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Implications of ALP-photon conversion for the diffuse gamma-ray background associated with high-energy neutrinos
Physics Letters B ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-10-28 , DOI: 10.1016/j.physletb.2024.139095 Kirill Riabtsev
Physics Letters B ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-10-28 , DOI: 10.1016/j.physletb.2024.139095 Kirill Riabtsev
Some fraction of the diffuse photon background is supposed to be linked to high-energy neutrinos by astrophysical mechanisms of production and electromagnetic cascades. This article presents a simulation study of axion-like particles (ALPs) implications for that component, exploiting transport equations. Alternations of that spectrum due to ALP-photon conversion in the intergalactic magnetic field (IGMF) in the cases of various ALP parameters and mixing regimes at sources are studied. The results indicate considerable influence of IGMF-conversion on the ALP-photon flux even in the case of inverse ALP-photon coupling constant M equal to 1011.5 GeV and some residual effects in the case of M = 10 12 GeV. Furthermore, the scenario shows another aspect of a complex multimessenger interplay between IceCube and Fermi data, to a certain extent relieving the tension between them, the existence of which is commonly interpreted to be a signature of limited transparency of the neutrino sources population.
中文翻译:
ALP 光子转换对与高能中微子相关的漫射伽马射线背景的影响
漫射光子背景的一部分应该通过天体物理产生机制和电磁级联与高能中微子相连。本文利用输运方程,对轴子样粒子 (ALP) 对该组件的影响进行了仿真研究。研究了在各种 ALP 参数和源混合机制的情况下,由于星际磁场 (IGMF) 中 ALP-光子转换而导致的该光谱的变化。结果表明,即使在 ALP-光子逆耦合常数 M 等于 1011.5 GeV 的情况下,IGMF 转换对 ALP-光子通量也有相当大的影响,并且在 M=1012 GeV 的情况下有一些残余效应。此外,该情景显示了 IceCube 和 Fermi 数据之间复杂多信使相互作用的另一个方面,在一定程度上缓解了它们之间的紧张关系,其存在通常被解释为中微子源种群透明度有限的特征。
更新日期:2024-10-28
中文翻译:
ALP 光子转换对与高能中微子相关的漫射伽马射线背景的影响
漫射光子背景的一部分应该通过天体物理产生机制和电磁级联与高能中微子相连。本文利用输运方程,对轴子样粒子 (ALP) 对该组件的影响进行了仿真研究。研究了在各种 ALP 参数和源混合机制的情况下,由于星际磁场 (IGMF) 中 ALP-光子转换而导致的该光谱的变化。结果表明,即使在 ALP-光子逆耦合常数 M 等于 1011.5 GeV 的情况下,IGMF 转换对 ALP-光子通量也有相当大的影响,并且在 M=1012 GeV 的情况下有一些残余效应。此外,该情景显示了 IceCube 和 Fermi 数据之间复杂多信使相互作用的另一个方面,在一定程度上缓解了它们之间的紧张关系,其存在通常被解释为中微子源种群透明度有限的特征。