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来自恒星大气层宇宙射线相互作用的银河隐含性伽马射线与中子辐射

高能天体物理现象 2026-04-14 v1

摘要

银河隐含性伽马射线传统上建模为宇宙射线与星际介质相互作用的乘积。然而,恒星大气层作为 hadronic 相互作用目标的累计贡献仍是未被探索的多信使背景。在本工作中,我们首次系统评估了这种恒星隐含辐射,通过耦合 MESA 恒星演化轮廓和磁场调制的宇宙射线传输,以三维银河种群综合框架进行计算。我们发现,在 1 TeV 处,恒星的累计贡献对银河隐含性伽马射线通量的贡献可忽略不计,相关的隐含中子通量(约为 1016  TeV  cm2  s1  sr110^{-16}\;\mathrm{TeV\;cm^{-2}\;s^{-1}\;sr^{-1}})仍远低于当前 IceCube 的限制。然而,在超高能区(>10  TeV>10\;\mathrm{TeV}),此类辐射形成一个不可消除的局部背景,超过了被强烈衰减的银河外各向同性伽马射线背景。我们的结果表明,银河恒星整体严格上是次要背景,表明在识别银河 PeVatrons 或约束暗物质湮灭时,不需要恒星减法模板。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.11617,
  title  = {Galactic Diffuse Gamma-Ray and Neutrino Emission from Cosmic-Ray Interactions in Stellar Atmospheres},
  author = {Yanbo Wang and Zhenglong Wang and Rui Zhang and Yi Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11617},
  year   = {2026}
}