利用宇宙射线电子与正电子光谱约束戈姆齐亚与地球之间各向异扩散

戈姆齐亚周围的伽马射线光环表明宇宙射线扩散出现显著减弱。此现象的一种潜在解释是：在各向异扩散框架下，垂直于平均磁场方向（由扩散系数 $D_\perp$ 表示）的扩散减慢，而沿均匀磁场方向的扩散系数 $D_\parallel$ 可能保持较大，从而允许由戈姆齐亚产生的电子和正电子（$e^\pm$）沿磁场线有效传播至地球，导致可观测的 $e^\pm$ 通量。本研究首先基于戈姆齐亚光环的形貌与光谱观测，建立各向异扩散模型的基本参数，随后预测戈姆齐亚在地球位置生成的 $e^\pm$ 通量。我们的发现表明，达文波尔天体物理实验委员会（DAMPE）获取的 $e^-+e^+$ 光谱可为各向异扩散模型提供关键约束：为确保投影光谱不超过观测数据，湍流磁场的阿尔芬茨马赫数 ($M_A$) 不得低于 0.75，对应 $D_\parallel/D_\perp\lesssim3$（给定 $D_\perp=D_\parallel M_A^4$）。这表明，相对于银河平均值，仍可能需要显著减小 $D_\parallel$。此外，我们的分析显示，在各向异扩散框架下，戈姆齐亚可能在 $e^-+e^+$ 光谱中生成约 1 TeV 处的明确峰值，从而可能解释达文波尔天体物理实验委员会（DAMPE）暂检测出的异常 1.4 TeV 超标。