单区强子核模型能否解释BL Lac天体的硬TeV能谱？

背景。一些BL Lac的内禀TeV辐射在扣除河外背景光后呈现出硬能谱（硬TeV能谱）。硬TeV能谱对传统的单区模型提出了挑战，包括轻子模型、光强子模型、质子同步辐射模型等。目的。在本工作中，我们研究单区强子核（pp）模型是否可用于解释BL Lac的硬TeV能谱而无需引入极端参数。方法。我们给出解析计算，以研究在解释BL Lac硬TeV能谱时，是否存在参数空间以及喷流的电荷中性条件可以满足，且无需引入超爱丁顿喷流功率。结果。我们发现在Xue等人（2019a）收集的一个硬TeV BL Lac样本中，仅1ES 0229+200的硬TeV能谱可由pp相互作用中产生的$\pi^0$衰变伽马射线解释，但代价是设定一个与中心黑洞史瓦西半径相当的小辐射区半径。结合先前对其他单区模型的研究，我们建议BL Lac的硬TeV能谱无法由任何单区模型在无需引入极端参数的情况下解释，而应起源于多个辐射区。