来自活动星系的超高能宇宙线预期功率
高能天体物理现象
2011-12-06 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
背景:随着皮埃尔·俄歇天文台和望远镜阵列(TA)等宇宙线实验收集到越来越多的数据,对超高能宇宙线(UHECR)源的搜寻仍在继续。我们已经获得了一些关于所涉及源或源类型的线索,需要更多工作来确认其中任何一点。目标:我们旨在从两个在射电和远红外频率选出的邻近活动星系完备样本中,预测UHECR流量和粒子的最高能量。同时,我们研究UHECR在穿越宇宙空间路径上的磁散射。方法:我们在此提出一种搜寻UHECR源的三步新方法:首先,我们对源的类型活动进行建模,得到UHECR流量和粒子加速的最高能量;然后,我们模拟星系际空间中的相互作用和角度偏转;最后,我们模拟宇宙线事例的分布,该分布可与未来宇宙线观测台的数据进行统计比较。结果:我们分析了两类源,伽马射线暴(GRB)和射电星系(RG)。按UHECR流量排序,少数RG是可行的候选体,而对于GRB,许多源是可行的候选体,但需要粒子在到达地球路径上的散射更少,才能解释目前观测到的天区分布。来自RG的大部分流量来自南天区,而来自GRB的大部分粒子流量来自北天区,尽管差异很小,需要大统计量来确认。星系际和星系磁场可能有助于区分这两种极端情况,以及在相同能量下区分纯质子与重核。因此,像3C279这样的平谱射电源应能通过高能中微子确认此类源中UHECR的产生。
引用
@article{arxiv.1106.5109,
title = {Predicted power in ultra high energy cosmic rays from active galaxies},
author = {Laurentiu I. Caramete and Oana Tascau and Peter L. Biermann and Todor Stanev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.5109},
year = {2011}
}
备注
21 pages, 10 figures, 6 tables, re-submitted to A&A