Экранирование космических лучей молекулярным газом и его влияние на гамма-излучение Галактики
Чернышов Дмитрий Олегович
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им.П.Н. Лебедева РАН
Выступление на HEA-2023
Д.О. Чернышов, В.А. Догель, А.В. Ивлев, А.М. Киселев
Взаимодействие релятивистских космических лучей с молекулярным газом формирует, в зависимости от области наблюдения, до половины наблюдаемого гамма-излучения Галактики. Данное излучение является одним из наиболее важных источников информации о спектре космических лучей в межзвездной среде. В то же время, анализ спектра гамма-излучения из близких к нам молекулярных облаков показал, что космические лучи с энергиями порядка 10 ГэВ и ниже эффективно экранируются плотным молекулярным газом. Мы полагаем, что данная экранировка связана с потоковой неустойчивостью, возникающей при проникновении космических лучей в молекулярный газ. Если эта гипотеза верна, то аналогичный эффект должен наблюдаться во всех молекулярных облаках Галактики, и, следовательно, влиять на гамма-излучение галактического диска. Наши расчеты показывают, что экранирование космических лучей может на 30% ослабить предсказанное симуляцией GALPROP полное диффузное гамма-излучение из окрестности галактического центра в диапазоне ниже 1 ГэВ. Несмотря на то, что амплитуда данного эффекта невелика, его наличие может привести к потенциальной переоценке фонового излучения, и как следствие, к искажению спектра слабых источников на низких энергиях.