伽马射线观测对超高能宇宙线质子模型的意义
高能天体物理现象
2016-09-07 v1
摘要
超高能宇宙线（UHECR）的起源仍是一个未解之谜。然而，由于当前观测站收集的实验数据质量良好且统计量大，近年来已取得了巨大进展。Pierre Auger 观测站的数据显示，UHECR 的成分从 eV 开始逐渐变轻，直至 eV，然后在此能量之上变得越来越重。由于使用了将较低能量加速器数据外推至最高能量的强子相互作用模型，这些分析受到重要的系统不确定性的影响。尽管这些结果不利于 UHECR 的质子模型，但不能完全排除它们。众所周知，这些极高能粒子在星系际介质中传播时产生的伽马射线和中微子的能谱是约束谱模型的有用工具。特别是，最近已证明 IceCube 获得的中微子上限以 95% CL 挑战了质子模型。在这项工作中，我们研究 Fermi-LAT 测量的河外伽马射线背景对 UHECR 质子模型施加的约束。特别地，我们利用最近由 Fermi-LAT 合作组获得的、积分自 50 GeV 至 2 TeV 的源自点源的河外伽马射线背景通量，结合中微子上限，在质子模型的背景下约束 UHECR 在高红移（）处的发射。
引用
@article{arxiv.1607.00290,
title = {Implications of gamma-ray observations on proton models of UHECR},
author = {A. D. Supanitsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.00290},
year = {2016}
}