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
The pulsar contribution to the diffuse galactic gamma-ray emission
有积极的兴趣在何种程度上未解决的伽玛射线天体有助于银河系的扩散发射,以及是否未解决的伽玛射线天体可能是负责超过1 GeV的银河系扩散发射已被EGRET观察到。由于未分辨的散射体而产生的漫射伽马射线强度与EGRET数据中应观测的物体数量直接相关。因此,我们可以使用我们的知识,身份不明的EGRET源约束模型参数,如脉冲星的出生率,他们的波束角等,这种分析是只基于已确定的EGRET数据中的六个脉冲星的属性,是独立的脉冲星发射模型的选择。我们发现,在较低的能量下,γ射线源对漫射辐射的贡献很小,而在1 GeV以上,对于合理数量的直接可观测的γ射线源,它们可以占选定区域观测强度的18%(14)。由未分辨散射体引起的散射辐射的纬度分布比观测到的散射辐射的纬度分布窄。虽然超过1 GeV的伽马射线能量在离平面至少6-8度的地方被观测到,但脉冲星的贡献在那里很小。因此,在1 GeV以上的扩散星系伽马射线辐射中,双星确实有显著的贡献,但它们不能对在这个能量范围内观测到的强度和模型预测之间的所有差异负责。
1997-11-17 astro-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
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
Constraining Dark Matter hypothesis through Diffuse Source observations with the GLAST-LAT detector
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)计划于2007年秋季发射,是下一代高能伽马射线天文台。GLAST上的大面积望远镜(LAT)仪器具有宽视场($>$ 2 sr),大有效面积和20 MeV至$>$ 300 GeV的能量范围,将为未来的暗物质研究提供极好的机会。我们提出了一个概述的GLAST暗物质和新物理工作组的努力,在LAT能力的研究,以检测来自WIMP对湮灭在弥漫的天体物理源的伽马射线通量。将特别注意河外扩散伽马射线辐射和从湮灭到伽马-伽马和/或伽马-Z最终状态的线搜索。
2007-09-03 astro-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
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
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
Stellar Radioactivities and diffuse gamma-ray line emission in the Milky Way
经过一个简短的历史介绍,该领域的伽马射线线天文学的放射性,我提出了一个概述,最近的结果,这些放射性的大质量恒星产量。根据过去的(COMPTEL和GRIS)和即将到来的(INTEGRAL)观测,我评论了这些结果(关于长寿命放射性,如Al-26和Fe-60)对γ射线谱线天文学的影响
2002-09-16 astro-ph
Diffuse gamma-ray emission: Galactic and extragalactic
本文回顾了我们目前对银河系和河外弥漫伽玛射线辐射的认识。30 MeV以上的河外γ射线背景的光谱可以很好地用光子指数s=2.1的幂律来描述。在2-10兆电子伏的范围内,COMPTEL数据的初步分析表明,强度低于以前发现的,没有证据表明MeV的颠簸。大多数真正漫射背景的模型似乎与观测到的光谱相冲突。虽然活动星系核最有可能是来自离散源的输入,但两个独立的尝试将高能背景模拟为未分辨活动星系核的叠加,表明活动星系核产生的强度低于观测强度。因此,河外伽马射线背景的起源仍然是未知的。银河弥漫伽马射线连续谱在非常低的能量(< 100 keV)和高能量(> 1 GeV)下都比预期的更强烈。已发表的这些过剩的模型都涉及宇宙射线电子相互作用。虽然低能量的过剩可能与电子的原位加速有关,但如果宇宙射线电子的来源是离散的,那么高能量的过剩就可以理解。因此,测量到的银河系弥散伽马射线连续辐射的能谱可能为宇宙射线的加速提供新的见解。
