MAGIC 对仙后座 A 的深度观测表明其并非 PeV 加速器

人们普遍认为，银河宇宙射线 (CR) 是通过扩散激波加速过程在超新星遗迹 (SNRs) 中被加速的。在此情景下，粒子应被加速至约 1 PeV 的能量（即所谓的“膝”区）并发射伽马射线。为了检验这一假设，需要对年轻超新星遗迹在 TeV 能区的伽马射线能谱进行精确测量。在已知的超新星遗迹中，仙后座 A (Cas A) 似乎是此类研究的最佳候选者之一，因为它相对年轻（约 300 年），且已在射电和 X 射线波段得到了广泛研究，这为检验辐射模型约束了关键参数。在此，我们展示了 2014 年 12 月至 2016 年 10 月期间利用 MAGIC 成像大气切伦科夫望远镜对 Cas A 进行的多年观测活动的结果，共计 158 小时的高质量数据。我们获得了该源从 $\sim$100GeV 到 $\sim$10TeV 的能谱，并假设其遵循幂律分布（含或不含指数截断）进行了拟合。我们首次在甚高能区 (VHE, $\gtrsim$50GeV) 发现了 Cas A 存在截断的观测证据：与纯幂律情景相比，约 3.5 TeV 处的指数截断更受青睐，显著性为 4.6 $\sigma$。假设 TeV 伽马射线由强子过程产生且不存在显著的宇宙射线扩散，这表明 Cas A 在其当前年龄并非 PeV 加速器 (PeVatron)。