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
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
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
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
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
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
Fast variability of TeV gamma-rays from the radio galaxy M 87
本文报道了对邻近射电星系M 87的TeV(10^12 eV)γ射线通量在天的时间尺度上快速变化的探测。这些变化比在任何其他波段观察到的快10倍,这意味着一个非常紧凑的发射区域,其尺寸类似于中心黑洞的史瓦西半径。因此,我们可以排除其他几个产生伽马射线的地点和过程。这些观测证实了TeV伽马射线是由除了耀变体之外的河外源发射的,在耀变体中,喷流不是相对论性地射向观测者。
2006-12-01 astro-ph
Observations of TeV gamma rays from Markarian 501 at large zenith angles
来自耀变体Markarian 501的TeV伽马射线已被达勒姆大学Mark 6大气切伦科夫望远镜在大天顶角下使用成像技术探测到。在1997年7月和8月期间,当Markarian 501经历长时间的强烈耀斑时,在天顶角70 - 73度范围内进行了观测。
1999-04-29 astro-ph
Clusters of Galaxies as a Storage Room for Cosmic Rays
它表明,星系团能够保持宇宙射线的时间超过了宇宙的年龄。这一现象通过宇宙射线与团内气体相互作用而产生的高能γ射线和中微子辐射的扩散通量而显现出来。如果重子的宇宙学密度$Ω_b$的大部分是由团内气体提供的,那么产生的通量就由重子的宇宙学密度决定。来自遗迹宇宙射线的信号必须与晚期源产生的通量进行比较,后者可以被视为过去寻找宇宙射线产生的背景。我们把星系团中的正常星系和活动星系核看作是宇宙射线的源,计算了这个通量。另一个潜在的宇宙射线源是聚集到星系团的气体中的激波。我们发现,这个背景是相对较高的:由遗迹宇宙射线产生的扩散通量是相同的数量级,可以预期从活动星系核的集群。在所有的情况下,预测的扩散伽马射线通量小于观测到的,扩散中微子通量可以看作是大气中微子通量之上$E\sim 10^6~GeV$的小凸起。星系演化过程中的一个明亮阶段可能是星团中残留的宇宙射线的来源,通过弥漫的伽马射线和中微子辐射来揭示自己。我们发现,观察到的信号从明亮的阶段是更好的一个单独的集群。
1997-06-06 astro-ph
Search for pulsed multi-TeV gamma rays from the Crab pulsar using the Tibet-III air shower array
我们搜索脉冲伽玛射线发射的螃蟹脉冲星使用的数据西藏-III的空气簇射阵列从1999年11月至2005年11月。在我们的分析中没有发现脉冲发射的证据。在不同的能量上限计算的$3 σ$的置信水平在几TeV到几百TeV的能量范围。
2007-08-26 astro-ph
Cosmic Rays from SNRs and TeV Gamma-Ray Astronomy
银河系宇宙射线的起源仍然是一个亟待解决的问题,它是地基伽马射线天文学发展的主要动力。SNRs长期以来被认为是银河系宇宙射线加速的场所,一些SNRs产生伽马射线和非热X射线的证据表明,它们可能能够将粒子加速到多TeV的能量。然而,与此同时,在相同的整体模型框架(扩散冲击加速),是需要适应在TeV的能量上限施加在其他例子。这次审查将提出在TeV能量的SNR观测的状态,他们的解释,并讨论下一代地面仪器的相关参数和问题,他们的能力,以确认SNRs银河宇宙射线源。
2001-12-10 astro-ph
The diffuse Galactic gamma-rays from dark matter annihilation
EGRET观测到的银河系弥散$γ$ -射线比传统的银河系宇宙线(CR)传播模型的预期值高出1 GeV以上。本文试图在超对称性框架下用暗物质湮灭来解决“GeV过剩”问题。与以往的工作相比,本文的工作有三个方面的改进:第一,通过考虑暗物质湮灭子结构,自然地再现了暗物质湮灭(DMA)产生的$γ$ -射线的方向无关的“增强因子”;最后,我们的新传播模型通过直接将DMA信号加到扩散$γ$背景中,可以给出扩散$γ$和反质子的一致结果。这是一个自洽的模型在几个可能的情况下,目前,并可以测试或优化即将到来的实验,如GLAST,PAMELA和AMS 02。
2008-10-01 astro-ph hep-ph
Diffuse inverse Compton and synchrotron emission from dark matter annihilations in galactic satellites
