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324个伽马射线耀变体的轻子-强子多信使建模

高能天体物理现象 2024-03-05 v3

摘要

IceCube实验观测到的弥漫天体物理中微子通量的起源仍有争议。近年来已有中微子事件与个别耀变体(即相对论性喷流指向地球的活动星系,如源TXS 0506+056)的关联。从理论角度看,这些源作为中微子发射体的性质尚不清楚。本工作中,我们对费米大面积望远镜(LAT)探测到的324个耀变体样本进行建模,其中大多数为平谱射电类星体(FSRQs),占最新费米星表中所有FSRQ的34%。通过数值模拟宇宙线电子和质子的相互作用,我们解释了各源发出的多波段通量,并自洽地预言了发射的中微子能谱。我们证明光学和GeV伽马射线宽波段特征通常由电子辐射很好地描述。对于我们样本中33%的耀变体,对观测X射线能谱的描述受益于质子相互作用的额外成分,这与近期对个别IceCube候选耀变体的研究一致。我们得出结论:在GeV伽马射线更亮的耀变体往往具有更高的中微子产生效率,但最佳拟合的重子加载更低。预言的中微子光度与观测的GeV伽马射线通量及预言的MeV伽马射线通量呈正相关。通过将本样本结果外推,我们表明伽马射线亮耀变体群体的弥漫中微子通量可能约为IceCube通量的20%,与当前堆叠分析的限制一致。我们讨论了结果对未来中微子搜寻的意义,并提出了未来实验潜在探测的有希望源。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.13024,
  title  = {Leptohadronic Multimessenger Modeling of 324 Gamma-Ray Blazars},
  author = {Xavier Rodrigues and Vaidehi S. Paliya and Simone Garrappa and Anastasiia Omeliukh and Anna Franckowiak and Walter Winter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13024},
  year   = {2024}
}

备注

Published in A&A. Model parameters and results available in full at https://github.com/xrod/lephad-blazars