GRB 221009A：基于类轴子粒子候选者的光谱特征
高能天体物理现象
2025-06-23 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
GRB 221009A对我们当前关于伽马射线暴(GRB)中产生TeV光子的机制的理解提出了重大挑战。一方面，逆康普顿散射的克莱因-仁科(KN)效应导致高能电子的能量损失效率降低。另一方面，在红移0.151处，GRB 221009A的TeV能谱经受河外背景光(EBL)的显著吸收。因此，该事件中一个13 TeV光子的观测意味着源处存在巨大光子通量，而外激波中的同步自康普顿机制难以产生。作为替代，一些作者提出在宿主星系中将TeV光子转化为类轴子粒子(ALPs)以规避EBL吸收效应，随后在银河系内重新转化为光子的可能性。尽管该方案放宽了对极高光子通量的要求，KN效应仍构成挑战。此前我们已表明ALPs的注入可解释13 TeV光子的观测。此处，我们纳入存活概率的能量依赖关系及所携带能量大小，以确定可能解释LHAASO观测到的TeV光子及其硬能谱的ALP候选者。我们发现允许的候选者通常聚集于 eV质量附近。我们还考虑了不同EBL模型，其中预测更大衰减的模型倾向于排斥具有最低耦合因子的ALP候选者。对于某些EBL模型假设，这些候选者位于参数空间某一区域之下，若被探测到，该区域中ALPs可解释宇宙中所有的冷暗物质。
引用
@article{arxiv.2305.05145,
title = {GRB 221009A: Spectral signatures based on ALPs candidates},
author = {D. Avila Rojas and S. Hernández-Cadena and M. M. González and A. Pratts and R. Alfaro and J. Serna-Franco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05145},
year = {2025}
}