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逃逸宇宙线与星际介质的相互作用:驱动星系风与塑造本地质子谱

高能天体物理现象 2026-04-07 v2 地球与行星天体物理 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了逃逸宇宙线(CRs)对周围星际介质(ISM)的影响,采用球对称CR-流体动力学模拟,考虑了CR能谱演化、辐射冷却和热传导。我们展示了逃逸CRs如何根据CR扩散系数加速和加热ISM。CR加热效应可能是近期在古老超新星遗迹中观测到的意外Hα\alpha和[OIII]λ5007\lambda5007谱线的潜在原因。CR驱动的气体外流率可与星系恒星形成率相当,与星系风将金属污染晕气体所需的条件一致。假设本地泡中CR扩散受到局部抑制且存在少量邻近CR源,我们还提出了对CALET、AMS02和Voyager 1测量的地球附近银河CR质子谱的替代解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.07239,
  title  = {Interplay between Escaping Cosmic Rays and Interstellar Medium: Driving of Galactic Winds and Shaping the Local Proton Spectrum},
  author = {Jiro Shimoda and Katsuaki Asano and Shu-ichiro Inutsuka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07239},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 12 figures, submitted to ApJ, revised