Hard X- and Gamma-Rays from Type Ia Supernovae
伽玛射线光变曲线和光谱的一组理论Ia型超新星模型，包括爆燃，爆炸，延迟爆炸，和脉动的延迟爆炸的质量白矮星，以及合并的情况下，可能涉及更多的质量和氦爆炸的亚质量白矮星。已经得到的结果与蒙特卡罗辐射输运计划，考虑到所有相关的伽马跃迁和相互作用过程。其结果是一组准确的线轮廓，这是超新星模型的初始镍质量分布的特点。伽马射线探测的是放射性元素在喷出物中的同位素分布，而不仅仅是元素分布。详细的线轮廓，包括线宽，相对于休息帧的移位，和线比进行了讨论。有了足够的能量和时间分辨率，可以清楚地区分不同的模式情景。观测战略讨论了当前和即将到来的几代卫星（CGRO和INTEGRAL）以及预计未来的任务，包括劳厄望远镜等概念。有了CGRO，目前有可能通过足够早的观测（接近光学最大值）来区分氦爆轰与克拉塞卡质量祖细胞的爆炸以及那些涉及合并的距离约为15 Mpc的爆炸。这意味着每八年就有一个机会目标。SNe Ia高达约10 Mpc将允许详细的CGRO研究的线比的Co线。
1997-09-04 astro-ph
Unified 1-D Simulations of Gamma-Ray Line Emission from Type Ia Supernovae
Ia型超新星（SN Ia）的光变曲线是由放射性元素（如$^{56}$ Ni及其衰变产物）衰变发出的伽马射线提供动力的。这些伽马射线被向下散射、吸收，最终被重新处理成光学辐射，这构成了所有超新星观测的大部分。对逃逸出膨胀恒星的伽马射线的探测提供了唯一直接的手段来研究超新星Ia的光变曲线。不幸的是，对伽马射线谱线的计算之间的分歧使得解释任何伽马射线观测变得困难。在这里，我们提出了一个详细的比较主要的伽玛射线线传输代码的一系列一维Ia模型。过去结果的不一致是由于代码中的错误，七个不同代码的校正版本产生非常相似的结果。这种收敛的模拟结果，使我们能够推断出更可靠的信息，从目前的一组伽玛射线观测的超新星Ia。SNe 1986 G、1991 T和1998 bu的观测结果与基于它们的分类的爆炸模型一致：亚发光、超发光和正常发光。
2004-06-07 astro-ph
Cosmic Rays from PeV to ZeV, Stellar Evolution, Supernova Physics and Gamma Ray Bursts
不久前，一个解释宇宙射线光谱的提议最近取得了成功，这使得人们可以对超新星的物理学做出一些强有力的结论：在这个解释宇宙射线起源的具体提议的背景下，高质量超新星爆炸的机制必须是Bisnovatyi-Kogan在30多年前提出的机制，该机制是基于Kardashev的更广泛的建议：旋转和磁场的组合效应使恒星爆炸。有趣的是，这一步不可避免地引出了一些进一步的建议，也许对伽马射线暴的研究和宇宙学中明亮标准蜡烛的寻找有用。
2003-04-11 astro-ph
The generation of low-energy cosmic rays in molecular clouds
有人认为，如果宇宙射线穿透分子云，它们损失的总能量可能超过银河系超新星冲击的能量。它表明，最有可能的银河系宇宙射线与分子云的表面层的相互作用被有效地反射，并不穿透到云的内部。提供分子云气体初级电离的低能宇宙射线（$E<1$ GeV）可以在这种云内部由超音速湍流引起的多次激波产生。
2005-03-24 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
Cosmic Rays X. The cosmic ray knee and beyond: Diffusive acceleration at oblique shocks
我们的目的是评估宇宙射线在非相对论性扩散激波加速中获得的最大能量和加速率，因为它可以在它们的生命周期中应用于各种天体物理站点，其中存在高度倾斜的激波。我们研究数值（使用蒙特卡罗模拟）的扩散系数对能量增益和加速率的影响，通过测试的磁场的冲击法线的垂直度之间的作用，和垂直交叉场扩散和平行扩散系数的加速率的意义。我们发现（并证明了以前的分析工作-- Jokipii 1987），在高度斜激波中，垂直扩散系数值与平行扩散系数值相比越小，获得的宇宙射线的能量增益越大。当我们估计宇宙射线在合理的天体物理状态下可能获得的能量上限时，要求解释在$10^{15}$ eV和大约$10^{18}$ eV之间的高能宇宙射线谱;解释宇宙射线的方案是由三种不同的来源注入，（a）超新星爆炸到星际介质，（b）红超巨星，（c）沃尔夫-拉叶星，在那里后两者爆炸成超新星前的风。
