低能银河宇宙线的能谱与电离率

我们研究银河宇宙线（GCR）对星际介质中弥漫云和分子云的电离率，以约束其低能谱。我们外推了 PAMELA 实验获得的高能（$\ge 200$ GeV/核子）GCR 能谱以及近期从分子云伽马射线观测导出的 $1\hbox{--}200$ GeV 质子通量，发现如果质子存在 $10\hbox{--}100$ MeV 的低能截断，则观测到的平均银河电离率可与此 GCR 能谱相协调。我们还将几个 GeV 以下的能谱变平归因于：(a) 扩散系数的减小和低能时对流损失的主导作用，以及 (b) 恒定动量谱指数下能量谱的预期拐折。我们表明，对于 $E_{kin} \le$ 几个 GeV，推断出的宇宙线质子谱 $\Phi \propto E_{kin}^{-1.7\pm0.2}$ 与动量幂律谱 $p^{-2.45\pm0.4}$ 一致，后者被我们认定为源区谱。高能处的扩散损失随后引入 $E^{-\alpha}$ 的陡化（$\alpha \sim 1/3$），使其与高能测量结果一致。