弥漫星际介质中正电子-碱金属原子相互作用的效应

在银河系中，正电子负责空间伽马射线天文台观测到的弥漫 $511\,\mathrm{keV}$ 伽马射线辐射，被认为主要通过与中性氢的电荷交换相互作用而湮灭。这些电荷交换相互作用只有在正电子能量大于 $6.8\,\mathrm{eV}$ 时才能发生，该最小能量是解放束缚于氢原子的电子然后形成正电子素（由正电子-电子对组成的短寿命束缚态）所需的。在此我们展示在暖星际介质（ISM）中正电子与中性碱金属相互作用的重要性。正电子可在任意能量下与这些原子发生电荷交换。特别地，我们表明在暖 ISM 中纳入太阳丰度的正电子与钠的相互作用，可将能量低于 $6.8\,\mathrm{eV}$ 的正电子湮灭时标显著缩短至少一个数级。我们表明，在我们对银河系正电子湮灭的理解中纳入这些相互作用，排除了银河系 ISM 中正电子数量可通过典型周期 $>\mathrm{Myr}$ 的注入事件维持稳态的想法。