Galactic halo size in the light of recent AMS-02 data

被引:63
作者
Weinrich, N. [1 ]
Boudaud, M. [2 ]
Derome, L. [1 ]
Genolini, Y. [3 ,4 ]
Lavalle, J. [5 ,6 ]
Maurin, D. [1 ]
Salati, P. [7 ,8 ]
Serpico, P. [7 ,8 ]
Weymann-Despres, G. [1 ]
机构
[1] Univ Grenoble Alpes, LPSC, CNRS IN2P3, 53 Ave Martyrs, F-38026 Grenoble, France
[2] Inst Fis Teor UAM CSIC, Calle Nicolas Cabrera 13-15, Madrid 28049, Spain
[3] Univ Copenhagen, Niels Bohr Int Acad, Blegdamsvej 17, DK-2100 Copenhagen, Denmark
[4] Univ Copenhagen, Discovery Ctr, Niels Bohr Inst, Blegdamsvej 17, DK-2100 Copenhagen, Denmark
[5] CNRS, LUPM, Pl Eugene Bataillon, F-34095 Montpellier 05, France
[6] Univ Montpellier, UMR 5299, Pl Eugene Bataillon, F-34095 Montpellier 05, France
[7] Univ Savoie Mt Blanc, LAPTh, F-74941 Annecy, France
[8] CNRS, F-74941 Annecy, France
关键词
astroparticle physics; cosmic rays; Galaxy: halo; COSMIC-RAY PROPAGATION; IN-DIFFUSION MODELS; ISOTOPIC COMPOSITION; SOLAR MODULATION; NEUTRON MONITORS; SPATIAL ORIGIN; MUON DETECTORS; POSITRON FLUX; ABUNDANCE; GAMMA;
D O I
10.1051/0004-6361/202038064
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Context. The vertical diffusive halo size of the Galaxy, L, is a key parameter for dark matter indirect searches. It can be better determined thanks to recent AMS-02 data.Aims. We set constraints on L from Be/B and Be-10/Be data, and we performed a consistency check with positron data. We detail the dependence of Be/B and Be-10/Be on L and forecast on which energy range better data would be helpful for future L improvements.Methods. We used USINE V3.5 for the propagation of nuclei, and e(+) were calculated with the pinching method.Results. The current AMS-02 Be/B (similar to 3% precision) and ACE-CRIS Be-10/Be (similar to 10% precision) data bring similar and consistent constraints on L. The AMS-02 Be/B data alone constrain L = 5(-2)(+3) L = 5 - 2 + 3 kpc at a 68% confidence level (spanning different benchmark transport configurations), a range for which most models do not overproduce positrons. Future experiments need to deliver percent-level accuracy on Be-10/Be-9 anywhere below 10 GV to further constrain L.Conclusions. Forthcoming AMS-02, HELIX, and PAMELA Be-10/Be-9 results will further test and possibly tighten the limits derived here. Elemental ratios involving radioactive species with different lifetimes (e.g. Al/Mg and Cl/Ar) are also awaited to provide complementary and robuster constraints.
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页数:14
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