Galactic electrons and positrons at the Earth: New estimate of the primary and secondary fluxes

Astronomy and Astrophysics

Volumn 524, Issue 2, 2010, Pages

  Delahaye, T ^a,b   Lavalle, J ^b   Lineros, R ^b   Donato, F ^b   Fornengo, N ^b  

^a UNIVERSITÉ DE SAVOIE   (France)

^b UNIVERSITY OF TURIN   (Italy)

Author keywords

cosmic rays

Indexed keywords

ASTROPHYSICAL SOURCES; DARK MATTER; ELECTRON FLUX; ENERGY LOSS; ENERGY RANGES; GALACTIC ELECTRONS; HIGH ENERGY; LOCAL OBJECT; LOCAL SOURCE; ORDER OF MAGNITUDE; PARAMETERIZATIONS; ROADMAP; SECONDARY COMPONENTS; SECONDARY FLUX; SELF-CONSISTENT ANALYSIS; SOURCE MODELING; SPECTRAL INDICES; SPECTRAL SHAPES; STANDARD MODEL; SUPERNOVA REMNANTS; THEORETICAL ERRORS;

ASTROPHYSICS; COSMIC RAYS; COSMOLOGY; ELECTRONS; ENERGY DISSIPATION; FERMIONS; POSITRONS; STANDARDS; TELLURIUM COMPOUNDS;

UNCERTAINTY ANALYSIS;

EID: 78649386384     PISSN: 00046361     EISSN: 14320746     Source Type: Journal    
DOI: 10.1051/0004-6361/201014225     Document Type: Article

References (186)

