来自超新星遗迹的宇宙线流注与附近分子云的伽马射线辐射

近期在超新星遗迹（SNRs）及其周围探测到了高能伽马射线辐射。部分 SNRs 附近存在分子云，表明这些伽马射线主要源于宇宙线在附近 SNR 激波中被加速后发生的 p-p 相互作用。本文通过同时考虑激波前沿处及随后向云团传播过程中的流注不稳定性与背景湍流的相互作用，自洽地研究了宇宙线的加速与云团中的伽马射线产生。我们关注 SNRs 的晚期演化阶段，此时流注不稳定性的常规处理方法有效，但由于 Bell 电流不稳定性和/或前兆区磁场的发电机放大效应，磁场得到增强。我们计算了加速粒子最大能量的时间依赖性。该结果随后用于确定逃逸出激波区域的逃逸粒子的扩散通量，由此获得了与观测相符的伽马射线谱。最后，通过将所需扩散水平与存在湍流阻尼时流注不稳定性可达水平进行比较，我们检验了结果的自洽性。受流注不稳定性影响的宇宙线能量范围能够产生观测到的伽马射线能谱。