宇宙线电子本地发射的多信使约束
摘要
关于宇宙正电子与电子(e⁺+e⁻)总通量的数据近来已被多个实验以空前精度从 GeV 能量收集至数十 TeV 能量。此外,Fermi-LAT 合作组提供了 e⁺+e⁻ 偶极各向异性上限的新能谱。这一可观测量可带来关于本地银河系源发射的信息,这些源在射电频率上以高精度被测量。我们发展了一个框架,其中在地球处从 GeV 到数十 TeV 能量测得的 e⁻ 和 e⁺ 具有复合起源。我们对 Vela YZ 和 Cygnus Loop 超新星遗迹(SNRs)进行了专门分析,为此我们考虑了两种不同的 e⁻ 注入模型。我们利用三个物理可观测量来检验这些模型的一致性:Vela YZ 和 Cygnus Loop 在所有可用频率上的射电通量、五个实验从 GeV 到数十 TeV 能量的 e⁺+e⁻ 通量、以及从 50 GeV 到约 1 TeV 的 e⁺+e⁻ 偶极各向异性上限。我们发现,这些邻近 SNR 的射电通量强烈约束了注入电子谱的性质,其与由 e⁺+e⁻ 通量数据得出的较宽松约束部分相容。我们还通过同时拟合 Vela YZ 和 Cygnus Loop 的射电通量以及 e⁺+e⁻ 通量,并对照 e⁺+e⁻ 偶极各向异性数据检验输出,进行了多波长多信使分析。值得注意的是,我们找到了一个与所有 e⁺+e⁻ 通量数据、Vela YZ 和 Cygnus Loop 的射电数据以及各向异性上限都相容的模型。我们展示了最新 e⁺+e⁻ 偶极各向异性数据所施加的严格约束。
引用
@article{arxiv.1803.01009,
title = {Multi-messenger constraints to the local emission of cosmic-ray electrons},
author = {Silvia Manconi and Mattia Di Mauro and Fiorenza Donato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.01009},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 9 figures. Accepted for publication in the JCAP. Changes in v3: discussion and results extended to include an evolutionary model for the injection of cosmic-ray electrons in SNRs