English Summary:
This study explores the origin of low-energy cosmic rays and calculates their spectra to produce observed ionization rates in interstellar clouds.
The presence of these low-energy nuclei between a few MeV per nucleon and several hundred MeV per nucleon in the interstellar medium would be detected through nuclear gamma-ray line emission in the range Eγ ∼0.
1 – 10 MeV.
Using recent gamma-ray cross section compilations for nuclear collisions, they calculate the gamma-ray line emission spectra and compare them with high-energy gamma-ray emissions due to pi0 decay.
The predicted fluxes of strong nuclear gamma-ray lines from the inner Galaxy are below the detection sensitivities of INTEGRAL but may be possible with new-generation gamma-ray telescopes based on available technology.
Korean Summary:
이 연구는 저력 천체 레이지를 찾기 위해 저력 천체 레이지의 원래와 저력 천체 레이지 스펙트럼을 계산합니다.
저력 천체 레이지는 인터스텔라로 이동하는 데 사용되는 몇 MeV 내에서 몇 백 MeV 내에서 있으며, 이러한 저력 원자 레이지의 간격 광선 발생 범위인 Eγ ∼0.
1 – 10 MeV를 감지할 수 있는 것은 INTEGRAL의 감지 섰시티보다 저력 천체 레이지의 예측 광선 강도가 낮습니다.
최근 원자 간 광학 교차 섭률 컴파일에 대해 광선 발생 스펙트럼을 계산하고 pi0 소결화로 인한 고정력 광선 발생의 비교를 통해 이러한 예측된 강도의 강도가 저력 천체 레이지의 내부에서 인터스텔라로 이동하는 것을 감지할 수 있는 새로운 세대의 광선 탐지기를 통해 가능합니다.
Technical Terms Explanation:
* 저력 천체 레이지(Low-energy cosmic rays): 천체 레이지의 저력 부분을 나타냅니다.
이 연구에서는 인터스텔라 중재물과 상호작용하여 발생한 광선 강도를 예측합니다.
* 광학 교차 섭률 컴파일(Gamma-ray cross section compilation): 원자 간 광학 발생을 계산하는 데 사용되는 데이터 집합입니다.
* 인터스텔라 중재물(Interstellar medium): 우주 중재물로, 우주 간에 원자들이 이동할 때 상호작용하는 공간입니다.
Related Papers or Resources:
[1] Title: “Deexcitation nuclear gamma-ray line emission from low-energy cosmic rays in the inner Galaxy”
Author/Source: H.
Benhabiles-Mezhoud, J.
Kiener, V.
Tatischeff, A.
W.
Strong
URL: arXiv:1212.
1622v3 [astro-ph.
HE] 12 Feb 2013
[2] Title: “Gamma rays: ISM – cosmic rays”
Author/Source: N/A
URL: N/A (search the web)

arXiv:1212.1622v3 [astro-ph.HE] 12 Feb 2013 Deexcitation nuclear gamma-ray line emission from low-energy cosmic rays in the inner Galaxy H. Benhabiles-Mezhoud1 Centre de Spectrom´etrie Nucl´eaire et de Spectrom´etrie de Masse, CNRS-IN2P3 and Universit´e Paris-Sud, 91405 Orsay Campus, France and J. Kiener Centre de Spectrom´etrie Nucl´eaire et de Spectrom´etrie de Masse, CNRS-IN2P3 and Universit´e Paris-Sud, 91405 Orsay Campus, France Jurgen.Kiener@csnsm.in2p3.fr and V. Tatischeff Centre de Spectrom´etrie Nucl´eaire et de Spectrom´etrie de Masse, CNRS-IN2P3 and Universit´e Paris-Sud, 91405 Orsay Campus, France and A. W. Strong Max-Planck Institut f¨ur extraterrestrische Physik, 85748 Garching, Germany ABSTRACT Recent observations of high ionization rates of molecular hydrogen in diffuse inter- stellar clouds point to a distinct low-energy cosmic-ray component. Supposing that this component is made of nuclei, two models for the origin of such particles are explored and low-energy cosmic-ray spectra are calculated which, added to the standard cosmic ray spectra, produce the observed ionization rates. The clearest evidence of the presence of such low-energy nuclei between a few MeV per nucleon and several hundred MeV per nucleon in the interstellar medium would be a detection of nuclear γ-ray line emission in the range Eγ ∼0.1 – 10 MeV, which is strongly produced in their collisions with the 1present address: IGEE, Universit´e de M’HAMMED BOUGARA de Boumerd`es, Boulevard de l’ind´ependance 35000, Algeria – 2 – interstellar gas and dust. Using a recent γ-ray cross section compilation for nuclear col- lisions, γ-ray line emission spectra are calculated alongside with the high-energy γ-ray emission due to π0 decay, the latter providing normalization of the absolute fluxes by comparison with Fermi-LAT observations of the diffuse emission above Eγ = 0.1 GeV. Our predicted fluxes of strong nuclear γ-ray lines from the inner Galaxy are well be- low the detection sensitivies of INTEGRAL, but a detection, especially of the 4.4-MeV line, seems possible with new-generation γ-ray telescopes based on available technol- ogy. We predict also strong γ-ray continuum emission in the 1-8 MeV range, which in a large part of our model space for low-energy cosmic rays exceeds considerably estimated instrument sensitivities of future telescopes. Subject headings: gamma rays:ISM – cosmic rays 1. Introduction The component below about one GeV per nucleon of the interstellar cosmic-ray spectrum is probably the least well known. Direct observations are not conclusive because cosmic rays with these energies are effectively deflected by the action of the outstreaming solar wind such that the energy spectra measured inside the heliosphere are strongly altered with respect to the interstellar one. It results in an uncertainty of the particle flux which is increasing towards lower energies and below a few hundred MeV per nucleon the cosmic-ray composition and spectrum are essentially unknown. Indirect evidence for an important low-energy component comes from observations of the interstellar ionization rate. In particular, observations of the molecule H+ 3 in diffuse interstellar clouds point to a cosmic-ray induced ionization rate which exceeds by more than an order of magnitude the one which is calculated for the standard cosmic-ray flux thought to be produced…

ARXIV : 1212.1622V3 [Astro-PH.HE] 2013 년 2 월 12 일 내부 Galaxy H.