1998-07-27 astro-ph
A Fresh Look at Diffuse Gamma-ray Emission from the Inner Galaxy
康普顿伽马射线天文台(CGRO)上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)实验提供了迄今为止对伽马射线天空的最精确测量。EGRET测量的弥漫辐射在整个天空中显示超过1 GeV。自从Hunter等人在1997年首次发现以来,这个“GeV过量”一直是一个有很大争议和兴趣的话题。我们修改了GLAST模拟和重建软件,以模拟EGRET仪器。这种详细的建模使我们能够探索EGRET仪器的参数,在其光束测试配置和CGRO上的轨道上,比以前公布的更详细。我们已经发现,GeV过剩显着增加时,以前未考虑仪器的影响。我们将提出一个新的测量弥漫的伽玛射线辐射在银河系内部。
2007-06-04 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
The diffuse neutrino flux from the inner Galaxy: constraints from very high energy gamma-ray observations
最近,MILAGRO合作报告了从靠近银河系内部的银河系盘区域探测到弥散的多TeV辐射。发射量超过了传统宇宙射线传播模型的预测,这些模型被调整以再现当地观测到的宇宙射线的光谱。通过假设MILAGRO探测到的过量中微子是强子起源的,并且它代表了整个银河系内部区域,我们估计了来自银河系圆盘坐标为$-40^{\circ} < l < 40^{\circ}$的区域的中微子的预期扩散通量。我们的估计必须被认为是与所有可用的伽马射线数据兼容的最大预期中微子通量,因为对观测到的伽马射线发射的任何轻子贡献都会降低中微子通量。中微子的扩散通量,如果接近最大允许水平,可能会被位于北半球的公里级$^3$探测器探测到。探测将明确地揭示弥散伽马射线发射的强子起源。
2008-06-15 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
"The Contribution of Active Galactic Nuclei to the Diffuse Gamma Ray Background"
本文研究了射电静活动星系核(AGN)或射电强活动星系核中心区的高能到甚高能$γ$射线的辐射。我们利用我们的结果来估计来自活动星系核中心区域的$γ$射线通量,然后计算来自未分辨活动星系核的扩散$γ$射线通量的贡献。
1994-03-16 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
Contribution of GRB Emission to the GeV Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Flux
伽玛暴发射的TeV伽马射线通过与河外红外辐射场的相互作用转化为电子-正电子对。反过来,产生的电子对,其轨迹被磁场随机化,将逆康普顿散射离开宇宙微波背景光子。因此,γ暴的TeV γ射线束通量被转换成GeV各向同性γ射线通量,这有助于总的河外γ射线背景辐射。假设一个模型的河外辐射场,GRB的红移分布和GRB光度函数,我们评估的GRB提示和散射辐射的测量河外伽玛射线通量的贡献。为了估计这种贡献,我们乐观地要求TeV能量的能通量比MeV能量的能通量强10倍。由此产生的伽马射线扩散背景只是观测到的一小部分,使得耀变体和其他来源做出了主要贡献。
2006-11-03 astro-ph
Diffuse Emission from the Galactic Plane and Unidentified EGRET Sources
弥漫银河伽马射线发射产生于宇宙射线与气体和周围光子场的相互作用中,因此为我们提供了银河系不同位置宇宙射线的间接测量。扩散的伽马射线连续谱在能量低于200 keV和高于1 GeV时都比预期的要强烈。现有的高能量过剩的模型进行了审查,在最近的TeV伽马射线测量的扩散发射和离散的银河系源,如超新星遗迹。我特别讨论是否特定类别的银河系物体是可观察到的EGRET伽马射线源,无论是通过被发现的身份不明的EGRET源或作为未解决的源的漫发射。
