AMS-02 宇宙正电子数据拟合不确定性的系统研究

AMS-02 的运行开启了宇宙线物理研究的新纪元，其提供的数据精度前所未有，可与实验室测量相媲美。高精度数据使得对宇宙线物理的定量研究成为可能，并对宇宙线源的性质给出了严格约束。然而，用于解释数据的理论模型所固有的误差已成为主导因素，超过了数据本身的误差。在本文中，我们试图系统研究用于解释 AMS-02 正电子分数数据的模型不确定性，该数据显示了与 PAMELA 和 Fermi-LAT 测量结果一致的宇宙线 $e^+e^-$ 超出。这些超出可归因于额外的 $e^+e^-$ 源（如脉冲星或暗物质湮灭）的贡献。所考虑的理论模型可能的系统不确定性包括宇宙线传播、低能数据的处理、太阳调制、$pp$ 相互作用模型、原子核注入谱等。我们发现，总体而言，数据支持初级电子注入谱在 $\sim50-100$ GeV 以上发生谱硬化。此外，当前的模型不确定性可能导致额外源（如暗物质质量、湮灭率等）参数区域的确定值扩大约 $\sim2$ 倍。