作为高能宇宙线源的嵌入星团：建模与限制

大质量恒星主要存在于星协中。这些大质量星团位于巨分子云的核心。这些天体中强烈的星风活动产生大气泡并诱发集体效应，可将粒子加速到高能并产生 γ 射线。在大质量星团中证实星风相互作用的加速起源的最佳方式是观测尚未发生超新星爆发的年轻大质量星团。本工作旨在利用正在运行的 Fermi/LAT 仪器的灵敏度，限制转化为高能粒子的星风机械能的比例。本工作还针对下一代成像大气切伦科夫望远镜的出现，提供了预期 γ 射线通量的详细预测。我们发展了一个单区模型，其中高能粒子通过与大质量星团中出现的强超音速激波反复相互作用而被加速。计算了粒子从星团逃逸并随后与 HII 区周围致密物质和磁场相互作用的过程。我们将该模型应用于现有观测所限制的八个嵌入星团的选择样本。我们评估了每个天体的 γ 射线信号，结合了轻子和强子两种贡献。我们在 Fermi/LAT 观测的 3 至 300 GeV 能量范围内搜寻这些发射，并将其与切伦科夫望远镜阵列的灵敏度进行比较。未发现这些星团的显著 γ 射线发射。供给相对论性粒子的星风光度小于 10%。某些星团甚至显示出低于 1% 的加速效率。在加速效率接近 1% 的情况下，CTA 将能够探测到来自若干星团的 γ 射线发射。