对后发座星系团中结构形成过程产生的弥漫伽马射线发射的限制

我们分析了费米卫星（Fermi satellite）搭载的大面积望远镜（Large Area Telescope）在 100 MeV 至 100 GeV 能量范围内对后发座星系团（Coma galaxy cluster）进行的 5 年（63 个月）观测数据。利用几种由预测结构形成过程产生伽马射线发射的模型所激发的模板，我们进行了似然分析。未发现超额发射，并得出了迄今为止对后发座星系团高于 100 MeV 以及对所测试情景的最严格限制。积分通量的上限范围从 $10^{-10}$ 到 $10^{-9}$ cm$^{-2}$s$^{-1}$，其严格程度足以挑战不同的情景。我们发现，激波处宇宙线质子和电子的加速效率必须分别低于约 15% 和 1%。此外，我们认为质子加速效率应低于 5% 才能与射电数据一致；然而，这依赖于星系团中的磁场估计。特别是，这意味着星系团中结构形成过程产生的伽马射线对弥漫 extragalactic 伽马射线背景的贡献可忽略不计，低于 1%。最后，我们讨论了 Astro-H、运行 10 年后的费米卫星以及切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array）未来的探测前景。