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银沉风中的高能宇宙射线磁场引透镜效应

天体物理学 2009-10-31 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

我们指出,在最近提出的银沉系磁场风模型中,用于解释迄今为止观察到的极高能( EHE)宇宙射线所采用的模型,磁场会显著放大射线通量并产生源的多个成像。主成像的 apparent 位置随能量减小时向地球侧的银沉南方移动。在 E/Z2×1020E/Z\sim 2\times 10^{20} eV 时通常放大一个数量级,但在 102010^{20} eV 以下时会变得强烈退缩。当能量低于 E/Z1.3×1020E/Z\sim 1.3\times 10^{20} eV 时,赤道北半球的所有事件都来自次级成像,这些次级成像具有巨大的放大系数(>102>10^2)。该模型意味着北半球和南半球之间存在显著的不对称性,例如赤道北部的 CR 质子在 2×10202\times 10^{20} eV 以下会有纬度依赖的上限值,而在 102010^{20} eV 以上南半球的射线通量低于北半球。由于产生的大型放大效应,源的能耗需求被大幅降低,但该模型需要在源的方向与风的对称轴之间进行显著的微调。如果假设磁场强度较小,则一种观察到的 EHE 事件为更重原子核且其通量被强烈引透镜的情形也变得合理,这将预测在最高能量处从轻组分向更重组分的转变是可能的。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0005483,
  title  = {Magnetic lensing of extremely high energy cosmic rays in a galactic wind},
  author = {Diego Harari and Silvia Mollerach and Esteban Roulet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0005483},
  year   = {2009}
}

备注

11 pp., 6 figures