2002-11-28 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 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
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
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
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
Obtaining cosmic ray propagation parameters from diffuse VHE gamma ray emission from the Galactic center ridge
H.E.S.S.最近发现了来自银河系中心脊的弥漫性VHE伽马辐射。望远镜首次允许直接确定银河宇宙射线传播模型的参数。在这篇论文中,我们证明了银河系中心附近的漫射伽马辐射可以用VHE宇宙线(CR)质子与位于几个巨大分子云中的星际气体的相互作用来解释,这导致在平均质子能量约为3 TeV的情况下,银河系中心区域的宇宙线扩散系数k = 1.3 kpc^2 Myr^-1,如果我们假设CR质子起源于一个超新星事件(Sgr A East),它大约在1万年前爆发。该k值比局部测量值小约5至10倍。
2006-02-08 astro-ph
Determination of the Dark Matter profile from the EGRET excess of diffuse Galactic gamma radiation
EGRET实验测量到的银河系弥散伽马辐射能谱中超过1 GeV的能量,可以解释为暗物质(DM)粒子的湮灭。DM分布在银河系周围的光环中。考虑到伽马射线通量的方向性,可以确定晕轮廓。晕内的DM有光滑和cluerous成分,这些成分可以有不同的轮廓,如N-天体模拟和实验结果表明,这些DM团簇在与恒星相互作用产生的潮汐力和银盘引力势的作用下,部分被破坏,主要是湮灭信号的减弱银河系中心(GC)在本文中,不同的配置文件和生存概率的团块上的约束进行了讨论。
2007-10-26 astro-ph
Diffuse Galactic Soft Gamma-Ray Emission
利用HIREGS球载锗光谱仪测量了银河系中心的银河系漫射软γ射线(30-800 keV)辐射,以确定其光谱特征和来源。由此产生的银河系扩散连续被发现同意一个单一的幂律(加上正电子偶素)在整个能量范围内,符合RXTE和COMPTEL/CGRO观测在较低和较高的能量,分别。我们发现没有证据表明,光谱陡峭低于200千电子伏,在以前的观测报告。沿银河脊的空间分布被发现是几乎平坦的,与纵向梯度的上限设置,并没有证据表明在所观察到的区域的边缘。软伽马射线漫反射光谱是由宇宙射线电子的星际辐射的逆康普顿散射很好地模拟的,最大限度地减少了对低效的非热韧致辐射发射的需要。由此产生的能量需求完全在银河系超新星所提供的范围内。我们推测,测得的光谱提供了第一个直接约束宇宙射线电子光谱低于300兆电子伏。
1999-08-16 astro-ph
A New Determination Of The Diffuse Galactic and Extragalactic Gamma-Ray Emission
宇宙线传播的GALPROP模型能够对银河弥漫伽马射线的分布做出明确的预测。我们比较不同的传播模型与EGRET测量的伽马射线光谱的天空的各个区域。这使得灵敏度测试的替代解释,在GeV的伽马射线观察到的明显过量发射。我们发现,人口的硬谱伽马射线源不能单独负责过剩,因为它也出现在高纬度地区;另一方面,硬宇宙射线电子谱不能解释的伽马射线过剩的内部星系。通过在保持其形状的合理范围内对宇宙射线谱进行归一化,我们能够获得漫射伽马射线的银河分量的最佳预测,并表明远离银河平面,它给出了观测到的伽马射线强度的准确预测。在此基础上,我们重新评估河外伽玛射线背景。我们发现,对于某些能量,以前的工作低估了银河系的贡献,因此高估了背景。新的EGRB光谱显示了一个正曲率,类似于基于未解析耀变体贡献的河外伽马射线发射模型的预期。
2005-06-15 astro-ph
Diffuse Gamma-Rays from Local Group Galaxies
