HXMT对Kappa电子分布事例搜寻与分析

Depending on “Insight”, Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT)’s ability of wide observed band and field of view, we will search for and analysis the Kappa event from the telescope data. The shock, turbulence and the wind all influence the electron distribution in the hot plasmas, exciting lower-energy electrons and generating a high energy tail that is typically described as a kappa distribution. This electron distribution can significantly affect both the continuum and line X-ray spectrum emitted by the plasma. We propose to develop a new spectral model that will use the recently-released AtomDB v3.0 atomic database to model the emission from a plasma with kappa-distribution. We will fit the spectrum of light sources in HXMT survey data and analyze the properties of hot plasma with kappa-distributed electrons.

依托“慧眼”硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope，简称HXMT)卫星宽波段、大视场的X射线巡天观测能力，本项目将开展对Kappa电子分布事例源进行搜寻和分析。激波、湍流和星风都可以使等离子体偏离热动平衡态，影响其中的电子分布，激发低能电子，同时产生一个高能成分，即产生一种通过kappa分布函数来描述的电子分布，这种分布明显的影响着辐射的X射线连续谱和线谱。基于原子数据库AtomDB v3.0，建立Kappa电子分布谱模型，利用这个模型在HXMT数据中进行亮源谱拟合，通过拟合结果对Kappa电子分布下等离子体性质进行分析。

X 射线辐射谱是等离子体性质的探测器，等离子的模型中通常假设其中的粒子处于热动平衡态，但是任何扰动都可以打破这种平衡，其中粒子分布便无法用具有单一温度的麦克斯韦-玻尔兹曼（MB）函数来描述。本项目探究等离子体非热动平衡态产生的条件及粒子辐射过程，基于原子数据库AtomDB，建立了Kappa电子分布谱模型，利用这个模型对“慧眼”硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope，HXMT)数据中的超新星遗迹SNR Cas A的谱进行分析，但是谱拟合结果无法区分传统MB分布和Kappa电子分布下等离子模型。因此尝试用数值模拟的方法来研究超新星遗迹中粒子分布和辐射过程，以SNR G1.9+0.3为例，通过3D磁流体模拟的重现了观测的射电和X射线辐射图像。