Contribution of starburst nuclei to the diffuse gamma-ray and neutrino flux
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT In nuclei of starburst galaxies (SBGs), the combination of an enhanced rate of supernova explosions and a high gas density suggests that cosmic rays (CRs) can be efficiently produced, and that most of them lose their energy before escaping these regions, resulting in a large flux of secondary products, including neutrinos. Although the flux inferred from an individual starburst region is expected to be well below the sensitivity of current neutrino telescopes, such sources may provide a substantial contribution to the diffuse neutrino flux measured by IceCube. Here, we compute the gamma-ray and neutrino flux due to SBGs based on a physical model of CR transport in a starburst nucleus, and accounting for the redshift evolution of the number density of starburst sources as inferred from recent measurements of the star formation rate. The model accounts for gamma-ray absorption both inside the sources and in the intergalactic medium. The latter process is responsible for electromagnetic cascades, which also contribute to the diffuse gamma-ray background at lower energies. The conditions for acceleration of CR protons up to energies exceeding $\sim 10 \, \rm PeV$ in starburst regions, necessary for the production of PeV neutrinos, are investigated in a critical way. We show that starburst nuclei can account for the diffuse neutrino flux above $\sim 200 \, \rm TeV$, thereby producing $\lesssim 40 {\rm { per\, cent}}$ of the extragalactic diffuse gamma-ray background. Below $\sim 200 \, \rm TeV$, the flux from starburst appears to be somewhat lower than the observed one, where both the Galactic contribution and the flux of atmospheric neutrinos may account for the difference.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».