来自发射中微子的潮汐瓦解事件的超高能宇宙线
高能天体物理现象
2025-07-15 v3
摘要
鉴于近期中微子与潮汐瓦解事件(TDE)的关联,我们重新审视了 TDE 中超高能宇宙线(UHECR)的产生。我们使用一个各向同性发射的源-传播模型,该模型此前被发展用于描述 AT2019dsg、AT2019fdr 和 AT2019aalc 中的中微子产生。这些 TDE 在红外波段具有强烈的尘埃回声,这可能与中微子产生相关。中微子源于宇宙线在红外光子上散射的机制意味着存在超高能范围内的宇宙线,从而表明其与观测到的 UHECR 之间存在自然联系。我们将这三次 TDE 关联外推至一个发射中微子与 UHECR 的 TDE 群体,并假设这些 TDE 为 UHECR 提供能量。随后,我们推断出描述 UHECR 数据所需的源组成、群体参数和局地率。我们发现,UHECR 数据指向轻到中等重注入同位素的混合,例如可能存在于氧-氖-镁白矮星中,并指向具有不同特征的至少两组 TDE 的贡献,其中以 AT2019aalc 型事件为主导。然而,所需的局地 TDE 率为 ,更倾向于主序星的瓦解。我们提出了一种重核加速效率增强的机制,可能解决这一差异。预测的弥散中微子通量表明存在一个天体物理中微子源群体,可被未来的射电中微子探测实验观测到。推导出的源参数与从单次中微子观测中预期的一致。
引用
@article{arxiv.2410.19047,
title = {Ultra-High-Energy Cosmic Rays from Neutrino-Emitting Tidal Disruption Events},
author = {Pavlo Plotko and Walter Winter and Cecilia Lunardini and Chengchao Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19047},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in ApJ; 28 pages, 12 figures