511 keV line and diffuse gamma rays from moduli
我们得到的伽马射线发射光谱的模量,其衰减到$e^+ e^-$占511千电子伏线观察SPI/INTERGRAL。模量通过内部韧致辐射发射伽马射线,并且还通过树和/或单回路图直接衰减成两个伽马。我们发现,内部韧致伸缩约束的质量低于$\sim 40$兆电子伏模型独立的模量。另一方面,在典型情况下,如果模质量超过$\sim 20$ MeV,则由模通过单圈图直接衰变的两个γ射线的通量将超过观测到的银河系弥散γ射线背景。此外,即将到来的分析SPI数据在1-8 MeV的范围内可能会检测到线发射的能量一半的模量质量在不久的将来,这证实了衰减模量的情况。
2006-03-23 astro-ph hep-ph
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Prompt TeV Gamma Rays from Gamma Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)被认为是能量高达$\gsim10^{20}\ev$的超高能宇宙线(UHECR)事件的一类{ \it可能}源。在伽玛射线暴源内加速的最高能量质子的同步辐射应产生高达TeV能量的伽马射线。在这里,我们简要地讨论了从在即将到来的ICECUBE μ子探测器在南极的伽玛暴中的质子同步辐射源的提示TeV γ射线的可探测性的角度对伽玛暴的能量学的影响。
2003-05-12 astro-ph hep-ph
Highest Energy Cosmic Rays, Grand Unified Theories, and the Diffuse Gamma-Ray Background
我们探讨的情况下,最高能量的宇宙射线(HECR)产生的新粒子物理大统一尺度附近。使用详细的数值模拟河外宇宙和伽马射线传播,我们显示了一个重要的参数空间的存在,这种情况下是一致的所有观测约束。在大约10 EeV [10**(19)eV]的宇宙射线总通量中,伽马射线的平均份额约为10%,这意味着HECR的非加速起源和小于约10**(-11)G的大规模河外磁场。拟议中的超高能宇宙射线观测站应该能够测试这种特征。
1996-10-30 astro-ph hep-ph
Cosmic-ray knee and diffuse gamma, e+ and pbar fluxes from collisions of cosmic rays with dark matter
在具有额外维度的模型中,引力的基本尺度M_D可以是TeV量级。在这种情况下,能量为E的宇宙质子与暗物质粒子χ之间的相互作用截面将随着质心能量\sqrt{2m_χE}高于M_D的能量E而快速增长,当能量E \approx为10^9 GeV时,它可能达到1 mbarn。我们表明,这些引力介导的过程会打破质子,并产生粒子/反粒子的扩散通量,同时用初始质子能量的一小部分提高χ。我们发现,预期的横截面和暗物质密度是不足以产生一个可观察到的不对称性的最具活力的(河外)宇宙射线的流量。然而,我们建议,未抑制的TeV相互作用可能是在银河系宇宙射线的光谱中观察到的膝盖的起源。膝关节将出现在暗物质粒子与被\muG磁场捕获在星系中的宇宙质子相互作用的能量阈值处,这意味着次级反粒子和TeV伽马射线的明确通量。
2008-11-11 astro-ph hep-ph
Prompt TeV Emission from Cosmic Rays Accelerated by Gamma Ray Bursts Interacting with Surrounding Stellar Wind
在长时间伽马射线暴的内部冲击波中被加速的质子可以通过转换成中子而作为宇宙射线逃离火球。这些中子在恒星风气泡内的强子相互作用将通过中性介子衰变和风磁场中带电π介子衰变电子的同步辐射产生TeV伽马射线。这种伽马射线应该可以通过目前运行和即将到来的地面探测器从附近的伽马射线暴中观测到。
2008-11-24 astro-ph hep-ph
Diffuse cosmic gamma-rays at 1-20 MeV: A trace of the dark matter?
对银河系核心的几次独立观测表明了迄今无法解释的能量来源。最著名的例子是511 keV的谱线,它已经被证明很难用传统的天体物理正电子源来解释。一个类似但不太为人所知的谜团是COMPTEL在1-20 MeV的宽能量范围内探测到的过量伽马射线光子。这样的光子很难通过已知的天体物理来源产生。在这项工作中,我们表明,暗物质的形式,密集的反物质液滴提供了一个自然的解释,在1-20兆电子伏范围内观测到的伽马射线通量。我们认为,这样的光子必须始终伴随着511 keV线,因为它们在我们的框架内由相同的机制产生。我们计算了1-20 MeV γ射线的能谱和强度,发现与COMPTEL数据一致。
2007-11-26 astro-ph hep-ph
Are Diffuse High Energy Neutrinos and Gamma-Rays from Starburst Galaxies Observable?
