从 MAGIC 对 FSRQ QSO B1420+326 的观测探测光子-轴子样粒子振荡
Probing photon-ALP oscillations from the MAGIC observations of FSRQ QSO B1420+326
AI总结：
本文利用 MAGIC 和 Fermi-LAT 对 FSRQ QSO B1420+326 耀发态的伽马射线观测，研究光子-ALP 振荡并给出耦合常数上限，同时估计了该源的亚 PeV 中微子通量及其对应伽马射线，并探讨了中微子衰变为 ALP 对 LHAASO-KM2A 的可观测性。
摘要：
2020 年初，MAGIC 报告了来自 FSRQ QSO B1420+326 的一次甚高能（VHE）耀发活动。它现在是第四个已知的、观测到 VHE 伽马射线辐射的最遥远耀变体（z=0.682）。在这项工作中，我们研究了光子-轴子样粒子（ALP）振荡对 Fermi-LAT 和 MAGIC 在耀发状态前后测得的伽马射线谱的影响。我们给出了 ALP 参数的 95% 置信水平（C.L.）上限，并得到对光子-ALP 耦合常数的约束 $g_{aγ} < 2\times10^{-11}$ GeV$^{-1}$，对应的 ALP 质量为 $m_{a} \sim 10^{-10}-10^{-9}$ eV。假设 VHE 光子具有强子起源，我们还估计了该源的预期中微子通量，以及类 QSO B1420+326 的 FSRQ 在亚 PeV 能段对弥散中微子通量的贡献。此外，我们研究了光子-ALP 振荡对亚 PeV 中微子对应体 $γ$ 射线的影响。最后，我们考察了一种可行的不可见中微子衰变为 ALP 的情形对伽马射线谱和亚 PeV 能段弥散 $γ$ 射线通量的影响。有趣的是，我们发现对于中微子寿命 $τ_{2}/m_{2} = 10^3$ s eV$^{-1}$ 的选择，$γ$ 射线通量对 LHAASO-KM2A 具有良好的观测灵敏度。
英文摘要：
At the beginning of 2020, MAGIC reported a very-high-energy (VHE) flaring activity from the FSRQ QSO B1420+326. It is now the fourth known most distant blazar (z=0.682) with an observed VHE gamma-ray emission. In this work, we investigate the effect of photon-axionlike particle (ALP) oscillations in the gamma-ray spectra measured by Fermi-LAT and MAGIC around the flaring state. We set 95% C.L. upper limit on the ALP parameters and obtain a constraint on the photon-ALP coupling constant $g_{aγ} < 2\times10^{-11}$ GeV$^{-1}$ for ALP masses $m_{a} \sim 10^{-10}-10^{-9}$ eV. Assuming the hadronic origin of VHE photons, we also estimate the expected neutrino flux from this source and the contribution to diffuse neutrino flux from QSO B1420+326-like FSRQs at sub-PeV energies. Furthermore, we study the implications of photon-ALP oscillations on the counterpart $γ$-rays of the sub-PeV neutrinos. Finally, we investigate a viable scenario of invisible neutrino decay to ALPs on the gamma-ray spectra and diffuse $γ$-ray flux at sub-PeV energies. Interestingly, we find that for the choice of neutrino lifetime $τ_{2}/m_{2} = 10^3$ s eV$^{-1}$, the $γ$-ray flux has a good observational sensitivity towards LHAASO-KM2A.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
