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VHE 伽马射线传播中的正负电子对产生异常迹象

宇宙学与河外天体物理 2015-06-03 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

近年来,探测到的甚高能 (VHE: E > 100 GeV) 伽马射线源的数量迅速增加。这些源在红移高达 z = 0.536 处被观测到,且能谱中没有强烈的吸收特征迹象。然而,由于传播光子与星际空间光子浴之间的正负电子对产生过程,预期会出现吸收现象。尽管这一光子密度尚不明确,但可以通过星系计数的分辨辐射 firmly set 下限。利用这一确定的背景光,我们研究了能谱在从光薄到光厚区域过渡区的行为。在 50 个能谱样本中,有 7 个能谱覆盖了从光深 τ<1\tau < 1τ>2\tau > 2 的范围。对于这些源,过渡到 τ>2\tau > 2 发生在截然不同的能量处,范围从 0.4 TeV 到 21 TeV。一致地,在所有这些源中,在该过渡处均可看到经吸收修正后的能谱出现回升,其联合显著性为 4.2 个标准差。鉴于样本覆盖的能量和红移范围广泛,源内禀特征不太可能解释观测到的效应。与观测相关的系统效应已被调查,发现不足以解释观测到的效应。正负电子对产生过程似乎受到了抑制,其方式类似于通过轻质量 (<neV) 赝标量(类轴子)粒子扩展标准模型所预期的那样。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.4711,
  title  = {Indications for a pair-production anomaly from the propagation of VHE gamma-rays},
  author = {Dieter Horns and Manuel Meyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.4711},
  year   = {2015}
}

备注

22 pages, 9 figures, accepted for publication in JCAP. Added references in the introduction and corrected typos