地面伽马射线闪的高能谱分量与精细时间结构研究
空间物理
2021-07-12 v1 高能天体物理现象
摘要
地面伽马射线闪（TGFs）是与雷暴活动相关的极短伽马辐射爆发，是地球上发生的最高能自然粒子加速现象的表现。预期光子能量可达数十兆电子伏，但实际上限与高能谱形仍是未解之谜。AGILE 团队 2011 年发表的结果提出 TGF 谱中延伸至约 100 MeV 的高能分量，这难以与作为许多 TGF 产生模型基础的相对论逃逸电子雪崩（RREA）机制的预测相调和。本文给出 AGILE 卫星探测到并与闪电测量相关联的一组新 TGF，可解决此争议。详细的端到端蒙特卡洛模拟及对高流量条件下仪器性能的改进理解表明，若 TGF 足够亮且短，则可用源处的标准 RREA 谱解释观测到的高能计数。我们探究了单高能计数可能是 TGF 在约 4 μs 时间尺度上精细脉冲时间结构特征的可能性，但未发现明确证据。所呈现的数据集与建模结果也能解释观测到的 TGF 在（注量 × 持续时间）参数空间中的分布，并表明 AGILE 的 TGF 探测率可几乎翻倍。地面伽马射线闪（TGFs）是与雷暴活动相关的极短伽马辐射爆发，是地球上发生的最高能自然粒子加速现象的表现。（...续）
引用
@article{arxiv.2107.04272,
title = {On the High-Energy Spectral Component and Fine Time Structure of Terrestrial Gamma Ray Flashes},
author = {M. Marisaldi and M. Galli and C. Labanti and N. Østgaard and D. Sarria and S. A. Cummer and F. Lyu and A. Lindanger and R. Campana and A. Ursi and M. Tavani and F. Fuschino and A. Argan and A. Trois and C. Pittori and F. Verrecchia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.04272},
year = {2021}
}