宇宙成因中微子挑战宇宙射线质子偶极模型
高能天体物理现象
2016-07-20 v4
摘要
超高能宇宙射线（UHECRs）的起源与成分仍是一个谜。质子偶极模型通过电子对产生以及与宇宙微波背景的光强子相互作用，描述了其在能量高于 GeV 范围内的谱形。光强子相互作用还产生了在 GeV 附近达到峰值的宇宙成因中微子。我们根据近期来自 Telescope Array 实验的 UHECR 能谱测量以及来自 IceCube 的宇宙成因中微子通量上限，检验该模型是否仍然成立。尽管已有两参数拟合被提出，我们对其三个主要物理模型参数进行了全面扫描：源红移演化、注入质子最大能量与谱指数。我们发现与文献中较早的两参数拟合有定性不同的结论：略微偏好于源处的极大能量截断而非 Greisen--Zatsepin--Kuzmin (GZK) 截断、硬注入谱以及强源演化。对于任何参数组合，预言的宇宙成因中微子通量都超过了 IceCube 极限。因此，质子偶极模型在超过 95\% 置信水平下受到挑战。这是独立于质量成分测量、反对该模型的强有力证据。
引用
@article{arxiv.1512.05988,
title = {Cosmogenic Neutrinos Challenge the Cosmic Ray Proton Dip Model},
author = {Jonas Heinze and Denise Boncioli and Mauricio Bustamante and Walter Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05988},
year = {2016}
}
备注
published in Apj; 15 pages, 12 figures