对超高能宇宙线局域源的限制
天体物理学
2009-09-28 v1
摘要
超高能宇宙线 (UHECRs) 被认为是河外源磁化等离子体外流中加速的质子。将质子加速到 ~10^{20} eV 需要源功率 L>10^{47} erg/s。在 100 Mpc 的 GZK 视界内缺乏足够功率的稳态源，这意味着 UHECR 源是暂现的。我们证明，UHECR “耀发”应伴随有强烈的 X 射线和伽马射线辐射，并且 X 射线和伽马射线巡天限制了持续时间少于十年的耀发至少满足以下条件之一：(i) L>10^{50} erg/s；(ii) 加速电子所携带的功率比磁场携带的功率低 >10^2 倍，或比加速质子中的功率低 >10^3 倍；或 (iii) 源仅存在于低红移处，z<<1。条件 (ii) 和 (iii) 的不合理性支持具有 L>10^{50} erg/s 的瞬态源。
引用
@article{arxiv.0809.3788,
title = {Constraints on the Local Sources of Ultra High-Energy Cosmic Rays},
author = {Eli Waxman and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:0809.3788},
year = {2009}
}
备注
7 pages, 1 figure, submitted to JCAP