原子核超高能宇宙射线源距离的新限制
高能天体物理现象
2010-05-20 v1 高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
来自皮埃尔·奥格天文台的最新证据表明，在5 EeV-10 EeV能量范围内，超高能宇宙射线的成分从质子转变为更重的原子核（如铁）。本文考虑了较重成分对超高能宇宙射线源的影响。较小的磁刚度意味着原子核超高能宇宙射线：(i) 更容易被加速；(ii) 是局域的，因为它们在解体前只能从源扩散几Mpc；(iii) 是各向同性的，因为在星系际和银河磁场中的大偏转会抹去方向信息。星系际磁场强度和结构的不确定性使得评估整体效应变得困难。然而，在典型的合理参数（几nG的场强和1 Mpc的相干距离）下，能量高于GZK截止的原子核超高能宇宙射线在光致解体前传播的距离仅为几Mpc。尽管对亮度的限制显著较弱，但半人马座A是此距离内唯一目前活跃的潜在原子核超高能宇宙射线源。大偏转会抹去单一源预期的方向各向异性。如果高于GZK截止的超高能宇宙射线成分确实是铁，且星系际磁场不是太小，那么半人马座A是观测到的高于GZK截止的原子核超高能宇宙射线的主要源。
引用
@article{arxiv.1005.3311,
title = {A New Limit on the Distances of Nuclei UHECRs Sources},
author = {Tsvi Piran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.3311},
year = {2010}
}