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由光子-类轴子粒子振荡引起的耀变体甚高能能谱改变

高能天体物理现象 2019-05-02 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

鉴于类轴子粒子(ALPs)在甚高能(VHE)天体物理中日益增长的关注,我们考虑了一个完整的 VHE 光子/ALP 束传播场景,该束流由 BL Lac 发射并到达我们,依据最新的天体物理信息且能量高达 100TeV100 \, \rm TeV 以上。在传播途中,该束流——产生于 BL Lac 喷流的小区域中——穿过了多种不同天文环境中的磁结构:BL Lac 喷流、宿主椭圆星系、河外空间以及银河系。我们努力以最真实的方式建模所有这些磁场,并使用我们开发的关于河外磁场的新模型。假设内禀能谱为在固定截断能量处指数截断的幂律,我们评估了 Markarian 501、极端 BL Lac 1ES 0229+200 以及位于 z=0.6z = 0.6 的类似源在高达 100TeV100 \, \rm TeV 以上的观测能谱。我们得到有趣的结果:具有光子-ALP 振荡的模型拥有可被 CTA、HAWC、GAMMA 400、LHAASO、TAIGA-HiSCORE 和 HERD 等 γ 射线天文台检验的特征(能谱能量振荡行为和 20TeV20 \, \rm TeV 以上的光子超出)。此外,我们的 ALP 可在专用实验室实验中被探测,如 DESY 的 ALPS II 升级、计划的 IAXO 和 STAX 实验,以及 Avignone 及其合作者开发的其他技术。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.03548,
  title  = {Blazar VHE spectral alterations induced by photon-ALP oscillations},
  author = {Giorgio Galanti and Fabrizio Tavecchio and Marco Roncadelli and Carmelo Evoli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.03548},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 5 figures, accepted for publication by MNRAS