从10 TeV到EeV尺度的扩散中子天空统一框架与KM3-230213A事件
高能天体物理现象
2026-05-12 v3
摘要
建立一个同时考虑宽频段扩散中子通量和单个超高能(UHE)中子探测来源(包括KM3-230213A事件)的统一框架,是多信使天文学中紧迫的挑战。在由冲击破袭(SBO)驱动的内在低亮度伽玛暴(LL GRB)中,演化中的物理条件自然产生覆盖从10 TeV到EeV尺度的多组分中子通量。通过将prompt阶段和afterglow阶段纳入基于代表性事件多波段观测的统一框架,我们显示,LL GRB种群通过一种特征性双峰谱解释了这一宽带中子辐射。该框架表明,类似GRB~060218的prompt辐射可解释100 TeV处扩散通量的≥10%,而类似GRB~100316D的afterglow配置预测在100 PeV处有一个distinct通量峰值,约为。这种双峰谱为220 PeV的KM3-230213A事件提供了高能成分通量,同时低能成分对观察到的扩散中子贡献不微不足,且支持观察到的低能无单独对应现象的缺失。进一步,我们利用Fermi-LAT伽马射线上限对该事件的距离和亮度进行约束,假设其采用类似GRB 100316D的afterglow配置。最终,该框架识别出SBO类LL GRB作为这些现象的统一来源,提供了贯穿10 TeV到EeV中子天空之间的物理联系,可被下一代观测器(包括GRAND、IceCube-Gen2和RNO-G)进行检验。
引用
@article{arxiv.2602.02372,
title = {A Unified Framework for 10 TeV to EeV Diffuse Neutrino Sky and KM3-230213A},
author = {Shiqi Yu and Bing Theodore Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02372},
year = {2026}
}
备注
6 pages plus 2 pages of appendix, with 5 figures and 4 tables in total. Published in ApJ Letters. The reference format has been fixed