2006-05-05 astro-ph
Maximum Particle Energies by Fermi Acceleration and the Origin of Cosmic Rays above the Knee
我们从一阶和二阶费米加速在非相对论和相对论冲击的最大加速粒子能量发生在一个均匀的周围介质中的爆炸。相对论流中的二阶随机过程被证明能够将宇宙射线加速到超高能量。在相对论流中，二级费米机制可以加速高于宇宙射线谱膝的宇宙射线，例如发生在伽马射线暴和像SN 1998 bw这样的不寻常超新星中的宇宙射线。
2001-07-11 astro-ph
Cosmic Ray Acceleration in Superbubbles and the Composition of Cosmic Rays
我们回顾了宇宙线在星际介质的超泡/热相中加速的证据，并讨论了宇宙射线的组成和星际介质的结构和演化的影响。我们表明，大部分的银河系超新星，它们的膨胀残余物，连同它们的富含金属的颗粒和气体喷出物，以及它们的宇宙射线加速冲击，都被限制在内部的超级气泡，所产生的多个超新星爆炸的大质量恒星形成在巨大的OB协会。ISM的这个超级气泡/热相在整个银河系的年龄提供了一个基本上恒定的金属丰度的宇宙射线源，用于在几百万年的时间尺度上由许多超新星的冲击加速，与Be/Fe演化和Ni-59/Co-59的ACE观测一致。我们还表明，如果难熔的宇宙射线金属来自溅射的快速耐火颗粒，然后伴随着这些快速颗粒周围气体的散射也可以占宇宙射线挥发物的相对丰度。
2000-04-12 astro-ph
Turbulence and particle acceleration in collisionless supernovae remnant shocks: II- Cosmic-ray transport
如果磁场被激波前体中加速粒子的流动有效地放大，超新星残余激波可能是能量超过膝盖（$E\simeq3\cdot 10^{15} $ eV）的宇宙射线的起源。本文是\citep{pell05}的后续工作，它导出了这样产生的MHD湍流的性质，特别是它的各向异性特征、振幅和频谱。在本文中，我们计算的扩散系数，也占压缩通过冲击，并表明，预测的三维湍流谱$k_\perp S_{3\rm d}(k_\parallel,k_\perp)\propto k_\parallel^{-1}k_\perp^{-α}$（与$k_\parallel$和$k_\perp$的波数分量沿和垂直于激波法线）通常导致玻姆扩散在平行方向。然而，如果各向异性受到$k_\parallel \propto k_\perp^{2/3}$形式的关系的约束，当湍流能量级联以与尺度无关的恒定速率发生时，则扩散系数失去其玻姆标度和标度，如各向同性柯尔莫哥洛夫湍流。我们表明，这些扩散系数可以解释超新星遗迹的X射线观测结果。本文还计算了由于宇宙线在产生上游湍流时损失的能量和伴随的能谱陡化对费米循环的修正。最后，我们证实宇宙线在年轻的SNr中自由膨胀阶段可以产生一个放大的湍流，使得在星际介质的暖相，最大能量接近于膝点，谱指数接近于2.3
2006-03-17 astro-ph
X-Ray Supernovae
本文综述了超新星的X射线观测。通过观测年轻超新星（~0.1-100 keV）的X射线辐射，可以得到星周物质（CSM）密度、母星质量损失率、出射激波温度和反向激波温度等关键物理参数随时间的变化关系。尽管在过去的25年里进行了深入的研究，但在X射线中只发现了15个SNe。我们回顾了这些SNe的个别X射线观测，并讨论了它们对我们理解产生X射线发射的物理过程的影响。
2002-03-27 astro-ph
Supernovae versus Neutron Star Mergers as the Major r-Process Sources
我表明，最近的观察，在贫金属星的r-过程丰度是很难解释的，如果中子星合并（NSMs）的主要r-过程源。相比之下，这些观测和早期太阳系中Hf 182和I129的陨石数据支持超新星（SNe）的r过程富集的自洽图像。虽然需要进一步的理论研究的r-过程的生产和浓缩的SNe和NSM，我强调两个可能的直接观测测试的SN r-过程模型：伽马射线从SN残余物和表面污染的同伴SN r-过程喷出物的SN r-过程的衰变核。
2000-03-16 astro-ph
Are Ti44-Producing Supernovae Exceptional?
