利用宇宙射线扩散玩具模型探索高能宇宙射线能谱

我们引入了一个静态的宇宙射线（CR）宇宙玩具模型，其中宇宙射线传播被视为扩散过程，且宇宙射线源随机分布，其密度与当地$L^*$星系密度相同，为$5 \times 10^{-3}$ Mpc$^{-3}$。这些源在宇宙历史中随机时刻“爆发”，但爆发间隔具有设定的期望时间。尽管该玩具模型结构简单，但它捕捉到了许多基本的宇宙射线物理特征；此外，在合理的参数值下且无需极端精细调节，它广泛重现了宇宙射线现象学。利用该模型，我们研究并证实了银河系本身可能是一个典型的高能宇宙射线源这一观点。我们还考虑了磁性宇宙射线视界对地球观测到的整体宇宙射线能谱可能产生的现象学影响。最后，我们表明各向异性研究应最有效地聚焦于能量高于所谓 GZK 截断（$\sim 6 \times 10^{19}$ eV）的宇宙射线。