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破坏事件中流出物-云相互作用的高能中子暴露

高能天体物理现象 2024-07-17 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

破坏事件(TDEs),以其灿烂的瞬时现象和高速流出物而著称,已成为贡献于 diffuse 中子的可信来源之一。本研究在 TDE 框架下运用流出物-云模型,对 TDEs 对 diffuse 中子贡献进行计算。我们的分析表明,当红移 Z 超过 2 时,TDEs 的贡献将变得可忽略。采用一组 fiducial 值,包括流出能量 E_{\rm kin}=10^{51} erg、质子谱截止能量 E_{\rm p,max}=100 PeV、TDE 意义红移率 N˙=8×107 Mpc3 year1\dot{N}=8 \times 10^{-7}\ \rm Mpc^{-3}\ year^{-1}、云的覆盖系数 CV=0.1C_V=0.1、冲击能量转换效率 η=0.1\eta =0.1以及质子谱指数 Γ=1.7\Gamma=-1.7,我们发现 TDEs 可在约 0.3 PeV 能量处解释约 80% 的贡献。此外,TDEs 在 0.1 PeV 以下仍贡献约 18% 的 IceCube 数据,总体贡献为 2415+2%\sim 24^{+2}_{-15}\%。此外,我们还详细讨论了各种参数值对结果的潜在影响。结合 IceCube 数据,我们对物理参数的组合 Cf=N˙EkinCvηC_{f}=\dot{N}E_{\rm kin}C_{\rm v}\eta 提出约束。未来的观测或理论考虑将固定一些物理参数,这将有助于约束 TDEs 的某些单个参数。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.11410,
  title  = {High-energy neutrino emission from tidal disruption event outflow-cloud interactions},
  author = {Hanji Wu and Kai Wang and Wei Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11410},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 10 figures, accept for the publication in PRD