宇宙射线穿透分子云的自洽理论：相对论情形
高能天体物理现象
2024-07-08 v1
摘要
我们研究了星际宇宙射线 (CR) 穿透被非均匀扩散包围的分子云。本工作概括了我们更早期的 CR 自调制模型 (Ivlev et al. 2018, Dogiel et al. 2018)，其中将 CRs 激发 MHD 派生气体密度视为自由参数。现在，我们研究气体密度随距离中心单调增加的情况。假设 CRs 为相对论性的，我们获得一个通用的解析解，其不依赖于气体分布在包围层中的特定形状，并自洽地推导了 CRs 在包围层中形成扩散区的边界，其中 CRs 被散射于自激波中。我们发现边界处的气体密度值远小于在更早模型中所假设的值，这导致 CRs 穿透的自调制显著加强。我们计算了 CR 自调制对 gamma 射线辐射的影响，并显示我们理论模型的结果与 Yang et al. (2023) 对附近巨型分子云的最新观测结果高度吻合。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.03998,
title = {Self-consistent theory of cosmic ray penetration into molecular clouds: relativistic case},
author = {D. O. Chernyshov and A. V. Ivlev and A. M. Kiselev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03998},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 4 figures, accepted to PRD