Using the photons from the Crab Nebula seen by GLAST to calibrate MAGIC and the Imaging Air Cherenkov Telescopes
在这篇文章中,我们讨论了使用GLAST的标准伽马源的观测结果,如蟹状星云,校准成像空气切伦科夫探测器,特别是MAGIC,并优化其能量分辨率的可能性。结果表明,在100 GeV附近,切伦科夫望远镜的绝对能量校准不确定度可以通过这种交叉校准过程降低到<10%。
2005-04-13 astro-ph
Luminous infrared galaxies as plausible gamma-ray sources for GLAST and IACTs
我们认为,明亮的红外星系(LIGs)可能构成一个新的可检测的人口的伽马射线源的下一代地面和空间为基础的高能望远镜。此外,我们报告的第一次上限,其通量使用EGRET望远镜获得的数据。
2004-05-16 astro-ph
Gamma-ray Pulsar Simulations for the Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST)
在这里,我们提出了目前的状态脉冲星模拟的大面积望远镜,对GLAST任务的主要工具。我们提出了“脉冲星光谱”,一个脉冲星模拟器,可以再现高细节的伽马射线发射从脉冲星。“PulsarSpectrum”考虑了高级计时效应,例如周期随时间变化、重心效应和毛刺。其他辅助工具已经建成,以提供模拟器与现实人口的卫星和他们的星历。所有这些工具目前都在GLAST合作中使用,用于测试LAT科学分析工具和研究脉冲星科学的LAT能力。它们还被用于为“数据挑战2(DC2)"生成模拟脉冲星群,这是GLAST软件开发中最重要的里程碑之一。在DC2期间,科学家们分析了一组55天的模拟数据,以验证LAT MonteCarlo,研究仪器响应函数,运动分析工具和研究LAT能力。本文还包含DC2期间对EGRET卫星进行的一些分析结果。
2006-12-21 astro-ph
GLAST Tracker
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)上的大面积望远镜(LAT)是一个对转换伽马射线探测器,旨在探索20 MeV-300 GeV能带的伽马射线宇宙。LAT的跟踪器子系统将对电子和正电子进行跟踪,以确定伽马射线的来源。本文介绍了GLAST LAT跟踪器的设计和性能。
2006-05-02 astro-ph
The Anti-Coincidence Detector for the GLAST Large Area Telescope
本文介绍了大面阵γ射线空间望远镜(GLAST)反符合探测器(ACD)的设计、制造和测试。ACD是LAT对带电宇宙射线背景的一级防御,其数量超过伽马射线3-5个数量级。ACD覆盖LAT跟踪探测器的顶部和4个侧面,需要约8.3平方米的总有效面积。ACD探测器采用塑料闪烁体瓦,具有波长偏移光纤读出。为了抑制簇射粒子在高伽马射线能量下的自我否决,ACD被分割成89个不同大小的瓦片。从LAT的顶部或侧面进入跟踪检测器的单电荷相对论粒子的检测的整体ACD效率超过所需的0.9997。
2007-02-21 astro-ph
GLAST Large Area Telescope Multiwavelength Planning
伽马射线天体物理学在许多方面依赖于多波长研究。伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)大面积望远镜(LAT)合作项目早在预定的2007年天文台发射之前就已经开始了多波长规划。一些高度优先的多波长需要包括:(1)提供同时期的射电和X射线对耀变体的计时;(2)扩大耀变体目录,包括红移测量;(3)改进对分子云的观测,特别是在银河系高纬度地区;(4)同时进行宽波段耀变体监测;(5)确定伽马射线瞬变的特征,包括伽马射线暴;(6)无线电、光学、X射线和TeV对应物寻找可靠和有效的源识别和表征。其中一些活动需要在启动之前到位。
2006-11-21 astro-ph
Simulating the High Energy Gamma-ray sky seen by the GLAST Large Area Telescope
本文介绍了GLAST高能γ射线望远镜的模拟。模拟包,用C++编写,是基于Geant4工具包,它被集成到一个通用的框架,用于处理事件。提供了硅探测器内部电子信号的详细模拟,并将其用于颗粒跟踪,该跟踪由专用软件处理。一个独特的知识库的几何描述的检测器已实现使用XML语言和C++库访问这些信息的设计和实施。实现了基于HepRep协议的新事件显示。全模拟用于模拟GLAST高能伽马射线观测的整整一周。本文概述了意大利GLAST软件集团开发的贡献。
2005-03-24 astro-ph
GLAST: physics goals and instrument status
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)是一个天基观测站,计划于2007年10月发射,有两个仪器:(1)GLAST爆发监测器(GBM),对8千电子伏至25兆电子伏之间的光子能量敏感,并经过优化以探测伽马射线暴,以及(2)大面积望远镜(LAT),对20 MeV到300 GeV之间的伽马射线敏感,设计用于以前所未有的灵敏度测量伽马射线天空。我们描述了LAT和GBM。然后,我们专注于LAT的研究活动星系核的能力。
2006-10-31 astro-ph
Gamma ray Large Area Space Telescope (GLAST) Balloon Flight Engineering Model: Overview
伽马射线大面积空间望远镜(英语:Gamma Ray Large Area Space Telescope,缩写:GLAST)是一个由天体物理学家和粒子物理学家组成的国际合作伙伴正在为2006年发射的卫星建造的高能(>20 MeV)伽马射线望远镜,旨在研究各种高能天体物理现象。作为开发工作的一部分,该合作已经建立了一个气球飞行工程模型(BFEM),用于高空科学气球的飞行。BFEM的大小约为16个GLAST-LAT塔中的一个,包含完整仪器的所有组件:塑料闪烁体反符合系统(ACD),高Z箔/硅条对转换跟踪器(TKR),CsI的热辐射量热计(CAL),触发和数据采集电子设备(DAQ),指挥系统,配电,遥测,实时数据显示和地面数据处理系统。气球飞行的主要目的是在与预期轨道条件相似的条件下演示这一仪器配置的性能。2001年8月4日,来自德克萨斯州巴勒斯坦的气球飞行的结果表明,BFEM在这种高本底环境中成功地获得了伽马射线数据。