勒布和韦克斯曼认为,在星暴星系中,宇宙射线与星际气体相互作用产生的π介子衰变产生的高能中微子将以足够大的通量被观测到。在这里,我们重新审视他们的模型,并获得了一个上限的扩散中微子流量从星爆星系。这里得到的上限比他们预测的通量低~5倍。我们预测的中微子通量将低于大气中微子前景通量在能量低于300 TeV,因此将是不可观测的。来自星暴星系的PeV中微子也不太可能被探测到。与其他河外高能中微子源的预测通量相比,~PeV能量的星暴中微子的通量将大大低于AGN模型的预测通量。我们还估计,从星暴星系的扩散GeV的伽马射线通量的上限是约两个数量级以下的观测到的伽马射线背景,远低于耀变体的背景和超过一个数量级以下的汤普森等人计算。
2006-08-18 astro-ph hep-ph
Flux upper limits of diffuse TeV gamma rays from the Galactic plane using the effective area of the Tibet-II and -III arrays
利用西藏大气簇射资料和新的蒙特卡罗模拟结果,得到了3.10 TeV区域内银河系(IG)面和外银河系(OG)面弥散γ射线的新上限。在该分析中,仔细考虑了用于观测伽马射线和宇宙射线的空气簇射阵列的有效面积的差异,导致扩散TeV伽马射线的通量上限比我们先前的结果(Amenomori,M.,4.0.3.7 Ayabe,S.,崔,S.W.,等.用西藏空气簇射阵列观测银河平面的多TeV弥散伽马射线。占星术。J. 580,887.895,2002.)。这一新的结果表明,源电子的能量谱的逆功率指数,负责通过逆康普顿效应产生扩散TeV γ射线的IG和OG平面应分别陡于2.2和2.1,99%C. L.
2005-11-17 astro-ph
Sources of Cosmic Rays and Galactic Diffuse Gamma Radiation
EGRET实验\citep{Hunter:1997}测得的弥散星系γ射线谱在三种不同的宇宙射线源注入的情况下进行了解释,(i)超新星(SN)爆炸进入星际介质(ISM),(ii)红超巨星(RSG),(iii)沃尔夫-拉叶星(WR)。在那里,后两者爆炸成它们的前SN风(Biermann等人,2001; Sina等人,2001)。
2004-03-29 astro-ph
Distributions of secondary muons at sea level from cosmic gamma rays below 10 TeV
本文用FLUKA蒙特卡罗程序计算了起源于初级宇宙γ射线并到达海平面的μ子的分布。主要结果是由垂直伽马射线产生的μ子的角分布,这对于预测利用μ子来推断伽马射线原色的性质的任何仪器的固有角分辨率是必要的。此外,各种物理效应进行了讨论,影响这些分布在不同的比例。
2001-04-26 astro-ph hep-ph
Constraints on the TeV source population and its contribution to the galactic diffuse TeV emission
HESS大气切伦科夫望远镜探测到来自银河平面的14个新的源,使得估计像HESS探测到的那些未分辨的源对米拉格罗合作组织测量的弥散银河辐射的贡献成为可能。研究了HESS源总体的数-强度关系和光度函数。通过评估这样一个源人口的漫发射的贡献,我们得出结论,一个显着的一部分TeV的能量发射测量的米拉格罗实验可能是由于未解决的来源,如HESS源。还给出了有关Veritas、Milagro和HAWC应检测的源的数量的预测。
2007-11-19 astro-ph
The Origin of Cosmic Rays and the Diffuse Galactic Gamma-Ray Emission
宇宙射线与星际气体和光子的相互作用产生了弥散的伽马射线辐射。在这次演讲中,我们将回顾目前对这种漫发射的理解及其与宇宙射线起源问题的关系。我们将讨论尚未解决的问题以及计划于2006年启动的GLAST可能取得的进展。
2001-10-29 astro-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays and Diffuse Photon Spectrum
有人认为,如果河外磁场小于2x 10 ^{-12} G,UHE CR自上而下模型中预测的(几个)x10^{-1} eV cm^{-2}s^{-1}sr^{-1}的超高能光子通量意味着能量范围为10^{15}-10 ^{17} eV的漫射光子通量相似,这接近现有的实验极限。
1999-09-14 astro-ph
Diffuse Gamma Rays: Galactic and Extragalactic Diffuse Emission
“漫射”伽马射线由几个部分组成:来自星际介质的真正漫射辐射,河外背景,其起源尚未确定,以及来自未解决和微弱的银河系点源的贡献。解开这些成分的一种方法是研究来自星际介质的漫发射,它追踪高能粒子与星际气体和辐射场的相互作用。由于这种辐射的起源,它有可能揭示宇宙射线的来源和传播。如果可靠地确定河外背景,就可以用于宇宙学和耀变体研究。研究暗星系源的“平均”光谱可能会给发射物体的性质提供线索。
2004-02-10 astro-ph
Diffuse Extragalactic Gamma Rays and Gamma Ray Bursts