根据标准模型，超新星产生放射性$^{44}$ Ti，在几个世纪的时间里衰变为$^{44}$ Ca后，在伽马射线中应该可以看到。$^{44}Ti production is believed to be the source of cosmic $ ^{44} $Ca, whose abundance is well established. Yet, gamma-ray telescopes have not seen the expected young remnants of core collapse events. The $ ^{44} $Ti mean life of $ τ \simeq $ 89 y and the Galactic supernova rate of $ \simeq $ 3/100 y imply $ \simeq $ several detectable $ ^{44}Ti伽马射线源，但只有一个可以清楚地看到，那就是有340年历史的Cas A SNR。此外，产生大量$^{44}Ti are expected to occur primarily in the inner part of the Galaxy, where young massive stars are most abundant. Because the Galaxy is t…
2006-04-24 astro-ph
Anisotropy and Corotation of Galactic Cosmic Rays
由于银河系中磁场的影响，银河系宇宙射线的强度几乎是各向同性的。在这里，我们提出了二维高精度的各向异性测量的能量从几个到几百太电子伏特（TeV），使用大数据样本的西藏空气簇射阵列。除了揭示已知的各向异性的更精细的细节，银河宇宙线各向异性在恒星时间的一个新的组成部分被发现周围的天鹅座地区的方向。对于能量高达几百TeV的宇宙射线，各向异性的所有成分都消失了，显示出银河系宇宙射线与当地银河系磁环境的共转。这些结果对全面了解宇宙射线、超新星、磁场、日光层和银河系动力学环境具有广泛的意义。
2006-10-23 astro-ph
The Origin of Cosmic Rays
一般认为，大部分宇宙射线起源于银河系，而那些在“膝盖”以下（能谱迅速变陡）的几个PeV的宇宙射线来自银河系的超新星，这些粒子被超新星遗迹中的冲击加速。在更高的能量下，存在的问题是，传统的SNR -肯定构成了大部分的源-在几十PeV（对于铁核）有一个自然的限制。因此，超过这个极限的粒子的起源问题是一个悬而未决的问题。在这里，我们研究了一些可能性：各种超新星和超新星，超新星，一个巨大的星系晕和河外起源。任何模型的一个相关属性是它可以提供能量谱缺乏显著不规则性的程度。虽然人们认识到光谱测量会受到系统误差和随机误差的影响，但我们认为当代的数据足以使这一领域至少取得一些进展。在寻找PeV能量以上的起源时，我们得出结论，星系晕中的冲击，无论它们的来源（银河风，相对论性等离子体团-“炮弹”，超新星的多重冲击等）。最有可能的是，像B 0656 +14这样的超新星和超新星紧随其后，尽管这样的建议并非没有困难。最重要的是，在光环中捕获粒子是必要的，以减少由超新星爆炸和其他潜在的（离散）银河系源的随机性造成的“膝盖”以下和以上的能谱的不规则性。我们认为，精确的光谱“不规则性”的实验研究将提供相当大的帮助，在寻找宇宙射线的起源。
2005-10-01 astro-ph
X-Ray Observations of Type Ia Supernovae with Swift: Evidence for Circumstellar Interaction for SN 2005ke
我们提出了一个研究的早期（几天到几周）的X射线和紫外线特性的八个Ia型超新星（SNe Ia）已被广泛观察到的X射线望远镜（XRT）和紫外/光学望远镜（UVOT）的斯威夫特，从5-132天后爆发。SN 2005 ke在爆发后8至120天的XRT深度监测的基础上，在X射线中被暂时检测到（在3-3.6西格玛的显著性水平）。推测的X射线光度[（2+/-1）x 10^{38}尔格/秒; 0.3-2 keV波段]可能是由SN激波与星周物质（CSM）的相互作用引起的，CSM是由来自祖先伴星的恒星风沉积的，质量损失率约为3 x 10^{-6} M_sun/yr（v_w/10 km/s）。CSM在X射线中相互作用的证据由雨燕上的UVOT观察到的过量紫外线辐射独立证实，大约在爆炸后35天开始。在爆发后105天，钱德拉没有探测到SN 2005 ke，这意味着下降速率比L_x \propto t^{-0.75}更陡，这与SN激波与球对称CSM相互作用（t^{-1}）所预期的下降一致。其他七个超新星Ia都没有在X射线中检测到，也没有显示出紫外线过量，这使我们能够严格限制祖先系统的质量损失率。