1. Abdo, A. A., Ackermann, M., Atwood, W. B., et al. 2008, Science, 322, 1218
2. Abdo, A. A., Ackermann, M., Ajello, M., et al. 2009a, Science, 325, 840
3. Abdo, A. A., Ackermann, M., Ajello, M., et al. 2009b, Phys. Rev. Lett., 102, 181101
4. Aharonian, F. A., Atoyan, A. M., & Voelk, H. J. 1995, A&A, 294, L41
5. Aharonian, F., Akhperjanian, A. G., Barres de Almeida, U., et al. 2008, Phys. Rev. Lett., 101, 261104
6. Aharonian, F., Akhperjanian, A. G., Anton, G., et al. 2009a, A&A, 508, 561
7. Aharonian, F., Akhperjanian, A. G., de Almeida, U. B., et al. 2009b, ApJ, 692, 1500
8. Ahlers, M., Mertsch, P., & Sarkar, S. 2009, Phys. Rev. D, 80, 123017
9. Alcaraz, J., Alpat, B., Ambrosi, G., et al. 2000, Phys. Lett. B, 484, 10
10. Alvarez, H., Aparici, J., May, J., & Reich, P. 2001, A&A, 372, 636
11. AMS-01 Collaboration, Aguilar, M., Alcaraz, J., et al. 2007, Phys. Lett. B, 646, 145
12. Anderson, S. B., Cadwell, B. J., Jacoby, B. A., et al. 1996, ApJ, 468, L55
13. Asano, M., Matsumoto, S., Okada, N., & Okada, Y. 2007, Phys. Rev. D, 75, 063506
14. Atoyan, A. M., & Aharonian, F. A. 1996, MNRAS, 278, 525
15. Atoyan, A. M., Aharonian, F. A., & Völk, H. J. 1995, Phys. Rev. D, 52, 3265
16. Baltz, E. A., & Edsjö, J. 1998, Phys. Rev. D, 59, 023511
17. Baltz, E. A., & Wai, L. 2004, Phys. Rev. D, 70, 023512
18. Barwick, S. W., Beatty, J. J., Bhattacharyya, A., et al. 1997, ApJ, 482, L191
19. Battiston, R. 2007, Nucl. Phys. B Proceed. Suppl., 166, 19
20. Beatty, J. J., Bhattacharyya, A., Bower, C., et al. 2004, Phys. Rev. Lett., 93, 241102
21. Berezhko, E. G., Ksenofontov, L. T., Ptuskin, V. S., Zirakashvili, V. N., & Völk, H. J. 2003, A&A, 410, 189
22. Berezinskii, V. S., Bulanov, S. V., Dogiel, V. A., & Ptuskin, V. S. 1990, Astrophysics of cosmic rays (Amsterdam: North-Holland)
23. Blair, W. P., Sankrit, R., & Raymond, J. C. 2005, AJ, 129, 2268
24. Blair, W. P., Sankrit, R., Torres, S. I., Chayer, P., & Danforth, C. W. 2009, ApJ, 692, 335
25. Blandford, R., & Eichler, D. 1987, Phys. Rep., 154, 1
26. Blasi, P. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 051104
27. Blasi, P., & Serpico, P. D. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 081103
28. Blondin, J. M., Chevalier, R. A., & Frierson, D. M. 2001, ApJ, 563, 806
29. Blumenthal, G. R., & Gould, R. J. 1970, Rev. Mod. Phys., 42, 237
30. Boezio, M., Carlson, P., Francke, T., et al. 2000, ApJ, 532, 653
31. Bonatto, C., & Bica, E. 2009, MNRAS, 278
32. Borka Jovanović, V., & Uroević, D. 2009, Astron. Nachr., 330, 741
33. Boulares, A. 1989, ApJ, 342, 807
34. Brisken, W. F., Thorsett, S. E., Golden, A., & Goss, W. M. 2003, ApJ, 593, L89
35. Brogan, C. L., Gelfand, J. D., Gaensler, B. M., Kassim, N. E., & Lazio, T. J. W. 2006, ApJ, 639, L25
36. Bucciantini, N. 2008, Adv. Space Res., 41, 491
37. Bulanov, S. V., & Dogel, V. A. 1974, Ap&SS, 29, 305
38. Burrows, A. 2000, Nature, 403, 727
39. Bykov, A. M., Krassilchtchikov, A. M., Uvarov, Y. A., et al. 2004, A&A, 427, L21
40. Byun, D.-Y., Koo, B.-C., Tatematsu, K., & Sunada, K. 2006, ApJ, 637, 283
41. Caprioli, D., Blasi, P., & Amato, E. 2009, MNRAS, 396, 2065
42. Caraveo, P. A., De Luca, A., Mignani, R. P., & Bignami, G. F. 2001, ApJ, 561, 930
43. Case, G. L., & Bhattacharya, D. 1998, ApJ, 504, 761
44. Castelletti, G., & Dubner, G. 2005, A&A, 440, 171
45. Castelletti, G., Dubner, G., Golap, K., et al. 2003, AJ, 126, 2114
46. Catena, R., Fornengo, N., Pato, M., Pieri, L., & Masiero, A. 2010, Phys. Rev. D, 81, 123522