如果伽马射线暴产生的总能量为10^54尔格,并且这些能量集中在能量E> 1 TeV的高能尾部,那么它们就可以解释观测到的能量> 100 MeV的弥漫性河外伽玛射线辐射。如果伽马射线暴是由中子星的总质量在违反重子数的相变中燃烧而产生的,那么这种能量就可能被释放出来。
1998-10-19 astro-ph
Diffuse MeV Gamma-rays and Galactic 511 keV Line from Decaying WIMP Dark Matter
高纬度地区弥漫的MeV伽马射线辐射和来自银河系隆起的511 keV线通量的起源是不确定的。以前的研究已经引用了暗物质物理学来独立地解释这些观测结果,尽管还没有人能够在弱相互作用大质量粒子(WIMP)的良好框架内解释这两种发射。在这里,我们使用一个不稳定的WIMP暗物质模型,以表明它实际上是可能的,同时调和这两个观测,并在此过程中显示出一个显着的巧合:衰变暗物质与MeV的质量分裂可以解释这两个观测,如果正电子和光子产生类似的分支分数。我们用一个不稳定的branon来说明这个想法,branon是一个标准的WIMP暗物质候选者,出现在具有大额外维度的膜世界模型中。我们表明,因为通过三体末态衰变的branons,他们是另外不受约束的银河兆电子伏的伽马射线线搜索。因此,这种不稳定的长寿命暗物质粒子提供了新颖而独特的特征,可以通过未来对MeV伽马射线的观测进行测试。
2008-01-04 astro-ph hep-ph
Contribution to diffuse gamma-rays in the Galactic center region from unresolved millisecond pulsars
本文研究了银河系中心区的弥散γ射线。我们提出,在银河系中心存在着一群毫秒级微扰星(MSP),它们将通过同步辐射曲率辐射发射GeV的伽马射线,正如外隙模型所预测的那样。这些GeV的伽马射线从未解决的毫秒彗星可能有助于弥漫的伽马射线光谱检测EGRET显示在几个GeV的中断。根据银河场和球状星团中观测到的毫秒双星的周期和磁场分布的不同,用Monte Carlo方法模拟得到了EGRET($\sim 1.5^\circ$)覆盖的银河中心区毫秒双星的模拟样品,并将它们的同步辐射曲率谱叠加,得到了GeV总通量。我们的模拟结果表明,在EGRET的角分辨率范围内,可能存在约6000个未分辨的毫秒级射电星,它们的辐射对银河系中心观测到的弥散γ射线有重要贡献。
2005-01-13 astro-ph
Constraining the cosmic abundance of stellar remnants with multi-TeV gamma-rays
如果星系晕包含恒星残余物,则来自残余祖先的红外通量将有助于多TeV伽马射线的不透明性。通过对耀变体Mkn 501的观测,确定了多TeV γ射线视界的红移z>0.034。对于z=0.034的源,通过要求γγ--> e+ e-的光学深度小于1,我们限制了恒星残骸的宇宙学密度,Omega_rm \le(2-4)x 10^-3 h_70^-1(h_70是哈勃常数,单位为70 km sec-1 Mpc-1)因此强烈地限制了恒星残骸作为宇宙学上重要的暗物质来源。
1999-03-11 astro-ph hep-ph
TeV Emission by Ultra-High Energy Cosmic Rays in Nearby, Dormant AGNs
研究了在旋转超大质量黑洞事件视界附近被外支撑磁场线穿过的粒子加速产生的曲率辐射。结果表明,轻核遭受灾难性的曲率损失,限制最大能量,他们可以达到的值远低于所施加的最大电势差引起的黑洞发电机,除非磁场线的曲率半径大大超过引力半径。它进一步表明,从黑洞提取的转动能量的主要部分是在TeV波段辐射。考虑到观测到的超高能宇宙射线的通量,以及附近超大质量黑洞的估计数量,预计如果休眠活动星系核是UHECR的来源,正如Boldt和Ghosh最近提出的那样,那么它们也应该在TeV能量下被目前的TeV实验检测到。
2000-02-02 astro-ph hep-ph
Search for Cygnus Arm Diffuse TeV Gamma Ray Emission with the Whipple 10m Telescope
惠普尔10米大气切伦科夫望远镜对天鹅臂区域进行了观测。最近米拉格罗实验报告称,该区域包含一个中心位于RA=308和Dec=42的弥散TeV伽马射线源。我们报告的上限(使用惠普尔10米望远镜)在2004年秋季观测季节集中在RA=310和Dec=42.65。
2005-07-19 astro-ph
A new Determination of the Extragalactic Background of Diffuse Gamma Rays taking into account Dark Matter Annihilation
漫射伽马射线的河外背景(EGB)可以通过从数据中减去银河系的贡献来确定。这需要一个银河系模型(GM),我们第一次包括贡献的暗物质湮灭(DMA),这是以前提出的解释EGRET过量的扩散银河伽马射线超过1 GeV。在本文中,它表明,新确定的EGB显示了一个特征的高能量凸块上的急剧下降的软贡献。凸块被证明是兼容的贡献,从河外DMA信号的弱相互作用的大质量粒子(WIMPs)的质量在50和100 GeV之间的协议与EGRET多余的银河弥漫伽马射线和不同意与早期的分析。其余的软贡献的EGB显示类似于在我们的银河系中观察到的点源的光谱。