2006-07-27 astro-ph
Gamma-Ray Bursts and Magnetars as Possible Sources of Ultra High Energy Cosmic Rays: Correlation of Cosmic Ray Event Positions with IRAS Galaxies
我们利用二维Kolmogorov-Smirnov（KS）检验研究了AGASA实验中60个4x10^19 eV以上的宇宙线事件与IRAS PSCz星表中红外发光星系位置之间的相关性。这些星系被认为是伽马射线暴（GRB）和磁星的宿主，两者都与核心坍缩超新星有关，并被认为是超高能宇宙射线的可能加速点。我们发现模型和AGASA事件之间的一致性是从天空中相同的基本位置分布中得出的，KS概率约为50%。然而，将相同的检验应用于10^20 eV以上的11个最高AGASA事件，得出的KS概率<0.5%，在>99.5%的显著性水平上拒绝了模型。从表面上看，这些最高能量的结果表明，现有的10^20 eV以上的宇宙射线事件并不归因于长暴伽玛暴、快速旋转的磁星或任何其他与核心坍缩超新星有关的事件。从AUGER实验中预期的更大的数据集将测试这个结论是真实的还是我们估计在2 sigma水平的统计侥幸。
2004-02-05 astro-ph
Prospects for Type Ia Supernova explosion mechanism identification with gamma rays
与热核超新星（SNIa）有关的爆炸机制仍然是一个有争议的问题。人们普遍认为，在这些事件中产生了大量的放射性核，预计它们将是强伽马射线发射体。在过去，一些作者研究了使用这种伽马射线发射作为诊断工具。在本文中，我们已经做了一个完整的研究与目前提出的所有不同的方案的伽马射线光谱。这包括爆震、延迟爆震、爆燃和偏心爆震。我们对这一整套模型进行了精确的模拟，以确定可用于区分不同模型的最有希望的光谱特征。我们的研究不仅限于定性的论点。相反，我们量化了光谱之间的差异，并建立了检测的距离限制。考虑到最佳的电流响应估计的SPI和IBIS仪器上INTEGRAL的方式，我们的结果可以作为一个指导方针，以评估INTEGRAL在Ia型超新星的研究能力进行了计算。为了完整起见，我们还研究了在某些超新星场景中作为伽马射线可能的次级源的核激发和火花反应。我们的结论是，这一机制可以忽略不计，由于其贡献小。
1997-09-05 astro-ph
Cosmic Rays and High-Energy Neutrinos from Gamma-Ray Bursts
有几条证据指向了伽马射线暴（GRB）和以超新星形式爆炸的大质量恒星之间的关系。综述了伽玛暴源加速宇宙射线（CR）的各种观点。从单个伽玛暴中探测到高能中微子意味着它们是强子主导的，也就是说，在伽玛暴冲击波中以非热强子形式沉积的能量大大超过了从它们的光子发射谱推断出的辐射能量。这样的探测将使伽玛暴成为超高能和超GZK CR的首选候选源。高能强子引起的级联辐射可以用伽玛射线望远镜从伽玛暴中探测到。
2003-12-22 astro-ph
Numerical simulations of buoyancy instabilities in galaxy cluster plasmas with cosmic rays and anisotropic thermal conduction
在星系团中，团内等离子体的比熵向外增加。然而，最近的一些研究表明，由于宇宙射线和各向异性热传导的影响，团内介质受到浮力不稳定性。在本文中，我们提出了一个新的数值算法来模拟这种不稳定性。这种数值方法将宇宙射线视为流体，考虑了热量和宇宙射线沿磁场线的扩散，并强制执行温度和宇宙射线压力保持为正的条件。我们进行了几个测试，以确保代码的准确性，包括详细匹配的分析结果的本征函数和增长率的线性浮力不稳定性。该数值方法不仅可用于模拟星系团等离子体中由宇宙线浮力驱动的对流，也可用于其他应用，包括聚变等离子体、星际介质和超新星遗迹。
2008-09-02 astro-ph
Signatures of hadronic cosmic rays in starbursts? High-energy photons and neutrinos from NGC253
