热核反应源产生的宇宙射素背景与银河系射素背景

我们估算了由恒星内部热核反应产生的宇宙射素背景与银河系射素背景在地球表面的能谱与通量。通过结合最新的星系形成历史估计、初始质量函数以及恒星不同质量在整个热核生命周期内的精确理论预测，来获得星系外成分。采用银河系结构与演化模型，推导各银河系源按天空方向产生的预期通量分布。所预测的射素背景对模型参数的依赖极小。在50 keV-10 MeV的能量区间，宇宙射素总通量范围为20至65个每平方厘米每秒粒子。到达地球的射素通常是在红移z~2时产生的，其能谱在E~0.1-0.3 MeV处达到峰值。宇宙背景的能量密度与熵密度相对于早期宇宙中残余射素的热贡献可忽略不计。在每一个天空方向上，宇宙背景都被银河系背景所支配，其积分通量为300至1000个每平方厘米每秒。来自银河系盘中恒星的辐射贡献了信号的95%以上。