宇宙线“胡萝卜”能否解释弥漫分子云中的电离水平？
高能天体物理现象
2019-03-05 v2
摘要
低能宇宙线是分子云的主要电离源。然而，已表明若 Voyager 1 测得的宇宙线能谱代表整个银河系，则弥漫云中预测的电离率比数据低 1-2 个数量级，意味着必须存在额外电离源。为解释此差异提出的方案之一基于一种未知低能（1 keV-1 MeV 范围，Voyager 未探测）宇宙线成分，Reeves 及其合作者在七十年代首次假设时称之为胡萝卜（carrot）。本文我们研究该情形所需的能量。我们表明维持此类低能成分所需功率可与解释整个观测宇宙线能谱所需功率相当甚至更大。此外，若星际湍流磁场须通过二阶费米加速维持胡萝卜，则所需湍流水平相对于与此类低能粒子共振尺度上预期的值必定过大。我们的研究基本排除了宇宙线胡萝卜的所有可能源，从而使该隐藏成分不太可能成为分子云中一个有吸引力且可行的电离源。
引用
@article{arxiv.1901.04912,
title = {Can a cosmic ray carrot explain the ionization level in diffuse molecular clouds?},
author = {S. Recchia and V. H. M. Phan and S. Biswas and S. Gabici},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04912},
year = {2019}
}