射电宁静活动星系核作为超高能宇宙射线的可能源
高能天体物理现象
2010-01-07 v2
摘要
活动星系核（AGNs）一直是超高能宇宙射线（UHECRs）最广泛讨论的源之一。皮埃尔·奥格天文台（PAO）的最新结果表明，在约10^{18.5} eV以上，UHECRs的成分可能向重核转变。我们在此表明，如果UHECRs确实主要是重核，那么附近的射电宁静活动星系核也可以成为UHECRs的可行源。我们推导了加速场所的约束条件，这些场所能够将UHECRs加速到10^{20} eV而不遭受损失。我们证明，在这些天体通常观测到的秒差距尺度的弱喷流中，UHECRs的加速和高能重核的存活是可能的，主要的能量损失渠道是光致蜕变。在此尺度上，预期会因喷流内部或喷流与周围物质的相互作用而产生激波耗散能量，这可能将粒子加速到非常高的能量。我们讨论了射电宁静活动星系核对观测到的UHECR通量的可能贡献，并表明单个天体所需的UHECR能量产生率可低至约3*10^{39} erg/s，这小于其热光度的百分之一，因此在能量上是自洽的。我们讨论了该模型的后果，主要后果是难以从相同源探测到高能次级粒子（γ射线和中微子）。
引用
@article{arxiv.0911.1776,
title = {Radio Quiet AGNs as Possible Sources of Ultra-high Energy Cosmic Rays},
author = {Asaf Pe'er and Kohta Murase and Peter Mészáros},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.1776},
year = {2010}
}
备注
One reference added; Reference style changed to conform Phys. Rev. D. style. Accepted for publication in Phys. Rev. D