[论文解读] Early SPI/INTEGRAL measurements of 511 keV line emission from the 4 th quadrant of the Galaxy ⋆

P. Jean, V. Lonjou+10 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2008

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 1

一句话总结

本研究首次利用高分辨率光谱学对银河系第四象限的511 keV伽马射线发射进行了INTEGRAL/SPI测量，对源的流量和线宽进行了约束。报告测得的流量为9.9⁺⁴.⁷₋².¹ × 10⁻⁴ ph cm⁻² s⁻¹，本征线宽为2.95⁺⁰.⁴⁵₋⁰.⁵¹ keV（FWHM），与先前的高光谱分辨率测量结果一致，但处于已报告线宽的上限范围。

ABSTRACT

We report the first measurements of the 511 keV line emission from the Galactic Centre (GC) re- gion performed with the spectrometer SPI on the space observatory INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory). Taking into account the range of spatial distribution models which are consistent with the data, we derive a flux of 9.9 +4.7 −2.1 × 10 −4 ph cm −2 s −1 and an intrinsic line width of 2.95 +0.45 −0.51 keV (FWHM). The results are consistent with other high-spectroscopy measurements, though the width is found to be at the upper bound of previously reported values.

研究动机与目标

• 利用高光谱分辨率数据测量银河系中心区域的511 keV伽马射线发射。
• 确定第四银河象限中511 keV发射谱线的流量和本征线宽。
• 评估结果与先前对511 keV谱线的高光谱学测量的一致性。
• 对银河系中心区域正电子湮灭的空间分布模型进行约束。

提出的方法

• 利用搭载于INTEGRAL天文台上的光谱仪SPI进行高能伽马射线光谱学测量。
• 分析在特定观测期内来自第四银河象限的511 keV谱线发射。
• 采用光谱拟合技术提取流量和线宽参数。
• 评估与观测数据一致的一系列空间分布模型。
• 应用统计方法确定流量和线宽测量的不确定性。
• 将结果与先前对511 keV谱线的高光谱学测量结果进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 INTEGRAL/SPI测量的银河系第四象限511 keV谱线发射流量是多少？
• RQ2 该区域511 keV发射谱线的本征宽度是多少？与先前测量结果相比如何？
• RQ3 哪些正电子湮灭的空间分布模型与观测数据一致？
• RQ4 INTEGRAL/SPI结果与其他高光谱学测量的511 keV谱线结果相比如何？

主要发现

• 测得银河系中心区域第四象限的511 keV谱线发射流量为9.9⁺⁴.⁷₋².¹ × 10⁻⁴ ph cm⁻² s⁻¹。
• 本征线宽确定为2.95⁺⁰.⁴⁵₋⁰.⁵¹ keV（FWHM）。
• 所得线宽处于先前高光谱学测量报告值的上限范围。
• 结果与其他511 keV谱线的高光谱分辨率测量结果一致。
• 发现一系列空间分布模型与观测数据一致。
• 研究结果支持高分辨率光谱学在探测银河系中心区域正电子湮灭方面的可靠性。