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由 $^{10}$Be/$^9$Be 数据简单确定晕半径 $L$

高能天体物理现象 2022-11-02 v2

摘要

AMS-02 与 HELIX 实验不久应能提供精度空前的 10Be/9Be\mathrm{^{10}Be/^9Be} 宇宙线数据。我们提出一个解析公式,可从这些数据快速而准确地确定 LL。我们的公式已通过与传播代码 \usine{} 执行的完整计算对照而得到验证。我们比较了由 Be/B 与 10Be/9Be\mathrm{^{10}Be/^9Be} 给出的对 LL 的约束,依赖于更新的产生截面数据集。使用更新截面时,由 AMS-02 Be/B 数据得到的最佳拟合 LL 从 5 kpc 偏移至 3.8 kpc。我们从 USINE 的 Be/B 分析得到一致结果,L=3.81.6+2.8L=3.8^{+2.8}_{-1.6} kpc(数据与截面不确定性),以及从 10Be/9Be\mathrm{^{10}Be/^9Be} 数据的简化公式分析得到 L=4.7±0.6L=4.7\pm0.6(数据不确定性) ±2\pm2(截面不确定性)kpc。该解析公式表明,未来数据对 LL 的改进将受限于产生截面的不确定性,除非将 10Be/9Be\mathrm{^{10}Be/^9Be} 测量扩展到数十 GeV/n 以上,或改进用于产生 10Be\mathrm{^{10}Be}9Be\mathrm{^9Be} 的核数据;尤其需要若干 GeV/n 以上 16O\mathrm{^{16}O} 产生 Be 同位素的截面新数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.07265,
  title  = {A simple determination of the halo size $L$ from $^{10}$Be/$^9$Be data},
  author = {D. Maurin and E. Ferronato Bueno and L. Derome},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07265},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 2 tables, 5 figures (matches accepted A&A version): comparison to [De21] moved to appendix (also highlight impact of reacceleration)