StellarICS:从 keV 到 TeV 的宁静太阳与恒星的逆康普顿辐射
高能天体物理现象
2021-04-05 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
对宁静太阳的伽马射线研究始于十余年前,并迅速引起广泛关注。宁静太阳的伽马射线由宇宙射线(CRs)与其表面(盘分量)及其光子场(空间延展的逆康普顿分量,IC)相互作用产生。后一分量在太阳附近达到最大,即便在很大的角距离处也高于本底,并延展至整个天空。该分量最初由 EGRET 探测到,现正以高统计显著性被 Fermi-LAT 研究。对 IC 分量的观测使我们能够获得关于太阳附近及日球层中在不同太阳活动与极性时期的 CR 电子与正电子的信息。它们有助于了解 CR 在恒星附近、日球层内及太阳表面的相互作用与传播,并理解太阳本身、其环境及其活动。太阳观测的分析通常由模型驱动。因此,模型计算的进展与来自精确 CR 测量的约束正是及时且必要的。在此我们介绍我们的 StellarICS 代码,用于计算太阳及单颗恒星的伽马射线 IC 辐射。该代码已公开可用,并被科学界广泛用于分析 Fermi-LAT 数据。Fermi-LAT 合作组已使用它生成随 FSSC Fermi Tools 发布的太阳模型。我们的建模为分析和解释太阳与恒星的高能数据提供了基础。在给出考虑各类 CR 测量的 Fermi-LAT 能区更新太阳 IC 模型示例后,我们将模型拓展至 keV、MeV 和 TeV 能量,以对 AMEGO、GECCO、e-ASTROGAM、HAWC、LHAASO、SWGO 等未来可能的望远镜以及现有 X 射线望远镜作出预测。我们还给出了一些最近且最明亮恒星的预测。
引用
@article{arxiv.2012.13126,
title = {StellarICS: Inverse Compton Emission from the Quiet Sun and Stars from keV to TeV},
author = {Elena Orlando and Andrew Strong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13126},
year = {2021}
}
备注
Updated to reflect the published version. 17 pages, 9 figures