宇宙射线与星际介质的相互作用产生了星系中的弥散伽马射线辐射。随着EGRET观测的完成,唯一探测到扩散伽马射线的河外天体是大麦云云。我们系统地估计了本星系群的漫射γ射线通量,并确定了它们在新一代γ射线天文台(如GLAST)的可探测性。对于每个星系,预期的伽马射线通量仅取决于其总气体含量和宇宙射线通量。我们提出了一种方法来计算宇宙射线通量在这些星系中的超新星爆炸,宇宙射线加速被认为发生的观测率。从观测数据中推导出准确的超新星爆发率的困难是我们计算中的主要不确定性。我们估计了本星系群的γ射线通量,发现我们的预测与大麦哲伦星系的观测结果以及小麦哲伦云和M31的观测上限是一致的。仙女座星系的$\sim 1.0 \times 10^{-8}$光子秒$^{-1}$ cm $^{-2}$的通量超过100 MeV,而SMC的$\sim 1.7 \times 10^{-8}$光子秒$^{-1}$ cm $^{-2}$的通量超过100 MeV,预计都可以通过GLAST观测到。M33处于检测限,通量为$\sim 0.11 \times 10^{-8}$ sec $^{-1}$ cm $^{-2}$。其他本星系群的星系至少比GLAST灵敏度低两个数量级。
2001-05-11 astro-ph
The Galactic Diffuse Gamma-ray Spectrum from Cosmic-ray Proton Interactions
本文提出了一种新的计算银河系漫射伽玛射线谱的方法,它是由宇宙射线质子与星际物质相互作用产生的次级粒子衰变产生的。计算利用现代蒙特卡罗事件发生器Hadrin,Fritiof和Pythia,它们模拟高能质子-质子碰撞,广泛用于核和粒子物理学研究,以及标度计算。这项研究的动机是由康普顿伽马射线天文台的EGRET探测器观测到的银河弥漫伽马射线通量的结果,这表明超过约1 GeV的观测强度与模型预测相比。该预测是基于宇宙射线与星际物质的相互作用,其中二次π介子的产生是由一个简单的模型处理。然而,与改进的相互作用模型,这里使用的扩散伽玛射线通量同意,而与以前的计算中的不确定性,这主要来自于不可观测的解调宇宙射线谱在星际空间。作为一个可能的解决方案,宇宙射线质子的平坦的光谱已被测试,我们发现,幂律谱的指数约为$-(2.4\sim2.5)$给出了一个更好的适合EGRET数据,虽然频谱没有得到完全解释。
1996-11-28 astro-ph
EGRET Gamma-Ray Blazars: Luminosity Function and Contribution to the Extragalactic Gamma-Ray Background
本文介绍了EGRET探测到的耀变体的性质,并总结了这些源的演化和光度函数的计算结果。在河外弥漫伽马射线辐射的大量可能来源中,人们假设活动星系可能是最有可能的候选者之一。然而,我们最近的一些分析表明,SAS-2和EGRET测量到的河外弥漫辐射中只有25%可以归因于未解决的伽马射线耀变体。因此,河外伽马射线的其他扩散源肯定存在。我们在这篇文章中总结了这些结果。
1999-01-30 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
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
Clusters of Galaxies and the Diffuse Gamma Ray Background
讨论了宇宙结构形成的可行模型中星系团的γ射线和中微子的漫发射。我们使用一个自洽的图片团簇形成和演化的原始密度扰动谱,和一个现实的建模的星系际介质的分布,这是大量存在于星系团。我们发现,一个不断发展的人口集群可以产生一部分$\sim 0.5 ÷2 %$的EGRET观察到的弥散γ射线背景(DGRB)。这个结果是稳健的,是弱依赖于宇宙学的情况下,在遥远的星系团的星系间介质(IGM)的演化程度,因为大部分的源有助于DGRB位于红移$z \simlt 0.2$。我们还发现了这些结构的非热,伽马射线和热X射线发射之间的相关性。利用这一结果,我们得出了一个新一代$γ$射线探测器可观测到的伽马射线团的列表。最后,我们简要讨论了星系团与中微子天文学和甚高能粒子天文学的可能相关性。
1998-04-24 astro-ph
The Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Emission
