超新星遗迹随机加速次级反质子的可能证据

宇宙射线能谱中的反质子与质子比率是探测新物理的敏感探针。利用近期在 1-1000 GeV 能量范围内对宇宙射线反质子和质子通量的测量，我们研究了在单个超新星遗迹内产生并随后被加速的次级反质子对 $\bar{p}/p$ 比率的贡献。我们考虑了星际介质中宇宙射线传播的几种具有充分动机的模型，并对与反质子产生截面以及太阳调制的时间、电荷和能量依赖效应相关的不确定性进行了边缘化处理。我们发现，在刚度高于 $\sim$ 100 GV 处观测到的 $\bar{p}/p$ 比率增加无法在常规宇宙射线传播模型的框架内得到解释，但与次级宇宙射线反质子在给定超新星遗迹内产生并随后被激波加速的情景一致。鉴于此，预测超新星遗迹中次级宇宙射线的加速将显著贡献于宇宙射线正电子能谱，解释观测到的正电子过剩的相当一部分。