费米伽马射线观测第三银象限对太阳圈外宇宙线密度梯度的约束
高能天体物理现象
2012-08-27 v1
摘要
我们报告了利用费米大面积望远镜测量的第三银象限星际γ射线发射的分析。涵盖从银经210°到250°银道面的窗口包含本旋臂和英仙臂的运动学定义清晰的片段，适合研究外银河系的宇宙线密度。在本研究采样的区域中，我们未测量到每星际氢原子的γ射线发射率随银心距离的大梯度。然而，该梯度取决于用于推导HI柱密度的光学深度修正。在外银河系中未发现星际光谱的显著变化，表明对于能量从GeV到数十GeV的粒子，直至英仙臂的宇宙线谱形状相似。作为银心半径函数的发射率在旋臂区域相对于臂间区域未显示大的增强。测得的发射率梯度比基于使用超新星遗迹径向分布和均匀扩散特性的宇宙线传播模型的预期更平坦。在此背景下，观测要求比通常假设更大的晕尺寸和/或更平坦的宇宙线源分布。在本旋臂云中，分子质量校准比X_CO = N(H2)/W_CO被确定为(2.08 ± 0.11) × 10^20 cm^{-2} (K km s^{-1})^{-1}，并且对HI自旋温度的选择不显著敏感。在臂间区域的云中未发现显著变化。
引用
@article{arxiv.1011.0816,
title = {Constraints on the Cosmic-Ray Density Gradient beyond the Solar Circle from Fermi gamma-ray Observations of the Third Galactic Quadrant},
author = {Fermi LAT Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.0816},
year = {2012}
}
备注
Corresponding authors: I. A. Grenier ([email protected]); T. Mizuno ([email protected]); L. Tibaldo ([email protected]) accepted for publication in ApJ