A new interpretation of the gamma-ray observations of distant active galactic nuclei

被引:156
作者
Essey, Warren [1 ]
Kusenko, Alexander [1 ,2 ]
机构
[1] Univ Calif Los Angeles, Dept Phys & Astron, Los Angeles, CA 90095 USA
[2] Univ Tokyo, Inst Phys & Math Universe, Chiba 2778568, Japan
关键词
Gamma-rays; Active galactic nuclei; Cosmic rays; COSMIC-RAYS; ACCELERATION; UNIVERSE; FLARE; M87;
D O I
10.1016/j.astropartphys.2009.11.007
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
Gamma-ray telescopes have reported some surprising observations of multi-TeV photons from distant active galactic nuclei (AGN), which show no significant attenuation due to pair production on either the extragalactic background light (EBL), or the photons near the source. We Suggest a new interpretation of these observations, which is consistent with both the EBL Calculations and the AGN models. Cosmic rays with energies below 50 EeV, produced by AGN, can cross cosmological distances, interact with EBL relatively close to Earth, and generate the secondary photons observed by gamma-ray telescopes. We calculate the spectrum of the secondary photons and find that it agrees with the gamma-ray data. The delays in the proton arrival times can explain the orphan flares, the lack of time correlations. and the mismatch of the variability time scales inferred from the multiwavelength observations. The gamma-ray data are consistent with the detection of the secondary photons, which has important ramifications for gamma-ray astronomy, cosmic ray physics, EBL, and the intergalactic magnetic fields (IGMF). (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
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