利用耀变体光谱检验基础物理：一项批判性评估

Giorgio Galanti; Fabrizio Tavecchio; Marco Landoni

doi:10.1093/mnras/stz3411

利用耀变体光谱检验基础物理：一项批判性评估

高能天体物理现象 2020-01-08 v1 高能物理 - 唯象学

作者: Giorgio Galanti , Fabrizio Tavecchio , Marco Landoni

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摘要

延伸至 $10 \, \rm TeV$ 以上的甚高能(VHE) BL Lac 光谱为检验超出基本粒子标准模型的新物理以及替代性耀变体辐射模型提供了独特机会。我们通过分析强子束、光子到类轴子粒子(ALP)转换以及洛伦兹不变性破缺(LIV)等情形所带来的后果及其对 BL Lac 光谱的修正来考察这些场景。特别地，我们考虑不同过程如何产生相似的光谱特征(例如硬尾)，并讨论区分它们的方法。我们使用 Markarian 501 高态的 HEGRA 数据以及极端 BL Lac (EHBL) 1ES 0229+200 的 HESS 光谱。此外，我们考虑两个类似于 1ES 0229+200、分别位于红移 $z=0.3$ 和 $z=0.5$ 的假想 EHBL。我们观察到，强子束与光子-ALP 振荡均预言了比标准情形可能达到的更高能量处的硬尾。光子-ALP 相互作用预言在红移较远的 BL Lac 光谱中约 $20-30 \, \rm TeV$ 处出现峰值，而 LIV 在所有 BL Lac 光谱中约 $\sim 100 \, \rm TeV$ 处产生强峰值。光子-ALP 转换模型的独特之处在于在能谱能量分布中产生振荡，因此可借助其存在与否来区分所考虑的模型。上述三种模型产生的特征有望被即将建成的切伦科夫望远镜阵列(CTA)探测到。因此，对未来 BL Lac 光谱的观测或能最终揭示新物理与替代性耀变体辐射模型，引导基础研究的特定方向。

关键词

耀变体光谱 BL Lac 天体类轴子粒子洛伦兹不变性破缺强子束切伦科夫望远镜阵列

引用

@article{arxiv.1911.09056,
  title  = {Fundamental physics with blazar spectra: a critical appraisal},
  author = {Giorgio Galanti and Fabrizio Tavecchio and Marco Landoni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09056},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages, 7 figures, revised version submitted to MNRAS

利用耀变体光谱检验基础物理：一项批判性评估

摘要

关键词

引用

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