2002-10-04 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
Gleam: the GLAST Large Area Telescope Simulation Framework
本文介绍了GLAST高能γ射线望远镜的模拟。模拟包,用C++编写,是基于Geant4工具包,它被集成到一个通用的框架,用于处理事件。提供了硅探测器内部电子信号的详细模拟,并将其用于颗粒跟踪,该跟踪由专用软件处理。一个独特的知识库的几何描述的检测器已实现使用XML语言和C++库访问这些信息的设计和实施。
2003-08-15 astro-ph
Simultaneous Radio to (Sub-) mm-Monitoring of Variability and Spectral Shape Evolution of potential GLAST Blazars
GLAST上的大面积望远镜(LAT)仪器为未来的blazar研究提供了巨大的机会。为了充分利用其能力并最大限度地提高LAT的科学回报,开展专门的多频率监测活动以进行全面观测至关重要。因此,我们开始努力进行GLAST专用的,准同步的,宽带通量密度(和偏振)监测潜在的GLAST耀变体与Effelsberg和OVRO射电望远镜(11厘米至7毫米波长)。在这里,我们提出了一个简短的概述,这些活动将补充多波长活动的GLAST/LAT合作对“低能量”的无线电频段。此外,我们将给出一个简短的展望,包括向更高的频率和未来的科学目标,这一协调运动的扩展。
2007-04-30 astro-ph
Supporting the GLAST User Community
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)科学支持中心(GSSC)是科学界与GLAST的接口。GSSC将提供数据、分析软件和文件。此外,GSSC将管理NASA总部的客座研究员计划。因此,GSSC将提供提案准备工具,以协助提案人评估观测感兴趣的源的可行性。
2005-03-17 astro-ph
GLAST: Understanding the High Energy Gamma-Ray Sky
我们讨论了GLAST大面积望远镜(LAT)的能力,以确定,解决和研究高能伽马射线天空。与以前的仪器相比,望远镜将大大提高灵敏度和定位伽马射线点源的能力。描述了解决EGRET未识别源的位置和身份的能力。我们总结了目前的知识,高能伽玛射线的天空和讨论的天体物理已知的和一些未来的类伽玛射线发射体。此外,我们还描述了潜在的GLAST解决旧的难题,并发现新的类源。
2004-06-09 astro-ph
Studying the High-Energy Gamma-Ray Sky with Glast
在康普顿伽马射线天文台高能伽马射线实验望远镜(EGRET)成功的基础上,伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)将在研究耀变体、伽马射线暴、寻找暗物质、超新星遗迹、超新星、漫射辐射和不明高能源等课题方面迈出重要一步。该仪器将建立在新的和成熟的探测器技术,如硅条探测器,低功耗低噪声LSI,和多级数据采集系统。GLAST正处于研究和开发阶段,目前正在合作研究所建造一座完整的塔(共25座)。原型塔将于1999年秋季在SLAC进行彻底测试。
1999-01-14 astro-ph
Triggers and alerts with GLAST
本文介绍了利用伽玛射线大面积空间望远镜(GLAST)观测伽马射线暴(GRB)触发源的初步结果。简要介绍了GLAST的探测器布局,回顾了GLAST在伽玛暴探测上的预期性能。然后报告了关于模拟软件和初步触发研究的状况报告,已经表明EGRET结果有了显著改善。
2003-01-17 astro-ph
GLAST's GBM Burst Trigger
GLAST爆发监测器(GBM)将为GLAST任务检测和定位爆发,并为大面积望远镜(LAT)的高能观测提供传统的10 keV至25 MeV波段的光谱和时间背景。GBM将在多达三个能量带中使用传统的速率触发,并且在16 ms和16 s之间的各种时间尺度上。
2003-12-12 astro-ph
Contribution of pulsars to the gamma-ray background and their observation with the space telescopes GLAST and AGILE
如果指定了星系伽玛射线天体诞生时的物理分布和演化历史,那么预期的星系伽玛射线天体数量的亮度和亮度是可以预见的。在这项工作中,我们估计的贡献,脉冲星ux的伽玛射线背景,这已被测量的EGRET实验上的CGRO。对于脉冲星的光度,我们选择一些最重要的伽马射线发射模型,同时考虑到极地冠和外部间隙的情况。我们发现,这种贡献很大程度上取决于有争议的中子星诞生的性质。我们对每个模型的模拟结果和EGRET数据进行了比较,得出平均贡献约为10%。此外,我们还计算了GLAST和AGILE能探测到的新γ射线天体的数量,结果表明两类模型之间存在显著差异。最后,我们提出了一些改进的数字代码,包括更复杂的银河系模型和不同的人口的双星,毫秒,异常双星和磁星。
2005-03-24 astro-ph
Gamma Ray Large Area Space Telescope (GLAST) Balloon Flight Data Handling Overview
GLAST气球飞行工程模型(BFEM)是组成大面积望远镜(LAT)的16个塔之一,LAT是一个高能(> 20 MeV)伽马射线对产生望远镜,由天体物理学家和粒子物理学家的国际合作伙伴为2006年的卫星发射而建造。该塔由一个铅/硅对转换跟踪器(TKR),一个CsI hodoscopic量热计(CAL),一个反符合探测器(ACD)和一个自主数据采集系统(DAQ)。探测器元件的自触发能力和性能先前已经使用正电子,光子和强子束进行了表征。外部目标加速器被放置在仪器上方作为强子簇射源。本文提供了一个全面的描述BFEM数据减少的过程中,从接收的飞行数据从遥测通过事件重建和背景拒绝削减。地面分析的目的是验证仪器的功能,并验证重建软件和背景抑制方案。
2002-09-27 astro-ph
How many radio-loud quasars can be detected by the Gamma-Ray Large Area Space Telescope?
