统计星系团方向上的伽马射线计数
高能天体物理现象
2014-09-05 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
活动星系核 (AGN) 辐射与中性π介子衰变是使星系团成为 GeV 能段伽马射线源的两个最自然机制。我们利用 52.5 个月的 FERMI-LAT 高于 10 GeV 的数据，并对来自 HIFLUGS 样本中 55 个 X 射线最亮星系团进行叠加分析，重新探讨了这一问题。从角分辨率的角度来看，选择>10 GeV 的光子是最优的，而样本选择则优化了探测中性π介子衰变特征的机会，该衰变源于相对论性质子与星系团内介质的强子相互作用，其强度随 X 射线通量缩放。在叠加数据中，我们在中心 0.25 度圆圈内探测到了 4.3 sigma 水平的信号。信号具有空间延展性的证据尚不充分。冷核星系团子样本的计数率（每星系团 1.9±0.3）高于非冷核星系团子样本（每星系团 1.3±0.2）。若干独立论据表明，AGN 对观测信号的贡献很大，甚至可能占主导地位。未发现有力证据支持π介子衰变有巨大贡献。就相对论性质子能量密度的限制而言，我们得到了相对于气体热能密度约 1.5% 的上限，前提是相对论性质子的能谱较硬（在 dN/dp=p^-s 中 s=4.1）。该估计假设相对论成分与热成分混合。对于较软的能谱，限制会更弱。
引用
@article{arxiv.1309.0197,
title = {Counting gamma rays in the directions of galaxy clusters},
author = {D. A. Prokhorov and E. M. Churazov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0197},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 6 figures, submitted to A&A on August, 6