银河系中心：一个 PeV 宇宙线加速工厂
高能天体物理现象
2017-04-12 v2
摘要
来自银河系中心（GC）的多 TeV 射线在数十 TeV 处出现截断，而弥漫辐射并无此截断，这被 HESS 实验视为 PeV 质子加速的迹象。理解这一不一致性并研究 PeV 宇宙线加速能够解释看似矛盾的点源与弥漫 射线能谱的可能性十分重要。本工作中，我们提出宇宙线在 GC 中被加速至 PeV。宇宙线与分子云之间的相互作用导致了当今点源和弥漫源两者的多 TeV 射线辐射。受团块结构的小体积填充因子（VFF）增强， 射线的吸收导致了 GC 产生的谱在数十 TeV 处出现陡峭截断。远离银心时，VFF 增大且吸收增强变得可忽略。结果，在此自洽图像下，点源与弥漫源的 射线辐射能谱均得以成功重现。此外，点源预期在 100 TeV 处有一个“幸存尾”，可被未来项目 CTA 和 LHAASO 观测到。中微子同时在质子-质子（PP）碰撞中产生。根据我们的计算，经过 5-10 年观测，KM3Net 实验将能够探测到该 PeV 源。
引用
@article{arxiv.1604.08301,
title = {The Galactic Center: A PeV Cosmic Ray Acceleration Factory},
author = {Yi-Qing Guo and Zhen Tian and Zhen Wang and Hai-Jin Li and Tian-Lu Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08301},
year = {2017}
}