宇宙线从银河系的逃逸及其对环星系介质的影响

宇宙线从银河系的逃逸预计会塑造其在银河系内的能谱。然而，这一现象极少被理解，且在缺乏物理解释的情况下，通常建模为从给定边界的自由逃逸，该边界通常位于距银盘几kpc处。我们表明，自由逃逸的假设会导致如下结论：在环星系介质中传播的宇宙线流 responsible for 一种非共振宇宙线诱导不稳定性，该不稳定性进而在银河系周围约10 kpc尺度上产生强度为$\sim 2\times 10^{-8}$高斯磁场。自生扩散在粒子压强中产生大梯度，导致星系际介质以$\sim 10-100$ km/s的速度位移。宇宙线随后被平流带走。如果银河系周围尺寸$\sim 10$ kpc区域内星系际气体的过密度相对于宇宙重子密度$\Omega_{b}\rho_{cr}$为$\gtrsim 100$，则由介子产生导致的高能中微子通量变得可与IceCube最近测量的天体物理中微子通量相比拟。