在统一方案中,射电类星体和FR II射电星系来自相同的母体,但从不同的角度来看。基于活动星系核(AGN)γ射线辐射的康普顿化模型,利用平谱射电类星体(FSRQ)的亮度函数(LF)估算了射电类星体和FR II射电星系的数量。我们发现,如果康普顿化的软种子光子来自喷注之外的区域,GLAST将探测到约1200个射电类星体。我们还考虑了同步加速器自康普顿化(SSC)模型,并发现它不太可能负责伽马射线辐射的射电类星体。我们发现没有FR II射电星系将被GLAST探测到。我们的结果表明,大多数射电活动星系核将被GLAST检测到的FSRQ(约99%的外部康普顿化模型,EC模型),而其余的(约1%)将是陡谱射电类星体(SSRQ)。这意味着FSRQ仍然是识别伽马射线活动星系核的好候选者,即使是GLAST源。计算了所有射电类星体和FR II射电星系对河外γ射线背景的贡献,约占河外γ射线背景的30%。
2007-12-11 astro-ph
Gamma-Ray Pulsar Studies with GLAST
有些脉冲星在伽马射线波段有最大的可观测能量输出,这就提供了利用这些高能光子作为脉冲星磁层中粒子加速和相互作用过程的探测器的可能性。在卫星任务之间的长时间中断之后,最近发射的AGILE任务和即将到来的伽马射线大面积太空望远镜(GLAST)大面积望远镜(LAT)将允许对基于过去发现开发的理论模型进行伽马射线测试。由于其灵敏度大大提高,更好的角分辨率,和更大的能量范围比旧仪器,GLAST LAT应该检测几十到几百个新的伽马射线天体和测量光度,光变曲线,和相位分辨光谱前所未有的分辨率。它也将有可能找到像Geminga这样的无线电静音卫星,使用盲搜索技术。与无线电和X射线脉冲星天文学家的合作是LAT团队计划脉冲星研究的一个重要方面。
2007-11-27 astro-ph
Correlative Spectral Analysis of Gamma-Ray Bursts using Swift-BAT and GLAST-GBM
我们讨论了光谱分析模拟的初步结果,包括预期的相关多波长观测的伽马射线暴(GRB)使用斯威夫特的爆发警报望远镜(BAT)和伽玛射线大面积空间望远镜(GLAST)的爆发监视器(GLAST-GBM),导致联合光谱拟合,包括特征光子能量(Epeak)值,保守估计每年约30 GRB。BAT光谱响应的增加将(一)补充GBM探测器响应矩阵的在轨校准工作,(二)通过增加~20-100 keV的有效面积来提高GLAST的低能灵敏度,(三)通过提高GBM的源定位精度来促进GLAST伽马射线暴的地面后续工作,以及(iv)帮助识别通过离线GBM数据分析发现的非触发GRB的子集。Swift-BAT伽玛暴与其他高能探测器(如Konus-WIND和Suzaku-WAM)成功的联合光谱拟合证明了这种多波长相关分析,这将使人们能够研究30个能量年代内瞬发伽玛暴发射的宽带光谱和时间演化,因此,在不增加对任务资源的额外需求的情况下,未来十年
2008-09-26 astro-ph
GLAST Status and Application to Microquasars
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)是定于2007年秋季发射的下一代高能伽马射线天文台。主要仪器是大面积望远镜,它将测量20 MeV至> 300 GeV的伽马射线通量和光谱,是CGRO上非常成功的EGRET实验的后继者。LAT将具有更好的角分辨率,更大的有效面积,更宽的视野和更广泛的能量覆盖范围比任何以前的实验在这个能量范围。LAT仪器的设计和建设的概述,其中包括性能评估,特别强调这些如何适用于微类星体的研究。将由LAT提供的数据的性质和质量与最近的详细模拟,说明了潜在的LAT观察伽马射线的变异性和光谱的结果。
2006-11-12 astro-ph
The GLAST mission, LAT and GRBs
GLAST大面积望远镜(LAT)是高能伽马射线天文学的下一代卫星实验。这是一个配对转换望远镜,配有塑料反符合屏蔽、分段CsI电磁量能器和有史以来最大的硅带跟踪器。它将涵盖30 MeV至300 GeV的能量范围,揭示其前身EGRET留下的许多问题。最令人兴奋的科学课题之一是对伽马射线暴(GRB)的探测和观测。在本文中,我们提出的工作到目前为止所做的伽玛暴LAT科学组在研究的LAT探测器的性能,以观察伽玛暴。我们报告的模拟框架开发的小组以及科学工具,致力于伽玛暴数据分析。我们提出了LAT的敏感性,这样的模拟得到的伽玛暴,最后,伽玛暴探测的一般方案,将在轨道上通过。
2006-03-28 astro-ph
Cosmic-Ray Background Flux Model based on a Gamma-Ray Large-Area Space Telescope Balloon Flight Engineering Model
宇宙射线背景通量是根据现有的测量和理论建模的,并在这里提出。该模型最初是为伽马射线大面积空间望远镜气球实验开发的,涵盖了整个立体角(${\rm 4πsr}$)、仪器的敏感能量范围(${\rm \sim 10 MeV to 100 GeV}$)和丰富的成分(质子、α、$e^{-}$、$e^{+}$、$μ^{-}$、$μ^{+}$和伽马)。它表示在解析函数中,由于太阳活动和地球地磁的调制参数化。虽然该模型打算主要用于GLAST气球实验,但也介绍了低地球轨道的模型功能,可用于其他高能天体物理飞行任务。该模型已通过与GLAST气球实验的数据进行比较进行了验证。
2004-06-30 astro-ph
GLAST, GRBs, and Quantum Gravity
