On the e$^+$e$^-$ excesses and the knee of the cosmic ray spectra -- hints of cosmic rays acceleration at young supernova remnants
超新星遗迹长期以来一直被认为是银河系宇宙射线的来源,最高可达千万亿电子伏特,但仍缺乏令人信服的证据。在这项工作中,我们探讨了宇宙线谱的微妙特征,如宇宙线谱的膝关节和电子/正电子通量的过度最近观察到的ATIC,H.E.S.S.,费米-拉特和帕梅拉。数值计算表明,在类似于年轻超新星遗迹的环境中,高能宇宙射线与背景光子相互作用产生$^+$-$^-$对的情况下,可以很好地再现宇宙射线谱的这些特征.这样一个连贯的解释的成功反过来又证明了至少有一部分宇宙射线可能在年轻的超新星遗迹中被加速。
2009-06-17 astro-ph.HE hep-ph
High-energy antiprotons from old supernova remnants
最近提出的一个模型(arXiv:0903.2794)解释了PAMELA卫星测量的正电子部分能量的上升,即在老化的超新星遗迹中正电子的强子产生和加速。在这里,我们提出了一个由相同的机制产生的反质子通量的初步计算。虽然该模型与目前的数据是一致的,但在高能量下,反质子与质子的比例预计会上升,这与正电子分数的其他天体物理学解释(如质子星)有着显著的区别。我们简要讨论了通过反物质搜索暗物质的重要意义。
2009-09-30 astro-ph.HE
Supernova Remnant-Cosmic Ray connection: a modern view
宇宙线(CR)物理学已经进入了一个新的时代,由来自直接探测(特别是AMS-02和PAMELA)和伽马射线观测(费米-LAT)的高精度测量驱动。在这篇综述中,我们将注意力集中在这些数据如何影响对CRs起源的超新星遗迹范式的理解上。特别是,我们讨论了在该领域的进展有关的三个主要阶段的CR生活:加速过程中,逃离的来源和整个银河系的传播。我们展示了新的数据如何揭示一种比以前认为的更丰富的现象学,甚至可以挑战目前对CR起源的理解。
2017-06-26 astro-ph.HE
Cosmic ray positrons from a local, middle-aged supernova remnant
我们认为,在ATIC-2,费米LAT,PAMELA,HESS和最近在精密AMS-02实验中观察到的宇宙线正电子过剩可以归因于本地,中年超新星遗迹(SNR)的生产。利用我们的宇宙线加速模型对SNR的预测,我们估计导致观测到的正电子过剩的SNR位于距离太阳250到320 pc之间,年龄为170-380 kyear。最有可能的来源是SNR,它产生了着名的Geminga脉冲星,但不再可见。其他竞争者也在讨论中。
2013-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic rays of leptons from Pulsars and Supernova Remnants
PAMELA和FERMI实验的最新结果证实了改进银河系电子和正电子产生和传播理论模型的必要性。对于在能量大于10 GeV时观察到的正电子过剩,以及在电子和正电子的总通量中大约1 TeV的一些特征,有许多可能的解释。超新星是有可能解释这些观测结果的天体物理学对象。本文对轻子宇宙射线的天体物理来源进行了新的研究,并对这些异常现象的天体物理来源进行了可能和可能的解释。
2010-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Antiprotons Produced in Supernova Remnants
本文根据超新星遗迹中反质子宇宙线产生的非线性动力学模型,计算了反质子宇宙线分量的能谱。该模型考虑了星际介质中已存在的反质子的再加速以及加速质子与气体核核碰撞产生反质子以及随后的SNR激波加速。结果表明,SNRs中的反质子生产产生相当大的影响,在其所得的能谱,使其基本上平坦的10 GeV以上,使在TeV能量的频谱增加了五倍。计算得到的反质子能谱与PAMELA数据吻合较好,对应的能量低于100 GeV。作为一致性检查,我们还计算了在同一模型中的次级核的能谱,并表明测得的硼碳比是一致的显着的SNR贡献。
2014-07-16 astro-ph.HE
Escape of Secondary Cosmic-Ray Positrons Produced in a Supernova Remnant