47. Cha, A. N., Sembach, K. R., & Danks, A. C. 1999, ApJ, 515, L25
48. Chang, J., Adams, J. H., Ahn, H. S., et al. 2008, Nature, 456, 362
49. Cheng, A., Ruderman, M., & Sutherland, P. 1976, ApJ, 203, 209
50. Cheng, K. S., Ho, C., & Ruderman, M. 1986, ApJ, 300, 500
51. Chi, X., Cheng, K. S., & Young, E. C. M. 1996, ApJ, 459, L83
52. Cirelli, M., Franceschini, R., & Strumia, A. 2008, Nucl. Phys. B, 800, 204
53. Cowsik, R., & Lee, M. A. 1979, ApJ, 228, 297
54. Delahaye, T., Lineros, R., Donato, F., Fornengo, N., & Salati, P. 2008, Phys. Rev. D, 77, 063527
55. Delahaye, T., Donato, F., Fornengo, N., et al. 2009, A&A, 501, 821
56. Diehl, R., Halloin, H., Kretschmer, K., et al. 2006, Nature, 439, 45
57. Donato, F., Maurin, D., & Taillet, R. 2002, A&A, 381, 539
58. Donato, F., Fornengo, N., Maurin, D., Salati, P., & Taillet, R. 2004, Phys. Rev. D, 69, 063501
59. Donato, F., Maurin, D., Brun, P., Delahaye, T., & Salati, P. 2009, Phys. Rev. Lett., 102, 071301
60. Duncan, A. R., Stewart, R. T., Haynes, R. F., & Jones, K. L. 1997, MNRAS, 287, 722
61. DuVernois, M. A., Barwick, S. W., Beatty, J. J., et al. 2001, ApJ, 559, 296
62. Ellison, D. C., & Cassam-Chenaï, G. 2005, ApJ, 632, 920
63. Ellison, D. C., Patnaude, D. J., Slane, P., Blasi, P., & Gabici, S. 2007, ApJ, 661, 879
64. Erber, T. 1966, Rev. Mod. Phys., 38, 626
65. Ferrière, K. M. 2001, Rev. Mod. Phys., 73, 1031
66. Fiasson, A., Hinton, J. A., Gallant, Y., et al. 2008, in Int. Cosm. Ray Conf., 2, 719
67. Fisk, L. A. 1971, J. Geophys. Res., 76, 221
68. Fixsen, D. J. 2009, ApJ, 707, 916
69. Fuerst, E., Reich, W., & Aschenbach, B. 1997, A&A, 319, 655
70. Furst, E., Hummel, E., Reich, W., et al. 1989, A&A, 209, 361
71. Gaensler, B. M., & Frail, D. A. 2000, Nature, 406, 158
72. Gaensler, B. M., & Slane, P. O. 2006, ARA&A, 44, 17
73. Gamezo, V. N., Khokhlov, A. M., Oran, E. S., Chtchelkanova, A. Y., & Rosenberg, R. O. 2003, Science, 299, 77
74. Gerardy, C. L., & Fesen, R. A. 2007, MNRAS, 376, 929
75. Ginzburg, V. L., & Syrovatskii, S. I. 1964, The Origin of Cosmic Rays (The Origin of Cosmic Rays, New York: Macmillan)
76. Ginzburg, V. L., & Syrovatskii, S. I. 1965, ARA&A, 3, 297
77. Gorham, P. W., Ray, P. S., Anderson, S. B., Kulkarni, S. R., & Prince, T. A. 1996, ApJ, 458, 257
78. Graham, D. A., Haslam, C. G. T., Salter, C. J., & Wilson, W. E. 1982, A&A, 109, 145
79. Green, D. A. 2005, Mem. Soc. Astron. Ital., 76, 534
80. Green, D. A. 2009, Bull. Astron. Soc. Ind., 37, 45
81. Harding, A. K., Stern, J. V., Dyks, J., & Frackowiak, M. 2008, ApJ, 680, 1378
82. Harrus, I. M., Slane, P. O., Hughes, J. P., & Plucinsky, P. P. 2004, ApJ, 603, 152
83. Hooper, D., & Kribs, G. D. 2004, Phys. Rev. D, 70, 115004
84. Hooper, D., Blasi, P., & Dario Serpico, P. 2009, J. Cosmol. Astropart. Phys., 1, 25
85. Humphreys, R. M. 1978, ApJS, 38, 309
86. Jaffe, T. R., Leahy, J. P., Banday, A. J., et al. 2010, MNRAS, 401, 1013
87. Janka, H., Langanke, K., Marek, A., Martínez-Pinedo, G., & Müller, B. 2007, Phys. Rep., 442, 38
88. Jansson, R., Farrar, G. R., Waelkens, A. H., & Enßlin, T. A. 2009, J. Cosmol. Astropart. Phys., 7, 21
89. Jones, F. C. 1965, Phys. Rev., 137, 1306
90. Kamae, T., Karlsson, N., Mizuno, T., Abe, T., & Koi, T. 2006, ApJ, 647, 692
91. Kaplan, D. L., Frail, D. A., Gaensler, B. M., et al. 2004, ApJS, 153, 269
92. Kaplan, D. L., Gaensler, B. M., Kulkarni, S. R., & Slane, P. O. 2006, ApJS, 163, 344