伽马射线暴(GRB)的快速时间结构和宇宙学距离为检验量子引力(QG)预言的高能光子频率依赖传播理论提供了一个天然的实验室。我们校准建议的伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)的灵敏度进行模拟,其中包括:GLAST的GRB注量分布的响应;光谱幂律指数的分布类似于EGRET样本;和考虑的伽马-伽马衰减,显着高于~ 10 GeV的红移z > 3 - 5。我们发现,GLAST应该检测> 200 GRBs每年,与几十个GeV的几个爆发的灵敏度。GLAST可以检测到能量和距离依赖的色散(10 ms / GeV / Gpc)预测QG与1 - 2年的观测。QG的归属需要GRB红移与时间和能量特征的相关性。
1999-12-07 astro-ph
Blazars: the next gamma-ray view of GLAST
耀变体,活动星系核的极端家族,可以是强伽马射线发射体,并且构成EGRET已确定的点源的最大部分。下一个伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)是一个高能(30 MeV-300 GeV)伽马射线天文学任务,计划于2006年底发射。GLAST的性能将允许检测数千个伽马射线耀变体,具有宽带覆盖和时间分辨率,也处于静态发射阶段,可能提供有关这些来源的许多答案。
2003-11-20 astro-ph
Determining the WIMP mass using the complementarity between direct and indirect searches and the ILC
我们研究的可能性,确定暗物质属性氙类100公斤的实验和GLAST卫星任务。我们表明,而直接探测实验将有效地探测轻WIMP,给出了积极的检测(在10%的水平为$m_χ \lesssim 50$ GeV),GLAST将能够确认,甚至增加的精确度的情况下,NFW配置文件,为WIMP-核子横截面$σ_{χ-p} \lesssim 10^{-8}$铅。我们还预测了下一代对撞机(ILC)中WIMP的产生速率,并将它们对WIMP质量的敏感性与XENON和GLAST项目进行了比较。
2009-01-06 astro-ph hep-ph
GLAST Dark Matter Search
计划于2006年发射的GLAST大面积望远镜是下一代天基伽马射线望远镜,其点源灵敏度将比10 GeV以下的EGRET提高30倍,并将EGRET扩展到300 GeV。因此,GLAST提供了一个独特的机会,发现WIMP暗物质,通过精确研究产生的伽马射线对湮灭。我们银河系中最密集的暗物质区域目前被认为出现在中心;特别是,暗物质应该集中在位于SgrA * 射电源的假定超大质量黑洞的3 pc范围内。事实上,第二和第三EGRET目录包含一个重要的点源与银河系中心一致的分辨率为12角分。EGRET小组已经确定,这个点源的光谱和时间特征与暗物质WIMP湮灭一致。更详细的分析已经确定EGRET源的幅度和频谱与集中在中心超大质量黑洞3 pc内的遗留WIMP一致。此外,SgrA * 射电辐射与WIMP湮灭中产生的电子和正电子预期的同步辐射一致。如果为真,那么GLAST应该能够用1个月的数据来约束假设的WIMP的粒子属性。
2002-09-06 astro-ph
The GLAST Burst Monitor
美国航天局在伽马射线天文学领域的下一个大型飞行任务GLAST定于2007年发射。除了主要仪器LAT(大面积望远镜),一个能量范围在20 MeV和> 100 GeV之间的伽马射线望远镜,一个辅助仪器,GLAST爆发监测器(GBM),预计。该监测器是飞行任务的关键科学目标之一,因此可以确保确定伽马射线暴和瞬变的高能特性。它的任务是提高LAT对伽马射线暴的探测率,并将能量范围扩大到较低的能量(从~10 keV到~30 MeV)。它将提供宽视场范围内的实时爆发位置,具有足够的精度,可以重新定位GLAST航天器。用LAT和爆发监测器记录的许多爆发的时间分辨光谱将允许调查千电子伏和MeV-GeV的伽马射线暴在前所未有的七十年的能量之间的关系。这将有助于我们进一步了解伽马射线暴中产生伽玛射线的机制。
2004-07-07 astro-ph
Measuring 10-1000 GeV Cosmic Ray Electrons with GLAST/LAT
我们在这里提出的能力的GLAST大面积望远镜探测宇宙射线高能(HE)电子的能量范围从10 GeV到1 TeV。我们还讨论了可以用HE电子数据进行调查的科学主题,并用LAT仪器模拟量化结果。科学主题包括CR传播,IC伽马射线模型的校准,测试关于HE能量宇宙射线电子起源的假设,寻找Kaluza Klein暗物质湮灭的任何特征,以及测量HE电子各向异性。我们预计在LAT操作中每年将检测到~ 107个20 GeV以上的电子。
2007-06-06 astro-ph
Novel technique for monitoring the performance of the LAT instrument on board the GLAST satellite
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)是一个观测站,旨在进行20 MeV至300 GeV能量范围内的伽马射线天文学研究,并对10 keV至25 MeV的伽马射线暴进行辅助测量。GLAST将于2007年底发射,为研究各种高能天体物理现象打开了一扇新的重要窗口。GLAST的主要仪器是大面积望远镜(LAT),该望远镜使用通常用于对撞机实验的粒子探测器的技术,提供突破性的高能测量。LAT由16个相同的塔组成,每个塔都包含一个对转换跟踪器和一个速观晶体量热计,所有塔都被分段的塑料闪烁体反符合屏蔽所覆盖。仪器的科学回报在很大程度上取决于我们如何准确地了解其性能,以及我们如何监测它并及时纠正潜在的问题。我们报告了一种新的技术,我们正在开发,以帮助在LAT的表征和监测,通过使用分类树的力量,以查明在短时间内记录的数据中的潜在问题。同样的技术也可用于评估潜在仪器问题对LAT整体性能的影响。
2007-06-11 astro-ph
Developing the Galactic diffuse emission model for the GLAST Large Area Telescope
