推进未来X射线任务的精确粒子背景估计：AMS与钱德拉/XMM-牛顿之间的相关变异性
高能天体物理现象
2024-05-13 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
银河宇宙线（GCR）粒子对X射线天文台的粒子诱导背景有显著影响，其通量表现出显著的时间变异性，可能影响背景水平。在这项研究中，我们展示了源自钱德拉-ACIS和XMM-牛顿EPIC-pn仪器的单日分箱高能拒绝率，作为GCR粒子通量的代理指标。我们系统分析了ACIS和EPIC-pn的拒绝率，并将其与AMS质子通量进行比较。我们的分析初步揭示了，当以27天间隔分箱时，AMS质子通量与ACIS/EPIC-pn拒绝率之间存在稳健的相关性。然而，更仔细的检查揭示了每个27天分箱内存在显著波动，表明存在更短期的变异性。在逐日分箱后，我们在数据集中观察到更精细的时间结构，表明在2014年至2018年期间，ACIS和EPIC-pn拒绝率中分别存在周期约为25天和23天的周期性变化。值得注意的是，在2016-2017年期间，我们还在ACIS和EPIC-pn拒绝率中分别检测到约13.5天和9天的周期性。有趣的是，我们观察到在2016年下半年，AMS质子通量与ACIS/EPIC-pn拒绝率之间存在约6天的时间延迟。这种时间延迟在2016年之前和2017年之后均不可见。导致这种时间延迟的潜在物理机制仍有待持续研究。
引用
@article{arxiv.2405.06602,
title = {Advancing Precision Particle Background Estimation for Future X-ray Missions: Correlated Variability between AMS and Chandra/XMM-Newton},
author = {Arnab Sarkar and Catherine E. Grant and Eric D. Miller and Mark Bautz and Benjamin Schneider and Rick F. Foster and Gerrit Schellenberger and Steven Allen and Ralph P. Kraft and Dan Wilkins and Abe Falcone and Andrew Ptak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06602},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