利用 $\gamma$ 射线测定太阳的垂直位置

我们阐明一种通过 $\gamma$ 射线观测估计太阳在银道面上方垂直位置的方法。$\gamma$ 射线波长光子特别适用于银河系几何与运动学研究，因为它们不受星际气体或尘埃消光影响。此处，我们使用 $\mathrm{^{26}Al}$ 在 $1.809\,\mathrm{MeV}$ 的放射性衰变线，对 INTEGRAL 卫星上 SPI 谱仪的数据进行最大似然拟合，作为概念验证研究。我们的简单解析三维辐射率模型沿视线积分，并在已知到银河系中心距离的前提下，作为太阳垂直位置的函数变化。我们发现太阳在银道面上方的垂直位置为 $z_0 = 15 \pm 17\,\mathrm{pc}$，与先前研究一致，其 $z_0$ 落在 $5$ 至 $29\,\mathrm{pc}$ 范围内。尽管当前 MeV 仪器的灵敏度比其它波长望远镜低数个量级，该结果再次揭示了被忽视的软 $\gamma$ 射线望远镜能力。我们进一步研究了若太阳位置设定错误时估计 $\gamma$ 射线辐射垂直范围的潜在偏差，发现真实范围越大，受观测者位置影响越小。对于内（全）银河系指数尺度高度 $150,\mathrm{pc}$（$700\,\mathrm{pc}$）的 $\mathrm{^{26}Al}$，这可能导致高达 $25\,\%$ 的误估。