论星系团内介质中宇宙线质子激波加速面临的挑战

星系团拥有宇宙中最大的粒子加速器：星系团内介质（ICM）中的激波——一种炽热电离等离子体——将粒子加速至高能。射电观测在 ICM 中探测到同步辐射，证明了被加速宇宙线电子的存在。然而，以 $\gamma$ 射线形式示踪的宇宙线质子信号至今未被探测到。这被称为“缺失 $\gamma$ 射线问题”，它直接挑战了 ICM 中正在起作用的激波加速机制。过去十年，理论与数值研究致力于增进我们对 ICM 中支配激波加速过程的微观物理的认知。这些新模型能够预言由激波加速宇宙线质子产生的 $\gamma$ 射线信号，其强度低于现代 $\gamma$ 射线天文台的探测极限。本综述总结了解决缺失 $\gamma$ 射线问题的最新进展。