DAMPE 质子能谱表明邻近星际介质中存在慢扩散区
高能天体物理现象
2020-11-11 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
DAMPE 质子能谱中的硬化和软化特征很可能源自邻近的超新星遗迹（SNR）。邻近 SNR 的质子能谱在 TeV 以下需要非常硬。为了重现这一特征，我们说明在同时考虑宇宙线（CRs）的偶极各向异性后，本地星际介质（ISM）中必须存在异常慢的宇宙线扩散区。假设扩散系数在邻近 ISM 中均匀，我们表明当归一化到 1 GeV 时，扩散系数被限制为 cm s 量级，约为银河系平均值的 1/100。我们进一步讨论了慢扩散的空间分布，发现两种截然不同的可能性。一种情况是，SNR 距离太阳系数百秒差距，同时 SNR 和太阳系都需包含在一个大的慢扩散区内。均匀扩散属于这种情况。另一种情况是，SNR 非常近，距离约 pc，且慢扩散区仅局限于 SNR 周围。后一种情况所需的扩散系数更小。本工作为研究本地 ISM 中的宇宙线扩散提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2003.13635,
title = {DAMPE proton spectrum indicates a slow-diffusion zone in the nearby ISM},
author = {Kun Fang and Xiao-Jun Bi and Peng-Fei Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13635},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 5 figures, 1 table