与河外微类星体和超亮X射线源成协星云的高能伽马射线

在河外天区，微类星体和超亮 X 射线源（ULXs）被认为是位于星系核外位置的致密天体。其中一些天体与膨胀速度为 80-250 ${\rm km~s^{-1}}$ 的膨胀气泡相关。我们研究那些膨胀星云中的粒子激波加速。具有快速膨胀速度 $\gtrsim120~{\rm km~s^{-1}}$ 的星云能够将宇宙线加速至 $\sim100$ TeV。如果激波动能的 10% 转化为粒子加速，诸如 NGC 7793 中的微类星体 S26 等强星云将发射高达数十 TeV 的伽马射线，光子指数约为 $\sim2$。鉴于切伦科夫望远镜阵列未来的灵敏度和角分辨率，这些星云将是良好的观测目标。它们还将贡献 $\ge0.1~{\rm GeV}$ 处未分辨宇宙伽马射线背景辐射的约 $\sim7$%。相反，在缓慢膨胀星云 $\lesssim120~{\rm km~s^{-1}}$ 中的粒子加速由于离子-中性粒子碰撞效率较低，并导致在 $\gtrsim10$ GeV 处谱更软。