2007-05-11 astro-ph
TeV Gamma Rays from Geminga and the Origin of the GeV Positron Excess
Geminga脉冲星一直是最有趣的MeV-GeV伽马射线点源之一。我们研究了最近Milagro探测到Geminga的扩展,多TeV伽马射线发射的影响,发现这揭示了一个古老的,强大的宇宙射线加速器的存在,可以解释多GeV的正电子过剩,逃避解释。我们探索了一些可测试的预测伽马射线和电子/正电子实验(高达~100 TeV),可以确认第一次“直接”检测到的宇宙射线源。
2009-07-14 astro-ph hep-ph
Gravity, Cosmic Rays and the LHC
当大型强子对撞机(LHC)投入使用时,高能质子束的出现将为高能宇宙射线的引力解释提供一个通过/失败的测试。该模型预测,粒子有两种能量,零引力势相等,在地球上的潜力,差异显着超过一个TeV。如果正确的话,在LHC中的7 TeV轨道能量质子将在碰撞中提供23.5 TeV的粒子状态能量。
2008-01-20 astro-ph hep-ph
Chandra Observations of Diffuse X-Rays from the Sagittarius B2 Cloud
我们目前的第一个钱德拉结果的巨大分子云人马座B2(Sgr B2),位于约100 pc远离银河系中心。漫射X射线与1.5个已分辨的点源清晰地分开。X射线谱在6.40 keV(K α)和7.06 keV(K β)处显示出明显的铁K壳层跃迁线,在7.11 keV处显示出深的铁K边,在低能处显示出大的光电吸收。经吸收校正的X射线光度为\sim 1乘以10^{35} erg s^{-1},比所有已分辨点源的积分亮度大两个数量级。漫射X射线主要来自云的西南半部分,呈凹形,指向银河系中心方向。这些结果有力地支持了ASCA模型,即Sgr B2是在银河系中心一侧被X射线源照射的。
2001-05-16 astro-ph
Diffuse Gamma Rays from the Galactic Plane: Probing the "GeV Excess" and Identifying the "TeV Excess"
π衰变γ射线长期以来被认为是强子宇宙射线及其与星际介质相互作用的独特特征。我们提出了一个模型独立的方式约束这个信号与银河平面的观测弥漫伽马射线。我们结合EGRET仪器在GeV的能量和Milagro Cherenkov探测器在TeV的能量上限从KASCADE和CASA-MIA地面阵列在PeV的能量。这样一个长的“杠杆臂”,跨越至少六个数量级的能量,揭示了“TeV过剩”的弥漫银河平面伽马射线谱。虽然这种过剩的起源是未知的,但它可能意味着TeV中微子通量的增强,显着改善了它们的检测前景。我们发现,未解决的点源是一个可能的来源TeV过剩。事实上,在米拉格罗区域的不明EGRET源的光谱必须在~10 GeV和~1 TeV之间突破,以避免强烈超过米拉格罗测量;这可能对宇宙射线加速有重要意义。最后,我们用我们的方法来检查最近的建议,暗物质湮灭可能占所观察到的过量的银河系弥漫的伽玛射线检测EGRET在能量超过1 GeV。在我们的模型独立的方法,目前的数据不能排除这种可能性,但我们指出如何长的“杠杆臂”可以用来约束的π-γ射线分量,从而限制“GeV过剩”及其可能的来源。像HESS和MAGIC这样的实验,以及即将到来的VERITAS和GLAST,应该能够最终解开银河伽马射线的主要来源。
2006-03-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Broad-band diffuse gamma ray emission of the Galactic Disk
在从X射线到极高能γ射线的宽能量范围内,研究了不同辐射机制对银盘弥散γ射线辐射的贡献。
2000-09-01 astro-ph
TeV gamma rays from the blazar H 1426+428 and the diffuse extragalactic background radiation
本文报道了用HEGRA成像大气切伦科夫望远镜系统在(4 +-2(stat)+-1(syst))10^(-12)erg cm^(-2)s^(-1)的积分通量水平上探测到来自耀变体H1426 +428的TeV γ射线。H 1426+428的红移为z=0.129,这使它成为迄今为止在TeV伽马射线中探测到的最远的源。TeV的辐射预计会被弥漫的河外背景辐射(DEBRA)强烈吸收。观测到的TeV光子能谱与经DEBRA吸收修正后的源~E^(-1.9)的内禀幂律谱符合得很好。然而,由于统计误差和内禀源谱的不确定性,我们无法对DEBRA红外光子场的密度作出有力的说明。
2002-02-04 astro-ph
Likelihood Analysis of sub-TeV Gamma-rays from RXJ1713-39
我们用一种新的分析方法:似然分析法,在400 GeV到5 TeV的能量范围内,探测到了来自RXJ 1713 $-$ 39的γ射线。测量值的统计学显著性大于8 $σ$。详细介绍了这种分析方法。
2001-08-01 astro-ph
Revised Upper Limits of the Diffuse Tev Gamma Rays from the Galactic Planes with the Tibet II and III Air Shower Arrays
