月球的伽马射线反照率

我们使用GEANT4蒙特卡洛框架计算了由宇宙线原子核与月岩相互作用产生的月球伽马射线反照率。我们计算的反照率谱与EGRET数据相符。我们表明，来自月球的伽马射线谱非常陡峭，有效截止能量约为3-4 GeV（月球盘内部区域为600 MeV），并展示了一条可能在天体物理学中独一无二的、位于67.5 MeV的窄π介子衰变线。与其他天体物理源不同，月球的反照率谱，包括其绝对归一化，已被很好地理解；这使其成为伽马射线望远镜的一个有用的“标准烛光”。陡峭的反照率谱也为伽马射线望远镜（例如即将发射的伽马射线大面积空间望远镜）的能量定标提供了独特的机会。由于反照率通量取决于随太阳周期变化的入射宇宙线谱，因此可以利用反照率伽马射线通量来监测宇宙线谱。通过反物质-物质探索与轻核天体物理载荷对宇宙线质子和氦谱的同步测量，以及GLAST大面积望远镜对反照率伽马射线的观测，可以用来检验模型预测，并使LAT能够在PAMELA寿命结束后继续监测地球附近的宇宙线谱。