakyan, N., Harutyunyan, G., Israyelyan, D., Origin of multiwavelength emission from flaring high redshift blazar PKS 0537-286, published on Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 521, Issue 1, May 2023 on February 20, 2023.
The high redshift blazars powered by supermassive black holes with masses exceeding 109 M⊙ have the highest jet power and luminosity and are important probes to test the physics of relativistic jets at the early epochs of the Universe. We present a multifrequency spectral and temporal study of high redshift blazar PKS 0537−286 by analyzing data from Fermi-LAT, NuSTAR Swift XRT, and UVOT. Although the time averaged γ-ray spectrum of the source is relatively soft (indicating the high-energy emission peak is below the GeV range), several prominent flares were observed when the spectrum hardened and the luminosity increased above 1049 erg s−1. The X-ray emission of the source varies in different observations and is characterized by a hard spectrum ≤1.38 with a luminosity of >1047 erg s−1. The broad-band spectral energy distribution in the quiescent and flaring periods was modelled within a one-zone leptonic scenario assuming different locations of the emission region and considering both internal (synchrotron radiation) and external (from the disc, broad-line region, and dusty torus) photon fields for the inverse Compton scattering. The modeling shows that the most optimistic scenario, from the energy requirement point of view, is when the jet energy dissipation occurs within the broad-line region. The comparison of the model parameters obtained for the quiescent and flaring periods suggests that the flaring activities are most likely caused by the hardening of the emitting electron spectral index and shifting of the cut-off energy to higher values.
MAGIC Collaboration, MAGIC observations provide compelling evidence of hadronic multi-TeV emission from the putative PeVatron SNR G106.3+2.7, published in Astronomy & Astrophysics, Volume 671, March 2023 on February 28, 2023.
Context. Certain types of supernova remnants (SNRs) in our Galaxy are assumed to be PeVatrons, capable of accelerating cosmic rays (CRs) to ~ PeV energies. However, conclusive observational evidence for this has not yet been found. The SNR G106.3+2.7, detected at 1–100 TeV energies by different γ-ray facilities, is one of the most promising PeVatron candidates. This SNR has a cometary shape, which can be divided into a head and a tail region with different physical conditions. However, in which region the 100 TeV emission is produced has not yet been identified because of the limited position accuracy and/or angular resolution of existing observational data. Additionally, it remains unclear as to whether the origin of the γ-ray emission is leptonic or hadronic. Aims. With the better angular resolution provided by new MAGIC data compared to earlier γ-ray datasets, we aim to reveal the acceleration site of PeV particles and the emission mechanism by resolving the SNR G106.3+2.7 with 0.1° resolution at TeV energies. Methods. We observed the SNR G106.3+2.7 using the MAGIC telescopes for 121.7 h in total – after quality cuts – between May 2017 and August 2019. The analysis energy threshold is ~0.2 TeV, and the angular resolution is 0.07−0.1°. We examined the γ-ray spectra of different parts of the emission, whilst benefitting from the unprecedented statistics and angular resolution at these energies provided by our new data. We also used measurements at other wavelengths such as radio, X-rays, GeV γ-rays, and 10 TeV γ-rays to model the emission mechanism precisely. Results. We detect extended γ-ray emission spatially coincident with the radio continuum emission at the head and tail of SNR G106.3+2.7. The fact that we detect a significant γ-ray emission with energies above 6.0 TeV from only the tail region suggests that the emissions above 10 TeV detected with air shower experiments (Milagro, HAWC, Tibet ASγ and LHAASO) are emitted only from the SNR tail. Under this assumption, the multi-wavelength spectrum of the head region can be explained with either hadronic or leptonic models, while the leptonic model for the tail region is in contradiction with the emission above 10 TeV and X-rays. In contrast, the hadronic model could reproduce the observed spectrum at the tail by assuming a proton spectrum with a cutoff energy of ~1 PeV for that region. Such high-energy emission in this middle-aged SNR (4−10 kyr) can be explained by considering a scenario where protons escaping from the SNR in the past interact with surrounding dense gases at present. Conclusions. The γ-ray emission region detected with the MAGIC telescopes in the SNR G106.3+2.7 is extended and spatially coincident with the radio continuum morphology. The multi-wavelength spectrum of the emission from the tail region suggests proton acceleration up to ~PeV, while the emission mechanism of the head region could either be hadronic or leptonic. Link: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202244931 S. Campion, J. D. Uribe-Suárez, J. D. Melon Fuksman, J. A. Rueda, MeV, GeV and TeV Neutrinos from Binary-Driven Hypernovae, published in Symmetry, 15, 412 on February 3, 2023. We analyze neutrino emission channels in energetic (≳1052 erg) long gamma-ray bursts within the binary-driven hypernova model. The binary-driven hypernova progenitor is a binary system composed of a carbon-oxygen star and a neutron star (NS) companion. The gravitational collapse leads to a type Ic supernova (SN) explosion and triggers an accretion process onto the NS. For orbital periods of a few minutes, the NS reaches the critical mass and forms a black hole (BH). Two physical situations produce MeV neutrinos. First, during the accretion, the NS surface emits neutrino–antineutrino pairs by thermal production. We calculate the properties of such a neutrino emission, including flavor evolution. Second, if the angular momentum of the SN ejecta is high enough, an accretion disk might form around the BH. The disk’s high density and temperature are ideal for MeV-neutrino production. We estimate the flavor evolution of electron and non-electron neutrinos and find that neutrino oscillation inside the disk leads to flavor equipartition. This effect reduces (compared to assuming frozen flavor content) the energy deposition rate of neutrino–antineutrino annihilation into electron–positron (e+e−) pairs