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星团的伽马射线及其对银河宇宙射线起源的影响

高能天体物理现象 2025-01-28 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

背景。星团常被视为银河宇宙射线的贡献者,以及可能能够加速粒子至~PeV能级的源。来自特定星团的>=TeV能级伽马射线观测结果,对银河宇宙射线的起源具有深远的含义。目标。我们指出,如果来自银河囊穴和Westerlund 1的伽马射线为强度子过程,那么>=10 TeV能级的宇宙射线在穿过星团内部的克拉伦格之前,必须超过银河克拉伦格。较低能级下, Depending于所采用的描述星团内射线注入的模型,克拉伦格可能超过或与银河尺度下的克拉伦格相当。方法。对若干星团注入模型的伽马射线通量进行解析计算,并与从特定星团测得的通量进行比较。结果。在此处考虑的所有模型中,比较推断与观察到的>=TeV能级伽马射线通量,我们得出结论:CRs必须在星团内部或周围穿越大量克拉伦格。显然,这些含义在伽马射线由于强度子在星团中发生辐射损失而产生的情形下并不适用。强度子模型通常需要较弱的磁场,进而导致加速粒子的最大能量远低于~PeV。结论。我们得出结论:如果星团中的伽马射线现象是普遍的,并且这种辐射源于强度子相互作用,那么要么星团无法贡献于地球处的总宇宙射线通量的显著部分,要么它们对克拉伦格的贡献不能被忽略,银河输运范式必须深刻被重新审视。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.16097,
  title  = {Gamma rays from star clusters and implications for the origin of Galactic cosmic rays},
  author = {Pasquale Blasi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16097},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for Publication in A&A, 6 Pages, 1 Figure