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利用 Cherenkov Telescope Array Observatory 从探测到的甚高能伽马射线暴获取星际磁场约束

高能天体物理现象 2026-04-29 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

星际磁场(IGMF)被定义为渗透在宇宙空洞中的磁场,被认为是 Big Bang 的遗迹,追溯了所有天体物理场起源的原初磁场种子。然而,它至今仍未被探测到。通过观测来自银河系外源的甚高能(VHE)光子,可以建立 IGMF 强度的下限。具体而言,这可以通过表征由高能暂现源(如伽马射线暴,GRBs)诱发的时间延迟二次发射来实现。大多数研究通过将预期效应与各种仪器在 GeV\mathrm{GeV} 及以上范围的灵敏度曲线进行比较,排除了 IGMF 低于 1017  G10^{-17}\;\mathrm{G} 的值。在这项工作中,我们模拟了 CTAO 在现实观测条件下的观测数据,并进行了光谱-时间拟合,以估计 CTAO 一旦完全部署后将对 IGMF 带来的约束。我们将该方法应用于具有与在 VHE 探测到的少数 GRBs 相当属性的模拟源。特别是,我们表明 CTAO 在探测类似于 GRB 221009A 和 190114C 的源时,将能够探测高达 1015  G\sim 10^{-15}\;\mathrm{G} 的强度。我们还表明,第一台 CTAO 大型望远镜 LST-1 对 GRB 221009A 的现有观测倾向于 3×1017  G3\times 10^{-17}\;\mathrm{G} 的强度。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.25647,
  title  = {Intergalactic Magnetic Field constraints from detected very high-energy Gamma-Ray Bursts using the Cherenkov Telescope Array Observatory},
  author = {Ténéman Keita and Renaud Belmont and Thierry Stolarczyk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.25647},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 14 figures