康普顿伽马射线观测站上的康普顿成像望远镜和高能伽马射线实验望远镜进行的伽马射线全天观测首次使人们得以详细研究伽马射线能量大于1兆电子伏的河外扩散发射。对COMPTEL数据的初步分析表明,在1-30 MeV范围内,从以前的估计中得出的宇宙扩散排放水平显著下降,没有证据表明MeV过量,至少没有达到以前声称的水平。1-30兆电子伏的通量测量是兼容的幂律外推从较低和较高的能量。这些新的结果表明,可以解释MeV过量的过程(如物质-反物质湮灭)对河外辐射的可能贡献显着减少。在高能量($>$ 30 MeV)下,河外辐射可以用指数为-(2.10+-0.03)的幂律光子谱很好地描述。在推导的河外辐射中没有观察到大尺度的空间各向异性或能谱的变化。最可能的解释是,这种超过10 MeV的河外伽马射线辐射的起源,是它主要来自未解决的伽马射线发射耀变体。幂律谱扩展到100 GeV意味着伽玛射线耀变体的平均辐射可能扩展到100 GeV。
1997-09-25 astro-ph
EGRET Observations of the Diffuse Gamma-Ray Emission in Orion: Analysis Through Cycle 6
本文介绍了康普顿伽玛射线天文台的高能伽玛射线实验望远镜(EGRET)对猎户座观测到的高能漫发射的研究。自上一次研究以来,EGRET在该地区的总暴露量增加了两倍多。漫发射的一个简单的模型充分适合的数据,没有显着的点源被检测到在研究的区域($l = 195^\circ$ $220^\circ$和$b = -25^\circ to -10^\circ$)中的复合数据集或在两个单独的组EGRET观看期间考虑。猎户座的γ射线发射率被发现是$(1.65 \pm 0.11) \times 10^{-26} {s sr}^{-1}$为E > 100 MeV,和差分发射率被很好地描述为宇宙射线电子和质子的贡献的组合与近似的本地密度。分子量校正比为$N(H_2)/W_{CO} = (1.35 \pm 0.15) \times 10^{20} cm^{-2} (K km/s)^{-1}$。
1999-02-15 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
The Inverse-Compton And Extragalactic Components Of The Diffuse Gamma-Ray Emission
我们提出的光谱的逆康普顿和河外成分的高能量伽玛辐射的基础上,在银河系高纬度地区的发射分析($\vert$ b $\vert$ $\geq$ $30°$)。我们相关的伽马射线强度与模型组成的各向同性组件,一个组件成比例的408 MHz的同步辐射,和一个组件成比例的原子氢(H I)柱密度与不同的发射率在八个银河系的八分圆。与H I柱密度相关的伽马辐射的光谱表明,该组分起源于宇宙射线/物质相互作用。产生408 MHz射电连续辐射的宇宙射线电子也通过与星际光子的逆康普顿相互作用产生伽马辐射。通过将伽马辐射与408 MHz连续谱相关联,我们测量了IC发射的光谱和绝对强度。各向同性分量给了我们河外伽马辐射的光谱和强度。我们讨论河外光谱的解释。
1995-12-06 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
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
Cosmic ray electrons and the diffuse gamma ray spectrum
一般认为,超过几十GeV的弥漫性银河伽马射线辐射是由宇宙射线与星际物质相互作用产生的中性π介子衰变造成的。然而,宇宙射线电子可能在高能量下对伽马射线谱做出重大贡献,甚至在TeV-PeV能量下占主导地位,这取决于它们的注入光谱指数和加速截止能量。如果注入光谱是平坦的,最高能量的电子也将通过同步辐射贡献一个扩散的硬X射线/软伽马射线通量,这可能提供一个解释的OSSE观察到一个陡峭的光谱低于几MeV的内星系。我们进行宇宙射线电子的传播计算,并使用由此产生的星际电子光谱,以获得伽马射线光谱由于逆康普顿,同步加速器和韧致辐射相互作用一致的MeV到PeV的能量。我们将我们的结果与卫星望远镜,光学切伦科夫望远镜和空气簇射阵列的观测结果进行了比较,并对宇宙射线电子的注入光谱进行了限制。随着未来在TeV-PeV能量下的观测,应该有可能确定宇宙射线电子的平均星际光谱,从而估计它们在加速时的光谱。
1997-03-26 astro-ph
Diffuse Gamma Flux from Antiproton Annihilation in our Galaxy
