恒星形成星系的高能辐射
高能天体物理现象
2022-03-02 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
采用高能电子和质子传播的对流-扩散模型，并考虑所有相关的强子过程和轻子过程，通过详细的数值处理可以确定星暴星系M82和NGC253中这些粒子的稳态能量分布。电子分布由中心星暴区域测量的同步辐射射电辐射直接归一化；然后使用一个普遍预期的理论关系来归一化该区域的质子谱，并假设磁场具有径向轮廓。计算了电子和质子的辐射产额：预测的>100MeV和>100GeV通量与轨道费米望远镜以及地面VERITAS和HESS切伦科夫望远镜测量的相应量一致。根据射电和伽马射线测量（分别对应非热同步辐射和中性π介子衰变辐射）推断出的星暴星系中心区域的宇宙线能量密度为U=O(100) eV/cm³，即比银河系中心和其他非非常活跃恒星形成星系中的能量密度至少高一个数量级。这些截然不同的能量密度水平反映了两种环境中相应超新星率的类似差异。然后预测了L(gamma) ~ SFR^(1.4)关系，这与初步的观测证据一致。
引用
@article{arxiv.1101.4404,
title = {High-energy emission from star-forming galaxies},
author = {Massimo Persic and Yoel Rephaeli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.4404},
year = {2022}
}
备注
Invited talk at SciNeGHE2010 (8th Wotkshop on Science with the New Generation of High Energy Gamma-ray Experiments): Gamma-ray Astrophysics in the Multimessenger Context (Trieste, Sept.8-10, 2010)