利用西藏大气簇射阵中γ射线诱导簇射和宇宙射线诱导簇射的有效面积比的模拟结果,对模能量为3 $\sim$ ~ 10 TeV的内、外银道面弥散γ射线通量上限分别进行了修正,修正因子为4.0 $\sim$ ~ 3.7。在我们之前的工作中(Amenomori等人,ApJ,580,887,2002),仅从伽马射线与宇宙射线产生的空气簇射的通量比推导出通量上限。在论文中给出了模拟的细节(Amenomori等人,Advances in Space Research,37,1932,2006)。目前的结果使用相同的数据,在ApJ表明,源电子的光谱指数是陡峭的比2.2和2.1的内,外银河平面,分别。
2006-11-10 astro-ph
Periodicity in the TeV gamma rays and X rays from Markarian 501
1997年3月底至7月底,利用犹他七望远镜阵(7TA)观测了Markarian 501的TeV历史γ耀斑。罗西X射线定时探测器全天监视器(RXTE ASM)自1996年1月5日以来一直在观测Mrk 501的X射线。我们发现的周期性的$23.9^{+2.3}_{-2.0}$天和$23.9^{+1.6}_{-2.9}$天的TeV γ射线和X射线光变曲线使用7TA和RXTE ASM的证据。它们的虚警概率分别为$8.2 \times 10^{-3}$和$5.6 \times 10^{-5}$。
1999-06-04 astro-ph
The diffuse GeV-TeV $γ$-ray emission of the Cygnus region
最近,米拉格罗实验在天鹅座区域观测到弥散的多TeV伽马射线发射,这比银河宇宙线模型预测的要强得多。然而,EGRET的亚GeV观测结果并没有超过基于同一模型的预测。这种TeV的过量意味着可能有高能宇宙射线存在于比地球上观测到的光谱更硬的区域。在工作中,我们详细研究了这种理论推测。我们发现,一个具有功率指数$α_p\lesssim 2.3$的扩散质子源,或一个具有功率指数$α_e\lesssim2.6$的扩散电子源可以重现Milagro的观测,而不与EGRET数据相冲突。对中微子的进一步探测,强子模型的诊断,以及硬X射线同步辐射,轻子模型的诊断,有助于打破这种简并性。结合费米几百GeV的γ射线观测,我们将能够更好地理解天鹅座区域的漫发射机制。
2009-02-06 astro-ph
Is the diffuse gamma background radiation generated by galactic cosmic rays?
我们探讨了银河系高纬度地区的漫射γ射线背景辐射(GBR)可能是由宇宙线(CR)电子对宇宙微波背景辐射和银河系星光的逆康普顿散射所支配的。假设加速银河系CR强子和电子的机制是相同的,我们得到简单和成功的GBR的光谱指数之间的关系在几兆电子伏以上,CR电子和CR核在几个GeV以上。我们重现所观察到的强度和角度的GBR的依赖性,在远离银盘和中心的方向,而不求助于假设的河外来源。
2000-05-04 astro-ph
Limits on the TeV flux of diffuse gamma rays as measured with the HEGRA air shower array
利用1998年4月至2000年3月期间HEGRA空气簇射阵列的数据,确定了20 TeV至100 TeV能区漫射光子通量I γ与强子宇宙线通量I CR之比I γ/I CR的上限。分析使用的γ-强子歧视的基础上的差异,光子和强子诱导的空气阵雨后,淋浴最大的发展。一种仅对漫射光子通量的非各向同性分量敏感的方法得出的上限是I_gamma /I_CR(在54 TeV时)< 2.0*10^-3(在90%置信水平下),该值适用于内星系附近的天空区域(20度<银经<60度,|银河纬度|<5度)。一种对各向同性和非各向同性分量都敏感的方法得出的全局上限为I_gamma /I_CR(31 TeV)<1.2*10^-2,I_gamma /I_CR(53 TeV)< 1.4*10^-2(置信水平为90%)。
2001-09-10 astro-ph
Diffuse Galactic continuum gamma rays
银河系弥散连续伽马射线辐射与宇宙射线物理学和射电天文学有着错综复杂的关系。我们描述了最近的结果,努力利用这一点的方法。来自宇宙射线组成的信息限制了宇宙射线的传播;这反过来又可以用作伽马射线模型的输入。在不违背反质子和正电子数据的情况下,GeV的伽马射线过剩不能解释为硬核子谱导致的中性π介子衰变;目前最好的解释似乎是来自硬星际电子谱的逆康普顿发射。一个后果是增加了银河系逆康普顿河外背景的估计的重要性。在低能量下,额外的点源伽马射线成分似乎是必要的。
1999-12-06 astro-ph
Evaluation of Models for Diffuse Continuum Gamma Rays in EGRET Range
宇宙射线(CR)传播的GALPROP模型产生了明确的预测银河漫射伽马射线的角分布。我们比较我们目前的模型与EGRET光谱的天空的各个区域。这使得一个关键的测试替代假设所观察到的GeV过剩。我们表明,人口的硬谱伽马射线源不能单独负责的过剩,因为它也出现在高纬度地区;另一方面,硬CR电子光谱模型不能解释的伽马射线过剩的银河系内部。因此,建议将这些解释结合起来。
2003-06-17 astro-ph