湮灭的暗物质粒子产生的电子和正电子的能量与伽马射线光子的能量大致相当。带电粒子在银河系环境中的逆康普顿和同步加速器过程中基本上失去了所有的能量。我们讨论了银河系的卫星(可能是光学黑暗,很少或没有恒星)的暗物质湮灭的扩散签名,提供了一个尾巴的排放跟踪卫星在其轨道上。逆康普顿过程提供了X射线和伽马射线,可能会看到无线电波长的同步辐射。我们讨论了检测这些信号与当前和未来的观测,特别是EGRET和GLAST的伽马射线的可能性。
2004-03-22 astro-ph
Propagation of Cosmic Rays and Diffuse Galactic Gamma Rays
本文介绍了宇宙射线和漫射γ射线的天体物理学,并讨论了最近由于更精确的数据和改进的传播模型而出现的一些难题:银河漫射γ射线的过量发射,次级反质子和正电子,以及银河中宇宙射线的比预期更平坦的梯度。这些也涉及到暗物质,这是对现代物理学的挑战,通过它在宇宙射线中的间接搜索。虽然最终的解决方案还没有找到,我讨论的一些想法和获得的结果主要是与数值传播模型GALPROP。针对这些具体问题的一系列航天器和气球实验将在几年内升空,传递出一种乐观的感觉,即一个激动人心的发现的新时代即将到来。由于篇幅所限,本文不打算对所有最近的结果进行完整和全面的讨论。
2004-10-08 astro-ph hep-ph
Monte Carlo Study of Cosmic-Ray Propagation in the Galaxy and Diffuse Gamma-Ray Production
本文利用全三维蒙特卡罗模拟对银河系中宇宙线的时间依赖性传播进行了初步的模拟。宇宙射线(质子和氦核)在银河系中的分布进行了研究,在不同的空间尺度上的恒定和可变的宇宙射线源。对宇宙射线在传播过程中产生的连续漫γ射线辐射进行了计算。
2007-06-04 astro-ph
Observation of Multi-Tev Diffuse Gamma Rays from the Galactic Plane with the Tibet Air Shower Array
Data from the Tibet-III air shower array (with energies around 3 TeV) and from the Tibet-II array (with energies around 10 TeV) have been searched for diffuse gamma rays from the Galactic plane. These arrays have an angular resolution of about 0.9 degrees. The sky regions searched are the inner Galaxy, 20 degrees <= l <= 55 degrees, and outer Galaxy, 140 degrees <= l <= 225 degrees, and |b| <= 2 degrees or <= 5 degrees. No significant Galactic plane gamma-ray excess was observed. The 99% confidence level upper limits for gamma-ray intensity obtained are (for |b| <= 2 degrees) 1.1 times 10^{-15…
2002-08-06 astro-ph
Constraints on Particle Acceleration from the Diffuse Isotropic Gamma-Ray Background
伽马射线追踪加速粒子,因此观测到的河外伽马射线通量限制了粒子加速的整体效率。如果活动星系核中的河外喷流的粒子加速效率大大超过~ 18%,则它们可以解释伽马射线背景,这意味着粒子加速是这些源中热力学的重要组成部分。
2000-05-26 astro-ph
Ultra-High Energy Cosmic Rays and the GeV-TeV Diffuse Gamma-Ray Flux
超高能宇宙射线质子在天体物理物体中加速后,在宇宙微波和红外背景中传播时会产生次级电磁级联。我们表明,这样的级联可以贡献~1%和~50%的GeV-TeV的扩散光子通量测量的EGRET实验。GLAST卫星应该有很好的机会发现这种通量。
2007-04-19 astro-ph hep-ph
Absorption of Intergalactic TeV Gamma-Rays
我们讨论了非常高能量的伽马射线的吸收的对产生的相互作用与河外光子,起源于恒星的发射在近红外-紫外和再辐射的星光在中,远红外的相互作用超过1 TeV的伽马射线的吸收占主导地位。我们做了一个新的测定宇宙的光学深度多TeV的光子作为能量和红移的函数,并使用的结果进行比较与最近的光谱数据的Mrk 421和Mrk 501,已观察到的源在耀斑状态到apx。10 TeV能量对于光学深度的计算,我们使用了一个新的,基于经验的计算银河系际辐射场的Malkan和Stecker,我们认为是更准确的比以前的理论模型的基础上。我们还讨论了亚TeV的伽马射线的吸收星光光子在高红移。
