河外背景光(EBL)的半解析建模及其对河外伽马射线谱的影响
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v2
摘要
高能伽马射线与紫外、光学和红外河外背景光(EBL)光子通过正负电子对产生过程发生的衰减,为星系形成历史与高能天体物理学之间提供了联系。我们展示了最新半解析模型(SAMs)的结果,这些模型采用了被认为对星系形成和演化至关重要的主要成分,以及一个改进的、将星光通过尘埃再处理为中远红外波段的模型。这些SAMs基于Lambda-CDM等级结构形成图景,并成功再现了大量观测约束,如计数、光度函数和质量函数以及颜色双峰性。我们的基准模型基于WMAP5宇宙学,并使用经验模板处理尘埃辐射。该模型预测的背景流量远低于依赖于扣除黄道和银河前景的光学和近红外测量值,且接近大量波长上可分辨源计数所设定的下限。我们还展示了改变宇宙学参数和SAM中使用的尘埃衰减模型的结果。对于每个EBL预测,我们展示了由于电子-正电子对产生导致的光学深度如何受红移和伽马射线能量影响,以及伽马射线吸收对各种河外源光谱的影响。最后,我们讨论了本工作的意义、与其他模型和EBL关键测量的比较,并讨论了方兴未艾的伽马射线天文学如何继续帮助约束宇宙学。我们的基准模型预测的低EBL流量为未来对遥远伽马射线源的进一步研究展现了乐观前景。
引用
@article{arxiv.1104.0671,
title = {Semi-analytic modeling of the EBL and consequences for extragalactic gamma-ray spectra},
author = {R. C. Gilmore and R. S. Somerville and J. R. Primack and A. Domínguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.0671},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 11 figures, 3 tables, accepted by MNRAS; this preprint matches accepted version