漫发射是在高能宇宙射线(CR)与星际气体和辐射场的相互作用中产生的,主要是质子和电子,并包含有关银河系遥远区域粒子光谱的信息。它也可能包含有关奇异的过程,如暗物质湮灭,黑洞蒸发等的漫发射模型的信息是重要的源位置和光谱的确定。计算银河系弥散连续伽马射线辐射需要一个CR传播模型作为第一步。该模型以粒子在星际介质中的输运理论为基础,并以天体物理学和粒子与核物理学的各种实验数据为基础。这些数据包括:次级粒子和同位素产生截面、总相互作用核截面和放射性物质的寿命、星系(H_2、H I、H II)中气体质量校准和气体分布、星际辐射场、CR源分布和源处的粒子谱、磁场、能量损失、伽马射线和同步加速器产生机制以及许多其他问题。我们正在不断改进GALPROP模型和代码,以跟上新数据的流动。任何领域的改进都可能影响GLAST LAT仪器用作背景模型的银河系扩散连续伽马射线发射模型。在这里,我们报告的GALPROP和漫发射模型的最新改进。
2007-04-11 astro-ph
The Automatic Telescope Network (ATN)
由于美国航天局预定的GLAST飞行任务,有充分的科学理由准备在光学波段进行非常广泛的耀变体监测,以便利用机会,通过伽马射线通量的可变性与较低频率通量的相关性来了解耀变体。目前的光学设施不能提供所需的能力,技术的发展使天文学家能够随时部署自动望远镜。介绍了在GLAST时代建立一个用于耀变体监测的自动望远镜网络(ATN)的努力。自动望远镜网络的其他科学应用进行了讨论。ATN的科学教育的潜力进行了讨论。
1999-11-02 astro-ph
Angular power spectrum of gamma-ray sources for GLAST: blazars and clusters of galaxies
耀变体是活动星系核的一种,辐射出高能伽马射线,因此是伽马射线大面积太空望远镜(GLAST)的理想目标。当耀变体追踪宇宙的大尺度结构时,人们可以观察到耀变体的空间聚集。计算了GLAST可能探测到的耀变体的角功率谱。我们发现,我们有最好的机会检测到他们的集群在大角度尺度,θ>~ 10度,其中散粒噪声是不太重要的,和相关性的主要贡献来自相对较低的红移,z <~ 0.1。如果GLAST探测到的耀变体跟踪光学星系巡天观测到的低z类星体的分布,而光学星系巡天观测到的低z类星体的分布具有统一的偏差,那么GLAST就可以探测到相关信号。如果blazar的偏差大于1.5,GLAST将明确地检测到相关信号。我们还发现,GLAST可以检测空间集群的星系团在伽马射线。角功率谱的形状对于耀变体和星系团是不同的;因此,我们可以根据功率谱的形状来区分这两种贡献。
2006-12-25 astro-ph
Studies of Cosmic Rays with GeV Gamma Rays
描述了GLAST-LAT(Gamma-ray Large Area Space Telescope - Large Area Telescope)观测GeV γ射线在确定宇宙射线质子(或强子)与星际介质(ISM)相互作用位点中的作用。我们希望在银河系、大麦云和其他卫星星系的高密度ISM区域中检测到来自中性π衰变的伽马射线。这些伽马射线源已经被EGRET(高能伽马射线实验望远镜)作为扩展源探测到(例如。LMC和猎户座云)和GLAST-LAT将以更高的空间分辨率和更宽的光谱范围探测到更多。我们已经开发了一种新的图像恢复技术的基础上的Richardson-Lucy算法优化GLAST-LAT观测扩展源。我们的算法计算每个事件的PSF(点扩散函数)。这一步骤对于GLAST-LAT和EGRET图像分析非常重要,因为PSF从一个伽马射线到另一个伽马射线的变化超过一个数量级,这取决于其能量以及其在仪器中的撞击点和角度。GLAST-LAT和EGRET图像分析必须处理由于大多数源的探测光子数较低而引起的泊松波动。我们的技术采用小波滤波,以尽量减少由于波动的影响。一些EGRET源的初步研究,这表明这种新的图像恢复技术的扩展伽马射线源的识别和表征的潜力。
2007-05-10 astro-ph
Detecting the Attenuation of Blazar Gamma-ray Emission by Extragalactic Background Light with GLAST
能量超过10 GeV的伽马射线与光学紫外光子相互作用,产生对。因此,这些伽马射线的高红移源的大样本可以用来探测河外背景星光(EBL),通过检查的红移依赖性的衰减的通量超过10 GeV。GLAST是下一代高能伽马射线望远镜,它将具有独特的能力,能够探测红移至少为z=4的数千个伽马射线耀变体,并具有足够的角分辨率,能够识别其光学对应物的很大一部分。通过结合已建立的模型的γ射线耀变体的光度函数,两种不同的计算高能量的γ射线不透明度由于EBL吸收,和预期的GLAST仪器性能产生模拟的通量和红移的耀变体,GLAST将检测,我们表明,这些γ射线耀变体有可能成为一个非常有效的探头的光学紫外EBL。
2004-02-06 astro-ph
The Diffuse Galactic Gamma-Ray Emission Model for GLAST LAT
来自银河系的弥散辐射主宰了伽马射线的天空。银河系中大约80%的高能量光度来自于星际介质中的过程。银河漫发射跟踪高能粒子(主要是质子和电子)与星际气体和辐射场的相互作用,从而提供有关遥远位置的宇宙射线光谱和星际质量的信息。此外,银河系漫辐射是研究伽玛射线点源和河外漫辐射的天体前景。我们报告的最新发展,在银河系漫发射,这将用于伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)的调查建模。
2007-08-15 astro-ph
Detection of Galactic Dark Matter by GLAST