我们表明，它似乎可能的星暴星系，像附近的NGC 253，最近确定为TeV源的CANGAROO合作，通过强子过程在其核心发射大量的高能伽马射线和中微子。我们认为，质子照明的大质量恒星的内风可以是一个可行的机制，产生TeV的伽马射线和中微子没有一个强大的MeV-GeV对应。星爆的丰富的恒星内容，与数以百万计的早期类型的恒星集中在中心区域，在那里的恒星风和超新星的集体效应可以产生一个显着的宇宙射线密度的增强，提供了一个足够的方案TeV $γ$ -射线的产生。在合理的积分时间内，近距离的星暴也被发现是像ICECUBE这样的千米级中微子望远镜的潜在来源。
2003-02-12 astro-ph
Li, Be, B and Cosmic Rays in the Galaxy
简要介绍了当前有关银河系中Li、Be和B的产生和演化问题。有人认为，目前流行的观点，即银河系宇宙射线在富含金属的超级气泡内加速（这导致“自然”产生主要的Be和B，正如观察到的那样）遇到了与以前流行的超新星加速其自身喷出物的观点相同的问题。一个重大的挑战轻元素生产理论提出的最新（仍然是初步的）数据表明一个令人惊讶的高和$\sim$恒定丰度的$^6$锂晕星;试图解释这样的“高原”进行了严格审查。
2004-11-19 astro-ph
Cosmic Rays, II. Evidence for a magnetic rotator Wolf Rayet star origin
基于1）关于垂直激波几何中粒子散射的平均自由程的猜想，和2）沃尔夫-拉叶星风的模型，我们认为沃尔夫-拉叶星的爆炸可以通过扩散粒子加速导致粒子能量高达3 10^9 GeV。作为一个测试，我们首先证明，这个参数所暗示的磁场是兼容的发电机限制适用于对流内部的主序星是沃尔夫-拉叶星的前辈，其次，我们表明，这意味着相同的强度的磁场是由磁驱动风理论所建议的。第三，我们使用来自射电超新星的数据来检查光谱，光度和时间依赖性，这表明磁场再次必须像磁驱动风理论所建议的那样高。这证明了将粒子加速到3 10^9 GeV所需的磁场强度。第四，我们证明，在我们的图片中，OB和Wolf Rayet星的非热射电发射可以再现适当的射电光谱、时间变异性和射电光度。第五，Wolf Rayet星和射电超新星的比较表明，电子注入到加速过程是一个阶跃函数的效率与冲击速度作为独立的参数。
1993-05-06 astro-ph
LiBeB Energetics and Cosmic Ray Origin
关于宇宙射线产生LiBeB的问题，人们提出了三种不同的模型：CRI模型，其中宇宙射线是从以金属丰度标度的太阳组成的ISM中加速出来的; CRS模型，其中宇宙射线是从新的超新星喷出物中加速出来的，其组成与当前纪元的宇宙射线相似;和LECR模型，其中一个独特的低能量成分共存的假设宇宙射线的CRI模型。这些模型的区别通常在于它们对Be和B丰度演化的预测。在这里，我们强调有利于CRS模型的能量学。这一模型也得到了大量观测的支持，这些观测表明，大部分（80%到90%）的超新星都发生在热的、低密度的超级气泡中，在那里，超新星冲击可以加速来自超新星喷出物富集物质的宇宙射线。
1998-12-02 astro-ph
Detecting X-ray Synchrotron Emission in Supernova Remnants: Implications for Abundances and Cosmic Rays
超新星释放的10^51尔格对银河系有着深远的影响，决定了元素丰度，加速了宇宙射线，影响了星际介质的构成。最近发现几个超新星遗迹的光谱主要是非热辐射。分离热和非热分量不仅对理解宇宙射线加速和冲击微观物理性质很重要，而且对准确评估温度和谱线强度也很重要。设计用于模拟Ia型超新星空间分辨同步加速X射线的新模型有助于理解超新星遗迹的热物理（动力学，丰度）和非热物理（冲击加速，磁场放大）。我将描述SN 1006的模型拟合，强调可以对SNR、丰度和宇宙射线加速过程施加的物理约束。
2000-11-30 astro-ph
Spectrum and Chemical Composition of CRs Accelerated in SNRs
用动力学方法研究了超新星遗迹中加速的宇宙射线的光谱和化学成分。宇宙线输运方程的玻姆扩散系数已数值求解自洽与气体动力学方程的底层流动。通过与观测结果的比较，我们发现银河宇宙射线是由超新星激波在相对低温的部分电离的星际介质中膨胀而产生的。
1997-06-20 astro-ph
Nonthermal X-Rays from the Galactic Ridge: a Tracer of Low Energy Cosmic Rays ?
