潮汐瓦解事件产生的高能宇宙线核：起源、存活与启示
高能天体物理现象
2017-09-27 v2 太阳与恒星天体物理
高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
超大质量或中等质量黑洞引起的潮汐瓦解事件（TDEs）被认为是超高能宇宙线（UHECRs）和高能中微子的候选源。受近期Pierre Auger Observatory测量结果（表明超高能宇宙线具有富金属成分）的启发，我们研究了加载于TDE喷流中的UHECR核的命运。首先，我们考虑了UHECR核在内激波、外正向与反向激波以及非相对论性星风中的产生与存活。基于Swift J1644+57的观测，我们表明UHECR可以在外反向与正向激波及盘风中存活。另一方面，UHECR核在内激波中会显著瓦解，尽管在低光度TDE喷流中可能存活。假设UHECR核能够存活，我们考虑了不同TDE成分模型的启示。我们发现，主序星或碳氧白矮星的潮汐瓦解不能成功重现UHECR观测结果，即观测到的成分或能谱。观测到的簇射极大平均深度及其离散度可由氧氖镁白矮星解释，但它们可能过于稀少，不足以成为UHECR的源。
引用
@article{arxiv.1706.00391,
title = {High-energy cosmic ray nuclei from tidal disruption events: Origin, survival, and implications},
author = {B. Theodore Zhang and Kohta Murase and Foteini Oikonomou and Zhuo Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00391},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 15 figures, published in PRD