费米 GeV 伽马射线超出的另一种解释

利用基于每种可能伽马射线发射过程的能谱的模板拟合，研究了晕中弥漫伽马射线的“GeV超出”。这种拟合允许同时确定背景和信号，因此银盘可被纳入分析。我们发现证据表明，以在2 GeV处达到峰值的伽马射线能谱为特征的“超出”，在盘中的分子云中比迄今为止在晕中观测到的“GeV超出”强得多。分子云发射率在2 GeV处达到峰值的可能原因是云内部的能量损失和磁截止，从而耗竭了宇宙射线能谱的低能部分，并将伽马射线能谱的最大值移到更高能量。从中央分子区的能谱中清晰观测到了分子云发射率在2 GeV处的这一峰值，该区域主导了银河系中心内几度的发射。尽管中央分子区的能谱在2 GeV处峰值，但它不能解释在晕中观测到的“GeV超出”，因为该区的纬度延展低于 $\rm |b|<0.5^\circ$。然而，指向晕的视线穿过盘中的分子云，因此盘中云的发射率将在晕中作为表观“GeV超出”被观测到。这一“GeV超出”在盘和晕中具有与分子云的柱密度相同的形态（由普朗克卫星的CO图追踪，类似于NFW般的纬度轮廓），且分子云具有在2 GeV处峰值的发射率，这些事实表明“GeV超出”起源于盘中的分子云，而非来自银河系中心周围的过程。