来自本地巨分子云宇宙线超出的证据
高能天体物理现象
2020-09-21 v1
摘要
我们报道了对属于 Gould Belt 和 Aquila Rift 区域的六个邻近巨分子云（MCs）的 Fermi-大面积望远镜数据的分析。高于 3 GeV 的高统计性 {\gamma} 射线能谱很好地由幂律描述，使得能够精确估计 MCs 中的宇宙线（CR）分布。将 Taurus、Orion A 和 Orion B 云的 {\gamma} 射线能谱与 Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) CR 测量所预期的模型进行比较，证实这些云为被动云，浸没于类 AMS-02 的 CR 能谱中。对 Aquila Rift、Rho Oph 和 Cepheus 能谱的类似比较在谱指数和绝对通量上均呈现显著偏离，这意味着整个云中存在 CRs 的额外加速。此外，假设云中 CRs 的 {\pi}0 衰变相互作用，对这些云的超出 {\gamma} 射线能谱的理论建模给出了相当数量的增强 CR 能量密度，并且显示出在 30 GeV 至 10 TeV 之间与平均 AMS-02 CR 能谱相比谱形的显著偏离。我们提出，Cepheus 中 CR 能谱的这种变化可由 OB 星协风的激波中的高效加速解释，而在 Rho Oph 中，类似的加速可由整个云中大量分布的 T-Tauri 星提供。对于 Aquila Rift，绝对 CR 通量的超出可能与超新星遗迹对 CRs 的额外加速或云中的传播效应有关。
引用
@article{arxiv.2009.08893,
title = {Evidence of Cosmic-Ray Excess from Local Giant Molecular Clouds},
author = {Vardan Baghmanyan and Giada Peron and Sabrina Casanova and Felix Aharonian and Roberta Zanin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08893},
year = {2020}
}
备注
6 pages, 3 figures. Published in ApJL