ИСТИНА

Наблюдения ярких блазаров в области высоких (100 МэВ--100 ГэВ) и очень высоких (100 ГэВ--1 ПэВ) энергий могут использоваться для поиска экзотических частиц и процессов, в т.ч., осцилляций фотонов в аксионоподобные частицы в магнитном поле. При интерпретации экспериментальных данных необходимо учитывать фоновые процессы, которые могут приводить к искажениям спектров источников, похожим на эффекты, создаваемые экзотическими процессами. Один из таких фоновых процессов --- развитие электромагнитных каскадов на фотонах внегалактического фонового излучения (Extragalactic Background Light, EBL), инициированных первичными гамма-квантами [1-2] или ядрами [3-5]. В настоящей работе мы рассматриваем и сравниваем три каскадных модели спектра блазаров: 1) электромагнитную каскадную модель [1-2], 2) “базовую” адронную модель [3-4], в которой учитывается только каскадная компонента от первичных ядер, 3) “модифицированную” адронную модель [5], включающую также компоненту от первичных гамма-квантов. Обсуждаются достоинства и недостатки каждой модели. Рассмотрены особенности спектров блазаров, которые возникают в различных вариантах каскадной модели: а) увеличение наклона спектра (“обрезание”) в области высоких энергий, б) обратный излом (“ankle”) в области промежуточных энергий, где оптическая толщина образования пары на фотонах EBL \tau_{\gamma\gamma}≈1, в) возможное увеличение наклона спектра при уменьшении энергии в области энергий E= 50-500 ГэВ в результате отклонения каскадных электронов экстрагалактическим магнитным полем (“magnetic cutoff”, [2]). Учет каскадной компоненты позволяет объяснить ряд аномалий спектра и переменности блазаров. Детальное исследование различных вариантов каскадной модели является необходимой предпосылкой для открытия каких-либо экзотических процессов при анализе спектров внегалактических источников в гамма-области. Кроме того, наша работа показывает недостаточность экспериментов с высоким энергетическим порогом (~1 ТэВ и выше) для поиска упомянутых экзотических процессов. К этим поискам необходимо привлекать инструменты со сравнительно низким энергетическим порогом (E<100 ГэВ), такие, как CTA. Работа поддержана грантом РФФИ No 16-32-00823 мол_а.