超高能伽马射线天文学
高能天体物理现象
2023-10-04 v1 高能物理 - 实验
高能物理 - 唯象学
摘要
超高能（UHE，>0.1 PeV）γ射线天文学正迅速发展为γ射线天文学中一个不断扩展的分支，其标志是令人惊讶地发现了12个PeVatron以及探测到少数高于1 PeV的光子。几乎所有在TeV波段有辐射的已知天体类型也都被发现发射UHE光子。由于宇宙中红外背景与宇宙微波背景的吸收，UHE γ射线在银河系内具有明确的定义良好的视界。过去30年来，传统的宇宙线（CR）探测技术使得UHE γ射线的探测成为可能，并开启了最后的观测窗口。对于轻子源，UHE辐射处于深度Klein-Nishina regime，受到极大抑制。因此UHE γ射线探测将有助于定位并鉴别强子辐射源，追踪围绕能谱膝区宇宙线起源的历史性探索。蟹状星云再次成为关注焦点，其被测得在1 PeV以上有光子发射。在缺乏强子过程的情况下，这可能表明存在一个极端的e⁺/e⁻加速器。利用宇宙线广延空气簇射探测技术拓宽了源观测的视场，使得测量源周围UHE辐射成为可能。这些观测可探测粒子在加速器内外以及随后注入/逃逸到星际介质中的传播过程。
引用
@article{arxiv.2310.01744,
title = {Ultra-High-Energy Gamma-Ray Astronomy},
author = {Zhen Cao and Songzhan Chen and Ruoyu Liu and Ruizhi Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01744},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 6 figures, to appear in Annual Review of Nuclear and Particle Science