论银河系宇宙射线的起源与化学成分
高能天体物理现象
2015-06-03 v1
摘要
银河系宇宙射线（GCR）的化学成分与标准宇宙成分表现出强烈的相似性，但也存在显著差异，其中最重要的是同位素比 Ne22/Ne20 在 GCR 中比在太阳中高约 5 倍。该比值提供了有关 GCR 起源的关键信息。我们研究了 GCR 由超新星爆炸的前向激波加速的想法，即当这些激波穿过大质量恒星的超新星前星风以及星际介质时进行加速。我们使用了具有质量损失的旋转和非旋转大质量恒星模型的详细星风与核心产物，以及前向激波和星周介质性质的简单模型。我们发现，如果 GCR 仅在早期 Sedov 阶段被加速，且激波速度 >1500-1900 km/s，则观测到的 GCR Ne22/Ne20 比例可以得到解释。加速效率约为 1.e-6 - 1.e-5，即激波遇到的每百万个粒子中有几个粒子以 GCR 能量逃出超新星。我们还定量地表明，广泛流传的 GCR 在超级气泡中被加速的想法无法解释 GCR 中较高的 Ne22/Ne20 比例。
引用
@article{arxiv.1112.4343,
title = {On the origin and composition of Galactic cosmic rays},
author = {N. Prantzos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.4343},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 9 figures, accepted in Astronomy and Astrophysics