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天鹅绒:从类星体驱动的超高能宇宙射线?

高能天体物理现象 2025-07-17 v2

摘要

Telescope Array 探测到的能量为 244 EeV 的 Amaterasu 事件——迄今为止观察到的最 energetic 超高能宇宙射线 (UHECRs; E0.1E\gtrsim0.1 EeV)——引发了对其潜在天体的 scrutiny。我们研究了位于红移 z=0.137z=0.137 的相邻类星体 PKS~1717+177 是否在 proton-primary 假设下能解释该事件。该类星体位于重建到达方向的 2.52.5^\circ 内。我们采用单区喷流模型,对该天体的多波段光谱能量分布进行拟合,纳入喷流内部的光子-质子相互作用产生的 leptonic 和 hadronic 级联辐射。我们的模型支持该 very-high-energy (εγ100\varepsilon_\gamma\gtrsim 100 GeV) γ\gamma-射线通量的宇宙射线来源,预测次要 neutrino 通量为原文 1/10。 在洛伦兹不变性违规的情形下,超过特定能量的 UHECRs 可以在数百 Mpc 的距离上无衰减地传播,因为在某些参数选择下,能量损失长度会增加。在此情境下,Amaterasu 事件可以来自该类星体。我们的分析表明,在银河磁场中的偏转可以忽略不计,这意味着需要强大的外银河磁场。我们的发现为将 UHECRs、γ\gamma-射线和 neutrino 联系起来提供了引人注目的多信使框架,并鼓励在该类星体增强的 γ\gamma-射线或 X 射线活动期间,通过当前和未来的高能 neutrino 望远镜进行针对性搜索。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.16019,
  title  = {Cosmic Clues from Amaterasu: Blazar-Driven Ultrahigh-Energy Cosmic Rays?},
  author = {Saikat Das and Srijita Hazra and Nayantara Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.16019},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 3 figures; Accepted for publication in ApJL