宇宙线电子与正电子的银河系源工厂
高能天体物理现象
2021-04-15 v2
摘要
我们提出了一种新颖的计算，用于求解分布在银河系旋臂内的随机源、超新星遗迹与脉冲星所产生的电子与正电子能谱。脉冲星在电子-正电子对方面的发射率被视为随时间变化，遵循磁偶极自旋下降光度，并考虑了电势降的时间演化。此外，每颗脉冲星的磁场与初始自转周期均从观测分布中随机选取，且仅在其因诞生反冲速度（同样从观测分布中随机选取）离开母超新星后，才被视为一对电子-正电子对的源。我们表明：(i) 电子能谱在 GeV 处具有一个特征，证明它们的输运由辐射损失主导。在 TeV 处的通量下降被解释为旋臂中源发出的轻子输运的结果。(ii) 正电子能谱可由脉冲星的贡献很好地描述，上升的正电子分数自然产生。还讨论了脉冲星作为正电子源在甚高能正电子分数方面的含义。(iii) 详细讨论了高能区涨落的作用，并据此对利用当前及即将到来的实验从轻子能谱中分辨出本地源贡献的可能性得出结论。
引用
@article{arxiv.2010.11955,
title = {Galactic factories of cosmic-ray electrons and positrons},
author = {Carmelo Evoli and Elena Amato and Pasquale Blasi and Roberto Aloisio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11955},
year = {2021}
}
备注
25 pages, 13 figures. Accepted for publication on PRD