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Fermi Gamma-Ray 'Bubbles' From Stochastic Acceleration Of Electrons

机译：费米伽马射线从电子的随机加速中“冒泡”

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Gamma-ray data from Fermi Large Area Telescope reveal a bilobular structure extending up to —50° above and below the Galactic Center. It has been argued that the gamma rays arise from hadronic interactions of high-energy cosmic rays which are advected out by a strong wind, or from inverse-Compton scattering of relativistic electrons accelerated at plasma shocks present in the bubbles. We explore the alternative possibility that the relativistic electrons are undergoing stochastic 2nd-order Fermi acceleration by plasma wave turbulence through the entire volume of the bubbles. The observed gamma-ray spectral shape is then explained naturally by the resulting hard electron spectrum modulated by inverse-Compton energy losses. Rather than a constant volume emissivity as in other models, we predict a nearly constant surface brightness, and reproduce the observed sharp edges of the bubbles.
机译：来自费米大面积望远镜的伽马射线数据揭示了一个双叶结构，在银河系中心上方和下方一直延伸到-50°。有人认为，伽马射线源于强风吹扫出的高能宇宙射线的强子相互作用，或者源于气泡中存在的等离子体激振加速的相对论电子的逆康普顿散射。我们探索相对论电子通过气泡的整个体积中的等离子波湍流正在经历随机的二阶费米加速度的另一种可能性。所观察到的伽马射线光谱形状然后自然地由逆康普顿能量损耗调制的所得硬电子光谱来解释。我们预测的表面亮度几乎恒定，而不是像其他模型中那样恒定的体积发射率，并重现观察到的气泡的尖锐边缘。

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  • 来源
    《Physical review letters》 |2011年第9期|p.28-32|共5页
  • 作者

    Philipp Mertsch; Subir Sarkar;

  • 作者单位

    Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford, Oxford 0X1 3NP, United Kingdom;

    Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford, Oxford 0X1 3NP, United Kingdom;

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