一个独特的低能量宇宙射线组件已被提出来解释基本上恒定的Be/Fe比在低金属丰度。这种低能离子的原子碰撞产生特征性的非热X射线发射。在本文中，我们研究了这种X射线对银河脊辐射的可能贡献。我们表明，他们将占10-60 keV的光度薄银河系盘组件与RXTE检测的< 10%。它们可以在0.5-10 keV的能量范围内做出更重要的贡献，只要非热离子群扩展到大约1 MeV/核子，并向星际介质提供大约10 $^{42}$ erg s $^{-1}$，与银河系超新星提供的总功率相当。但是，由于在这个能量范围内的非热X射线基本上是在产生Be的截面的阈值以下产生的，它们的探测并不一定意味着散裂轻元素的低能量宇宙射线起源。一个显着的贡献，非热X射线可以减轻的问题，所观察到的ASCA在盾臂区域的硬组件的起源。
1999-03-22 astro-ph
Population III Generated Cosmic Rays and the Production of Li6
我们计算了早期大质量恒星群体产生的宇宙射线产生的Li 6的演化。计算是在分级结构形成的框架下进行的，并基于宇宙恒星形成历史，该历史被约束以再现在红移z \la 6处观测到的恒星形成率，在阻尼莱曼α吸收体和星系际介质中观测到的化学丰度，并允许宇宙在z \sim 11处被Pop III星早期再电离，如WMAP发布的第三年结果所示。我们表明，银河系前生产的锂6同位素在IGM通过这些流行III型恒星可以占锂6高原观察到的贫金属晕星没有额外的过剩生产的锂7。我们的结果依赖于宇宙射线传播出微晕的效率和超新星能量沉积在宇宙射线中的比例。我们还计算了IGM气体的宇宙射线加热。一般来说，我们发现有些高的温度（10^5 K量级），这意味着Li 6的宇宙射线产生可能需要限制在所谓的温热IGM中。
2006-05-24 astro-ph
THE ORIGIN OF COSMIC RAYS
我们认为宇宙射线主要起源于三个地点，a）正常的超新星爆炸进入星际介质，b）超新星爆炸进入恒星风，和c）强大的射电星系的热点。该提案依赖于宇宙射线介导的激波区域中湍流扩散传输的缩放假设;该提案还使用了一个特定的宇宙射线星际传输模型。该模型已进行了详细的研究，并与i）OB星，Wolf Rayet星，射电超新星，射电超新星遗迹，恒星形成区的γ射线线和连续辐射，宇宙射线电子谱的射电数据进行了比较，ii）Akeno空气簇射数据的粒子能量范围从10 TeV到EeV，和iii）Akeno和Fly's Eye空气簇射数据从0.1 EeV到100 EeV以上。在这里，我们具体讨论了一些细节的假设所提出的模型中固有的，关于高能粒子的运输，第一次在加速区，第二次在银河系。
1995-01-03 astro-ph
TeV Scale Quantum Gravity and Mirror Supernovae as Sources of Gamma Ray Bursts
镜像物质模型最近被提出来解释中微子之谜和微透镜异常。我们表明，镜像超新星可以是一个丰富的源的高能伽马射线，如果一个假设的量子引力规模是在TeV的范围。我们表明，在某些假设合理的镜像模型，伽马能量可以降低到10兆电子伏的范围内（也许甚至更远），以便提供一个解释所观察到的伽马射线暴。这种产生伽马射线暴的机制有一个优点，它巧妙地避免了“重子负荷问题”。
