大麦哲伦云中伽马射线分布的空间与能谱建模

我们对费米伽马射线空间望远镜在66个月内收集的大麦哲伦云(LMC)伽马射线发射进行了空间与能谱分析。在我们的空间分析中，我们使用观测到的LMC星际介质、恒星形成历史、星际辐射场和同步辐射图，对LMC宇宙线分布和伽马射线产生进行建模。我们使用数据的自助法来量化空间模型性能的鲁棒性。我们使用由$\pi^0$衰变、轫致辐射和逆康普顿散射物理推导出的拟合函数对LMC伽马射线能谱建模。我们发现LMC从200 MeV到20 GeV的积分伽马射线通量为$1.38 \pm 0.02 \times 10^{-7}$ ph cm$^{-2}$ s$^{-1}$，其中我们归因于逆康普顿散射约10%，轫致辐射约40%。根据我们的工作，我们得出结论：LMC宇宙线质子种群的谱指数为2.4$\pm$0.2，并且我们发现通过伽马射线产生的宇宙线能量损失集中在加速位点几百秒差距内。假设宇宙线能量与磁场均分，我们估计LMC宇宙线遭遇的平均磁场强度约3 $\mu$G。