对 GRB221009A 多 TeV 光子的解释

位于红移 $z=0.1505$ 的邻近 GRB221009A 已被 LHAASO 空气簇射阵列观测到最高能量达 18 TeV。根据现有相关中红外波段的河外背景光（EBL）模型，能量为 $E_\gamma=18$ TeV 的光子预期的 optical depth（光学深度）在 9.4 到 27.1 之间变化。由此导致的在若干（但并非全部）EBL 模型中通量的抑制，使得对于这些 EBL 模型而言，该光子不太可能以所宣称的能量被观测到。如果光子事件及其能量得到确认，并且甚至可能观测到更多高于 10 TeV 的光子，则光子对产生过程必须被粒子物理标准模型扩展中所预言的机制所抑制。我们考虑了光子与轻赝标量（例如类轴子粒子；ALPs）在宿主星系和银河系磁场中混合的可能性，以及洛伦兹不变性破缺（LIV）。在光子-ALP 混合的情况下，对于未被 CAST 实验排除但受其他天体物理约束限制的光子耦合，增强因子将达到 $\sim10^6$ 的量级。可行的情形要么要求在该 GRB 内部或附近发生极高效的混合，要么要求总光度的最大部分以 TeV 能量辐射，这与先前的 GRB 余辉不同。在 LIV 的情况下，对于色散关系的线性（二次）修正，所需的增强因子在 LIV 破缺能量尺度 $\lesssim 2\times 10^{29}$~eV（$\lesssim 4\times 10^{21}$~eV）时可实现。更简单的解释则可能是对带电宇宙线空气簇射的误识别。