局部星际谱和宇宙射线质子与氦的太阳调制

Cheng-Rui Zhu

doi:10.3847/1538-4357/ad794b

局部星际谱和宇宙射线质子与氦的太阳调制

高能天体物理现象 2024-12-10 v1 太阳与恒星天体物理

作者: Cheng-Rui Zhu

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摘要

银河宇宙射线在传播至日球层时会受到太阳调制的影响。局部星际谱(LIS)向大气层顶谱(TOA)的传递受到太阳风对流、在日球层磁场(HMF)上的扩散等多种因素的影响。本文采用非参数化方法，推导覆盖从几百兆电子克/到太克能/的质子(p)和氦(He)的LIS。该研究利用2011年5月至2017年5月期间月球宇宙射线实验(AMS-02)数据中关于质子和氦通量及其比值的月度数据，考察太阳调制的演化规律。为改善拟合效果，本文修改了力场近似方法，为高能( $\phi_h$ )和低能( $\phi_l$ )能量范围分别赋予不同的太阳调制电势，并采用sigmoid函数描述两者能量范围之间的过渡。分析结果表明，质子和氦通量在相同的刚性值处都存在断崖，平均值为约6 GV，且该断崖在日球层磁场翻转期间更为显著。 $\phi_l$ 的值接近Advanced Composition Explorer(ACE)的结果，而 $\phi_h$ 的值接近中子监测器(NM)数据的结果。此外，研究发现，质子/氦比值的长期行为可自然地从模型中得出，这与考虑到不同Z/A值以及质子和氦的LIS有关。

关键词

宇宙射线太阳调制局部星际谱 AMS-02 力场近似

引用

@article{arxiv.2409.18389,
  title  = {Local interstellar spectra and solar modulation of cosmic ray proton and Helium},
  author = {Cheng-Rui Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18389},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 7 figures

局部星际谱和宇宙射线质子与氦的太阳调制

摘要

关键词

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