来自 OVIII 观测的银河系环星系介质中宇宙射线约束

我们通过将 OVIII 离子吸收线的观测与环星系介质（CGM）的分析模型预测——降水（PP）模型与等温（IT）模型——进行比较，约束银河系环星系介质中的宇宙射线（CR）族。对于流体静力平衡的 CGM，引入 CR 会抑制热压强并影响 OVIII 离子丰度。我们探究在不同边界条件、CGM 质量含量、河外紫外背景的光电离以及温度涨落下，CR 压强与热压强之比（$\rm{P}_{\rm{CR}}/\rm{P}_{\rm{th}}=\eta$）的允许范围。我们发现 $\eta$ 的允许最大值为：PP 模型中 $\eta\lesssim10$，IT 模型中 $\eta\lesssim6$。我们还探究了 $\eta$ 的空间变化：随半径上升（$\eta=Ax$）或下降（$\eta=A/x$），其中 A 为轮廓的归一化常数。特别地，在合适温度涨落（PP 的 $\sigma_{\rm ln T}$ 较大、IT 的较小）下，CR 与热压强之比下降的模型优于上升的模型。下降轮廓在 IT 与 PP 模型中分别允许 $A\lesssim8$ 和 $A\lesssim10$，从而可在中心区容纳很大的 $\eta\,(\simeq 200)$ 值，但外区不行。这些限制结合由 $\gamma$ 射线与射电背景导出的限制，有助于建立包含 CR 族的银河系 CGM 模型。然而，更多 CR 可集中于冷相中，这可能是规避这些约束的一种途径。