超新星遗迹中宇宙射线电子的逃逸
高能天体物理现象
2015-05-28 v3
摘要
我们研究了宇宙射线(CR)电子从超新星遗迹(SNR)逃逸到星际空间的过程。我们表明，与CR原子核类似，CR电子按能量从高到低的顺序逃逸，但逃逸开始的时间晚于Sedov相的开始，发生在SNR年龄为10^3 - 7*10^3年时，且逃逸CR电子的最大能量低于膝区，约为0.3 - 50 TeV，这是因为与CR原子核不同，CR电子会因同步辐射而损失能量。最高能量的CR电子将被AMS-02、CALET、CTA和LHAASO实验直接探测，或者已被H.E.S.S.和MAGIC作为CR电子谱中的截断所探测到。此外，我们还计算了逃逸CR电子在SNR周围的空间分布及其辐射谱。与普遍看法相反，约1 keV的同步辐射最大能量光子是由已被激波追上的逃逸CR电子发射的。逃逸CR电子的逆康普顿散射可以主导来自逃逸CR原子核通过π介子衰变产生的伽马射线发射，两者均可被CTA和LHAASO探测到，作为CR起源和SNR周围磁涨落放大的线索。我们还讨论了作为未证认甚高能伽马射线源的中年及/或老年SNR。
引用
@article{arxiv.1106.1810,
title = {Escape of cosmic-ray electrons from supernova remnants},
author = {Yutaka Ohira and Ryo Yamazaki and Norita Kawanaka and Kunihito Ioka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.1810},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 8 figures and 1 table, accepted for publication in MNRAS