多年来,神秘的暗物质一直是高能物理学家、天体物理学家和宇宙学家特别感兴趣的课题。根据理论模型,它可以构成宇宙质量的一个重要部分。银河系暗物质的一种可能形式,弱相互作用大质量粒子(WIMP),可以通过它们湮灭成单能伽马射线线来检测。本文将证明,美国航天局计划于2005年发射的伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)将能够在20 GeV至~500 GeV的能量范围内搜索这些伽马射线线,并将具有足够的灵敏度来测试一些模型。明确讨论了所需的仪器性能及其拒绝背景到所需水平的能力。
1999-12-07 astro-ph
Anticoincidence Detector for GLAST
伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)目前正在由一些合作机构设计。它将以高精度和高灵敏度研究20 MeV至300 GeV的宇宙伽马辐射,大大扩展EGRET的重要结果。仪器的关键系统之一,反符合探测器(ACD),旨在拒绝大多数带电粒子,这是任何伽马射线实验的背景。EGRET的ACD受到自否决效应的影响,即高能光子在量能器中相互作用的产物在反符合探测器中产生否决信号(后溅效应),导致对高能(> 5 GeV)γ射线的效率下降。为了避免这种影响,GLAST的ACD被分成许多具有波移光纤读出的放大瓦片。文中给出了该探测器的设计、束流测试和模拟结果。
1999-12-07 astro-ph
High-Latitude Molecular Clouds as gamma-ray Sources for GLAST
大约20年来,人们已经知道在银河系高纬度地区存在着一群相对较小的分子云。这些云距离银道面超过10个$^\circ$,典型的距离为150 pc,角大小为$\sim$,质量为太阳质量的几十倍。这些天体是通过宇宙射线-气体相互作用产生的高能$γ$射线的被动源。使用一个新的广角CO北部天空的调查,我们表明,典型的高纬度云是不够明亮的$γ$ -射线已被EGRET检测到,但100的顺序将被大面积望远镜(LAT)的GLAST检测。因此,我们预测一个新的稳定人口的$γ$ -射线源在银河系高纬度地区,也许是最多的活动星系核后。
2005-01-18 astro-ph
Pre-launch estimates for GLAST sensitivity to Dark Matter annihilation signals
我们研究了伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)通过其对湮灭产生的$γ$射线信号间接探测弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的灵敏度。WIMP是解释宇宙中大约80%的质量是非重子暗物质(DM)的令人信服的证据的最受欢迎的候选者之一。它们是偶然地受到粒子物理学标准模型的各种扩展的启发,如超对称性和宇宙额外维度(UED)。GLAST卫星上的主要仪器-大面积望远镜(LAT)-具有前所未有的灵敏度和非常大的能量范围(20兆电子伏至300多千兆电子伏),将打开一个新的发现窗口。正如我们的估计所示,LAT将能够检测到一个间接的DM签名的一大类WIMP模型给出了一个尖曲线的DM分布。使用目前最先进的Monte Carlo和事件重建软件开发的LAT合作,我们提出了初步的敏感性研究的几个可能的来源内部和外部的银河系。我们还讨论了潜在的LAT检测UED通过电子/正电子通道。漫射背景建模和其他背景问题,将是重要的设置限制或看到一个信号。
2008-07-28 astro-ph
High-Energy Gamma Rays from Neutron Stars in Supernova Remnants: From EGRET to GLAST
康普顿伽马射线天文台的EGRET在超新星遗迹中至少探测到三颗E> 100 MeV的超新星。由于统计数据有限,在EGRET数据中搜索其他卫星的努力没有成功。一个例子是最近发现的射电脉冲星J2229 + 6114,在那里,使用几种不同方法搜索EGRET数据的努力未能找到脉动的重要证据。与EGRET相比,GLAST大面积望远镜(LAT)将具有更大的有效面积和更窄的点扩散函数。此外,它的视场将比EGRET大4倍以上,LAT将进行扫描以避免被地球掩星,从而大大增加探测到的光子总数。来自脉冲星候选者的更大的光子速率和更好的对弥漫星际发射的区分将增强脉动搜索的灵敏度。这些改进也提供了解决点源从扩展发射在一些SNR定义EGRET源与SNR的关联的性质的前景。此外,使用GLAST LAT的工作将受益于正在进行的多波长研究(例如,RX 1836.2 + 5925),为伽马射线研究提供特定的候选靶点。
2001-12-21 astro-ph
Probing Intergalactic Magnetic Fields in the GLAST Era through Pair Echo Emission from TeV Blazars
已知有十几个耀变体是多TeV伽马射线的发射体,通常具有强烈和快速的耀斑活动。通过与宇宙微波和红外背景的光子相互作用,这些伽马射线不可避免地产生电子-正电子对,这些电子-正电子对又辐射出GeV-TeV范围内的次级逆康普顿伽马射线,其特征时间延迟取决于星系际磁场(IGMF)的性质。对于足够弱的IGMF,这种“对回波”发射可以被伽马射线大面积太空望远镜(GLAST)探测到,提供了关于IGMF的有价值的信息。我们进行了详细的计算的时间依赖于光谱的对回波耀斑TeV耀变体,如Mrk 501和PKS 2155-304,适当考虑到回波的几何形状和其他重要的影响。在某些情况下,弱但非零IGMF的存在可以增强回波的可检测性。我们讨论的定量约束,可以施加在IGMF从GLAST观测,包括非检测的情况下。
2008-09-04 astro-ph
The origin of cosmic rays: What can GLAST say ?
