利用 EleCa 代码模拟超高能河外光子的传播
高能天体物理现象
2014-09-01 v2
摘要
超高能（UHE）光子作为独立探针，在研究超高能宇宙射线的光致π介子产生机制中发挥着重要作用。对其观测或未观测到的结果，可能约束超高能宇宙射线（UHECRs）起源的天体物理场景，并有助于理解多个实验在高于 eV 能量处观测到的通量抑制现象的本质。虽然能量高于 eV 的 UHE 光子的相互作用长度范围从几百 kpc 到几十 Mpc，但光子会与河外背景辐射相互作用，引发电磁级联的发展，从而影响在地球观测到的光子通量。当前实验结果的解释依赖于对 UHE 光子传播的模拟。在本文中，我们展示了新的蒙特卡洛代码 EleCa，用于模拟由高能光子和电子引发的 ctromagnetic scading（电磁级联）。我们估算了引发电磁级联的光子作为观测者距离函数的存活概率，并计算了我们预期能观测到能量介于 和 eV 之间的 UHE 光子的距离范围。此外，我们在多种天体物理场景中研究了地球处的 GZK 光子通量，这些场景中我们改变了源处的注入能谱和成分，以及 intervening 河外磁场的强度。尽管光子传播取决于多种天体物理因素，但我们的数值预测结合未来对能量范围在 eV 至 eV 之间的 UHE 光子的实验观测（或未观测），将有助于约束这些场景。
引用
@article{arxiv.1311.6140,
title = {Propagation of extragalactic photons at ultra-high energy with the EleCa code},
author = {Mariangela Settimo and Manlio De Domenico},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.6140},
year = {2014}
}
备注
9 pages, 12 figures, in Astroparticle Physics (2015), pp. 92-99