利用μ子进行伽马射线天文学

尽管伽马射线簇射是贫μ子的，但它们仍然产生足够数量的μ子，使得GeV和TeV望远镜观测到的源也能在μ子中被观测到。对于具有硬伽马射线谱的源，与核子原初粒子相比，伽马射线原初粒子产生的μ子存在相对的'增强'。所有高于光产生阈值的簇射伽马射线都对μ子数$N_\mu$有贡献，因此$N_\mu$与伽马射线的原初能量成正比。考虑到伽马射线能量比μ子能量高50倍，且伽马射线产生μ子的概率约为1%，如果μ子探测器的有效面积大于GeV卫星探测器$10^4$倍，其探测效率可以与之匹配。μ子必须具有足够的能量，以便足够准确地重建其方向来进行天文学研究。这些条件由相对较浅的中微子探测器如AMANDA和贝加尔湖，以及伽马射线探测器如MILAGRO满足。另一方面，来自伽马射线原初粒子的TeV μ子很罕见，因为它们仅由更高能量的伽马射线产生，而这些伽马射线的通量因源处通量递减和星际光吸收而受到抑制。我们表明，使用AMANDA、贝加尔湖和MILAGRO探测器进行μ子天文学存在一个机会窗口。