康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)对高能伽马射线(E > 30 MeV)进行的全天观测为详细研究扩散伽马射线发射提供了一个独特的机会。所观察到的漫射辐射有一个银河系的组成部分,产生于宇宙射线与当地星际气体和辐射的相互作用,以及一个几乎均匀分布的组成部分,通常认为是起源于银河系以外。观测结果被解释为河外高能伽马射线发射主要来自未分辨的伽马射线发射耀变体。我们考虑了弥散伽马射线通量的另一种可能来源,即反质子与星际介质的湮灭。
1999-11-04 astro-ph hep-ph
The Diffusive Galactic GeV/TeV Gamma-Ray Background: Sources vs. Transport
在CGRO上用EGRET观测到的弥漫的银河伽马射线背景超过了模型预测的1 GeV以上。这对银河系内部来说尤其如此。我们将在这里讨论银河宇宙线(GCR)源的贡献,被认为是悬而未决的,此外,GCR的运输出银河系的可能性是不均匀的银河系盘。在这两种情况下,漫射伽马射线的光谱都比太阳系附近的GCR光谱更硬,正如在现场观察到的那样。源的贡献是必要的,事实证明,扩散背景的重要组成部分,而传输效应是观察到的硬扩散伽马射线谱的几个可能的额外原因之一。
2000-01-19 astro-ph
Observations of the Isotropic Diffuse Gamma-ray Background with the EGRET Telescope
光谱范围为30- 10,000 MeV的各向同性漫射伽马射线背景(IDGRB)在20世纪70年代初首次报道,使用SAS-2仪器进行测量。对康普顿伽马射线天文台(CGRO)上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)在过去4年中记录的数据进行了分析,以提取IDGRB的最佳测量结果。EGRET仪器背景的广泛分析,以证明可以从EGRET数据中提取的未污染的数据集。本文提出了一个高纬星系扩散前景辐射模型,证实了IDGRB的存在。空间和光谱分析,这种背景。此外,在银河系高纬度的点源分析进行,以揭示存在的人口河外源。这个人口的特点进行检查,其通量分布模型的报告。问题是否是由未解决的点源的IDGRB使用波动分析解决。最后,未来可能的伽马射线天文学的方向进行检查,通过模拟未来的伽马射线望远镜:伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)。描述了GLAST基线设计,并对其科学性能进行了评估。该望远镜有能力探测1,000 - 10,000个新的河外源,并考虑了对IDGRB研究的可能影响。
2002-01-30 astro-ph
The pulsar contribution to the diffuse galactic gamma-ray emission
在这里,我们调查在何种程度上未解决的\gr星系贡献的银河弥漫性辐射,并进一步未解决的\gr星系是否可以负责超过1 GeV的银河弥漫性辐射已被EGRET观察到。我们的分析仅基于EGRET数据中已确定的六个脉冲星的性质,并且与脉冲星发射模型的选择无关。我们发现,在较低的能量,散射贡献非常小,而1 GeV以上,他们可以占25%的观察到的强度在选定的区域为一个合理的直接观察到的\gr散射($\sim$ 12)。虽然超过1 GeV的\gr能量至少在偏离平面6或8度处被观察到,但脉冲星的贡献在那里可以忽略不计。因此,双星对1 GeV以上的弥漫星系$γ$射线辐射确实有显著贡献,但它们不能对在这个能量范围内观测到的强度和模型预测之间的所有差异负责。
1997-06-16 astro-ph
Diffractive Interaction and Scaling Violation in pp->pi^0 Interaction and GeV Excess in Galactic Diffuse Gamma-Ray Spectrum of EGRET
