来自毫秒脉冲星的宇宙线正电子
高能天体物理现象
2015-07-15 v1
摘要
Fermi大视场望远镜对伽马射线毫秒脉冲星光变的观测暗示其磁层中存在大量的对产生,而不仅仅是年轻脉冲星。这种对级联可能是银河系电子和正电子的主要来源,有助于观测到的~10 GeV以上正电子通量的增强。Fermi还发现了许多新的毫秒脉冲星,影响了银河系恒星种群模型。我们研究银河系毫秒脉冲星对地球宇宙线电子和正电子通量的贡献。我们的种群合成代码预测了现今毫秒脉冲星源的性质。我们模拟了它们的对谱,调用了偏移偶极磁场。我们还考虑了在黑寡妇和红背系统中被强双星内激波进一步加速到数TeV能量的正电子和电子。由于毫秒脉冲星不被脉冲星风星云或超新星壳层包围,我们假设这些对自由逃逸并仅在中星系介质中经历损失。我们计算了在地球上传输的对谱,遵循它们通过银河系的扩散和能量损失。预测的粒子通量对于磁极帽的非零偏移而增加。毫秒脉冲星磁层中的对级联仅在几十GeV左右对AMS-02、PAMELA和Fermi测量的轻子通量有适度贡献,此后该成分截止。然而,黑寡妇和红背的贡献在几十TeV处可能达到百分之几十的水平,取决于模型参数。
引用
@article{arxiv.1506.01211,
title = {Cosmic-ray positrons from millisecond pulsars},
author = {C. Venter and A. Kopp and A. K. Harding and P. L. Gonthier and I. Büsching},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.01211},
year = {2015}
}
备注
71 pages, 22 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