讨论了超新星遗迹激波中强子相互作用产生的次级粒子,特别是正电子的加速和逃逸。在冲击加速过程中,质子会与周围的气体相互作用,产生带电的次级粒子,这些次级粒子也会在SNR中加速,并以宇宙射线(CR)的形式注入星际介质。一些先前的研究表明,在SNR冲击产生的正电子谱比初级质子谱更硬,并提出PAMELA观察到的正电子过剩可以用这个过程来解释。根据能量依赖的CR逃逸唯象模型,计算了CR质子和次级CR正电子从SNR逃逸到星际介质的能谱。我们表明,与先前提出的结果相反,在SNR中产生的次级CR粒子的观测光谱将比初级CR粒子的光谱更软,这意味着该模型不能再现正电子分数的上升。
2012-10-31 astro-ph.HE
Constraining the origin of the rising cosmic ray positron fraction with the boron-to-carbon ratio
根据PAMELA和AMS的测量,宇宙射线正电子分数在10 GeV以上的快速上升,表明附近存在高能正电子的主要来源,如电子束或湮灭/衰变的暗物质。相比之下,通过宇宙射线在星际介质中碰撞产生的次级正电子的光谱预计会随着能量的迅速下降,因此无法解释观测到的上升。然而,有人提出,次级正电子可以产生,然后在附近的超新星遗迹中加速,这可能解释了观测到的上升,而不需要初级正电子源。然而,如果次级正电子在这样的冲击中被加速,其他次级宇宙射线物质(如硼核和反质子)也将被加速,导致硼与碳和反质子与质子的比率上升。然而,PAMELA和AMS合作测量的硼碳比没有显示出这种上升的迹象。有了这些新的数据,我们重新审视了上升正电子分数的二次加速方案。假设相同的超新星遗迹同时加速了轻核(质子、氦)和较重的宇宙射线物质,我们发现,在观测到的正电子分数的上升中,不超过25%是由这种机制引起的(在95%的置信水平上)
2014-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Spectra of Cosmic Ray Protons and Helium Produced in Supernova Remnants
在ATIC-2(高级薄电离量热计)、CREAM(宇宙射线能量学和质量)和PAMELA(反物质探测和轻核天体物理学有效载荷)实验中获得的数据表明,膝盖以下几倍于$10^{6}$ GeV的宇宙射线的元素星际光谱不是简单的幂律,但它们在磁刚度高于约240 GV时经历硬化。另一个基本特征是质子和氦能谱之间的差异,使得He/p比在从$10^{2}$到$10^{4}$ GV的能量范围内增加超过50%。我们认为超新星遗迹(SNR)中扩散激波加速的非线性性质所导致的粒子谱硬化是观测到的谱硬化的一个可能原因。氦质子比随能量的增加可以解释为宇宙线加速的结果,在信噪比的正向和反向冲击。被反向冲击加速的粒子的贡献使得产生的整个宇宙射线谱的重叠更加明显。计算了在SNR中加速并释放到星际介质中的质子和氦核的能谱。导出的稳态星际光谱与观测结果相当吻合。
2012-12-03 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Geminga Supernova Remnant
Geminga最初是由SAS-2伽马射线卫星观测站和COS-B X射线卫星观测站作为伽马射线点源探测到的。随后的观测发现,Geminga是一颗被严重遮蔽的无线电宁静脉冲星,与附近(250 pc)的Sedov晚期(30万年)超新星遗迹有关。Geminga脉冲星是费米伽马射线卫星(Fermi-LAT)上的大面积望远镜探测到的第二亮源,并且经常被PAMELA,Fermi-LAT和AMS-2报道为宇宙射线正电子异常过剩的来源。它被一个紧凑的X射线脉冲星风星云包围。切伦科夫水天文台米拉格罗的10 TeV以上的观测也揭示了盖明加周围有一个扩散的伽马射线晕,延伸了几个平方度。自2007年以来,VERITAS IACT天文台对Geminga和周围的晕区进行了观测。然而,VERITAS数据中源检测的标准方法对角度扩展源(>0.5度)的灵敏度不足,无法揭示Milagro检测尺度上的源。在这次演讲中,我们描述了两种方法正在开发的角扩展非常高的能量伽玛射线辐射周围的Geminga脉冲星搜索。
2015-09-14 astro-ph.HE
Origin of Radially Aligned Magnetic Fields in Young Supernova Remnants
