关于邻近耀星预期的伽马射线辐射

恒星耀斑已在软 X 射线（SXR）波段被几乎每一个 X 射线任务广泛研究。然而，来自恒星超级耀斑的硬 X 射线（HXR）辐射在过去几年中仅在少数天体中被探测到。一个非常极端的事件是来自年轻 M 型矮星双星系统 DG CVn 的超级耀斑，它触发了 Swift/BAT，仿佛是一次伽马射线暴（GRB）。在本工作中，我们基于测量到的太阳高能粒子（SEPs）以及热和非热辐射特性，通过从太阳耀斑外推，估算了 DG CVn 和最极端恒星耀斑的预期伽马射线辐射。我们发现，离子在恒星超级耀斑中可能被加速至 100 GeV 能量，并在相关的日冕物质抛射中可能高达 TeV 能量。相应的 $\pi^0$ 衰变伽马射线辐射可能通过地基伽马射线望远镜从恒星超级耀斑中探测到。另一方面，伽马射线辐射的探测意味着粒子密度足够高，以至于离子因非弹性质子 - 质子散射而遭受显著损失。下一代切伦科夫望远镜阵列（CTA）应能够探测太阳邻近区域 M 型矮星的超级耀斑，并限制相互作用宇宙射线的能量和/或其最大能量。探测到来自恒星耀斑的伽马射线辐射将为研究恒星物理、耀斑中的基础物理过程及其对行星系统宜居性的影响打开一个新的窗口。