费米气泡作为超新星遗迹的放大版本
高能天体物理现象
2015-06-17 v1 星系天体物理
摘要
在本研究中，我们将费米气泡视为超新星遗迹 (SNRs) 的放大版本。这些气泡是由银河系中心 (GC) 的超大质量黑洞 (SMBH) 活动或星暴产生的。宇宙线 (CRs) 在气泡的前向激波处被加速，就像在 SNRs 中一样，这意味着我们无法仅凭 CRs 的辐射来判断气泡是由 SMBH 还是星暴产生的。我们通过求解扩散 - 对流方程来追踪 CR 分布的演化，并考虑了 CR Streaming 导致的扩散系数减小。在该模型中，伽马射线是通过 CR 质子与银河系晕中气体之间的强子相互作用产生的。在 GeV 波段，我们可以很好地重现观测到的伽马射线表面亮度的平坦分布，因为激波后方残留了一定量的气体。由于激波后方的高气体密度以及该处扩散系数的减小，气泡的边缘相当锐利。后者也有助于气泡的硬伽马射线能谱。我们发现激波处的 CR 加速在气泡较小时就已经开始，且 GC 处的能量注入时标远小于气泡的年龄。我们预测，如果 CRs 被加速到 TeV 能区，表观气泡尺寸在 TeV 波段应该更大，这可用来区分我们的强子模型与其他轻子模型。我们还给出了中微子通量。
引用
@article{arxiv.1308.5228,
title = {The Fermi Bubbles as a Scaled-up Version of Supernova Remnants},
author = {Yutaka Fujita and Yutaka Ohira and Ryo Yamazaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.5228},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ Letters