弥散外银河系伽马射线背景辐射：星形星系并非主要组成部分
高能天体物理现象
2025-06-24 v2 星系天体物理
摘要
星形星系（SFGs）被认为是0.1--820 GeV范围内观测到的弥散外银河系伽马射线背景（EGB）的一个重要组成部分，但其定量贡献尚未被精确确定。本研究旨在基于对近距离星系伽马射线光度的精心校准，以及来自高红移星系调查的星系物理量（星际形成率、恒星质量和尺度）所提供的信息，给出目前最可靠的SFGs贡献估计。我们的计算基于最新的粒子碰撞截面和次级粒子能谱数据库，考虑不仅是强子过程，还包括 various radiation fields 中的 leptonic 过程。我们发现，SFGs并非Fermi未解决的EGB的主要组成部分；在1--10 GeV能段，最大贡献约为50%--60%，而在更低和更高能范围内的贡献会迅速下降。该结果似乎与之前一项研究相矛盾后者声称SFGs是未解决的EGB的主要组成部分，本文还考察了此种差异的来源。在计算宇宙射线产生、传播和星系内相互作用时，我们尝试了来自两个独立研究小组的模型，并发现它们对EGB的影响很小。
引用
@article{arxiv.2502.19879,
title = {The diffuse extragalactic gamma-ray background radiation: star-forming galaxies are not the dominant component},
author = {Junling Chen and Tomonori Totani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19879},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 10 figures, 1 table. published in MNRAS