致密星团逃逸的宇宙线H、He及更重原子核的不同能谱

致密星团终止激波处的宇宙线加速近来备受关注，主要因为对一些此类天体物理源的伽马射线辐射的探测。此处我们聚焦于终止激波处原子核的加速，并研究质子能量损失与原子核散裂反应（尤其是激波下游）所起的作用。我们表明，对于星团风挖掘出的空腔中平均气体密度的合理选择（以稠密云的存在为主导），逃逸该泡的He原子核能谱系统性地硬于氢的能谱，其方式在定性上似乎与观测到却尚未解释的歧化硬化现象一致。我们还发现，在此情形下，较重原子核的散裂反应可能如此剧烈，以至于它们的能谱变得非常硬且归一化很低，这意味着逃逸星团的重原子核不太可能对地球上的宇宙线能谱提供可观贡献。我们讨论了该情形的局限性与含义。