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ultrahigh-energy gamma-ray sources 无需为 hadronic PeVatrons

高能天体物理现象 2026-03-19 v1 星系天体物理

摘要

ultrahigh-energy gamma rays (Eγ>100TeVE_{\gamma}>100 \, {\rm TeV}) 已从少数天体物理源检测到。由于在此等能量下逆伽马散射的 Klein-Nishina 抑制,有时人们认为这些源必须是 PeV 级质子加速器,因而是长期寻求的银河系 "PeVatrons"。我们挑战这一结论,表明这些源可以简单地通过 leptonic 模型来解释。在此背景下,我们考虑 microquasar SS 433、银河系中心以及 TeV halo,分别展示了这些源从这些源检测到 PeV 级 gamma rays 并不意味着它们是 hadronic cosmic rays 的加速器。我们还指出,SS 433 的测量角度扩展度与我们模型的预测良好一致,优先于该源 gamma-ray 辐射的 leptonic 起源。确定性地识别 PeVatron 需要获得更多信息,例如 combined observation of pion bump 和 synchrotron peak、gamma-ray 辐射与气体的空间相关性,或检测 Eν100TeVE_{\nu} \gtrsim 100 \, {\rm TeV} 的中微子。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.17012,
  title  = {Ultrahigh-Energy Gamma-Ray Sources Need Not Be Hadronic PeVatrons},
  author = {Zachary Curtis-Ginsberg and Dan Hooper and Justin Vandenbroucke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17012},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages, 8 figures