伽马射线在30 MeV到300 GeV的波段,与直接测量和来自无线电和X射线波段的数据结合使用,为研究银河系宇宙射线的起源提供了强有力的工具。伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)具有10-20弧分的精细角分辨率,将能够绘制宇宙射线的加速位置及其与星际物质的相互作用。它将提供研究超新星冲击中高能粒子的加速、它们在星际介质中的传输和进入分子云的穿透所必需的信息。
2000-03-18 astro-ph
Future GLAST observations of Supernova remnants and Pulsar Wind Nebulae
壳型超新星遗迹(SNRs)长期以来一直被认为是超相对论性粒子的聚集地,它们在超新星激波中通过扩散激波加速机制被加速。电子存在的实验证据高达~100 TeV的能量首先由硬X射线同步辐射的检测提供,例如在年轻的SNR SN 1006的外壳中。此外,从理论上说,壳型超新星遗迹一直被认为是银河系中质子--宇宙射线--的主要加速器;然而,这一过程的确切证据仍然缺失。脉冲星风星云(Pulsar Wind Nebulae,PWN)--围绕年轻恒星的弥散结构--是另一类已知的银河系中粒子加速的天体,同样是通过硬同步加速器X射线的探测,如蟹状星云。100 MeV以上的伽马射线提供了加速过程的直接途径。GLAST大面积望远镜将在30 MeV至300 GeV的能量范围内运行,并将在以前探索得相当少的能带中提供出色的灵敏度、角度和能量分辨率。我们将描述用GLAST研究这些银河系粒子加速器的前景。
2007-09-20 astro-ph
Chandra, GLAST, and the Galactic Center
双温球形吸积流从靠近黑洞的质子-质子碰撞中产生的中性π介子衰变中产生$\approx 100$ MeV的伽马射线;它们也通过大半径的韧致辐射产生$\sim 10$ keV的X射线。γ射线与X射线的光度比几乎与黑洞质量和吸积率无关。它敏感地依赖于通过参数a的吸积流的径向密度分布,其中$n \propto r^{-a}$。对于α = 3/2的正则Bondi值,γ射线与X射线的光度比为$\approx 30$。我们解释最近钱德拉探测符合大规模黑洞在银河系中心的热韧致辐射的吸积流。通过这种归一化,如果a = 3/2,则预期的伽马射线光度为$\approx 10^{35}$ ergs s $^{-1}$。这比GLAST望远镜的探测阈值高出近两个数量级。然而,对于$a \approx 1/2$(最近的理论论证所建议的值),预期的伽马射线光度仅为$\approx 10^{29}$ ergs $^{-1}$ ;因此,GLAST应该提供一个重要的探测器,以了解Sgr A* 上吸积流的真实吸积速率和径向密度分布。
2000-03-25 astro-ph
High energy gamma-ray emission from Gamma-Ray Bursts -- before GLAST
伽马射线暴(GRB)是一种短时间内强烈发射的软伽玛射线暴,自20世纪60年代被发现以来,一直引起天文学家和天体物理学家的极大兴趣。X射线/光学/射电余辉观测证实了伽玛暴的宇宙学起源,支持火球模型,并暗示了中央引擎的长期活动。伽玛暴的高能γ射线辐射(>20 MeV)特别重要,因为它们揭示了一些辐射机制,并可以帮助我们限制产生早期余辉的物理过程。在这项工作中,我们回顾了伽玛暴的高能辐射的观测和理论研究。特别注意的是,伴随着规范的早期X射线余辉,观察到的雨燕X射线望远镜预期的高能量发射签名。我们还讨论了即将到来的GLAST卫星和现有的地基切伦科夫探测器的探测前景。
2009-05-06 astro-ph
Analysis of Burst Observations by GLAST's LAT Detector
分析来自GLAST大面积望远镜(LAT)的数据将需要复杂的技术。PSF和有效面积是光子能量和在视场中的位置两者的函数。在大部分任务期间,天文台将连续观测天空,因此LAT将在不同的探测器方向上探测来自源的每个计数;每个计数需要自己的响应函数!作为天体位置和光子能量的函数的可能性将是标准分析技术的基础。然而,在~100 keV爆发发射(时间尺度为~10 s)时的20 MeV-300 GeV发射可以被隔离和分析,因为在爆发期间,在爆发位置的PSF半径内基本上没有预期的非爆发计数。分箱和未分箱(能量)光谱拟合都是可能的。较长时间尺度的余辉发射将需要进行可能性分析,这将用于持久性来源。
2003-12-12 astro-ph
Gamma-ray albedo of the moon
