LeHaMoC：一个用于高能天体物理源的通用时变轻子-强子建模代码
高能天体物理现象
2024-07-08 v2
摘要
近期高能中微子活动星系核（AGN）的关联重新引发了人们对天体物理源辐射的轻子-强子模型的兴趣。多信使数据获取量的快速增长将很快需要可应用于大样本源的快速数值模型。我们开发了一个时变轻子-强子代码LeHaMoC，相较于其他现有代码它具有若干显著优势，如通用性与速度。LeHaMoC求解光子和相对论性粒子（即电子、正电子、质子和 neutrinos）的Fokker-Planck方程，这些粒子产生于一个均匀磁化且可能膨胀的源中。该代码采用全隐式差分格式，可快速计算稳态与动态演化的物理问题。我们首先给出测试用例，将LeHaMoC获得的数值结果与精确解析解以及ATHEA（一个理念相似但数值实现不同的经过充分测试的代码）计算的数值结果进行比较。我们发现与ATHEA的数值结果吻合良好（在10-30%内），且无系统性差异。然后我们通过示例展示该代码的能力。首先，我们使用贝叶斯推断，在同步自康普顿模型和质子同步模型下拟合一个喷流AGN的能谱分布。其次，我们计算NGC 1068日冕中强子相互作用诱发的高能中微子信号与电磁级联。LeHaMoC易于定制以建模多种高能天体物理源，有潜力成为多信使天体物理学中广泛使用的工具。
引用
@article{arxiv.2308.06174,
title = {LeHaMoC: a versatile time-dependent lepto-hadronic modeling code for high-energy astrophysical sources},
author = {S. I. Stathopoulos and M. Petropoulou and G. Vasilopoulos and A. Mastichiadis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06174},
year = {2024}
}
备注
19 pages, version accepted in A&A. The code is available at: https://github.com/mariapetro/LeHaMoC.git