作为最高能宇宙射线源的双中子星并合
高能天体物理现象
2025-03-04 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们提出极高能宇宙射线产生于双中子星并合。这一情景可以解释迄今为止难以解释的 UHECR 窄刚度范围，因为 BNS 并合的喷流由引力驱动的发电机产生，且由于 BNS 质量范围狭窄，这些喷流几乎完全相同。观测到的能量远超 100 EeV 的 UHECR 可以解释为 -过程核，而无需引入奇异的源类别。我们讨论了支持该机制的证据，及其关于 10 PeV 以上中微子与引力波存在重合的预测。
引用
@article{arxiv.2405.12004,
title = {Binary neutron star mergers as the source of the highest energy cosmic rays},
author = {Glennys R. Farrar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12004},
year = {2025}
}
备注
Accepted PRL; revised; new material: 1) Evidence for a narrow rigidity distribution (Sec 1, SM). 2) Promising new mechanism: acceleration in the turbulent magnetized outflow; role of synchrotron emission in that context. 3) (Sec. 2, SM) Consistency with fluence limits on EHE neutrinos accompanying GW170817; estimate that next-generation neutrino and GW detectors may see EHEnu-GW coincidences