来自 GRB 激波的长寿命 PeV-EeV 中微子
高能天体物理现象
2013-11-13 v3 高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
长暴伽马射线暴 (GRB) 是能够将粒子加速至超高能的强大源。在高度相对论性的 GRB 激波的前向激波中加速质子，通过超高能质子与 GRB 余辉发射的 X 射线至光学光子的光π介子相互作用，可产生 PeV--EeV 中微子。我们考虑了四种不同的激波演化情景：恒定密度星周介质中的绝热和完全辐射激波，以及风环境中的激波（其中风中的粒子密度与距爆心半径的平方成反比递减）。中微子流量的持续时间取决于激波的演化，在恒定密度介质中的绝热激波情况下可持续长达一天。我们还计算了其他三种激波演化情景下的中微子流量。利用观测到的长暴 GRB 发生率计算的弥散中微子流量，与 IceCube 近期对低于 PeV 的瞬时 GRB 中微子流量的上限一致。解释 IceCube 近期探测到的两个 PeV 能量中微子事件所需的弥散中微子流量，部分可来自本文提出的 GRB 激波弥散流量。未来 IceCube 的观测以及即将开展的大型射电 Askaryan 实验将能够探测此处提出的流量模型或限制 GRB 激波的性质。
引用
@article{arxiv.1307.7596,
title = {Long-lived PeV-EeV Neutrinos from GRB Blastwave},
author = {Soebur Razzaque},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7596},
year = {2013}
}
备注
14 pages, 3 figures, minor changes from the previous version. Comments and references added, updated Figure 3. Accepted for publication in PRD