ИСТИНА

Наблюдения ярких блазаров в области высоких (100 МэВ--100 ГэВ) и очень высоких (>100 ГэВ) энергий могут использоваться для тестирования моделей экстрагалактического распространения гамма-квантов. В настоящее время существуют многочисленные указания на наличие в спектре блазаров вторичной компоненты, образованной в результате развития электромагнитных каскадов в объеме Метагалактики. Учет каскадных процессов важен в ряде задач интерпретации экспериментальных данных, прежде всего, при поиске осцилляций фотонов в аксионоподобные частицы в магнитном поле, а также в задаче исследования структуры экстрагалактического магнитного поля. В настоящей работе мы рассматриваем 4 основных особенности спектра блазаров в рамках электромагнитной каскадной модели, а именно: 1) увеличение наклона спектра (“обрезание”) в области высоких энергий, 2) обратный излом (“ankle”) в области промежуточных энергий, где оптическая толщина образования пары на фотонах EBL \tau_{\gamma\gamma}≈1, 3) возможное увеличение наклона спектра при уменьшении энергии в области энергий E= 50-500 ГэВ в результате отклонения каскадных электронов экстрагалактическим магнитным полем (“magnetic cutoff”) 4) обратный излом при втором пересечении каскадной и первичной компонент. Мы сравниваем три каскадных модели спектра блазаров: 1) электромагнитную каскадную модель 2) “базовую” адронную модель, в которой все наблюдаемые гамма-кванты образованы протонами или ядрами по пути от источника к наблюдателю 3) “модифицированную” адронную модель, включающую также компоненту от первичных гамма-квантов. Рассмотрены возможности регистрации каждой особенности спектра современными гамма-телескопами, а также инструментами нового поколения. Показано, что эксперимент CTA способен отличить со статистической значимостью не менее 3 σ спектр, характерный для электромагнитной каскадной модели от случая базовой адронной модели при наблюдении типичного яркого блазара в течение ~50 часов. Работа поддержана грантом РФФИ No 16-32-00823 мол_а.