93. Kaplan, D. L., Chatterjee, S., Gaensler, B. M., & Anderson, J. 2008, ApJ, 677, 1201
94. Katsuda, S., Petre, R., Hwang, U., et al. 2009, PASJ, 61, 155
95. Katsuda, S., Tsunemi, H., & Mori, K. 2008, ApJ, 678, L35
96. Kobayashi, T., Komori, Y., Yoshida, K., & Nishimura, J. 2004, ApJ, 601, 340
97. Kothes, R., Fedotov, K., Foster, T. J., & Uyan?ker, B. 2006, A&A, 457, 1081
98. Kothes, R., Landecker, T. L., Reich, W., Safi-Harb, S., & Arzoumanian, Z. 2008, ApJ, 687, 516
99. Ladouceur, Y., & Pineault, S. 2008, A&A, 490, 197
100. Lavalle, J., Pochon, J., Salati, P., & Taillet, R. 2007, A&A, 462, 827
101. Lavalle, J., Nezri, E., Athanassoula, E., Ling, F.-S., & Teyssier, R. 2008a, Phys. Rev. D, 78, 103526
102. Lavalle, J., Yuan, Q., Maurin, D., & Bi, X.-J. 2008b, A&A, 479, 427
103. Lavalle, J., Marcowith, A., & Maurin, D. 2009, in Proc. SF2A-2009, ed. M. Heydari-Malayeri, C. Reyl'E, & R. Samadi, 165
104. Lazendic, J. S., & Slane, P. O. 2006, ApJ, 647, 350
105. Leahy, D., & Tian, W. 2006, A&A, 451, 251
106. Leahy, D. A., & Tian, W. W. 2007, A&A, 461, 1013
107. Leahy, D. A., Naranan, S., & Singh, K. P. 1986, MNRAS, 220, 501
108. Leahy, D. A., Nousek, J., & Hamilton, A. J. S. 1991, ApJ, 374, 218
109. Longair, M. S. 1994, High energy astrophysics. Stars, the galaxy and the interstellar medium (Cambridge: Cambridge University Press), 2nd edn., 2
110. Lorimer, D. R. 2004, in Young Neutron Stars and Their Environments, ed. F. Camilo, & B. M. Gaensler, IAU Symposium, 218, 105
111. Lucek, S. G., & Bell, A. R. 2000, MNRAS, 314, 65
112. Madau, P., della Valle, M., & Panagia, N. 1998, MNRAS, 297, L17
113. Malkov, M. A., & O'C Drury, L. 2001, Rep. Progress Phys., 64, 429
114. Malyshev, D., Cholis, I., & Gelfand, J. 2009, Phys. Rev. D, 80, 063005
115. Manchester, R. N., Hobbs, G. B., Teoh, A., & Hobbs, M. 2005, AJ, 129, 1993
116. Mantovani, F., Nanni, M., Salter, C. J., & Tomasi, P. 1982, A&A, 105, 176
117. Maurin, D., Donato, F., Taillet, R., & Salati, P. 2001, ApJ, 555, 585
118. Mavromatakis, F. 2003, A&A, 408, 237
119. Mavromatakis, F., Boumis, P., Papamastorakis, J., & Ventura, J. 2002, A&A, 388, 355
120. Mavromatakis, F., Aschenbach, B., Boumis, P., & Papamastorakis, J. 2004, A&A, 415, 1051
121. Mazzali, P. A., Röpke, F. K., Benetti, S., & Hillebrandt, W. 2007, Science, 315, 825
122. McCullough, P. R., Fields, B. D., & Pavlidou, V. 2002, ApJ, 576, L41
123. Mertsch, P., & Sarkar, S. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 081104
124. Miceli, M., Bocchino, F., & Reale, F. 2008, ApJ, 676, 1064
125. Morlino, G., Amato, E., & Blasi, P. 2009, MNRAS, 392, 240
126. Moskalenko, I. V., & Strong, A. W. 1998, ApJ, 493, 694
127. Mufson, S. L., McCollough, M. L., Dickel, J. R., et al. 1986, AJ, 92, 1349
128. Neufeld, D. A., Hollenbach, D. J., Kaufman, M. J., et al. 2007, ApJ, 664, 890
129. Nomoto, K., Thielemann, F., & Yokoi, K. 1984, ApJ, 286, 644
130. Norbury, J. W., & Townsend, L. W. 2007, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B, 254, 187
131. Odegard, N. 1986, ApJ, 301, 813
132. Ostriker, J. P., & Gunn, J. E. 1969, ApJ, 157, 1395
133. Paczynski, B. 1990, ApJ, 348, 485
134. PAMELA Collaboration, Adriani, O., Barbarino, G. C., et al. 2009, Nature, 458, 607
135. PAMELA Collaboration, Adriani, O., Barbarino, G. C., et al. 2010, Astropart. Phys., 34, 1
136. Pannuti, T. G., & Allen, G. E. 2004, Adv. Space Res., 33, 434
137. Pesce-Rollins, M., & for the Fermi-LAT Collaboration 2009 [arXiv:0912.3611]