in the BH vicinity. We then analyze the production of GeV-TeV neutrinos around the newborn black hole. The magnetic field surrounding the BH interacts with the BH gravitomagnetic field producing an electric field that leads to spontaneous e+e− pairs by vacuum breakdown. The e+e− plasma self-accelerates due to its internal pressure and engulfs protons during the expansion. The hadronic interaction of the protons in the expanding plasma with the ambient protons leads to neutrino emission via the decay chain of π-meson and μ-lepton, around and far from the black hole, along different directions. These neutrinos have energies in the GeV-TeV regime, and we calculate their spectrum and luminosity. We also outline the detection probability by some current and future neutrino detectors. Link: https://doi.org/10.3390/sym15020412 Wang, Yu, Becerra, L. M., Fryer, C. L., Rueda, J. A., Ruffini, R., GRB 171205A: Hypernova and Newborn Neutron Star, published in The Astrophysical Journal, Volume 945, Issue 2 on March 9, 2023. GRB 171205A is a low-luminosity, long-duration gamma-ray burst (GRB) associated with SN 2017iuk, a broad-line type Ic supernova (SN). It is consistent with having been formed in the core collapse of a widely separated binary, which we have called the binary-driven hypernova of type III. The core collapse of the CO star forms a newborn NS (νNS) and the SN explosion. Fallback accretion transfers mass and angular momentum to the νNS, here assumed to be born non-rotating. The accretion energy injected into the expanding stellar layers powers the prompt emission. The multiwavelength power-law afterglow is explained by the synchrotron radiation of electrons in the SN ejecta, powered by energy injected by the spinning νNS. We calculate the amount of mass and angular momentum gained by the νNS, as well as the νNS rotational evolution. The νNS spins up to a period of 47 ms, then releases its rotational energy powering the synchrotron emission of the afterglow. The paucity of the νNS spin explains the low-luminosity characteristic and that the optical emission of the SN from the nickel radioactive decay outshines the optical emission from the synchrotron radiation. From the νNS evolution, we infer that the SN explosion had to occur at most 7.36 h before the GRB trigger. Therefore, for the first time, the analysis of the GRB data leads to the time of occurrence of the CO core collapse leading to the SN explosion and the electromagnetic emission of the GRB event.
Krut, A., Argüelles, C. R., Chavanis, P. -H., Rueda, J. A., Ruffini, R., Galaxy Rotation Curves and Universal Scaling Relations: Comparison between Phenomenological and Fermionic Dark Matter Profiles, published in The Astrophysical Journal, Volume 945, Issue 1, on March 1, 2023.
Galaxies show different halo scaling relations such as the radial acceleration relation, the mass discrepancy acceleration relation (MDAR), or the dark matter (DM) surface density relation. At difference with traditional studies using phenomenological ΛCDM halos, we analyze the above relations assuming that DM halos are formed through a maximum entropy principle (MEP) in which the fermionic (quantum) nature of the DM particles is dully accounted for. For the first time, a competitive DM model based on first physical principles, such as (quantum) statistical-mechanics and thermodynamics, is tested against a large data set of galactic observables. In particular, we compare the fermionic DM model with empirical DM profiles: the Navarro–Frenk–White (NFW) model, a generalized NFW model accounting for baryonic feedback, the Einasto model, and the Burkert model. For this task, we use a large sample of 120 galaxies taken from the Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves data set, from which we infer the DM content to compare with the models. We find that the radial acceleration relation and MDAR are well explained by all the models with comparable accuracy, while the fits to the individual rotation curves, in contrast, show that cored DM halos are statistically preferred with respect to the cuspy NFW profile. However, very different physical principles justify the flat inner-halo slope in the most-favored DM profiles: while generalized NFW or Einasto models rely on complex baryonic feedback processes, the MEP scenario involves a quasi-thermodynamic equilibrium of the DM particles. Link: https://doi.org/10.3847/1538-4357/acb8bd H. Barzegar, M. Bigdeli, G. H. Bordbar, and B. Eslam Panah, Stable three-dimensional (un)charged AdS gravastars in gravity’s rainbow, published in European Physical Journal C 83, 151 on February 16, 2023. In this work, we study the three-dimensional AdS gravitational vacuum stars (gravastars) in the context of gravity’s rainbow theory. Then we extend it by adding the Maxwell electromagnetic field. We compute the physical features of gravastars, such as proper length, energy, entropy, and junction conditions. Our results show that the physical parameters for charged and uncharged states depend significantly on rainbow functions. Besides from charged state, they also depend on the electric field. Finally, we explore the stability of thin shell of three-dimensional (un)charged AdS gravastars in gravity’s rainbow. We show that the structure of thin shell of these gravastars may be stable and is independent of the type of matter. Link: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-023-11295-3 B. Eslam Panah and M. E. Rodrigues, Topological phantom AdS black holes in F(R) gravity,accepted for publication in European Physical Journal C (March 2023). In this paper, we obtain exact phantom (A)dS black hole solutions in the context of F(R) gravity with topological spacetime in four dimensions. Then, we study the effects of different parameters on the event horizon. In the following, we calculate the conserved and thermodynamic quantities of the system and check the first law of thermodynamics for these kinds of black holes. Next, we evaluate the local stability of the topological phantom (A)dS black holes in F(R) gravity by studying the heat capacity and the geometrothemodynamic, where we show that the two approaches agree. We extend our study and investigate global stability by employing the Gibbs potential and the Helmholtz free energy. In addition, the effects of different parameters on local and global stabilities will be highlighted. |
|||||||||||||
|
||