基于弥散伽马射线发射的近邻星暴星系性质

恒星形成星系的远红外与射电流量之间的物理关系尚未最终确定。最受青睐的解释“量热计模型”要求超新星产生的宇宙线（CR）电子通过同步辐射快速冷却。然而，这种冷却应使它们的射电谱变陡，超出观测结果，因此还需要高气体密度下低能电离损失的增强。此外，如果磁能密度与其盘的静水压相当，则用传统的同步辐射通量标度评估最小能量磁场强度可能会低估大质量星暴中的真实值。星暴星系的伽马射线谱，结合射电数据，为星暴核的这些物理性质提供了更明确的估计。射电流量对磁场最敏感，而GeV伽马射线谱的归一化主要依赖于气体密度。为此，我们利用费米数据构建了两个邻近星暴星系NGC 253和M82的100 MeV以上能谱。将其核区的射电和远红外谱与星暴星系预期稳态宇宙线分布的新模型进行了比较。高磁场模型（有利于星系量热计）整体上更符合观测。这些解还暗示了较高的密度和宇宙线电离率，与分子云研究一致。