Diffuse 0.5-1 keV X-Rays and Nuclear Gamma-Rays from Fast Particles in the Local Hot Bubble
我们表明,快速粒子与边界壳的局部热泡的相互作用,可以作出重要贡献的0.5-1 keV的扩散X射线背景观测与ROSAT。这些非热X射线的大部分是由于来自能量约为1 MeV/核子的快O离子的线发射。这是超新星喷出物中每个粒子的典型能量,人们认为它为气泡提供了能量。我们发现,有足够的总能量在喷出物中产生所需强度的X-射线,受超新星爆炸(约3 - 10 $^5$年前的Geminga脉冲星的年龄的基础上)的快速粒子群的演化的细节。快离子退激发产生的谱线的明确特征是它们的宽(O谱线的$δE/E$ ~0.1),这将清楚地将它们与热等离子体中产生的X射线谱线区分开来。如果总喷出物能量的一小部分转化为加速粒子的动能(>~30 MeV/核子),则在局部热泡的边界壳层中产生的伽马射线线发射可以解释最近报道的COMPTEL观测到的从一个广阔区域朝向银河系中心的核伽马射线线。
1998-07-03 astro-ph
Diffuse TeV Emission at the Galactic Centre
高能立体系统(HESS)探测到了与我们银河系中心沿银河脊分布的分子气体相关的强烈弥散TeV辐射。早期HESS对该区域的观测已经揭示了这些能量的几个点源的存在,其中一个(HESS J1745-290)与超大质量黑洞人马座A* 重合。目前还不完全清楚TeV辐射的起源,甚至也不清楚它是由于强子相互作用还是轻子相互作用。然而,我们有理由假设,至少对于漫发射,强度分布与分子气体的紧密相关性表明了一个涉及相对论质子的π衰变过程。本文探讨了银河系中心高能强子的可能来源及其在湍流介质中的传播。我们的结论是,虽然人马座A* 本身可能是产生HESS J1745-290中发射的宇宙射线的来源,但它不能对更远的漫射发射负责。一个点源的分布,如脉冲星风星云沿银道面分散,同样不会产生与HESS图一致的TeV辐射轮廓。我们的结论是,只有一个相对论质子分布加速整个云间介质可以解释与HESS测量的TeV的发射轮廓。
2008-04-18 astro-ph
Detection of diffuse TeV gamma-ray emission from the nearby starburst galaxy NGC 253
本文报道了正常旋涡星系NGC 253的TeV γ射线观测结果。距离$\sim$ 2.5 Mpc的NGC 253是最近的星暴星系之一。这种相对的接近,加上星系中恒星的高形成率,使它成为一个很好的候选TeV伽马射线源。2000年和2001年用CANGAROO-II 10米成像大气切伦科夫望远镜进行了观测。在$\sim 11σ$能级上探测到TeV伽马射线发射,通量为$(7.8 \pm 2.5)\times 10^{-12} {\rm cm}^{-2} {\rm sec}^{-1}$,能量为$>$ 0.5 TeV。数据表明,发射区比我们望远镜的点扩散函数更宽。
2002-11-25 astro-ph
Deciphering diffuse Galactic continuum gamma rays
逆康普顿散射似乎发挥了更重要的作用,在弥漫的银河系连续发射比以前认为,从兆电子伏到GeV的能量。我们比较模型有一个大的逆康普顿分量与EGRET数据,并发现在低能量和高能量的经度和纬度分布很好的协议。我们测试的另一种解释>1 GeV的伽玛射线过剩,硬核子谱,使用次级反质子和正电子。
1998-08-10 astro-ph
EGRET Excess of diffuse Galactic Gamma Rays interpreted as a Signal of Dark Matter Annihilation
Elsaesser和Mannheim根据Strong,Moskalenko和Reimer的EGRET数据,将暗物质湮灭(DMA)的贡献与银河系外弥散伽马射线通量的贡献进行了拟合,发现WIMP的质量为515{+110}{-75} GeV,并给出了30%的系统误差。然而,它们不包括大的系统不确定性,因为确定河外通量(EGF)需要一个模型来从数据中减去银河通量。所使用的数据是用一个没有银河DM的模型获得的,所以人们预计DMA贡献的区域会有额外的不确定性。包括银河系DMA的贡献降低了重要性和WIMP质量。然后,后者变得与银河系过剩的漫射伽马射线相容,它拥有DMA的所有属性,比河外过剩的重要性高得多。
2006-02-15 astro-ph
Diffuse gamma-rays from galactic halos
在这里,我们回顾我们目前的知识弥漫伽马射线从星系晕。在低纬度和高纬度的各种排放过程的相对贡献的估计相比,60年的能源数据。观察到的光谱形状与预期的不同,特别是在非常低和非常高的能量。在后一种情况下,当能量超过1 GeV时,与气体有关的天空辐射超过了预期的π ^0衰变谱。在低于1 MeV的能量下,相对高的伽马射线强度表明在高密度的近相对论性电子,这将对星际介质的能量和电离平衡产生强烈的影响。根据麦哲伦云的EGRET结果,外晕中的伽马射线发射率可能很小,因此大量的重子暗物质可能隐藏在20-50 kpc半径处,而不会引起可观测到的伽马射线发射。
1996-03-12 astro-ph
TeV Gamma-Rays from Old Supernova Remnants