Benhabiles-Mezhoud1 Center de Spectrom´etrie nucl´eaire et de de spectrom ‘spectrie, cnrs-in2p3에서 저 에너지 우주 광선으로부터의 핵 감마선 방출 2013 년 2 월 12 일.
Orsay Campus, France 및 J.
Kiener Center de Spectrom´etrie nucl´eaire et de de de spectrom´etrie de masse, cnrs-in2p3 및 Universit’e Paris-Sud, 91405 Orsay 캠퍼스, 프랑스 jurgen.kiener@csnsm.in2p3.fr 및 v.
tatische 효과가있는 뮤틀 eeteet eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe eTe.
De Masse, CNRS-IN2P3 및 Universit’e Paris-Sud, 91405 Orsay Campus, France, France 및 A.
W.
Strong Max-Planck Institut f¨ur Experristrische Physik, 85748 Garching, 독일은 다른 고양이의 고양이에 대한 대응계에서 고유 한 대응계에서 분자 클라우드를 사용하는 고유 한 수소의 높은 이온화 속도에 대한 최근의 추상 관찰.
이 구성 요소가 핵으로 만들어 졌다고 가정하면, 이러한 입자의 기원에 대한 두 가지 모델이 탐색되고 저에너지 우주-레이 스펙트럼이 계산되어 표준 우주 광선 스펙트럼에 추가되어 관찰 된 이온화 속도를 생성합니다.
성간 배지에서 핵 당 몇 MEV와 핵 당 수백 MEV 사이의 이러한 저 에너지 핵의 존재에 대한 가장 명확한 증거는 1PRRESENT 주소와의 충돌에서 강하게 생성되는 Eγ ~ 0.1-10 MEV 범위에서 핵 γ- 레이 라인 방출의 검출 일 것이다.
Boulevard de l ‘Ind’Independance 35000, 알제리 – 2 – 성간 가스 및 먼지.
핵 전환에 대한 최근의 γ- 선 단면 컴파일을 사용하여, γ- 레이 라인 방출 스펙트럼은 π0 붕괴로 인한 고 에너지 γ- 선 방출과 함께 계산되며, 후자는 Eγ = 0.1 gev 이상의 방출 방출의 Fermi-lat 관찰과 비교함으로써 절대 플럭스의 정규화를 제공한다.
내부 은하로부터 강한 핵 γ- 선선의 예측 된 플럭스는 적분의 감지 감도가 좋지 않지만, 특히 4.4-mev 라인의 검출은 사용 가능한 기술을 기반으로 한 새 세대의 γ- 레이 웨이 망원경에서 가능해 보인다.
우리는 또한 1-8 MEV 범위에서 강력한 γ- 선 연속체 방출을 예측하는데, 이는 저에너지 우주 광선의 모델 공간의 대부분에서 미래 망원경의 상당히 추정 된 기기 민감도를 초과합니다.
주제 제목 : 감마선 : ISM -Cosmic Rays 1.
소개 성간 우주 레이 스펙트럼의 핵 당 한 GEV 약 1 개의 GEV 아래의 구성 요소는 아마도 가장 잘 알려지지 않았을 것입니다.
직접 관찰은 이러한 에너지를 가진 우주 광선이 헬리오 스피어 내부에서 측정 된 에너지 스펙트럼이 성간과 관련하여 강력하게 변경되도록 발적 태양풍의 작용에 의해 효과적으로 변환되기 때문에 결정적이지 않다.
그것은 입자 플럭스의 불확실성을 초래하여 낮은 에너지를 향해 증가하고 핵 당 수백 meV 미만의 우주-레이 조성 및 스펙트럼은 본질적으로 알려져 있지 않다.
중요한 저에너지 성분에 대한 간접적 인 증거는 성간 이온화 속도의 관찰에서 비롯됩니다.
특히, 분자 H+ 3의 분자 H+ 3의 관측은 성간 구름에서 우주선 유도 이온화 속도를 가리킨다.