关于超高能宇宙射线及其产生的伽马射线

费米大面积望远镜（Fermi LAT）合作组最近报道了各向同性河外伽马射线背景（EGRB）在$100\mbox{MeV}$到$820\mbox{GeV}$之间频谱的50个月测量。超高能宇宙射线（UHECR）质子与宇宙微波背景（CMB）光子相互作用，产生能量为$10\mbox{MeV}\mbox{-}1\mbox{TeV}$的级联光子，这些光子对EGRB通量有贡献。我们检验了UHECR的七种可能演化模型，发现根据观测EGRB施加的约束，以恒星形成率（SFR）演化的UHECR源、中低光度I型活动星系核（$L = 10^{43.5}\mbox{erg sec}^{-1}$在$[0.5\mbox{-}2]\mbox{KeV}$能段）以及蝎虎座BL天体（BL Lacs）是最可接受的。其他可能性产生过多的次级$\gamma$辐射。在所有情况下，衰变暗物质的贡献改善了高能端的拟合，但仍有未分辨耀变体的贡献（这会使衰变暗物质的作用最小）可能提供另一种改进。最近Ajello等人（2015）声称整个EGRB可用可分辨但尚不可分辨的耀变体拟合，这种可能性将使EGRB中容纳来自河外UHECR产生的$\gamma$射线的空间很小，即使对于许多原本可接受的源演化率也是如此。我们发现，在UHECR主要为质子的假设下，用活动星系核（AGN）、伽马射线暴（GRB）甚至SFR源演化来产生河外UHECR的空间不足。另一方面，以BL Lacs演化的源会产生少得多的次级$\gamma$辐射，并且只要它们占主导，就仍是UHECR的可行源。