切伦科夫望远镜阵列对大麦哲伦云 TeV 光子发射的灵敏度
高能天体物理现象
2023-07-05 v1
摘要
我们计划利用切伦科夫望远镜阵列在约 0.1-100 TeV 光子能量下对大麦哲伦云进行深度巡天。我们基于该星系的发射模型评估探测前景，该模型包含四个已知 TeV 发射源、模拟的源族群以及星系尺度的星际发射。我们还评估了 30 Doradus 与 SN 1987A 的可探测性，以及可对暗物质性质给出的约束。该巡天将实现对 N157B、N132D、LMC P3 与 30 Doradus C 的精细能谱研究，并应揭示另外约六个源，主要为脉冲星驱动的天体。若 SN 1987A 遗迹在高能处产生具有平坦幂律谱的宇宙线核，或其在 ~2015-2035 年间流量增加 >3-4 倍且谱指数更陡为 2.3-2.4，则该遗迹可被探测到。若 >10 GeV 能谱具有软光子指数 ~2.7，则大尺度星际发射基本超出该巡天可达范围；但若宇宙线谱在 >100 GeV 以上变硬，则可探测到度尺度的 0.1-10 TeV 介子衰变发射。若加速效率约为机械光度的 1-10%，且在 <100 pc 内扩散被抑制两个数量级，则 30 Doradus 恒星形成区可被探测。最后，该巡天可探测尖化 Navarro-Frenk-White 轮廓下弱相互作用大质量粒子自湮灭的典型速度平均截面。
引用
@article{arxiv.2305.16707,
title = {Sensitivity of the Cherenkov Telescope Array to TeV photon emission from the Large Magellanic Cloud},
author = {The Cherenkov Telescope Array Consortium},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16707},
year = {2023}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. Corresponding authors: Pierrick Martin, Maria Isabel Bernardos Martin, Fabio Iocco