本文提出了一种新的计算银河脊环境中pp->pi^0的γ射线谱的方法。计算中首次考虑了衍射pp相互作用和费曼标度破坏。银河系的漫射伽马射线主要来自于亚GeV到多GeV范围内的π ^0->gamma伽马射线。然而,亨特等人在EGRET银河系漫谱中发现了超出GeV范围的能量(“GeV过量”),这一结果高于基于实验pp->pi^0截面和费曼标度假设的预测。在这项工作中,我们表明,衍射过程使伽马射线谱比入射质子谱的幂律指数硬约0.05,并且,对于100 GeV以上的入射质子能量,标度破坏产生的pi ^0比标度模型多30-80%。两者的结合可以解释约一半的“GeV过剩”与当地的宇宙质子(幂律指数~2.7)。如果银河脊中的质子光谱指数比本地光谱稍硬(幂律指数约为0.2),那么可以充分解释这种过剩。论文中还指出,衍射过程使e^+比e^-更强,而标度破坏使p条产额比没有破坏的情况高50-100%,两者都在多GeV范围内。
2005-01-21 astro-ph
Revealing dark matter substructure with anisotropies in the diffuse gamma-ray background
银河系暗物质湮灭产生的大部分伽马射线辐射很可能被探测到是对弥散伽马射线背景的贡献。我表明,暗物质子结构中的晕的银河系诱导特征各向异性的扩散背景,可用于确定小规模的暗物质分布。我计算的角度功率谱的发射从暗物质子结构的几个模型的subhalo人口,并显示在功率谱的功能可以用来推断子结构的存在。功率谱的形状在很大程度上不受晕下径向分布和质量函数的影响,在许多情况下,我发现费米角功率谱的测量将能够限制子结构的丰度。一个反偏subhalo的径向分布产生的排放,显着不同的强度和大规模的角度依赖性的subhalo的分布,跟踪光滑的暗物质晕,潜在的影响各种目标和方法的暗物质信号的可探测性。
2008-10-14 astro-ph
The Galactic contribution to high latitude diffuse gamma-ray emission
基于宇宙射线放射性核的大星系晕的最新证据表明,在银河系高纬度地区,逆康普顿辐射有重大贡献。我们提出了预期的强度分布的预测,并表明EGRET伽马射线纬度分布是很好地再现从平面到两极。我们表明,在高纬度的银河系的组成部分可能是可比的河外发射在某些能量范围。
1999-06-14 astro-ph
Baryonic Dark Matter and the Diffuse Gamma Ray Background
我们表明,我们的星系晕的重子气体含量可以通过对扩散背景伽马射线辐射的分布进行多极展开来探测。虽然四极矩(各向同性背景)可以用来约束晕气体的重子分数,但四极矩与四极矩之比是晕中气体分布的敏感探针,{ \it即}气体分布的平坦程度。预测的扩散伽马射线通量被发现是非常敏感的整个晕的宇宙射线密度分布。如果宇宙射线是均匀的,那么气体分数的上限是$16.6\%$,而不管晕圈气体分布的平坦程度如何。然而,考虑到银河平面内和附近的通量的去除,特别是对于扁圆($e <1$)气体分布,这种束缚可以被削弱。另一方面,在更现实的情况下,宇宙射线线性跟踪平滑的晕质量(和晕气体)分布,那么一个严格的约束上的重子气体部分的晕$η$,$η\ltwid 3\%$,可以放置与现有的数据,无论晕扁平。
1994-09-15 astro-ph
Limits for an inverse bremsstrahlung origin of the diffuse Galactic soft gamma-ray emission
RXTE、GINGA和OSSE观测揭示了来自银河平面的强烈低能伽马射线连续辐射,这通常被解释为可能存在低能宇宙射线电子强通量的证据。在本文中,我讨论的情况下,强子起源的软银河伽玛射线连续通过逆韧致辐射。一束低能宇宙射线强到足以产生观测到的伽马射线谱,这意味着通过核去激发产生了几MeV的大量伽马射线发射。它表明,现有的限制超过3-7兆电子伏的发射从银河系平面,在音乐会的约束,从π衰变γ射线发射在较高的能量,是在严重冲突的逆韧致辐射起源的银河系软γ射线发射的任何物理上合理的低能宇宙射线谱。在高能重核的情况下,极限会被破坏一个数量级,而对于大量低能质子,隐含的伽马射线线通量和π介子衰变连续谱强度至少比现有的极限大2倍。
1998-09-04 astro-ph
The Diffuse Galactic Gamma-Ray Gradient
宇宙射线物理学中一个尚未解决的问题是,与银河系盘中的宇宙射线源分布相比,伽马射线强度的径向梯度很小。在扩散CR传播模型中,最自然的解释是由于星际介质中的MHD湍流引起的非常有效的空间混合。然而,即使在最有利的情况下,一个非常大的扩散CR晕的伽玛射线梯度仍然大于观察到的。在我们看来,如此小的梯度可能是银河风强烈平流的结果。我们表明,一个小的伽玛射线梯度可以得到,如果扩散区不延伸远高于银河平面。我们的模型的重要组成部分是:(i)各向异性CR扩散,(ii)强的径向和垂直梯度的平流速度(由于更快的风以上CR源密度较高的地区)。