1997-10-14 astro-ph
Search for TeV gamma-rays from SN 1987A in 2001
我们在超新星爆发后5400天左右从SN 1987 A的残骸中寻找TeV伽马射线。观测于2001年11月16日至12月11日进行,使用CANGAROO-II成像大气切伦科夫望远镜。在良好的条件下,总共获得了708分钟的ON源数据和1019分钟的OFF源数据。由于平均天顶角为39 $^\circ$,估计检测阈值为1 TeV。得到了γ射线通量的上限,并与以前的观测和理论模型进行了比较。观测结果表明,在$\sim 10$ TeV处,γ射线光度低于$1\times 10^{37}$ erg s $^{-1}$。
2003-04-22 astro-ph
TeV Gamma Rays from BL Lac Objects due to Synchrotron Radiation of Extremely High Energy Protons
伽玛射线耀变体Markarian 501的显着特征之一是TeV光谱的形状,尽管绝对伽玛射线通量发生了显着变化,但在源的强烈耀斑期间基本上保持稳定。我认为,这种(在很大程度上意想不到的)行为的来源可以解释假设TeV的伽马射线发射是同步辐射的极高能量的质子在高度磁化的紧凑区域的射流的结果。
2000-11-18 astro-ph
The Extragalactic Neutrino Background Radiations From Blazars and Cosmic Rays
近年来,人们提出了在富气星系团中,Blazar γ射线发射和宇宙线γ射线产生可以作为高能河外漫射γ射线背景辐射的替代源。我们表明,这些来源也产生了非常不同的高能量河外弥漫中微子背景辐射。这种中微子背景可能被正在建设中的新一代大型中微子望远镜探测到,并可能被用来追踪河外伽马辐射的起源。
1995-04-24 astro-ph
Measurement of the flux, spectrum, and variability of TeV gamma-rays from Mkn 501 during a state of high activity
在1997年3月16日至4月14日期间,使用四台切伦科夫成像望远镜的HEGRA立体系统,从MKN 501观测到TeV伽马射线的高通量水平。在此期间,流量水平从蟹状星云观测到的流量的一半到六倍不等。已观察到检测率在1天内变化高达4倍。测量的微分能谱的辐射遵循幂律从1 TeV到10 TeV。微分光谱指数为2.47{+-}0.07{+-}0.25,接近蟹状星云的2.66{+-}0.12{+-}0.25。
1997-09-08 astro-ph
Searching for galactic cosmic ray pevatrons with multi-TeV gamma rays and neutrinos
最近HESS在TeV伽马射线中对超新星遗迹壳层的探测证实了超新星遗迹可以作为强大的宇宙射线加速器的理论预测。如果这些天体是银河系宇宙射线的主要来源,那么它们应该将质子和原子核加速到10 ^15 eV或更高,即充当宇宙PeVatron。扩散激波加速模型在一定条件下允许粒子加速到如此高的能量,并逐渐注入星际介质,主要是在残留物演化的Sedov阶段。能量最高的粒子首先被释放,而能量较低的粒子更有效地被限制在壳层中,并在稍后的时期被释放。因此,壳层内的非热粒子的光谱仅在残余物演化的相对较短的时期内延伸到PeV能量。基于这个原因,我们可以预期次级伽马射线和中微子的光谱只有从T \lesssim 1000年前的超新星遗迹中才能延伸到10 TeV以上的能量。另一方面,如果一个巨大的气体云偶然出现在超新星遗迹的\lesssim 100 pc附近,当从超新星壳层出现的最具能量的粒子到达云时,伽马射线和中微子的“延迟”多TeV信号就会出现。这种延迟发射的多TeV伽马射线和中微子的检测允许间接识别超新星遗迹作为粒子PeVatron。
2007-08-14 astro-ph
The dark connection between the Canis Major dwarf, the Monoceros ring, the gas flaring, the rotation curve and the EGRET excess of diffuse Galactic Gamma Rays
由美国宇航局康普顿伽马射线天文台的EGRET望远镜观测到的超过1 GeV的弥散星系伽马射线的过剩,显示了暗物质湮灭的所有关键特征:(i)过剩的能谱在所有天空方向上都是相同的,并且与质量在50-100 GeV之间的WIMP湮灭所预期的伽马射线一致;(ii)天空中过量的强度分布被用来确定晕轮廓,发现该晕轮廓对应于来自N体模拟的通常轮廓,该N体模拟具有以半径为4和13 kpc的两个甜甜圈形结构的形式的附加子结构;最近对大犬座矮星系潮汐破裂的N体模拟表明,它是13千秒差距的环状麒麟座潮汐流的完美祖先,其环参数与EGRET数据一致;(iii)外环的质量如此之大,以至于它的引力效应影响了银河系的气体耀斑和自转曲线。这两种效应都清楚地观察到与EGRET过量的DMA解释一致。
2007-10-26 astro-ph