后发星系团中的相对论性质子：首次对湍流再加速的伽马射线约束

Fermi-LAT合作组最近发布了后发星系团伽马射线发射的深度上限，该星系团拥有巨型射电晕的原型。在本文中，我们扩展了先前的研究，并使用一种结合湍流粒子再加速和星系团内介质中次级粒子产生的形式来约束相对论性质子及其在射电晕起源中的作用。我们得出结论，射电晕的纯强子起源显然不受欢迎，因为它需要过强的磁场。例如，假设磁能密度随热密度标度，在星系团中心发现$B_0 > 21 \mu$G，而根据相同假设从旋转测量推断的$B_0 \sim 4-5 \mu$G。然而，如果次级粒子被再加速，它们仍然可以产生观测到的射电辐射。首次，深度的伽马射线上限允许我们在射电晕产生于相对论性质子及其次级粒子被星系团尺度湍流再加速的阶段时推导出有意义的约束。在本文中，我们探索了再加速模型参数空间的相关范围。在这个参数空间内，一部分模型配置已经被当前的伽马射线上限排除，包括假设星系团核心弱磁场（$B \leq 2-3 \mu$G）的情况。有趣的是，我们还发现，假设磁场与旋转测量一致的大部分模型配置所预测的通量并不远离上限。这表明，在不久的将来，有可能探测到来自该星系团的伽马射线，前提是产生射电晕的电子是被再加速的次级粒子，并且星系团中的磁场与旋转测量推断的一致。