GZK光子作为超高能宇宙射线
天体物理学
2008-11-26 v3
摘要
我们计算了"GZK光子"的通量，即由通过共振pion产生而产生的超高能宇宙射线(UHECR)中光子的通量，称为GZK效应。我们表明，对于初始核粒子，GZK光子在10^19 eV以上至10^20 eV的GZK光子占总UHECR通量的10^-4至10^-2不等，最高可达约0.1。GZK光子通量取决于所假设的UHECR光谱、源头核粒子通量的斜率、源分布以及旁路背景。检测此光子通量将开启UHECR伽马射线天文学的可能性。若检测到的光子通量显著高于预期，则暗示源头直接发射光子或存在新物理。我们比较了GZK光子与顶级向下模型(Top-Down models)预测的光子比例，发现10^19 eV以上光子比例是检验顶级向下模型的关键。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0506128,
title = {GZK Photons as Ultra High Energy Cosmic Rays},
author = {Graciela B. Gelmini and Oleg E. Kalashev and Dmitry V. Semikoz},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0506128},
year = {2008}
}
备注
21 pages, 18 figures with 35 panels in version 3 (substantial changes to the "Topological defects", "SHDM" and "Photon fractions" subsections were made with respect to version 2)