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利用星系团的弥散中微子通量约束活动星系核的重子加载效率

高能天体物理现象 2023-09-19 v1

摘要

活动星系核(AGNs)被广泛认为是超高能宇宙线(CRs)最有希望的加速场所之一。本质上,AGNs由物质落向超大质量黑洞的引力能驱动。然而,AGNs中引力能向CRs动能的转换效率(定义为重子加载因子 ηp\eta_p)尚不清楚。被加速后的高能CRs可逃逸宿主星系并进入星系团内介质(ICM)。这些CRs可被束缚在星系团内,并通过与ICM的质子-质子碰撞产生 γ\gamma 射线和中微子。本文中,我们研究了CRs在星系团中的扩散,并计算了来自星系团总体的弥散中微子通量。利用IceCube中微子天文台对星系团累积未分辨TeV-PeV中微子通量的最新上限,我们推导出星系团总体的平均重子加载因子上限为 ηp,grav2×1030.1\eta_{p,\mathrm{grav}} \lesssim 2 \times 10^{-3} - 0.1。该约束比基于Coma星系团 γ\gamma 射线观测所得约束更为严格。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.09244,
  title  = {Constraining baryon loading efficiency of AGNs with diffuse neutrino flux from galaxy clusters},
  author = {Xin-Yue Shi and Ruo-Yu Liu and Chong Ge and Xiang-Yu Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09244},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 4 figures, accepted for publication in ApJ