偏振同步辐射的射电观测表明,在一些年轻的超新星遗迹中,下游的磁场是径向的。本文利用三维磁流体动力学模拟方法研究了由Richtmyer-Meshkov不稳定性驱动的湍流超新星遗迹的磁场分布,即脉动激波的影响。我们发现,诱导的湍流具有径向偏置的各向异性的速度色散,导致选择性放大的径向分量的磁场。激波与上游密度涨落的相互作用导致了Richtmyer-Meshkov不稳定性。未来的高分辨率偏振观测可以区分以下几种可能的上游密度波动:(i)由ISM中所谓的大幂律天空中的大尺度湍流级联引起的不均匀性,(ii)由宇宙线修正激波中的德鲁里不稳定性产生的结构,以及(iii)由宇宙线流动不稳定性的非线性反馈引起的波动。
2013-07-10 astro-ph.HE
A Dynamical Model for the Evolution of a Pulsar Wind Nebula inside a Non-Radiative Supernova Remnant
超新星遗迹中的脉冲星风星云提供了一个独特的视角,可以深入了解中心中子星的性质,由其旋转能量损失提供动力的相对论风,其前身超新星以及周围环境。在本文中,我们提出了一个新的半解析模型,这样一个脉冲星风星云的演化耦合的动力学和辐射演化的脉冲星风星云,跟踪整个生命周期的超新星遗迹产生的祖先爆炸的脉冲星风星云的演化,并预测在此期间的脉冲星风星云的动力学和辐射特性。我们还讨论了这些参数的一组特定的预期的演变,并显示它再现了许多令人费解的功能,已知的年轻和年老的脉冲星风星云。该模型还预测了其演变的不同阶段的光谱特征,可通过新的无线电和伽马射线观测设施探测到。最后,这个模型的影响,以确定脉冲星风星云可以解释最近的测量宇宙射线正电子分数的PAMELA和宇宙射线轻子谱的ATIC和HESS。
2009-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hydrodynamic modelling of ejecta shrapnel in the Vela supernova remnant
许多超新星遗迹(SNRs)的特征是一个棘手的喷出物结构。船帆座SNR是残骸的一个很好的例子,其中分离的喷射物团块像发射X射线的子弹一样可见,已经被非常详细地观察和研究过。我们的目标是模拟船帆座SNR的喷出物弹片的演变,调查其初始参数(位置和密度)的作用,并解决热传导和辐射损失的影响。我们进行了一组2-D流体动力学模拟描述的喷出物配置文件中的密度不均匀性的演变。我们探索了不同的初始设置。我们发现,弹片的最终位置是非常敏感的初始位置在喷出物中,而对初始密度对比度的依赖性较弱。我们的模型还表明,适度过密的结可以重现船帆座SNR中观察到的分离功能。有效的热传导通过确定喷出物结与周围介质的有效混合并在团块中形成特征性细长形态来产生可检测的效果。
2013-01-14 astro-ph.HE
Proton-Helium Spectral Anomaly as a Signature of Cosmic Ray Accelerator
超新星遗迹(SNR)中宇宙射线(CR)加速的证据必须依赖于加速理论与观测的完全一致性;直接证据是不可能的,因为CR粒子的轨道混乱。PAMELA轨道望远镜发现氦和质子CR光谱之间的偏差被认为与理论不符,因为后者没有区分超相对论刚性的元素。通过考虑初始(注射)阶段的扩散冲击加速度(DSA),其中元素的相似性不适用,我们证明了光谱差异,事实上,一个独特的签名的DSA。无碰撞等离子体SNR冲击注入更多的He 2+相对于质子时,他们更强,因此产生更硬的氦光谱。注入偏置是由于由更丰富的质子驱动的阿尔芬波,因此由于较大的回旋半径,He 2+离子更难被这些波捕获。通过拟合的p/He比的PAMELA数据,我们支持DSA的情况下,解决百年之谜的CR起源。
2012-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Cosmic Ray Lepton Puzzle
PAMELA、ATIC、Fermi和HESS最近对宇宙线电子和正电子的测量揭示了GeV-TeV范围内有趣的过剩和特征。人们提出了许多可能的解释,援引一个或多个附近的主要来源,如超新星和超新星遗迹,或暗物质。基于在巴黎的TANGO的输出-测试天体粒子与新的GeV/TeV观测的正电子和electRons:确定来源-在巴黎举行的研讨会于2009年5月,我们在这里回顾最新的实验结果,我们讨论了许多理论解释的优点和缺点,提出了迄今为止。
2010-01-29 astro-ph.HE
