宇宙射线能谱、成分与各向异性的共演化

宇宙射线的起源是天文学中未解决的根本性问题。多重观测探针的协同作用，包括能谱、质量成分和各向异性，是可行的共同揭示这一之谜的方法。在本工作中，我们提出在宽广能量范围内(从 $O(10)$ GeV 到 $10^{11}$ GeV 的超高能范围)这些可观测量的能量依赖性共享许多相关特征，这表明它们之间存在强烈的共演化，这可能是源自于不同源族群的根本起源的结果。我们通过四组分模型破译了这些结构，即包括银河系源族群、靠近太阳系的局部源以及两个类星系源族群的集合。在此情景下，$O(10^2)$ GV 硬化和 $O(10)$ TV 峰是由局部源的贡献导致的;肩部是由银河系源族群对质子的最大加速能导致的;第二个肩部是由银河系源对铁核的最大加速能导致的;两个肩部之间的谷特征是由类星系成分的出现导致的;脚踏实地的来源于一个类星系成分向另一个类的过渡;而在最高能量处的谱抑制是由第二个类星系源的加速极限导致的。在能量约为 $O(10^8)$ GeV 处发生银河系向类星系系 origins 的转换，这小于脚踏实地的能量。