利用切伦科夫望远镜阵列观测小尺度 γ 射线各向异性

厘清弥漫伽马射线背景（DGRB）的构成是伽马射线天文学中的一大挑战。人们推测在最高能段，DGRB 由相对较少、尚未被分辨的点源主导。这一猜想近来得到 Fermi 大面积望远镜（LAT）在高达 500 GeV 能量处测得 DGRB 小尺度各向异性的支持。我们展示了如何利用即将建成的地基切伦科夫望远镜阵列（CTA）在 TeV 能段搜寻此类各向异性。我们研究了不同的观测模式以分析 CTA 数据中的小尺度各向异性，并提出规划中的河外大面积巡天是最有前景的数据集。基于南天 CTA 性能的最新模型，我们发现 CTA 将能够在 30 GeV 以上能量和 $\lesssim 1.5^{\circ}$ 角尺度上，探测到来自未分辨点源的 DGRB 各向异性，其相对幅度为 $C_{\rm P}^I/I^2_{\rm DGRB}\gtrsim 4\times 10^{-3}\,{\rm sr}$。此类 DGRB 各向异性尚未被 Fermi-LAT 排除。所提议的分析将主要阐明耀变体和错位活动星系核对 DGRB 甚高能段的贡献，并深入揭示银河系及河外密度结构中的暗物质湮灭。最后，它与 Fermi-LAT 相比具有互补的系统误差，构成一项测量。