我们研究了一个年龄约为10^5年的老超新星遗迹(SNR)和它所遇到的一个巨大分子云(GMC)的辐射。当SNR年龄在10^5年左右时,质子加速足够有效,在SNR的冲击和GMC中都能发射TeV的γ射线。初级加速电子的最大能量很小,TeV的γ射线和X射线分别由强子过程、π ^0衰变和来自次级电子的同步辐射控制。然而,如果信噪比超过几十年,由于低速等温激波的能量损失效应和/或波阻尼效应,几乎没有高能粒子发射TeV的伽马射线。对于旧的SNRs或SNR-GMC相互作用系统能够产生TeV的伽马射线发射粒子,我们计算了TeV的伽马射线(1-10 TeV)与X射线(2-10 keV)的能流之比,发现它可以超过~10^2。这样一个大通量比的源可能是最近发现的未确认的TeV源的一个可能来源。
2006-07-19 astro-ph
A search for correlations of TeV gamma-rays with ultra-high energy cosmic rays
对蝇眼实验探测到的E ~ 3 x 10**20 eV的超高能宇宙线方向发射的TeV伽马射线进行了搜索。当E>350 GeV时,在10 ~(-10)γ/cm ~(2-s)水平上没有发现增强。这个上限与基于拓扑缺陷作为UHE宇宙射线源的理论估计一致。对于来自3C 147的TeV伽马射线通量也设定了上限,3C 147是误差框中最突出的活动星系核。
1997-06-12 astro-ph
TEV GAMMA-RAYS FROM PROTON BLAZARS
通过测量附近耀变体强烈的TeV $γ$射线辐射,可以诊断出耀变体中的质子加速。通量预测1101+384(Mrk 421)和1219+285(ON 231),两个强EGRET源(0.1-10 GeV),从模型光谱的不饱和同步对级联拟合公开可用的多频数据。实验证实1-10 TeV辐射的预言对于宇宙射线的起源、星系形成时代和宇宙学距离尺度等问题具有重要意义。
1995-02-20 astro-ph
Observation of Multi-Tev Gamma Rays from the Crab Nebula Using the Tibet Air Shower Array
在羊八井(海拔4,300米)进行的西藏实验是能量最低的空气簇射阵列,1996年建造的新的高密度阵列对能量低至3 TeV的$γ$射线空气簇射具有灵敏度。利用这个新的阵列,蟹状星云在多TeV的$γ$射线中被观测到,并在5.5 $σ$水平上检测到信号。我们还获得了$γ$ -射线的能谱在3 TeV以上的能量区域,部分重叠的成像大气切伦科夫望远镜观察到的。这是第一次观察$γ$射线信号从点源与传统的空气淋浴阵列使用闪烁探测器。
1999-09-10 astro-ph
A Structured Leptonic Jet Model of the "Orphan" TeV Gamma-Ray Flares in TeV Blazars
TeV耀变体的发射光谱可达几十TeV,TeV $γ$射线的发射机制可用轻子模型中的同步辐射自康普顿散射解释。在这些模型中,X射线和TeV $γ$射线的时间变化是相关的。然而,最近对1 ES 1959+650和Mrk 421的观测发现了“X”TeV $γ$射线耀斑,即,TeV $γ$ -射线耀斑,而没有同时的X射线耀斑。本文采用非均匀轻子喷流模型,提出了一个“X”TeV $γ$射线耀斑的模型。伴随X射线和TeV $γ$射线的耀斑爆发的主耀斑之后,辐射在喷流的共动系中向各个方向传播。当喷流中的致密区域接收到辐射时,X射线被相对论电子/正电子散射,变成TeV $γ$射线。这些$γ$射线光子被观测为一个“X”TeV的$γ$射线耀斑。观测到的主耀斑和“主”耀斑之间的延迟时间约为两周,这在我们的模型中被解释为$Γ= 20$、$d = 4 \times 10^{17}$ cm、$α= 3$和$η= 1$等参数,其中$Γ$是喷流的体洛伦兹因子,$d$是中心黑洞和主耀斑位置之间的距离,$α/Γ$是喷流轴和密集区域运动方向之间的角度,密集区域散射由主耀斑产生的入射X射线,$η/Γ$是喷流轴和视线之间的角度。
2006-07-05 astro-ph
Extragalactic Sources of TeV Gamma Rays: A Summary
利用间接但灵敏的技术,可以从地面研究能量为100 GeV及以上的伽马射线的技术的发展,开辟了高能光子天文学的一个新领域。最令人兴奋的结果,来自这些是高度可变的TeV伽马射线通量的检测从附近的活动星系核的相对论喷流。最近从一个星暴星系和一个射电星系的信号探测打开了TeV伽马射线的河外发射是一个普遍存在的现象的可能性。在这里,我们试图总结到目前为止检测到的源的属性。
2003-10-14 astro-ph
Discovery of TeV Gamma Rays from SN1006: Further Evidence for the SNR Origin of Cosmic Rays
