首页 >> 消息静态 >> 科研停顿

紫金山地理台等在银心中微子和伽马光子辐射研究方面取得新停顿

  一个由中国迷信院紫金山地理台、日本京都大年夜学、日本理化学研究所、美国加州大年夜学洛杉矶分校等机构科研人员构成的国际协作团队对高能平面千里镜体系(H.E.S.S.)不雅测到的来自银河系中间的能量约为1TeV1012电子伏特)以上的高能伽马光子作出实际解释,并对高能伽马射线千里镜(如切伦科夫千里镜阵列CTA、高海拔宇宙射线探测器LHAASO)和中微子探测器(如南极冰立方中微子地理台IceCube)对银河系内恒星构成区及银心区域的探测作出预言这项任务发表在天体物理杂志(The Astrophysical Journal)(https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab7749 )。 

  H.E.S.S.不雅测到来自银心的能量高于约10TeV的高能伽马光子,其辐射与银心邻近的分子云分布成协,暗示银心邻近能够存在一个PeV1015电子伏特)宇宙射线加快器(PeVatron)。该团队提出假定,认为银心处之前构成的极超新星(Hypernova)是能够的加快器,其迸发能量及喷流速度都远高于浅显超新星,产生的极超新星遗址可以或许加快宇宙射线质子到能量高于1PeV。被加快的高能宇宙射线被注入到中间分子云区域(Central Molecular Zone)及银心区域四周的星系际介质中,在个中传播并与之反响,产生高能伽马光子和中微子。 

  紫金山地理台副研究员贺昊宁等人起首采取流体力学数值模仿结合非线性弥散激波加快模仿了极超新星遗址逾越1000年的演变,并取得其向银河系中间注入的高能宇宙射线的演变能谱;预算了极超新星遗址注入银心区域的高能宇宙射线在银心区域的分散,进而计算了其与银心区域分子云及星系际介质反响产生的伽马射线与中微子辐射强度。这一模型说清楚明了H.E.S.S.不雅测到的能量约为1TeV以上的伽马射线辐射(图1)。将来的高能伽马射线千里镜CTA千里镜南站50小时暴光的不雅便可对这一模型作出限制。今朝高海拔宇宙线不雅测站(LHAASO)的1/2阵列正在运转中,该任务猜想LHAASO完全建成后运转一个月即能够不雅测到来自银心偏向的高能伽马光子或对模型作出限制。 

  协作团队计算了冰立方十年积分后能够不雅测到的来自银心偏向的中微子数量,并猜想了银心偏向的中微子分布模版(图2),可以赞助冰立方更有效地分辨出来自银心的中微子旌旗灯号该任务还预言在约7-20年冰立方探测时间内可以探测到1个高能肇端事宜(HESE),与不雅测符合。今朝,固然冰立方基于6年的不雅测报导了离银心1.2度的一个高能肇端事宜(HESE),但是由于这一个级联型事宜的重建角度不肯定性很大年夜,今朝仍不克不及宣称发清楚明了银心偏向的中微子源。 

1 表示对银心区域环状区域(内径为0.1度,外径为0.3度,中间为Sgr A*)积分后的伽马射线流量与H.E.S.S.千里镜不雅测到的高能光子辐射比较。黑色对应不合的高能宇宙射线注入时间。黑线为总的伽马射线能谱。蓝色数据点为H.E.S.S.千里镜的不雅测数据。蓝虚线为CTA南站50小时暴光时间对应的灵敏度。 

2 银心区域邻近的缪子中微子分布模版,分别对应不合参数。绿色圆圈对应以银心为中间半径为1.8度的区域。

附件下载: