宇宙线核与电子的最优本地源统计研究

在以往的工作中，本地源（如 Geminga 超新星遗迹）可能对质子、电子的异常以及各向异性起到重要作用。事实上，在太阳系 1 kpc 范围内存在十二个超新星遗迹。一个问题是，其他超新星遗迹是否也可能对核与电子能谱有贡献，并解释各向异性的特殊结构？在本工作中，在空间依赖传播框架下，我们系统研究了太阳系周围 1 kpc 内所有本地超新星遗迹对核与电子能谱以及各向异性能量依赖性的贡献。结果表明，只有 Geminga、Monogem 和 Vela 超新星遗迹对核与电子能谱及各向异性有定量贡献。其中，Geminga 超新星遗迹是唯一的最优候选源，而 Monogem 超新星遗迹由于模型计算与观测之间各向异性的张力而存在争议。Vela 超新星遗迹在 TeV 能量以上贡献了新的能谱结构，这一点由 HESS、VERITAS、DAMPE 和 CALET 的观测所暗示。更有趣的是，电子各向异性在 TeV 能量以下满足 Fermi-LAT 限制，但在数 TeV 处大幅上升并达到 10%。这一新结构将为检验我们的模型提供新思路。我们希望电子能谱与各向异性的新结构能在不久的将来由星载 DAMPE 和 HERD 以及地面 HAWC 和 LHAASO 实验观测到。