准线性理论中的宇宙线小尺度各向异性
高能天体物理现象
2019-12-04 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
宇宙线到达方向的分布是显著各向同性的，这是它们在磁场中反复散射的结果。然而，像 IceCube 和 HAWC 这样的高统计量观测站已经揭示了在数百 TeV 能段存在水平为万分之一的微小尺度结构，这在典型的宇宙线扩散模型中是不被预期的。我们跟进了一种观点，即这些小尺度各向异性是宇宙线在我们本地银河邻域几个散射长度内的特定湍流磁场实现中流动的结果。迄今为止，这一假说主要通过数值方法进行研究，即追踪测试粒子穿过湍流磁场。我们首次提出了一种解析计算方法，通过微扰方法，可以针对给定的湍流模型预测宇宙线到达方向的角功率谱。我们以一个简单的各向同性湍流模型为例说明了这种方法，并发现其结果与数值研究的结果具有显著的一致性。
引用
@article{arxiv.1909.09052,
title = {Cosmic Ray Small-Scale Anisotropies in Quasi-Linear Theory},
author = {Philipp Mertsch and Markus Ahlers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09052},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 2 figures; accepted for publication in JCAP