屈艳坤 曾厚敦

(1中国科学院紫金山天文台南京210023)

(2中国科学院暗物质和空间天文重点实验室南京210023)

(3中国科学院大学北京100049)

1 引言

银河系外伽马射线背景(Extragalactic Gamma-ray Background，EGB)的起源是一个基础的天文学课题[1-3].EGB首先被SAS-2(The Second Small Astronomy Satellite)卫星发现[4].随后，康普顿天文台(Compton Observatory，CO)上搭载的高能伽马射线探测望远镜(EGRET)证实银河系外伽马射线背景的能谱在0.2-100 GeV能段是一个谱指数为2.4的幂律函数[5-7].在EGRET时代，科学家观测到的100 MeV以上的银河系外伽马射线背景流量是(1.45±0.05)×10－5ph·cm－2·s－1·sr－1[6].

Fermi卫星对于银河系外伽马射线背景的最新观测表明，在0.1-820 GeV能段的银河系外伽马射线背景能谱可以用一个在300 GeV处指数截断的幂律函数很好地描述[8].Fermi卫星测得能量大于100 MeV的银河系外伽马射线背景流量为(1.13±0.17)×10－5ph·cm－2·s－1·sr－1，扣除已探测到的源之后，能量大于100 MeV的各向同性的弥散河外伽马射线背景流量为(7.2±0.6)×10－6ph·cm－2·s－1·sr－1，这个结果明显低于EGRET的测量结果.Ackermann等[9]认为硬谱Fermi源(2FHL)是大于50 GeV的银河系外伽马射线背景的主要贡献者，而这个源表中数量最多的是蝎虎天体(BL Lacs).

一般认为，银河系外伽马射线背景主要由暗物质衰变与湮灭、宇宙线与背景光子的相互作用、活动星系核、星暴星系、伽马射线暴等贡献.在这些可能的来源中，活动星系核扮演重要角色，尤其在能量大于10 GeV的能段，活动星系核的贡献非常明显.Fermi卫星观测到的活动星系核大多数是耀变体.

但是TeV能段伽马射线背景观测非常困难.常见的空间探测器难以达到TeV能段，如Fermi卫星探测的伽马射线背景能谱的能量上限是820 GeV，目前TeV能段的主要……