INTERACTING COSMIC RAYS WITH MOLECULAR CLOUDS: A BREMSSTRAHLUNG ORIGIN OF DIFFUSE HIGH-ENERGY EMISSION FROM THE INNER 2°×1° OF THE GALACTIC CENTER
Notice bibliographique
Résumé
The high-energy activity in the inner few degrees of the Galactic center is traced by diffuse radio, X-ray, and γ-ray emission. The physical relationship between different components of diffuse gas emitting at multiple wavelengths is a focus of this work. We first present radio continuum observations using the Green Bank Telescope and model the nonthermal spectrum in terms of a broken power-law distribution of ∼GeV electrons emitting synchrotron radiation. We show that the emission detected by Fermi is primarily due to nonthermal bremsstrahlung produced by the population of synchrotron emitting electrons in the GeV energy range interacting with neutral gas. The extrapolation of the electron population measured from radio data to low and high energies can also explain the origin of Fe i 6.4 keV line and diffuse TeV emission, as observed with Suzaku, XMM-Newton, Chandra, and the H.E.S.S. observatories. The inferred physical quantities from modeling multiwavelength emission in the context of bremsstrahlung emission from the inner ∼300 × 120 pc of the Galactic center are constrained to have the cosmic-ray ionization rate ∼1–10 × 10−15 s−1, molecular gas heating rate elevating the gas temperature to 75–200 K, fractional ionization of molecular gas 10−6–10−5, large-scale magnetic field 10–20 μG, the density of diffuse and dense molecular gas ∼100 and ∼103 cm−3 over 300 pc and 50 pc path lengths, and the variability of Fe i Kα 6.4 keV line emission on yearly timescales. Important implications of our study are that GeV electrons emitting in radio can explain the GeV γ-rays detected by Fermi and that the cosmic-ray irradiation model, like the model of the X-ray irradiation triggered by past activity of Sgr A*, can also explain the origin of the variable 6.4 keV emission from Galactic center molecular clouds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».