来自超新星遗迹的次级宇宙线核及其对传播参数的约束
高能天体物理现象
2012-07-24 v2
摘要
次级-初级粒子硼碳比(B/C)被广泛用于研究银河系中宇宙线(CR)的传播过程。通常假设次级核(如锂-铍-硼)完全由较重的宇宙线核与星际介质(ISM)碰撞产生。我们研究了一种场景下的宇宙线传播,其中次级核也可以由银河系源产生或加速。我们考虑了超新星遗迹(SNRs)内部的强子相互作用过程,以及背景宇宙线在强激波中的再加速。由此,我们研究了它们对当前和未来数据中传播参数确定的影响。从超新星遗迹发射的锂-铍-硼核能谱比由宇宙线与星际介质碰撞产生的能谱更硬。在约 TeV/n 能量处,由于源区的散裂和再加速,次级-初级粒子比显著变平。这两种机制互为补充,并取决于膨胀遗迹周围局域星际介质的性质。对于稠密背景介质(n ~1 cm^-3),超新星遗迹中的次级产生显著;而对于膨胀到稀薄介质(n ~0.1 cm^-3)中的超新星遗迹,再加速宇宙线的数量则很重要。由于这些效应,扩散参数 'delta' 可能被误解约 5-15%。我们的估算表明,像 AMS-02 这种量级的实验可以在打破源-输运简并的同时,约束关键的传播参数,适用于一大类与 B/C 一致的模型。鉴于正在进行中的实验所预期达到的数据精度,应考虑超新星遗迹对次级核的产生/加速(如果存在),以防止可能对宇宙线输运参数的错误确定。
引用
@article{arxiv.1203.6094,
title = {Secondary Cosmic Ray Nuclei from Supernova Remnants and Constraints to the Propagation Parameters},
author = {N. Tomassetti and F. Donato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.6094},
year = {2012}
}
备注
13 pages, 9 figures; matches the published version