利用衰减的宇宙线加速器对银河系中心伽马射线辐射的建模
高能天体物理现象
2016-12-28 v3
摘要
近期 HESS 对来自中心分子区 (CMZ) 约 200 pc 尺度弥漫伽马射线辐射的观测表明，在银河系中心内部 10 pc 区域存在一个 PeV 宇宙线加速器 (PeVatron)。有趣的是，银河系中心点源 (HESS J1745-290) 的伽马射线能谱在约 10 TeV 处显示出截断，这意味着宇宙线质子能谱在约 100 TeV 处存在截断。在此我们提出，内部与外部区域的伽马射线辐射可以通过来自单一但正在衰减的加速器的逃逸质子自洽地解释。在此模型中，CMZ 区域的伽马射线由过去注入的质子产生，而内部区域的伽马射线由更近期注入的质子产生。我们提出，由超大质量黑洞 (Sgr A*) 引发的潮汐瓦解事件 (TDE) 中形成的爆炸波可以作为这种衰减的加速器。采用 TDE 爆炸波的典型参数，CMZ 区域与 HESS J1745-290 的伽马射线能谱可以同时被重现。同时，我们发现当采用粒子注入历史与宇宙线扩散系数的适当组合时，CMZ 区域的宇宙线能量密度分布也可以在衰减加速器模型中被重现。
引用
@article{arxiv.1609.01069,
title = {Modeling the gamma-ray emission in the Galactic Center with a fading cosmic-ray accelerator},
author = {Ruo-Yu Liu and Xiang-Yu Wang and Anton Prosekin and Xiao-Chuan Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01069},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 4 figures, to appear in ApJ