Cosmic-ray spectral anomaly at GeV-TeV energies as due to re-acceleration by weak shocks in the Galaxy
最近的宇宙射线测量的ATIC,CREAM和PAMELA实验发现了一个明显的硬化的能谱在TeV的能量。虽然硬化的起源还不清楚,但可能的解释包括宇宙射线源光谱的硬化,银河系中宇宙射线传播特性的变化以及附近源的影响。在这篇文章中,我们提出光谱异常可能是银河系中弱激波对宇宙射线的再加速效应。宇宙射线在被强烈的超新星残余激波加速后,在银河系中进行扩散传播。在传播过程中,宇宙射线可能会再次遇到膨胀的超新星遗迹冲击波,并被重新加速。由于老超新星遗迹的体积较大,遇到老超新星遗迹的概率预计会比年轻超新星遗迹大,预计再加速主要是由较弱的冲击产生的。由于较弱的冲击产生较软的粒子谱,因此产生的再加速分量将具有比强冲击产生的初始宇宙射线源谱更陡的谱。对于一组合理的模型参数,它示出,这种再加速组件可以占主导地位的GeV的能量区域,而非再加速组件占主导地位,在更高的能量,解释所观察到的GeV-TeV的光谱异常。
2013-08-06 astro-ph.HE
Anisotropies in GeV-TeV cosmic ray electrons and positrons
高能宇宙射线电子和正电子探测我们银河系的局部性质。事实上,电磁能量损失将GeV-TeV电子和正电子的典型传播尺度限制在几kpc。在扩散模型中,附近的和占主导地位的源可能会产生一个可观察到的偶极各向异性的宇宙线通量。我们提出了一个详细的研究的作用,从附近的源的各向异性的解释所观察到的GeV-TeV宇宙线的电子和正电子通量。我们计算预测的各向异性从已知的天体物理来源的超新星遗迹和脉冲星风星云的ATNF目录。我们的结果与Fermi-LAT、AMS-02和PAMELA实验的各向异性上限进行了比较.
2017-01-05 astro-ph.HE
The Origin of the Iron-Rich Knot in Tycho's Supernova Remnant
超新星遗迹(SNRs)的X射线观测使我们能够研究喷出物的化学不均匀性,为超新星爆炸中的核合成提供独特的见解。在这里,我们提出了详细的成像和光谱研究的“铁结”位于沿Ia型SNR第谷(SN 1572)东部边缘使用朱雀和钱德拉长曝光数据。令人惊讶的是,这个结的朱雀光谱显示没有来自Cr,Mn或Ni的发射,这对于这个SNR中的富铁区域是不寻常的。在Ia型超新星的正则延迟爆轰模型框架内,只有在峰值温度为(5.3-5.7)× 10 ^9 K和中子过剩量< 2.0 × 10^-3时,才能观测到质量比M_Cr/M_Fe < 0.023、M_Mn/M_Fe < 0.012和M_Ni/M_Fe < 0.029(置信度为90%)。这些限制排除了铁结起源于一颗质量为100亿克拉塞卡的白矮星的深而致密的核心,并且支持不完全的硅燃烧或富含阿尔法的冻结状态,可能接近它们的边界。一个爆炸性的他燃烧制度是一个可能的替代方案,虽然这一假设是在冲突的主要属性,这SNR。
2016-11-18 astro-ph.HE
X-Ray and Gamma-Ray Emission from Middle-aged Supernova Remnants in Cavities. I. Spherical Symmetry
我们提出了分析和数值研究模型的超新星遗迹(SNR)爆炸波扩展到均匀的介质和相互作用的一个更密集的空腔壁,在一个空间维度。我们预测的非热辐射从这样的冲击波:在无线电和X射线能量的同步辐射,和韧致辐射,逆康普顿发射(从宇宙微波背景种子光子,ICCMB),并从$π^0$介子衰变产生的加速离子和热气体之间的非弹性碰撞,在GeV和TeV的能量。加速粒子谱被假定为幂律,在能量受限于剩余年龄或(对于电子,如果更低)辐射损失的情况下具有指数截止。我们比较的结果与同质(“一区”)模型。这种模型给出了均匀介质的1-D结果的公平表示,但腔壁相互作用产生的影响,单区模型是不够的。我们研究了SNR形态和发射随时间的时间演化。ICCMB和$π^0$衰变发射之间存在很强的形态差异,在某些阶段,前者可以主导TeV发射,后者可以主导GeV发射,导致形态的强烈能量依赖性。综合伽马射线谱显示明显的幂律斜率随时间变化,但不表明一个单一的粒子群体的能量分布。随着GeV和TeV能量观测能力的提高,SNR的空间不均匀性将需要考虑。
2017-01-19 astro-ph.HE
A Possible Gamma-Ray Enhancement Event in Tycho's Supernova Remnant
