宇宙线VI——多波段星暴星系

我们根据星际介质的能量平衡提出了一种解释星系远红外/射电关联的机制，并确定了来自星暴星系的高能光子和中微子的通量。我们给出了一个包含127个最亮星暴星系（红移z<0.03）的星表。为了研究射电和远红外发射之间的关联，我们应用了漏箱近似。此外，我们推导了超新星遗迹中质子-质子相互作用产生的光子和中微子能谱。这里，我们假设超新星遗迹能量的一部分被转移用于加速宇宙线。我们还利用此处定义的星表，研究了探测邻近星暴星系伽马射线暴的可能性。我们表明，射电发射对磁场的依赖性很弱。结果表明，射电信号的强度与超新星爆发的数量成正比，而超新星爆发数量又与远红外光度成比例。此外，我们发现，星暴星系超新星遗迹中质子-质子相互作用产生的高能光子可以占弥散伽马射线背景的百分之几。来自相同源的中微子通量的最大能量约为1e5 GeV。另一方面，如果伽马射线暴发生在邻近的星暴星系中，则可以观测到中微子。预计整个星表中每年约发生0.03次伽马射线暴。实际数量预计会更高，因为我们只包含了最亮的源。IceCube中每个暴的事件数在约1个到超过1000个之间变化。这为IceCube探测到显著事件提供了良好前景，因为伽马射线暴搜索的本底接近于零。