Cosmic-ray protons, nuclei, electrons, and antiparticles under a two-halo scenario of diffusive propagation

被引:75
作者
Tomassetti, Nicola [1 ]
机构
[1] Univ Grenoble Alpes, LPSC, CNRS, IN2P3, F-38026 Grenoble, France
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2015年 / 92卷 / 08期
关键词
SUPERNOVA-REMNANTS; SOLAR MODULATION; ENERGY-SPECTRA; ORIGIN; TEV; ABUNDANCES; EMISSION; BORON; FLUX;
D O I
10.1103/PhysRevD.92.081301
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We report calculations of cosmic-ray proton, nuclei, antiproton, electron and positron energy spectra within a "two-halo model" of diffusive transport. The two halos represent a simple, physically consistent generalization of the standard diffusion models, which assume a unique type of diffusion for cosmic rays in the whole galactic halo. We believe instead that cosmic rays may experience a smaller energy dependence of diffusion when they are in proximity of the galactic disk. Our scenario is supported by recent observations of cosmic ray protons, nuclei, anisotropy, and gamma-rays. We predict remarkably hard antiparticle spectra at high energy. In particular, at E greater than or similar to 10 GeV, the antiproton/proton ratio is expected to flatten, while the positron fraction is found to increase with energy. We discuss the implications for cosmic-ray physics and dark matter searches via antimatter.
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