极端能量宇宙射线：自下而上 vs. 从上而下场景
摘要
我们present了对极端能量宇宙射线(EECR)及其相关基本物理的概览。对比了自下而上和从上而下两种场景。我们总结了从上而下场景中EECR的关键特征，即无论其具体形式如何，拓扑声子、非拓扑声子、X粒子、宇宙缺陷、微型黑洞和基本弦等重质残骸的寿命和质量。hepph/0202249中提供了所有此类对象量子衰变率的统一公式。在从上而下场景中，关键在于需要将重质残骸的寿命调节为宇宙年龄。然而，这些重质残骸的自然寿命与GUT能量尺度(约10^{-28}秒或更短)相关;这些重质残骸可能在暴胀结束时大量形成，并且自然地在形成后很快衰变。对为使残骸寿命等于宇宙年龄而进行的微调论证进行了批判性分析。也分析了湮灭场景(‘Wimpzillas’)。基于拓扑缺陷网络的从上而下场景在最新的CMB各向异性观测光照下被严格排除。我们讨论了宇宙射线的加速机制、其可能的天体物理源以及在自下而上场景中存在的主要开放物理问题与困难，并通过概述来自未来探测器如EUSO的期望值，以及在理论层面应着重的工作。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0301039,
title = {Extreme Energy Cosmic Rays: Bottom-up vs. Top-down scenarii},
author = {H. J. de Vega and N. Sanchez},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0301039},
year = {2007}
}
备注
LaTex, 16 pages, 2 .eps figures. The annihilation scenario (Wimpzillas) is included and the discussion on gamma ray bursts improved. Based on lectures at the Fourth International Workshop on `New Worlds in Astroparticle Physics' in Faro, Portugal, September 2002, at the 9th Course on Astrofundamental Physics of the Chalonge School, Palermo, Italia, September 2002 and at the SOWG EUSO meeting, Roma, Italia, November 2002