关于 IceCube 探测到的 PeV 中微子的起源
高能天体物理现象
2013-07-09 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
IceCube 合作组最近报告观测到两起能量超过 1 PeV 的事例。虽然目前尚不能排除这些事例的大气起源，但这对簇射可能代表了对高能天体物理中微子的首次观测。在本文中，我们论证如果这些事例是由中微子引发的，那么这些中微子极有可能是在同一类天体物理对象中通过光介子相互作用产生的，而这类天体物理对象也负责加速 eV 的宇宙射线能谱。在提出的此类宇宙射线源中，伽马射线暴（gamma-ray bursts）尤为突出，其产生 PeV 中微子的能力足以解释 IceCube 观测到的两起事例所暗示的水平。相比之下，典型的活动星系核（active galactic nuclei）模型中的辐射场可能由较低能量（紫外）光子主导，因此具有更高的介子产生阈值，导致中微子能谱峰值出现在 EeV 而非 PeV 能量范围（然而，具有显著 X 射线发射密度的模型可能会规避这一问题）。由超高能宇宙射线传播产生的宇宙成因中微子，其能谱峰值同样远高于 IceCube 报告事例的能量。
引用
@article{arxiv.1211.1974,
title = {On The Origin of IceCube's PeV Neutrinos},
author = {Ilias Cholis and Dan Hooper},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.1974},
year = {2013}
}
备注
9 pages, 3 figures, changes in v2: in agreement with JCAP published version, small revisions in text, additions of references, corrections of typos, results and conclusions unchanged