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FSRQs 能否产生 IceCube 探测到的弥漫中微子辐射?

高能天体物理现象 2016-02-01 v3

摘要

IceCube 已报告探测到 TeV-PeV 能段的弥漫中微子辐射,平谱射电类星体(FSRQs)被提议为其候选源。在此,我们假设来自 FSRQs 的中微子通量与其伽马射线通量成正比,并利用 Fermi-LAT 对 FSRQs 的弥漫伽马射线通量测量值与 IceCube 探测到的弥漫中微子通量,获得伽马射线/中微子通量比。我们将此比例应用于单个 FSRQs,从而预测其中微子通量。我们发现,在 IceCube 点源搜索中,来自北天的大部分候选 FSRQs 的预测中微子通量高于 IceCube 的上限;而对于 IceCube 中微子堆叠搜索样本,预测的堆叠通量甚至比堆叠通量的上限高出数个数量级。因此,结合堆叠搜索得出的 IceCube 上限与 Fermi-LAT 观测结果,已经排除了 FSRQs 作为 IceCube 探测到的弥漫中微子主要来源的可能性:根据全天(北天)的堆叠搜索,FSRQs 仅能解释 IceCube 探测到的弥漫中微子通量的<10%(4%)。推导出的中微子/伽马射线通量比远小于 1,这也意味着 FSRQs 的伽马射线辐射不可能由 pion 产生过程中的次级轻子和光子产生。文中讨论了假设中的注意事项。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.04418,
  title  = {Can FSRQs produce the IceCube detected diffuse neutrino emission?},
  author = {Bin Wang and Zhuo Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.04418},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages, 2 figures; Science China accepted. Major change in Sec 3.2 - correct the misunderstanding to the IceCube upper limit in stacking search (i.e., limit for total flux other than average flux per source); the conclusion becomes strong, i.e., FSRQs only account for a samll fraction of IceCube's neutrinos