我们报告了从第谷超新星遗迹(SNR)中检测到的可能的$γ$射线增强事件,这是1572年发生的Ia型超新星爆炸的结果。该事件持续了1.5年,主要在4- 100 GeV能量范围内表现出3.6倍的通量增加,并伴随着两个478,GeV光子。一些年轻的SNR(包括第谷的SNR)以前被发现在一年或几年的时间尺度上显示出特殊的X射线结构,通量变化,这种事件在$γ$射线能量是第一次看到。这一事件长达一年的时间尺度表明了一个同步辐射过程,但硬$γ$射线的发射需要极端的条件,要么是电子的超高能量高达$\sim$ 10 PeV(远高于宇宙射线的“膝盖”能量),要么是SNR中磁场的高度不均匀性。第谷SNR中的这一事件很可能类似于蟹状星云中观测到的$γ$射线耀斑,它们都需要同步加速器过程,而类似的磁流体动力学过程,如磁重联,也会在SNR中起作用,将粒子加速到超相对论能量。如果得到证实,这一事件有助于揭示年轻SNR中可能发生的物理过程更复杂的一面。
2022-03-31 astro-ph.HE
$e^\pm$ Excesses in the Cosmic Ray Spectrum and Possible Interpretations
ATIC、PPB-BETS、FERMI-LAT和HESS收集的数据均表明,在$\sim$ 100 GeV以上的宇宙线能谱中存在电子/正电子过剩,尽管不同的仪器团队对详细的谱形并不一致。PAMELA还报告了一个明显的过剩特征,即在几个GeV以上的正电子部分,但反质子没有过剩。在这里,我们回顾了这个有趣的观测特征的观测状态和理论模型。我们特别注意在文献中提出的各种物理解释,包括修改后的超新星遗迹模型的$e^\pm$背景,新的天体物理来源,和新的物理(暗物质模型)。我们认为,虽然大多数模型可以解释数据的情况下,与目前的观测约束的暗物质的解释,特别是那些调用湮灭,需要更多的异国情调的假设比一些天体物理学的解释。未来的观测可能会提出一些“确凿”的观测测试,以区分不同的模型,并确定对这一现象的正确解释。
2010-08-27 astro-ph.HE hep-ph
The origin of the positron excess in cosmic rays
我们表明,PAMELA实验在10和100 GeV之间的区域测量的正电子过剩很可能是银河系宇宙射线起源的标准方案的自然结果。“过剩”的产生是因为源内部强子相互作用的次级产物产生了正电子,但导致正电子通量自然解释的关键物理因素是,次级产物发生在宇宙射线被加速的同一区域。因此,次级正电子(和电子)参与加速过程,并有一个非常平坦的光谱,这是负责,在银河系中传播后,观察到的正电子“过剩”。这种效应是不可避免的,尽管其强度取决于超新星遗迹演化后期的环境参数值。
2009-05-10 astro-ph.HE
Probing the ATIC peak in the cosmic-ray electron spectrum with H.E.S.S
ATIC实验在300 ~ 800 GeV之间测量到宇宙射线电子谱的过剩,再加上PAMELA探测到正电子分数上升到100 GeV,激发了许多关于暗物质的解释;其他解释假设附近有一个电子源,如脉冲星或超新星遗迹。本文介绍了用H.E.S.S.从340 GeV开始。而H.E.S.S.在统计和系统误差范围内与ATIC数据一致,H.E.S.S.数据排除了ATIC解释所建议的电子光谱中的明显峰。H.E.S.S.数据遵循幂律谱,谱指数为3.0 ± 0.1(统计)。+- 0.3(系统),其在大约1 TeV处变陡。
2010-01-20 astro-ph.HE
Simulation to a Newborn Supernova Remnant from a Low-mass Iron Core Star
University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
通过1D/2D/3D模拟,研究中子星风和放射性衰变加热对9.6太阳质量零金属度前身星爆炸后遗迹演化的影响,发现衰变加热形成低密度气泡、抑制反向激波,并导致喷流形态不对称,投影形态和速度依赖视角。
2026-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Positrons from pulsar winds
