Аннигиляция позитронов из джетов АЯГ как возможный источник космического гамма-фона на энергиях до 511 кэВ

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Происхождение диффузного гамма-фона в диапазоне от сотен кэВ до нескольких МэВ окончательно не известно. На основе существующих моделей и наблюдений считается, что, по крайней мере частично, этот фон формируется блазарами и остатками сверхновых (СН) типа Ia в далеких галактиках, однако этих вкладов скорее всего недостаточно для объяснения всего наблюдаемого потока. В данной работе мы предлагаем еще один источник, который может вносить вклад в этот фон, а именно джеты активных ядер галактик (АЯГ). Состав этих джетов неизвестен, но есть наблюдательные указания на то, что доля позитронов в них значительна. Позитроны частично выносятся в межгалактическую среду, а частично смешиваются с окологалактической средой и сравнительно быстро аннигилируют в ней. Используя функцию светимости АЯГ, мы оценили скорость производства позитронов и вклад аннигиляции позитронов в космический фон ниже 511 кэВ. Мы также оценили аналогичный вклад аннигиляции позитронов в остатках СН Ia в далеких галактиках. Вклад АЯГ оценивается в 5–10 раз меньшим, чем наблюдаемая интенсивность фона, а вклад СН меньше еще на порядок. Тем не менее, вклад АЯГ оказался больше, чем вклад блазаров, оцененный по наблюдениям Swift-BAT и Fermi-LAT. Основной неопределенностью в нашей модели является доля позитронов, остающихся в окологалактической среде, что делает нашу оценку верхним пределом.

Авторлар туралы

Б. Низамов

МГУ им. М.В. Ломоносова

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: nizamov@physics.msu.ru
Ресей, Москва