1999-08-02 astro-ph
Constraints on the VHE Emissivity of the Universe from the Diffuse GeV Gamma-Ray Background
在宇宙学距离上发射的VHE(甚高能,E>100 GeV)辐射在到达我们之前会在低能量的弥漫性河外背景辐射上成对产生。这使得我们无法直接看到宇宙中大部分的VHE辐射。然而,该对产生的VHE伽马射线会引发电磁对级联。在低能量下,这种次级级联辐射具有对初级伽马辐射的光谱不敏感的光谱,并且与原始VHE辐射不同,是可观察的。出于新的测量的河外MeV-GeV的扩散伽马射线背景,我们讨论了宇宙VHE源人口的限制,要求级联背景,他们产生的不超过观测水平。我们使用一个新的,准确的级联代码,并特别注意在红外/光学波长的扩散宇宙背景的约束的依赖。尽管相当大的不确定性,在这种背景下,我们发现,强大的约束可能仍然被放置在宇宙中的潜在VHE源的综合发射率。这些限制比仅考虑微波背景级联所获得的限制更严格,并且明显限制了最近提出的解释最高能量宇宙射线事件的奇异粒子物理学场景的参数空间。如果耀变体活动星系核的直接辐射实际上占了观测到的大部分GeV背景,那么这些限制加强并排除了活动星系核辐射产生300 GeV以上显著能量的情况。
1996-10-22 astro-ph
Diffuse Gamma-Ray Emission from Starburst Galaxies and M31
利用CGRO上的EGRET探测器对9个邻近星暴星系和M31的高能γ射线辐射进行了探测。虽然星爆星系的弥散伽马射线辐射被怀疑是可探测的,但我们没有发现NGC 253,M82或所有9个星系的平均辐射。平均调查观测值的EGRET通量高于100 MeV的2 σ上限为1.8 x 10-8 ph cm-2 s-1。从一个预期的射电和伽马射线辐射模型中,我们发现这些星系核中的磁场大于25微高斯,质子和电子密度之比小于400。EGRET极限表明,巡天星系中大质量恒星形成的速率仅比银河系高出一个数量级。对于M31,100 MeV以上的伽马射线通量上限为1.6 x 10-8 ph cm-2 s-1。在M31的距离上,银河系的通量将超过这个值的两倍,这表明我们银河系的伽马射线发射率更高。因此,由于银河系的超新星爆发率高于M31,我们对M31的零探测支持了星系中宇宙射线的超新星起源理论。
1998-11-24 astro-ph
Uncertainties of the antiproton flux from Dark Matter annihilation in comparison to the EGRET excess of diffuse gamma rays
银河系弥漫伽马射线的EGRET过剩显示了暗物质湮灭(DMA)预期的所有特征:由单能夸克碎裂给出的光谱形状,在所有天空方向上都是相同的,以及标准暗物质晕预期的过剩强度分布,由旋转曲线预测。从EGRET过剩可以预测来自DMA的反质子通量。然而,有多少反质子到达探测器在很大程度上取决于传播模型。传统的各向同性传播模型将反质子捕获在银河系中,导致局部反质子通量远高于观测到的通量。根据Bergstrom et.这排除了EGRET过量的DMA解释。在这里,它表明,更现实的各向异性传播模型,其中大多数反质子逃逸的快速运输在z方向上,是一致的B/C比,反质子通量和EGRET过量DMA。
2008-01-09 astro-ph
Gamma-ray and neutrino diffuse emissions of the Galaxy above the TeV
在这篇文章中,我们将讨论最近的结果有关的强度和角分布的γ射线和中微子的排放应起源于强子散射的宇宙射线(CR)与星际介质(ISM)。我们假设CR源是超新星遗迹(SNR),并通过数值求解扩散方程来估计原始核的空间分布。对于ISM,我们考虑了最近的分子氢的三维空间分布模型。相对于以前的结果,我们发现二次伽马射线和中微子的排放量更高峰沿银河系赤道和银河系中心,这大大提高了积极的检测的前景。我们比较我们的预测与实验极限/观测MILAGRO和TIBET(γ射线)和AMANDA-II(中微子)和讨论的检测前景km 3中微子望远镜将建立在北半球。
2007-08-01 astro-ph