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复合线辐射场中正负电子对级联的伽马射线特征

高能天体物理现象 2021-08-06 v1

摘要

耀变体喷流中的超相对论电子束与周围软光子相互作用会产生正负电子对级联。采用带逃逸项的耦合动力学方程,我们模拟了未饱和的正负电子对级联能谱。我们假设伽马射线主要与由吸积盘和喷流辐照而光电离的云团所发出的复合线光子散射。该级联能谱对与耀变体短时变相关的硬电子谱注入相当不敏感。分别采用代表 Markarian 501 和 3C 279 的物理参数,我们在数值上获得了显示出复合线光子所留下显著特征的能谱能量分布。MAGIC 望远镜在 2014 年 7 月强 X 射线流量活动期间探测到 Markarian 501 能谱中约 3 TeV 处的特殊特征迹象,可在此情景下解释为束电子对线光子的上散射以及较低的对产生光学厚度所致。检视 3C 279 在 2018 年 1 月的高保真 Fermi-LAT 能谱,发现谱中的凹陷与伽马射线同复合线光子碰撞产生正负电子对的阈值能量相吻合,且不存在指数衰减。我们的发现意味着 3C 279 中的伽马射线从宽发射线区边缘逃逸。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.02649,
  title  = {Gamma-ray signatures from pair cascades in recombination-line radiation fields},
  author = {Christoph Wendel and Josefa Becerra González and Amit Shukla and David Paneque and Karl Mannheim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02649},
  year   = {2021}
}

备注

Proceedings of the 37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021), 12-23 July 2021, Online at https://pos.sissa.it/395/911