来自伽马射线暗弱吸积驱动超星云的高能中微子
高能天体物理现象
2024-01-02 v2 高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
等离子体物理
摘要
超星云是由吸积驱动的风膨胀而成,这些风伴随着从演化后的后主序星向其黑洞或中子星伴星的超爱丁顿质量转移。在终端激波处——即准直的快速盘风/喷流与较慢的、大角度的风馈外壳碰撞之处——加速的离子可以通过强子()反应,以及与盘热背景光子和康普顿化的非热背景光子的光强子()相互作用产生高能中微子。有人提出,一些快速射电暴可能是由这种短寿命的喷流超吸积引擎驱动的。尽管与毫秒级持续时间暴发本身相关的中微子发射难以探测,但如果某些 FRB 源的持续射电对应体与超星云有关,它们可能对高能中微子弥漫背景通量有贡献。如果超星云的诞生率遵循恒星并合瞬变和共包络事件的诞生率,我们发现它们的体积积分中微子发射——取决于种群平均质量转移率——可以解释 IceCube 天文台和 Baikal-Gigaton Volume Detector (GVD) 望远镜观测到的高能弥漫中微子通量的高达约 。来自超星云的时间平均中微子能谱——取决于种群参数——也可以重现观测到的弥漫中微子能谱。在某些情况下,中微子发射还可以延伸至 >100 PeV,可被未来的超高能中微子天文台探测到。穿过星云到达 Breit-Wheeler()相互作用的高光学厚度衰减了与中微子共同产生的 GeV-PeV 伽马射线的逃逸,使这些伽马射线暗弱中微子源与费米卫星对各向同性伽马射线背景的观测相一致。
引用
@article{arxiv.2212.11236,
title = {High-Energy Neutrinos from Gamma-Ray-Faint Accretion-Powered Hypernebulae},
author = {Navin Sridhar and Brian D. Metzger and Ke Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11236},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 10 figures, 1 table; accepted for publication in The ApJ