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年轻中子星风中的超高能宇宙射线

天体物理学 2009-10-31 v2

摘要

长期以来认为最高能量的宇宙射线起源于遥远河外天体的观点,受到观测结果的挑战——能量高于 1020\sim 10^{20} eV 的事件并未表现出宇宙微波背景上光生π介子过程所预期的能量截断。我们提出,这些出乎意料的超高能事件是由于铁核通过相对论性磁流体动力学(MHD)风从年轻强磁场中子星中被加速而产生的。我们发现,初始自转周期短于 4(BS/1013G)1/2\sim 4 (B_S/10^{13}{\rm G})^{1/2} ms 的中子星(其中 BSB_S 为表面磁场)可以将铁宇宙射线加速至高于 1020\sim 10^{20} eV。这些离子可以穿过产生中子星的超新星遗迹而不遭受显著的散裂反应。对于银河系磁场的合理模型,铁离子的轨迹弯曲程度足以与观测到的最高能量事件的到达方向一致。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9912240,
  title  = {Ultra-High Energy Cosmic Rays from Young Neutron Star Winds},
  author = {P. Blasi and R. I. Epstein and A. V. Olinto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9912240},
  year   = {2009}
}

备注

11 pages, 1 figure, replaced with revised version, some references added