来自 Geminga 的电子与正电子双区扩散模型解释正电子反常

HAWC 近期对 Geminga 和 Monogem 周围甚高能 $\gamma$ 射线晕的观测表明宇宙射线扩散非常缓慢，这导致这两颗脉冲星对本地通量的正电子贡献极小。这使得 PAMELA 和 AMS-02 观测到的宇宙正电子超出反常常更令人困惑。然而，从硼碳比数据可以推断银河系中的平均扩散系数应大得多。本工作中我们提出一种双区扩散模型：扩散仅在源周围的小区域内缓慢，区域外传播如常迅速。我们发现此种情形可自然解释正电子超出数据，其参数甚至比传统单区扩散模型更为合理。原因在于 Geminga 的寿命（$\sim 300$ kyr）内，电子/正电子以快速扩散传播得太远，导致本地通量低。双区模型中的慢扩散区有助于长时间约束电子/正电子，从而增强本地通量。因此在 HAWC 观测约束下，脉冲星仍是宇宙射线正电子超出的可能起源。