1999-09-22 astro-ph hep-ph
Constraints from $^{26}$Al Measurements on the Galaxy's Recent Global Star Formation Rate and Core Collapse Supernovae Rate
来自$^{26}$ Al衰变的伽马射线对银河系过去百万年的恒星形成率提供了严格的限制，补充了其他量化最近银河系恒星形成率的方法，例如H $α$发射的等效宽度。分析了用$^{26}$ Al γ射线测量作为大质量恒星形成率示踪剂的优缺点。估计银河系的$^{26}$铝质量来自COMPTEL测量加上一个简单的，分析模型的$^{26}$铝注入率从大质量恒星和限制银河系的最近的恒星形成率\hbox{5 $\pm$ 4 M\sun yr$^{-1}$}。此外，我们表明，派生的$^{26}$铝质量意味着现今的\hbox{Type II + Ib}超新星率为3.4 $\pm$ 2.8每世纪，这似乎与其他独立的估计银河系核心坍缩超新星率一致。如果大质量恒星初始质量函数或恒星形成速率或\hbox{Type II + Ib}超新星速率的某种独立测量变得可用（也许通过估计银河系$^{60}$ Fe质量），那么就会提出一种限制或可能确定其他参数的方便方法。
1997-01-30 astro-ph
Stellar Sources of the Interstellar Medium
除了大爆炸，负责1，2 H，3，4 He和7 Li，恒星作为星际介质的组成来源。宇宙射线与后者有关，很可能是由于超新星遗迹的冲击波加速了混合星际介质。因此，了解星际介质中丰度的演变，特别是重元素的富集，作为空间和时间的函数，是至关重要的。它反映了恒星形成的历史和不同恒星物体的寿命。因此，对恒星演化终点的理解也是至关重要的。这些主要是行星状星云和II/Ib/Ic型超新星，它们是单星演化的终点，但双星系统中的事件也可能有贡献，例如Ia型超新星、新星和可能的X射线爆发以及中子星或中子星-黑洞合并。尽管有许多努力，对超新星（星系核合成的主要贡献者）的全面和自洽的理解还不存在。然而，它们的指纹，无论是在光谱，光变曲线，放射性/衰变伽马射线或在星系演化，可以帮助限制其喷出物的组成和相关的模型的不确定性。
2002-02-25 astro-ph
A Cosmic Ray Resolution to the Superbubble Energy-Crisis
超级气泡（SB）是向银河系注入能量最多的物质之一，被认为是银河系宇宙射线的加速点。它们被认为是由密集的星团和星协中的大质量恒星的快速恒星风和强大的超新星爆炸提供动力。在邻近的大麦哲伦云（LMC）星系中对SB 'DEM L192'的观测表明，它只包含其组成恒星通过快速恒星风和超新星注入的能量的三分之一。目前还不清楚过剩的能源去了哪里，因此，所谓的“能源危机”。我们在这里表明，这是很有可能的一个显着的一部分不明能量正在采取加速宇宙射线，从而支持的论点SB起源的宇宙射线。
2008-02-26 astro-ph
The Milagro anticenter hot spots: cosmic rays from the Geminga supernova ?
