银河系中心 1 pc 区域内氢的电离起源

我们研究了 Sgr A* 周围几 pc 中心区域内伽马射线发射过程与氢电离过程之间的可能联系。先前的研究表明，如果伽马射线由质子-质子碰撞产生，则伽马射线与电离数据的解释之间存在差异。在此，我们基于描述粒子传播及其能量损失过程的动力学方程的解析和数值计算，对电离和发射过程进行了分析。伽马射线的起源可能是相对论性质子与周围核周盘（CND）致密气体的碰撞，或者是相对论性电子的轫致辐射和逆康普顿散射。在这种情况下，氢的电离由宇宙射线谱的低能分量产生。我们发现，如果电离由质子产生，则 CND 中氢的预期电离率与红外观测得出的电离率处于同一数量级。因此，对于强子模型，我们没有看到伽马射线与电离数据之间存在任何差异。在电子电离的情况下，我们得到的电离率比红外数据得出的电离率高一个数量级。原则上，可以通过测量该区域的射电和 X 射线通量来区分轻子和强子解释，因为轻子和强子模型给出的该区域通量值不同。我们不排除 CND 中的伽马射线产生和氢电离源于约 100 年前 Sgr A* 的过去活动。进而我们假设，正如在 GC 分子云方向观测到的铁谱线时变所表明的，过去的质子喷发与 Sgr A* 百年前发射的硬 X 射线通量之间可能存在联系。