来自碰撞风双星的中微子:PINGU 和 ORCA 的未来前景
摘要
大质量恒星在解释膝区以下、甚至可能高达踝区(即能量高达 1e15 eV 或 1e18.5 eV)的宇宙射线能谱方面发挥着重要作用。特别是,超新星遗迹被认为是解释宇宙射线能谱的主要候选者之一。甚至在恒星剧烈死亡之前,在其常规寿命期间,宇宙射线就可以在风环境中被加速。高能伽马射线测量表明双星系统中存在强子加速,导致像 LSI+60~303 这样的双星产生周期性伽马射线发射,以及像 Eta Carinae 这样的碰撞风环境产生连续发射。探测来自强子相互作用的中微子和光子是识别粒子加速位点最有希望的方法之一。本文研究了未来探测大质量恒星碰撞风环境中中微子的前景。特别调查了七个最有希望的碰撞风双星发射候选者,以估算信号强度。单个源的预期信号比当前 IceCube 的灵敏度低约 倍,因此目前无法探测。此外还讨论了利用 PINGU 和 ORCA 等探测器测量低能中微子源的未来可能性:中微子振荡导致的大气中微子通量在约 25 GeV 处的最小值为减少背景和提高搜索 GeV/TeV 中微子源的显著性提供了机会。本文提出了初步构想,未来需要进行包括探测器有效面积在内的详细研究,以测试这种方法的可行性。
引用
@article{arxiv.1405.0471,
title = {Neutrinos from Colliding Wind Binaries: Future Prospects for PINGU and ORCA},
author = {J. Becker Tjus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.0471},
year = {2014}
}
备注
8 pages, conference proceedings in "Wind Bubbles, Astrospheres and the Heliosphere: Environments and Cosmic Rays", Bochum, Germany. Accepted for publication in ASTRA proceedings, an Open Access Journal for Refereed Proceedings in Extraterrestrial Research