来自天鹅座 X-3 的强子伽马射线与中微子辐射

天鹅座 X-3（Cyg X-3）是一个非凡的银河系微类星体（X 射线双星），其辐射覆盖从射电到 $\gamma$射线能段。在本文中，我们考虑了高于 100 MeV 的 $\gamma$射线辐射的强子模型及其推论。我们重点关注双星系统内质子 - 质子相互作用产生的联合 $\gamma$射线和中微子。我们发现，为了解释 AGILE 和 Fermi-LAT 观测到的 $\gamma$射线通量，所需的质子注入动能功率为 $L_p \sim 10^{38}\:\rm{erg\:s^{-1}}$，该值与超软态的平均热光度一致（在此期间反复观测到天鹅座 X-3 产生瞬态 $\gamma$射线活动）。如果我们假设在上合点处星风密度增加，则沿轨道的不对称 $\gamma$射线产生可以重现观测到的调制现象。根据观测约束和我们的建模，对于幂律指数 $\alpha=2.4$ 的初始质子分布，将产生最大高能中微子通量。预测的中微子通量比 IceCube 在 $\sim$1 TeV 处的 2 个月灵敏度低近两个数量级。如果质子被加速至 PeV 能量，则对于延长的“软 X 射线态”，预测的中微子通量约为 IceCube 在 $\sim$10 TeV 处 1 年灵敏度的三分之一。本研究表明，对于延长的软态（如 2006 年观测到的那样，可能与 $\gamma$射线活动相关）以及注入质子的硬分布，天鹅座 X-3 可能接近于被立方公里级中微子望远镜（如 IceCube）探测到。