138. Pfeffermann, E., Aschenbach, B., & Predehl, P. 1991, A&A, 246, L28
139. Pieri, L., Lavalle, J., Bertone, G., & Branchini, E. 2009 [arXiv:0908.0195] e-prints
140. Pineault, S., Landecker, T. L., Madore, B., & Gaumont-Guay, S. 1993, AJ, 105, 1060
141. Pineault, S., Landecker, T. L., Swerdlyk, C. M., & Reich, W. 1997, A&A, 324, 1152
142. Plucinsky, P. P., Snowden, S. L., Aschenbach, B., et al. 1996, ApJ, 463, 224
143. Porter, T. A., Moskalenko, I. V., Strong, A. W., Orlando, E., & Bouchet, L. 2008, ApJ, 682, 400
144. Profumo, S. 2008 [arXiv:0812.4457]
145. Putze, A., Derome, L., & Maurin, D. 2010, A&A, 516, A66
146. Redman, M. P., & Meaburn, J. 2005, MNRAS, 356, 969
147. Reich, W., Fuerst, E., & Arnal, E. M. 1992, A&A, 256, 214
148. Reich, W., Zhang, X., & Fürst, E. 2003, A&A, 408, 961
149. Rosado, M., & Gonzalez, J. 1981, Rev. Mex. Astron. Astrofis., 5, 93
150. Ruderman, M. A., & Sutherland, P. G. 1975, ApJ, 196, 51
151. Salati, P. 2003, Phys. Lett. B, 571, 121
152. Schlickeiser, R., & Ruppel, J. 2010, New Jour. Phys., 12, 033044
153. Shaviv, N. J., Nakar, E., & Piran, T. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 111302
154. Shen, C. S. 1970, ApJ, 162, L181
155. Shikaze, Y., Haino, S., Abe, K., et al. 2007, Astropart. Phys., 28, 154
156. Shinn, J., Min, K. W., Lee, C., et al. 2006, ApJ, 644, L189
157. Shinn, J.-H., Min, K. W., Sankrit, R., et al. 2007, ApJ, 670, 1132
158. Silk, J., & Srednicki, M. 1984, Phys. Rev. Lett., 53, 624
159. Sofue, Y., Furst, E., & Hirth, W. 1980, PASJ, 32, 1
160. Strom, R. G., & Stappers, B. W. 2000, in Pulsar Astronomy, and Beyond, ed. M. Kramer, N. Wex, & R. Wielebinski, IAU Colloq., 177, ASP Conf. Ser., 202, 509
161. Strong, A. W., & Moskalenko, I. V. 1998, ApJ, 509, 212
162. Strong, A. W., Moskalenko, I. V., & Reimer, O. 2000, ApJ, 537, 763
163. Strong, A. W., Moskalenko, I. V., & Ptuskin, V. S. 2007, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci., 57, 285
164. Stupar, M., Parker, Q. A., & Filipović, M. D. 2007, MNRAS, 374, 1441
165. Sturrock, P. A. 1970, Nature, 227, 465
166. Sturrock, P. A. 1971, ApJ, 164, 529
167. Sun, X. H., Reich, W., Han, J. L., Reich, P., & Wielebinski, R. 2006, A&A, 447, 937
168. Tan, L. C., & Ng, L. K. 1983, J. Phys. G Nucl. Phys., 9, 1289
169. Tatischeff, V. 2009, A&A, 499, 191
170. Taylor, A. R., Gibson, S. J., Peracaula, M., et al. 2003, AJ, 125, 3145
171. Taylor, J. H., Manchester, R. N., & Lyne, A. G. 1993, ApJS, 88, 529
172. Troja, E., Bocchino, F., Miceli, M., & Reale, F. 2008, A&A, 485, 777
173. Uyaniker, B., Kothes, R., & Brunt, C. M. 2002, ApJ, 565, 1022
174. Valinia, A., & Marshall, F. E. 1998, ApJ, 505, 134
175. Van Den Bergh, S., & Tammann, G. A. 1991, ARA&A, 29, 363
176. Vinyaikin, E. N. 2007, Astron. Reports, 51, 570
177. Welsh, B. Y., & Sallmen, S. 2003, A&A, 408, 545
178. Welsh, B. Y., Sfeir, D. M., Sallmen, S., & Lallement, R. 2001, A&A, 372, 516
179. Woosley, S., & Janka, T. 2005, Nat. Phys., 1, 147
180. Xiao, L., Fürst, E., Reich, W., & Han, J. L. 2008, A&A, 482, 783
181. Xiao, L., Reich, W., Fürst, E., & Han, J. L. 2009, A&A, 503, 827
182. Yar-Uyaniker, A., Uyaniker, B., & Kothes, R. 2004, ApJ, 616, 247
183. Yüksel, H., Kistler, M. D., & Stanev, T. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 051101
184. Yusifov, I., & Küçük, I. 2004, A&A, 422, 545
185. Zeiger, B. R., Brisken, W. F., Chatterjee, S., & Goss, W. M. 2008, ApJ, 674, 271
186. Zhang, L., & Cheng, K. S. 2001, A&A, 368, 1063