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UHECR团簇:本地片中星系的最轻核素

高能天体物理现象 2024-08-15 v1 星系天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

超高能宇宙射线(UHECR)难题在聚类、各向异性、不对称性、偏折和能量依赖的成分变化等若干基本结果的提示下进行综述。我们展示了来自最近邻AGN或恒星爆发源、位于数Mpc本地片内的最轻UHECR核素如何最好地解释数十EeV能量处观测到的热点聚类。在可能的本地河外候选源中,我们推导出极少数银河系源的主要贡献。这些源位于本地片平面内、距离数Mpc处,以数十EeV能量喷射UHECR。UHECR也在数EeV的较低能量处辐射,部分通过LMC以及可能的若干更近的银河系源为Auger偶极提供贡献。对于最近的最高能量UHECR事件,若为核子,则可基于UHE ZeV中微子在低质量遗迹中微子上的散射来解释。这种散射能够通过Z玻色子共振,将超出GZK界限的最遥远宇宙源与该神秘的UHECR事件关联起来。否则,若由最重成分构成的这些极端事件,可能源自最重核素的最大偏折轨迹或来自邻近源,甚至银河系源。总之,当前本地片中最轻到最重核素的UHECR模型能够成功将UHECR聚类与最近邻星系和AGN关联起来。重UHECR可通过从本地片的广泛偏折或过去银河系、伽马射线暴或软伽马射线重复暴的爆炸性喷射而辐射。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.07172,
  title  = {UHECR Clustering: Lightest Nuclei from Local Sheet Galaxies},
  author = {Daniele Fargion and Pier Giorgio De Sanctis Lucentini and Maxim Yu. Khlopov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.07172},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages. 10 figures, Universe Journal, https://doi.org/10.3390/universe10080323