Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443

We examine the hypothesis that some supernova remnants (SNRs) may be responsible for some unidentified y-ray sources detected by EGRET instrument aboard the Compton Gamma Ray Observatory. If this is the case, y-rays are produced via pion production and decay from direct inelastic collisions of a...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Condensed Matter Physics
Дата:1998
Автори: Hnatyk, B., Petruk, O.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 1998
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119813
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443 / B. Hnatyk, O. Petruk // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 655-667. — Бібліогр.: 24 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119813
record_format dspace
spelling Hnatyk, B.
Petruk, O.
2017-06-09T19:56:32Z
2017-06-09T19:56:32Z
1998
Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443 / B. Hnatyk, O. Petruk // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 655-667. — Бібліогр.: 24 назв. — англ.
1607-324X
DOI:10.5488/CMP.1.3.655
PACS: 98.38.Mz, 98.70.Qy, 98.70.Rz, 98.70.Sa
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119813
We examine the hypothesis that some supernova remnants (SNRs) may be responsible for some unidentified y-ray sources detected by EGRET instrument aboard the Compton Gamma Ray Observatory. If this is the case, y-rays are produced via pion production and decay from direct inelastic collisions of accelerated by SNR shock wave ultrarelativistic protons with target protons of the interstellar medium. We develop a 3-D hydrodynamical model of SNR IC 443 as a possible cosmic y-ray source 2EG J0618+2234. The derived parameters of IC 443: the explosion energy E₀ = 2.7 * 10⁵⁰ erg, the initial hydrogen number density n(0) = 0.21 cm ⁻³ , the mean radius R = 9.6 pc and the age t = 4500 yr result in too low y-ray flux, mainly because of the low explosion energy. Therefore, we investigate in detail the hydrodynamics of IC 443 interaction with a nearby massive molecular cloud and show that the reverse shock wave considerably increases the cosmic ray density in the interaction region. Meantime, the Rayleigh-Taylor instability of contact discontinuity between the SNR and the cloud provides an effective mixing of the containing cosmic ray plasma and the cloud material. We show that the resulting y-ray flux is consistent with the observational data.
Метою нашої роботи є аналіз гіпотези про те, що деякі залишки наднових зір можуть бути джерелами y-випромінювання, зокрема, відповідати неідентифікованим джерелам, зафіксованим інструментом EGRET, розміщеним на борту космічної y-обсерваторії ім. Комптона. Якщо так, то y-промені породжуються в результаті народження та наступного розпаду піонів внаслідок прямих непружних зіткнень ультрарелятивістичних протонів, прискорених ударною хвилею залишку, з протонами міжзоряного середовища. Нами розроблена тривимірна гідродинамічна модель залишку Наднової IC 443 як кандидата на джерело космічного y-випромінювання 2EG J0618+2234. Одержано наступні параметри IC 443: енергія вибуху E₀ = 2.7 * 10⁵⁰ ерг, концентрація атомів водню в околі вибуху n(0) = 0.21 см ⁻³ , середній радіус R = 9.6 пк та вік t = 4500 років. Ці характеристики, а найбільше низька енергія спалаху, зумовлюють слабкий модельний y- потік від залишка. Тому нами детально розглядається гідродинамічна картина взаємодії IC 443 з розташованою поряд масивною молекулярною хмарою. Показано, що зворотня ударна хвиля значно підвищує концентрацію космічних променів в області взаємодії. Поряд з цим нестабільність Релея-Тейлора контактного розриву між залишком та хмарою забезпечує ефективне перемішування плазми, яка містить космічні промені, та речовини хмари.Врахування цих особливостей забезпечує узгодження модельного та спостережуваного y- потоків від IC 443.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
Залишки наднових зір як прискорювачі космічних променів. ЗН IC443
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
spellingShingle Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
Hnatyk, B.
Petruk, O.
title_short Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
title_full Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
title_fullStr Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
title_full_unstemmed Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
title_sort supernova remnants as cosmic ray accelerators. snr ic 443
author Hnatyk, B.
Petruk, O.
author_facet Hnatyk, B.
Petruk, O.
publishDate 1998
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Залишки наднових зір як прискорювачі космічних променів. ЗН IC443
description We examine the hypothesis that some supernova remnants (SNRs) may be responsible for some unidentified y-ray sources detected by EGRET instrument aboard the Compton Gamma Ray Observatory. If this is the case, y-rays are produced via pion production and decay from direct inelastic collisions of accelerated by SNR shock wave ultrarelativistic protons with target protons of the interstellar medium. We develop a 3-D hydrodynamical model of SNR IC 443 as a possible cosmic y-ray source 2EG J0618+2234. The derived parameters of IC 443: the explosion energy E₀ = 2.7 * 10⁵⁰ erg, the initial hydrogen number density n(0) = 0.21 cm ⁻³ , the mean radius R = 9.6 pc and the age t = 4500 yr result in too low y-ray flux, mainly because of the low explosion energy. Therefore, we investigate in detail the hydrodynamics of IC 443 interaction with a nearby massive molecular cloud and show that the reverse shock wave considerably increases the cosmic ray density in the interaction region. Meantime, the Rayleigh-Taylor instability of contact discontinuity between the SNR and the cloud provides an effective mixing of the containing cosmic ray plasma and the cloud material. We show that the resulting y-ray flux is consistent with the observational data. Метою нашої роботи є аналіз гіпотези про те, що деякі залишки наднових зір можуть бути джерелами y-випромінювання, зокрема, відповідати неідентифікованим джерелам, зафіксованим інструментом EGRET, розміщеним на борту космічної y-обсерваторії ім. Комптона. Якщо так, то y-промені породжуються в результаті народження та наступного розпаду піонів внаслідок прямих непружних зіткнень ультрарелятивістичних протонів, прискорених ударною хвилею залишку, з протонами міжзоряного середовища. Нами розроблена тривимірна гідродинамічна модель залишку Наднової IC 443 як кандидата на джерело космічного y-випромінювання 2EG J0618+2234. Одержано наступні параметри IC 443: енергія вибуху E₀ = 2.7 * 10⁵⁰ ерг, концентрація атомів водню в околі вибуху n(0) = 0.21 см ⁻³ , середній радіус R = 9.6 пк та вік t = 4500 років. Ці характеристики, а найбільше низька енергія спалаху, зумовлюють слабкий модельний y- потік від залишка. Тому нами детально розглядається гідродинамічна картина взаємодії IC 443 з розташованою поряд масивною молекулярною хмарою. Показано, що зворотня ударна хвиля значно підвищує концентрацію космічних променів в області взаємодії. Поряд з цим нестабільність Релея-Тейлора контактного розриву між залишком та хмарою забезпечує ефективне перемішування плазми, яка містить космічні промені, та речовини хмари.Врахування цих особливостей забезпечує узгодження модельного та спостережуваного y- потоків від IC 443.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119813
citation_txt Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443 / B. Hnatyk, O. Petruk // Condensed Matter Physics. — 1998. — Т. 1, № 3(15). — С. 655-667. — Бібліогр.: 24 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT hnatykb supernovaremnantsascosmicrayacceleratorssnric443
AT petruko supernovaremnantsascosmicrayacceleratorssnric443
AT hnatykb zališkinadnovihzírâkpriskorûvačíkosmíčnihpromenívznic443
AT petruko zališkinadnovihzírâkpriskorûvačíkosmíčnihpromenívznic443
first_indexed 2025-12-01T00:23:46Z
last_indexed 2025-12-01T00:23:46Z
_version_ 1850858888259174400