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脉冲星产生宇宙线正电子能谱中的特征

高能天体物理现象 2018-07-18 v2 天体物理仪器与方法 高能物理 - 唯象学

摘要

脉冲星被用以解释近期观测到的高能银河系宇宙线正电子的起源。由于正电子传播距离随能量减小,能贡献于观测正电子的脉冲星数量从正电子能量 E10E\gtrsim10 GeV 时的 O(103)O(10^3) 减少到 E500E \gtrsim 500 GeV 时仅寥寥数个。因此,若脉冲星解释了这些正电子,正电子能谱在更高能量处应变得愈发崎岖。在此我们提出一种功率谱分析,可用于在宇宙线正电子能谱及电子/正电子总通量能谱中寻找此类谱特征。我们通过从符合当前观测约束的脉冲星分布生成数百个模拟能谱来考虑脉冲星分布的不确定性。尽管当前 AMS-02 数据未显现谱特征证据,我们发现此类特征在约 10% 的模拟中可被探测到,条件是拥有 20 年 AMS-02 数据或 3 年 DAMPE 对电子加正电子通量的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.00011,
  title  = {Features in the Spectrum of Cosmic-Ray Positrons from Pulsars},
  author = {Ilias Cholis and Tanvi Karwal and Marc Kamionkowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.00011},
  year   = {2018}
}

备注

9 pages, 6 Figures, 3 Tables, 5 Appendices; version 2: citations added, small chances to reflect published version including added appendix E