人马座 $\mathrm{A}^{\star}$ 作为 PeV 中微子的 plausible 源候选体

我们提出，IceCube 近期观测到的能量高于 1 PeV 的弥漫中微子可能起源于位于银盘的人马座 $\mathrm{A}^{\star}$。这意味着人马座 $\mathrm{A}^{\star}$ 的天体物理环境需要将强子宇宙线加速至约 100 PeV 或更高能量。随后，强子发射情景认为该银河系中微子源也是 PeV 伽马射线源。Large High Altitude Air Shower Observatory 近期对能量约 1 PeV 的银河系弥漫 PeV 伽马射线的观测也支持这一猜想。在本文中，我们证明若如 Osmanov {\it et al.}（Astrophys. J. {\bf 835} 164:2017）所报道，质子在人马座 $\mathrm{A}^{\star}$ 环境中被加速至约 100 PeV 或更高能量，则它们可能通过宇宙线-气体/星际介质（如 $pp$）相互作用产生 PeV 中微子与伽马射线。我们从理论上估算了由背对背带电π介子衰变产生的弥漫中微子通量，以及由中性π介子衰变伴随的伽马射线通量。这些结果表明，IceCube 观测到的 PeV 弥漫中微子通量的一小部分（$\simeq 1\%$）可由人马座 $\mathrm{A}^{\star}$ 的中微子发射解释。即将建成的 IceCube Gen2 与 Cherenkov telescope array 或可检验我们关于这一唯一已知银河系 Pevatron 人马座 $\mathrm{A}^{\star}$ 在 CR 能量高于 100 PeV 下发射 PeV 中微子与伽马射线的情景。