脉冲星,或者更一般的旋转动力中子星,是银河系中反物质的绝佳工厂,以电子和正电子对的形式存在。电子最初是通过强烈的旋转感应电场从恒星表面提取出来的,后来通过电磁级联转化为电子-正电子对。对脉冲星风星云(PWNe)的观测表明,脉冲星磁层中的级联必须确保$10^{4}-10^{5}$量级的对多重性。这些电子对最终成为脉冲星发出的相对论性磁化风的一部分。风的速度从其高度相对论性的整体运动减慢,在一个终止激波,这是由于它与周围的祖先超新星喷出物的相互作用而产生的反向激波。在(相对论性的)终止激波处,作为耗散过程的一部分,粒子对发生加速,这样冷风就转化为相对论性非热粒子的等离子体,加上一个潜在的热分量,然而这从未被观察到。只要脉冲星风嵌入超新星遗迹中,这些对就被迫喷出气泡,并通过辐射(由于膨胀)和辐射(由于磁场和辐射场)损失能量。我们在这里讨论的观测约束的能量和数量的内容,这样的对,并讨论的情况下,可能允许对逃逸的星际介质,并可能有助于最近已被发现的PAMELA卫星的正电子过剩。特别注意的是致力于脉冲星弓激波星云的情况下。在这些天体中产生的电子对可能被有效地带出超新星遗迹并释放到星际介质中。因此,弓形激波脉冲星风星云可能是银河系中正电子过剩的主要贡献者。
2010-07-27 astro-ph.HE
Astrophysical origins of TeV features in the cosmic-ray lepton spectrum
School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本研究在统一传播框架下,结合GALPROP模型与格林函数方法,探讨邻近脉冲星等天体物理源对宇宙射线轻子能谱TeV结构的贡献,为区分其与暗物质等奇特解释提供诊断依据。
2026-08-11 astro-ph.HE
The Contribution of Millisecond Pulsars to the Galactic Cosmic-Ray Lepton Spectrum
脉冲星被认为是相对论性电子和正电子的来源。费米大面积望远镜探测到的伽马射线毫秒脉冲星的丰富性,加上它们的光变曲线特征,意味着在它们的磁层中有丰富的对产生,促使我们研究这个古老的脉冲星人口作为银河系电子和正电子的来源,以及它们对增强宇宙射线正电子通量的贡献。我们使用人口合成代码来预测源属性(数量,位置和功率)的当今银河系毫秒星系,考虑到最新的费米和无线电观测校准模型输出。接下来,我们模拟对级联光谱,从这些双极使用一个模型,调用偏移偶极磁场。我们假设从脉冲星环境的对自由逃逸。然后,我们计算了在地球上传输的电子和正电子的累积光谱,它们在银河系中传播时的扩散和能量损失。我们的研究结果表明,预测的粒子通量增加非零偏移的磁极帽。将我们预测的光谱和正电子分数与AMS-02、PAMELA和Fermi的测量结果进行比较,我们发现毫秒级中微子在几十GeV的能量范围内贡献很小,之后轻子光谱分量就截止了。因此,正电子分数仅略微增强10 GeV以上相对于背景通量模型。这意味着其他来源,如年轻的,附近的恒星和超新星遗迹,应该在天体物理学场景中贡献额外的初级正电子。
2015-02-02 astro-ph.HE
Testing universality of cosmic-ray acceleration with proton/helium data from AMS and Voyager-1
AMS实验最近测量了GeV-TeV能区宇宙射线中的质子和氦能谱。发现这两个光谱在$R = pc/Z >\,$ 200 GV的刚度下逐渐硬化,而发现p/He比稳定地下降为$p/He\sim\,R^{-0.08}$。p/He的降低通常被解释为粒子依赖的加速,这与DSA机制的普遍性质相反。另一种不同的解释是,p-He异常反映了两种成分之间的通量转换:一种是由富氢超新星遗迹提供的具有软加速谱的亚TeV通量成分(L),另一种是由较年轻的源注入的具有放大磁场和硬谱的多TeV成分(G)。在这种情况下,粒子加速的普遍性没有被违反,因为这两个源提供成分盲注入光谱。目前的工作旨在测试这个模型使用低能量CR通量,预计将L-占主导地位。然而,在$E\sim\,$ 0.5-10 GeV,通量的能量损失和太阳调制的影响,需要一个适当的建模。为了设置L源的属性,我使用了旅行者1号在星际空间收集的数据。为了将我的计算与AMS数据进行比较,我使用中子监测器测量进行了力场调制参数的确定。我将证明AMS和旅行者1号最近报告的$p-He$数据与这种情况的预测非常一致,支持CR是由通用的,成分盲加速器注入银河系的假设。然而,在能量低于$\sim\,$ 0.5 GeV/n时,该模型被发现低估了PAMELA从2006年到2010年收集的数据。发现这种差异随着太阳活动的增加而增加,反映了力场近似的预期崩溃。
2018-07-27 astro-ph.HE