我们使用GEANT 4蒙特卡罗框架来计算由于宇宙线(CR)核与月球岩石相互作用而产生的月球伽马射线辐射。我们计算的电子能谱与EGRET数据一致。我们表明,从月球的伽马射线的光谱是非常陡峭的有效截止约4 GeV(600兆电子伏的月球盘的内部)。除了其他天体物理学来源外,月球的伽马射线光谱也被很好地理解,包括它的绝对标准化;这使它成为伽马射线望远镜的有用的“标准烛光”,例如即将到来的伽马射线大面积太空望远镜(GLAST)。太阳辐射通量取决于随太阳活动周期变化的入射CR光谱。因此,有可能使用γ射线通量来监测CR谱。反物质探索和轻核天体物理学有效载荷(PAMELA)对CR质子和氦光谱的同时测量,以及GLAST大面积望远镜(LAT)对γ射线的观测,可用于测试模型预测,并将使GLAST LAT能够在PAMELA寿命之后监测地球附近的CR光谱。
2007-08-15 astro-ph
What can GLAST say about the origin of cosmic rays in other galaxies ?
20 MeV至300 GeV波段的伽马射线与来自无线电和X射线波段的数据结合使用,为研究我们的姐妹星系仙女座星系和麦哲伦星云中宇宙射线的起源提供了强有力的工具。伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)将在空间上分辨这些星系,并测量宇宙射线与其中的气体和尘埃碰撞产生的漫射伽马辐射的光谱和强度。对仙女座星系的观测将提供一个像银河系这样的螺旋星系的外部视角。对麦哲伦云的观测将使我们能够研究矮不规则星系中的宇宙射线,在矮星系中,禁闭肯定是不同的,大质量恒星的形成速率要大得多。
2000-03-27 astro-ph
GeV Emission from Prompt and Afterglow Phases of Gamma-Ray Bursts
利用高能伽玛射线实验望远镜(EGRET)的观测结果,结合伽玛射线大面积空间望远镜(GLAST)的观测结果,研究了伽马射线暴(GRB)的GeV辐射。假设传统的提示和余辉光子起源于同步辐射,我们比较了伴随的逆康普顿组件EGRET测量和上限的GeV的通量,考虑克莱因西科反馈。我们发现,EGRET约束是一致的同步自康普顿模型的理论框架的提示和余辉阶段,并讨论在这两个阶段的微物理参数的约束。基于逆康普顿模型和EGRET结果,我们预测GLAST将探测到来自瞬发和余辉阶段的、速率>~20 yr^{-1}的具有GeV光子的伽玛暴。这个速率适用于即时同步辐射的高能量尾部和余辉的逆康普顿分量。理论预测,在GLAST可以探测到同步加速器GeV瞬发辐射的大部分情况下,在>~10 GeV的高能量下也可以探测到逆康普顿光子。因此,GLAST将能够更精确地测试高能发射机制。最后,我们表明,伽玛暴的贡献与EGRET测量的河外伽玛射线背景通量至少为0.01%,可能在0.1%左右。
2008-08-11 astro-ph
A Monte Carlo Study of the Irreducible Background in the EGRET Instrument
扩散的河外伽马射线背景(EGRB)是由不同的研究小组从康普顿伽马射线天文台(CGRO)的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)仪器的观测中得出的。衍生的EGRB由伽马射线组成,这些伽马射线可能来自天体物理成分,例如来自未解决的河外点源(耀变体,正常星系等),真正的河外扩散发射,来自银河系和其他天体源的错误扩散信号,以及由于EGRET仪器中宇宙射线(CR)相互作用产生的伽马射线而产生的不可约的仪器背景。利用GLAST(Gamma Ray Large Area Space Telescope)模拟和重建软件,研究了GLAST大天区望远镜中不可约仪器背景的星等。我们重新调整我们的研究结果的EGRET和目前的初步结果,我们的研究及其对目前估计的EGRB的影响。
2007-06-01 astro-ph
GLAST sensitivity to Point Sources of Dark Matter Annihilation
我们研究的前景探测伽马射线从点源的暗物质湮灭与空间卫星GLAST。我们模拟的仪器响应的伽马射线光谱所产生的湮灭的共同暗物质的候选人,并获得全天空的灵敏度地图的{ \it检测}的点源和{ \it识别}的暗物质(而不是天体物理)的伽马射线发射的起源。这些地图是评估点源可探测性的有力工具,即在{ \it any} DM场景中,角尺寸小于GLAST角分辨率(~ 0.1度)的源。作为一个例子,我们将得到的结果应用到所谓的“迷你尖峰”的情况下,湮灭信号起源于大的暗物质超密度周围的中等质量黑洞。我们发现,如果这些物体存在于银河系中,不仅GLAST应该能够在短至2个月的时间尺度内检测到它们,而且在许多情况下,它应该能够以良好的精度确定湮灭的暗物质粒子的质量,而空搜索将对这种情况施加严格的限制。
2006-12-18 astro-ph hep-ph