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外星球正电子湮灭信号的可能性

高能天体物理现象 2026-05-21 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理

摘要

随着 20 年的 INTEGRAL/SPI 观测数据,Yoneda 等 (2025) 制作了最详尽的 511 keV 正电子湮灭线图。虽然中心星 bulge 和扩展盘在图中易于识别,但在高纬度区域仍有多个热点要么是成像伪影,要么是真实信号。我们讨论了来自图中热点的外星球正电子湮灭信号的可能性。我们还计算了作为宇宙伽马射线背景 (CGB) 贡献的宇宙学正电子湮灭信号。为此调查,我们将 511 keV 辐射热点(位于银河平面之外)与高速云柱密度图以及至 25 Mpc 范围内的本地体积星系目录进行比较。我们发现特别是 Magellanic Stream(南方)和 Complex C(北方天区)与最亮的热点相吻合,这可能表明银河系内部介质之外的正电子产生率更高,约为 1044s110^{44}\,\mathrm{s^{-1}}。此外,我们可以通过所选区域内 LVGs 的累计效应来解释其他热点。正电子湮灭对 CGB 的贡献可能在百分比级数位次,但具体取决于真实的湮灭光谱,特别是取决于正电子注入能量进行原位湮灭以及星系间星形成率,超出数十 percent 仍可能在几 MeV 以上留下更大的痕迹。如果这些发现被证实为真,下一代 MeV 级望远镜将首次识别单个外星球 511 keV ources。特别是若干颗矮星系(浓度可达 (1(1-2)×105phcm2s12) \times 10^{-5}\,\mathrm{ph\,cm^{-2}\,s^{-1}}),以及 M31 和 M33 以及它们的若干卫星(浓度可达数个 106phcm2s110^{-6}\,\mathrm{ph\,cm^{-2}\,s^{-1}}),每个都可能被探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.21289,
  title  = {On the Possibility of an Extragalactic Positron Annihilation Signal},
  author = {Thomas Siegert and Hiroki Yoneda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21289},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 7 figures, 2 tables, accepted in A&A