银河系甚高能宇宙线族群的大质量星团起源
高能天体物理现象
2022-12-07 v2
摘要
我们证明，嵌入大质量星团中的超新星遗迹（SNR）激波能够重现地球附近测量到的宇宙线质子和全粒子能谱，直至数百拍电子伏（PeV）。我们建模了两类大质量星团。第一类为“松散星团”，其不驱动集体风终止激波。SNR激波随后在低密弱磁化介质中膨胀，该族群主要贡献至约1 PeV处宇宙线能谱的“膝”部。第二类为年轻致密星团，其足够强大且致密以维持集体风外流。SNR激波随后从星团进入强磁化风中膨胀并加速核子至超高能。该族群虽仅占所有银河系大质量星团约15%，却主导了约1至100 PeV间的能谱。尽管这两组分本身可重现至数百PeV的宇宙线能谱形状，添加由成分与 anisotropy 测量所启发的轻子亚踝部河外组分，可重现至最高能处的能谱。拟合参数系统性地关联于物理变量，其值符合理论预期。
引用
@article{arxiv.2211.11625,
title = {Massive star cluster origin for the galactic cosmic ray population at very-high energies},
author = {Thibault Vieu and Brian Reville},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11625},
year = {2022}
}
备注
12 pages, 7 figures, accepted in MNRAS