M31与银河系周围的巨型宇宙线晕

最近，从仙女座方向探测到1-100 GeV $\gamma$射线的弥散辐射。该辐射以星系为中心，并向外延伸 $\sim 100-200$ kpc。在标准星系盘或星系中心注入的宇宙线逃逸情景下解释此延展 $\gamma$射线辐射存在困难。在本文中，我们论证在非常规宇宙线传播情景框架内，或在星系晕中发生粒子加速的情况下，$\gamma$射线辐射的宇宙线起源（轻子或强子）是可能的。这意味着存在一个环绕M31的巨型宇宙线晕，可能由星系核活动或星系际气体吸积供能。值得注意的是，如果如M31周围观测到的宇宙线晕是星系（包括我们自身的星系）的普遍特征，则宇宙线质子与银河系环星系气体的相互作用也可能解释Icecube观测到的各向同性弥散中微子通量。