Effects of cosmic rays’ self-modulation on the galactic diffuse gamma-ray emission

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We studied how the process of self-modulation of cosmic rays, occurring upon their penetration into dense molecular clouds, affects the total gamma-ray emission of the Galaxy. We estimated how the self-modulation modifies the emission from each individual cloud and integrate the results along the line of sight for a given area in the sky. Our calculations show that the self-modulation reduces the total intensity of gamma-ray emission below 1 GeV by about 10–30%. Even though the magnitude of the effect is not large, it still can substantially affect the background gamma-ray emission at low energies.

About the authors

D. O. Chernyshov

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Tamm Theoretical Physics Division

Author for correspondence.
Email: chernyshov@td.lpi.ru
Russia, 119991, Moscow

A. V. Ivlev

Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik

Email: chernyshov@td.lpi.ru
Germany, D-85748, Garching

E. A. Kulik

Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Tamm Theoretical Physics Division

Email: chernyshov@td.lpi.ru
Russia, 119991, Moscow

References

  1. Issa M.R., Wolfendale A.W. // Nature. 1981. V. 292. P. 430.
  2. Птускин В.С., Зиракашвили В.Н., Георгиева А.А., Клепач Е.Г. // Изв. РАН. Сер. физ. 2007. Т. 71. № 4. С. 480; Ptuskin V.S., Zirakashvili V.N., Georgieva A.A., Klepach E.G. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2007. V. 71. No. 4. P. 461.
  3. Skilling J., Strong A.W. // Astron. Astrophys. 1976. V. 53. P. 253.
  4. Cesarsky C.J., Volk H.J. // Astron. Astrophys. 1978. V. 70. P. 367.
  5. Ivlev A.V., Dogiel V.A., Chernyshov D.O. et al. // Astrophys. J. 2018 V. 855. Art. No. 23.
  6. Dogiel V.A., Chernyshov D.O., Ivlev A.V. et al. // Astrophys. J. 2018 V. 868. Art. No. 114.
  7. Топчиев Н.П., Гальпер А.М., Архангельская И.В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 5. С. 688; Topchiev N.P., Galper A.M., Arkhangelskaja A.I. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. No. 5. P. 629.
  8. Duarte-Cabral A., Colombo D., Urquhart J.S. et al. // MNRAS. 2021. V. 400. P. 3027.
  9. Strong A.W., Moskalenko I.V. // Astrophys. J. 1998. V. 509. Art. No. 212.
  10. Vladimirov A.E., Digel S.W., Johannesson G. et al. // Comp. Phys. Commun. 2011. V. 182. No. 5. P. 1156.
  11. Ackermann M., Ajello M., Atwood W.B. et al. // Astrophys. J. 2012. V. 750. No. 1. Art. No. 3.
  12. Dogiel V.A., Chernyshov D.O., Ivlev A.V. et al. // Astrophys. J. 2021. V. 921. No. 1. Art. No. 43.
  13. Ackermann M., Ajello M., Albert A. // Astrophys. J. 2017. V. 840. No. 1. Art. No. 43.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (207KB)
3.

Download (48KB)

Copyright (c) 2023 Д.О. Чернышов, А.В. Ивлев, Е.А. Кулик

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).