本文报道了用CANGAROO 3.8米望远镜首次发现的超新星遗迹的TeV γ射线辐射。TeV γ射线是在与壳型超新星遗迹SN 1006(Ia型)东北(NE)边缘一致的天空位置和延伸处探测到的。SN 1006是最有可能成为扩展TeV伽马射线源的候选者,因为ASCA最近观察到了来自边缘的清晰同步加速器X射线发射(Koyama等人,1995),这是SNR中存在高达数百TeV的非常高能量电子的有力证据。在1996年和1997年的观测中,观测到的TeV伽马射线通量分别为$(2.4\pm 0.5(statistical) \pm 0.7(systematic)) \times 10^{-12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$($\ge 3.0\pm 0.9$ TeV)和$ (4.6\pm 0.6 \pm 1.4) \times 10^{-12}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$($\ge 1.7\pm 0.5$ TeV)。此外,我们还设定了一个上限的TeV伽马射线发射从西南缘,估计为$ 1.1 \times 10^{-12}$厘米$^{-2}$ s $^{-1}$($\ge 1.7\pm 0.5$ TeV,95% CL)在1997年的数据。TeV的伽马射线可以归因于2.7 K宇宙背景光子,这些光子通过逆康普顿(IC)过程被能量高达约10 $^{14}$ eV的电子向上散射…
1998-01-28 astro-ph
Detecting TeV Gamma Rays from Gamma Ray Bursts by Ground Based Muon Detectors
研究了用大面积μ子探测器探测TeV能区伽马射线暴(GRB)的可能性。这些探测器可以通过探测TeV光子在地球大气中产生的次级μ子来探测TeV能量光子。我们计算了预期的μ子数和信号的平方根噪声比在这些探测器由于TeV的伽玛射线从个别伽玛暴的亮度,距离观察者(红移),伽玛射线积分谱指数,光子谱的最大能量截止和持续时间的各种假设,包括TeV光子在星系际红外辐射背景的吸收的影响。我们还计算了预期的可检测TeV-GRB事件在这些探测器中使用最近确定的宇宙中的伽玛暴的光度和红移分布率。
2001-08-20 astro-ph
Observation of TeV Gamma Rays from the Crab Nebula with Milagro Using a New Background Rejection Technique
TeV伽马射线天文学的最新进展主要是由于能够区分伽马射线和强子宇宙射线产生的广泛空气簇射。在过去的几十年里,切伦科夫望远镜已经发展和完善了“成像”技术。然而,到目前为止,还没有一种背景抑制方法成功地用于空气簇射阵列来检测TeV伽马射线源。我们报告的方法来区分强子空气簇射电磁空气簇射在米拉格罗伽马射线天文台的基础上,在一个广泛的空气簇射中检测高能粒子的能力。该技术用于探测蟹状星云的TeV辐射。来自蟹状星云的通量估计为2.68(+-0.42stat +- 1.4sys)x10^{-7}(E/1 TeV)^{-2.59} m^{-2} s^{-1} TeV^{-1},其中光谱指数假设为HEGRA协作组给出的。
2003-05-16 astro-ph
The Pionic Contribution to Diffuse Gamma Rays: Upper Limits
漫射伽马射线探测最大尺度上的最高能量过程。在这里,我们推导出的强子贡献的银河系和河外伽玛射线谱的能量范围为50 MeV < E_gamma < 10 GeV的模型无关的约束。强子成分主要由中性π介子发射,具有关于m_{pi^0} /2对称的特征光谱。我们利用定义明确的性质的π介子衰变谱量化的最大π介子分数所观察到的γ射线强度。我们发现,银河系光谱超过30兆电子伏可以在最多约50%的介子。介子对河外光谱的最大贡献与能量有关;它也取决于源分布的红移范围,从最近产生的π介子的20%到红移10左右产生的π介子的90%。这些约束模型的伽玛射线和中微子发射的影响进行了简要讨论。
2004-03-12 astro-ph
Measurement of the Shadowing of High-Energy Cosmic Rays by the Moon: A Search for TeV-Energy Antiprotons
欧洲核子研究中心的L3+C μ子谱仪观测到月球对高能宇宙射线的遮蔽,其显著性为9.4标准偏差。观测到地球磁场的显著影响。由于在月球东侧没有观测到事件亏损,因此在90%置信水平下,对于1 TeV左右的初级能量,反质子与质子之比的上限为0.11。
2005-03-22 astro-ph
Limits on the Isotropic Diffuse Flux of Ultrahigh Energy Gamma-Radiation
弥散的高能伽玛辐射可以由多种天体物理来源产生,包括极高能量的宇宙射线与3 K微波背景辐射的相互作用,或者早期宇宙中产生的拓扑缺陷的坍缩。我们描述了一个敏感的搜索漫射伽马射线在1000万美元的能量使用CASA-MIA实验。没有检测到各向同性的辐射通量,我们对伽马射线分量相对于宇宙射线的比例(小于万分之一)设置了严格的上限,其能量从570 TeV到55,000 TeV。这一结果代表了在这些能量下对伽马射线通量的第一个全面约束。
1997-05-30 astro-ph
Energy Spectrum of TeV Gamma-Rays from Crab Nebula
从1997年9月到1998年3月,我们用4台切伦科夫成像望远镜(IACTs)组成的HEGRA立体观测系统对蟹状星云进行了约100小时的观测。最近对系统性能的详细研究给出了对γ射线的能量阈值和能量分辨率分别为500GeV和20%。利用IACTs系统在500 GeV到25 TeV的很宽的能量范围内测量了Crab光谱,使用了天顶角高达50度的观测。TeV γ射线的纯幂律谱限制了星云环境的物理参数和光子发射模型。
1999-01-08 astro-ph