利用费米/大视场望远镜在小麦哲伦云中探测到伽马射线

能量 >100MeV 的伽马射线通量主要由宇宙射线通过轫致辐射、π介子产生与衰变以及逆康普顿散射过程照射银河系星际介质所产生的弥散发射主导。对这种弥散发射的研究有助于理解宇宙射线的起源和输运。我们搜索了来自小麦哲伦云(SMC)的伽马射线发射，以推导出在性质不同于银河系的外部系统中宇宙射线群体和输运的约束。我们分析了费米任务中大视场望远镜连续全天观测的前17个月数据，以确定SMC伽马射线发射的空间分布、通量和能谱。我们还利用SMC过去的射电同步辐射观测来专门研究宇宙射线电子群体。我们首次在 >100MeV 的高能伽马射线中探测到SMC，其积分通量为 (3.7 +/-0.7) x10e-8 ph/cm2/s，附加系统不确定度 <16%。该发射是稳定的，来自一个大小约3度的延展源。它并未与巨星分布或中性气体明显相关，也未与已知脉冲星或超新星遗迹相关，但观察到与超巨星壳层存在一定相关性。观测到的通量意味着SMC中平均宇宙射线核密度的上限约为银河系本地测量值的15%。SMC的高能脉冲星群体可能占伽马射线通量的很大一部分，这将使得推断的宇宙射线核密度更低。从射电同步辐射观测推导出的宇宙射线电子平均密度与相同的缩减因子一致，但不确定性很大。根据我们目前对SMC的了解，如此低的宇宙射线密度似乎并非由于宇宙射线注入率较低，而是表明宇宙射线约束体积的特征尺寸较小。