米拉格罗实验宣布，从日尾的大致方向发现了TeV的过量宇宙射线，也接近银河系的反中心。我们研究了一个假设，即多余的宇宙射线产生于超新星爆炸，诞生了Geminga脉冲星。我们提出的假设是，Geminga超新星发生在大约3.4 × 10^5年前（如自旋下降时标所示），一股宇宙射线的爆发注入了总能量10^49 erg（即，约为典型SN输出的1%），并且Geminga脉冲星诞生时的正径向速度为100 - 200 km s ^-1。我们发现我们的假设与现有的信息是一致的。在第一变体（可能过于简化）中，宇宙射线根据玻姆公式（即，扩散系数大约为c乘以r_L，c为光速，r_L为拉莫尔半径）。另一种方案假设扩散只在最初发生，最终传播到太阳是在发散的磁场中的自由流。如果观测到的宇宙射线过剩确实是由盖明加SN爆炸引起的，那么长期以来一直在寻找的将宇宙射线与超新星联系起来的"吸烟枪"将终于到手。可以说，在寻找"冒烟的枪"时，我们被子弹击中了。
2008-05-29 astro-ph
Low Energy Cosmic Ray Interactions in Astrophysics
利用太阳耀斑观测资料，论证了基于加速粒子轰击产生的γ射线谱线发射的丰度测定新技术。本文综述了猎户座观测到的类似伽马射线线发射的一些意义，包括低能宇宙射线产生轻元素。对于这样一个轻元素的起源，在低能量宇宙射线的总可用能量的限制意味着生产发生在相对较高的粒子能量，约30兆电子伏/nucl. Such低能量宇宙射线可以复制陨石B同位素比为4，但他们需要一个加速的C/O的数量级上观察到的太阳系的比例（$\sim$ 0.5）。如果在早期银河系中，II型超新星从大质量恒星祖先（被认为是假定的宇宙射线的来源）喷出物中的C/O要低得多，那么低金属丰度恒星中的B同位素比率应该显著低于测量的陨石值。
1996-01-10 astro-ph
Astrophysical tests for the Novello-De Lorenci-Luciane theory of gravity: Gravitational-wave + neutrino bursts from local supernovae and gravitational-wave microlensing by Galactic (MACHOs) black holes
Novello-DeLorenci-Luciane（NDL）场论预言引力波（GW）遵循修正（有效）几何的测地线，其速度低于光速。该理论还表明，GWs表现出双折射现象，以前被认为是排除电磁波。在这里，这些预测提出了前瞻性的天体物理测试。我指出，未来对引力波的测量与非引力过程，如{ \it中微子爆发}（很可能是伽马射线爆发）的巧合，可能会被证明对区分所有现有的引力理论是有用的。还强调了已知星系源发射的引力波的微透镜（即，在凸起处的两颗恒星（Sgr A $^\ast$），或者是银河系中心的黑洞（Sgr A $^\ast$），或者是在银河系恒星之间漂流的一颗天体，可能会为NDL引力理论所暗示的双折射现象提供一个干净的测试。
2000-12-02 astro-ph
Comments on Biological Effects of Stellar Collapse Neutrinos
最近有人提出用地外过程如坍缩恒星产生的中微子、超新星产生的宇宙射线和中子星合并产生的宇宙射线等来解释周期性的质量守恒，如在K-T边界灭绝恐龙的现象。在这里，我们表明，这些模型未能给出任何合理的解释，经验上建立的事实，这些大规模的预防。
1996-11-29 astro-ph hep-ph physics.bio-ph
High-energy Cosmic Rays and Neutrinos from Semi-relativistic Hypernovae
超高能宇宙射线（UHE）的起源仍然是未知的，它来自CR光谱中的第二个膝关节（$\sim6\times10^{17}$ eV）。最近，有越来越多的证据表明，一种特殊类型的超新星，称为hypernovae，与亚高能伽马射线暴（GRB）有关，如SN 1998 bw/GRB 980425和SN 2003 lw/GRB 031203。这样的超新星似乎有高速度（直到温和的相对论）喷出物，这可能与次高能伽玛暴有关。假设超新星喷出物的动能是速度$E_k\propto (Γβ)^{-α}$的连续函数，用$α\sim 2$，我们发现：1）超新星高速喷出物产生的外激波能将质子加速到$10^{19} {\rm eV}$的能量，2）宇宙学超新星速率足以解释第二膝以上的能流;以及3）在这些能量下，CR的陡峭光谱可以在这些源中出现。此外，由于UHE CR与超新星光-紫外光子的$pγ$相互作用，超新星也会产生微弱的弥散UHE中微子通量。
2007-09-12 astro-ph hep-ph
The Cosmic Stellar Birth and Death Rates
宇宙恒星的诞生率可以用标准的天文学技术来测量。它也可以通过宇宙恒星死亡率来探测，尽管直到最近，这还不太精确。然而，最近的结果基于测量的超新星速率，重要的是，也对随之而来的中微子和伽马射线的扩散通量，已成为竞争性的，和恒星诞生和死亡的和谐历史正在出现。来自过去所有核心坍缩超新星的中微子通量虽然微弱，但实际上都在超级神冈探测器的探测范围内，并且已经设定了一个有用的极限。我将讨论这种通量的预测，中微子探测的前景，理解核心坍缩超新星的影响，以及Ia型超新星对弥散伽马射线背景贡献的新限制。
2006-02-05 astro-ph hep-ph nucl-th