М. Пширков

МГУ им. М.В. Ломоносова; Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН

Email: nizamov@physics.msu.ru
Ресей, Москва; Пущино

Әдебиет тізімі

  1. Аджелло и др. (M. Ajello, J. Greiner, G. Sato, D.R. Willis, G. Kanbach, A.W. Strong, et al.), ApJ 689(2), 666 (2008).
  2. Аджелло и др. (M. Ajello, L. Costamante, R.M. Sambruna, N. Gehrels, J. Chiang, A. Rau, et al.), ApJ 699(1), 603 (2009).
  3. Аджелло и др. (M. Ajello, M.S. Shaw, R.W. Romani, C.D. Dermer, L. Costamante, O.G. King, et al.), ApJ 751(2), 108 (2012).
  4. Асада и др. (K. Asada, S. Kameno, Z.-Q. Shen, S. Horiuchi, D.C. Gabuzda, and M. Inoue), PASJ 58, 261 (2006).
  5. Боросон и др. (B. Boroson, D.-W. Kim, and G. Fabbiano), ApJ 729(1), 12 (2011).
  6. Вайнбергер и др. (R. Weinberger, K. Ehlert, C. Pfrommer, R. Pakmor, and V. Springel), MNRAS 470(4), 4530 (2017).
  7. Ватанабэ и др. (K. Watanabe, D.H. Hartmann, M.D. Leising, L.S. The, G.H. Share, and R.L. Kinzer), in C.D. Dermer, M.S. Strickman, and J.D. Kurfess (eds.), Proceedings of the Fourth Compton Symposium, Vol. 410 of American Institute of Physics Conference Series, pp. 1223–1227 (1997).
  8. Гизеллини и Тавеккио (G. Ghisellini and F. Tavecchio), MNRAS 448(2), 1060 (2015).
  9. Гизеллини и др. (G. Ghisellini, F. Tavecchio, L. Maraschi, A. Celotti, and T. Sbarrato), Nature 515(7527), 376 (2014).
  10. Гилли и др. (R. Gilli, A. Comastri, and G. Hasinger), A&A 463(1), 79 (2007).
  11. Грубер и др. (D.E. Gruber, J.L. Matteson, L.E. Peterson, and G. V. Jung), ApJ 520(1), 124 (1999).
  12. Даниелсон и др. (A.L.R. Danielson, B.D. Lehmer, D.M. Alexander, W. N. Brandt, B. Luo, N. Miller, et al.), MNRAS 422(1), 494 (2012).
  13. Донахью и Войт (M. Donahue and G.M. Voit), Phys. Rep. 973, 1 (2022).
  14. Лацки и др. (B.C. Lacki, S. Horiuchi, and J.F. Beacom), ApJ 786(1), 40 (2014).
  15. Лемер и др. (B.D. Lehmer, W.N. Brandt, D.M. Alexander, E.F. Bell, D.H. McIntosh, F.E. Bauer, et al.), ApJ 657(2), 681 (2007).
  16. Локателли и др. (N. Locatelli, G. Ponti, X. Zheng, A. Merloni, W. Becker, J. Comparat, et al.), arXiv e-prints, p. arXiv:2310.10715 (2023).
  17. Маркони и др. (A. Marconi, G. Risaliti, R. Gilli, L.K. Hunt, R. Maiolino, and M. Salvati), MNRAS 351(1), 169 (2004).
  18. Мартин и др. (P. Martin, J. Vink, S. Jiraskova, P. Jean, and R. Diehl), A&A 519, A100 (2010).
  19. Мерлони и Хайнц (A. Merloni and S. Heinz), MNRAS 388(3), 1011 (2008).
  20. Милн и др. (P.A. Milne, L.S. The, and M.D. Leising), ApJ Suppl. Ser. 124(2), 503 (1999).
  21. Мухерджи и др. (D. Mukherjee, G.V. Bicknell, R. Sutherland, and A. Wagner), MNRAS 461(1), 967 (2016).
  22. Мэтьюс и Шоер (A.P. Matthews and P.A.G. Scheuer), MNRAS 242, 616 (1990).
  23. Низамов и Пширков (B.A. Nizamov and M. S. Pshirkov), Astronomy Letters 49(1), 9 (2023).
  24. Окамото и др. (T. Okamoto, R.S. Nemmen, and R.G. Bower), MNRAS 385(1), 161 (2008).
  25. Ор и Пауэлл (A. Ore and J.L. Powell), Phys. Rev. 75, 1696 (1949).
  26. Прантзос и др. (N. Prantzos, C. Boehm, A.M. Bykov, R. Diehl, K. Ferriere, N. Guessoum, et al.), Reviews of Modern Physics 83(3), 1001 (2011).
  27. Пьянка и др. (P. Pjanka, A.A. Zdziarski, and M. Sikora), MNRAS 465(3), 3506 (2017).
  28. Руди и др. (G.C. Rudie, C.C. Steidel, M. Pettini, R.F. Trainor, A.L. Strom, C.B. Hummels, et al.), ApJ 885(1), 61 (2019).
  29. Руис-Лапуэнте и др. (P. Ruiz-Lapuente, L.-S. The, D.H. Hartmann, M. Ajello, R. Canal, F.K. Ropke, et al.), ApJ 820(2), 142 (2016).
  30. Саволайнен и др. (T. Savolainen, D.C. Homan, T. Hovatta, M. Kadler, Y.Y. Kovalev, M.L. Lister, et al.), A&A 512, A24 (2010).
  31. Сазерленд и Бикнелл (R.S. Sutherland and G.V. Bicknell), ApJ Suppl. Ser. 173(1), 37 (2007).
  32. Сазонов и др. (S.Y. Sazonov, J.P. Ostriker, and R.A. Sunyaev), MNRAS 347(1), 144 (2004).
  33. Стерн и др. (J. Stern, D. Fielding, C.-A. Faucher-Giguere, and E. Quataert), MNRAS 488(2), 2549 (2019).
  34. Тернер и др. (M.L. Turner, J. Schaye, C.C. Steidel, G.C. Rudie, and A.L. Strom), MNRAS 445(1), 794 (2014).
  35. Тернер и др. (R.J. Turner, P.M. Yates-Jones, S.S. Shabala, B. Quici, and G.S.C. Stewart), MNRAS 518(1), 945 (2023).
  36. Тумлинсон и др. (J. Tumlinson, M.S. Peeples, and J.K. Werk), ARAA 55(1), 389 (2017).
  37. Уэда и др. (Y. Ueda, M. Akiyama, K. Ohta, and T. Miyaji), ApJ 598(2), 886 (2003).
  38. Форман и др. (W. Forman, C. Jones, and W. Tucker), ApJ 293, 102 (1985).
  39. Форнаса и Санчес-Конде (M. Fornasa and M.A. Sanchez-Conde), Phys. Rep. 598, 1 (2015).
  40. Фуказава и др. (Y. Fukazawa, H. Matake, T. Kayanoki, Y. Inoue, and J. Finke), ApJ 931(2), 138 (2022)
  41. Фурланетто и Леб (S.R. Furlanetto and A. Loeb), ApJ 572(2), 796 (2002).
  42. Хардкасл (M.J. Hardcastle), MNRAS 475(2), 2768 (2018).
  43. Хориучи и Биком (S. Horiuchi and J.F. Beacom), ApJ 723(1), 329 (2010).
  44. Хушер и др. (E. Huscher, B.D. Oppenheimer, A. Lonardi, R.A. Crain, A.J. Richings, and J. Schaye), MNRAS 500(1), 1476 (2021).
  45. Чан и Лингенфельтер (K.-W. Chan and R.E. Lingenfelter), ApJ 405, 614 (1993).
  46. Чивано и др. (F. Civano, G. Fabbiano, S. Pellegrini, D. W. Kim, A. Paggi, R. Feder, et al.), ApJ 790(1), 16 (2014).
  47. Чиело и др. (S. Cielo, A. Babul, V. Antonuccio- Delogu, J. Silk, and M. Volonteri), A&A 617, A58 (2018).
  48. Чугай (N.N. Chugai), Astronomy Letters 49(5), 209 (2023).
  49. Эрве и др. (O. Hervet, C. Boisson, and H. Sol), A&A 592, A22 (2016).
  50. Юксель и др. (H. Yiiksel, M.D. Kistler, J.F. Beacom, and A.M. Hopkins), ApJL 683(1), L5 (2008).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».