Clustering properties of ultrahigh energy cosmic rays and the search for their astrophysical sources
高能宇宙射线(UHECR)的到达方向在所有尺度上都可能表现出各向异性,从实验角分辨率以上到中等尺度和偶极各向异性。我们发现,全球比较的两点自动关联函数的数据与目录的潜在来源之一是一个强大的诊断工具。特别是,这种方法是远不如互相关研究的灵敏度在磁场中的未知偏转,同时保持了强大的歧视权力之间的源候选人。我们通过考虑普通星系、伽马射线暴和活动星系核作为可能的源来说明这些优点。稀疏的公开数据已经表明,UHECRs的来源可能是星系或活动星系核的一个强烈聚集的子样本。我们提出了各种情况下的源分布,可以检查皮埃尔俄歇天文台的预测。
2008-04-21 astro-ph hep-ph
Maximum Likelihood method for ultrahigh energy cosmic ray cross correlations with astrophysical sources
我们扩展了HiRes使用的极大似然方法来研究候选天体物理源和超高能宇宙射线(UHECR)之间的互相关性,以允许不同的源光度。我们的方法允许个别来源根据其排放相关UHECR的可能性进行排名。我们通过模拟各种场景来测试新旧方法。我们得出结论,HiRes UHECR和已知BLLAc之间存在9种真实相关性,这种相关性偶然出现的概率为6*10^-5。
2007-08-20 astro-ph
A comparative study of correlations between arrival directions of ultra-high-energy cosmic rays and positions of their potential astrophysical sources
我们考虑各种类型的持久性河外天体物理源已被建议在文献中作为超高能宇宙射线(UHECR)的可能的发射器。我们比较的强度,声称的相关性的所有类别的来源,通过使用AGASA,雅库茨克和HiRes立体声数据的统一程序。BL Lac型天体与所有三个独立实验检测到的宇宙射线相关,与其他天体物理来源相比,更可能与UHECR起源有关。考虑到银河磁场(目前HiRes数据不可能),除了BL Lac型物体之外,身份不明的伽马射线源可能与AGASA和雅库茨克宇宙射线相关。
2004-10-29 astro-ph
Ultra-strong Elelctric Fields and Vacuum Breakdown: Search for an Astrophysical Scenario
在某些$γ$射线暴模型中,已经出现了超强电场($E\sim 10^{14} {\rm statvolt cm}^{-1}$)。这样的大电场可以通过真空极化提供丰富的电子对产生。在这里,我们研究各种天体物理的情况下,巨大的电场可以存在。结果表明,当满足量子真空击穿的条件时,通过常规工艺产生对可能总是更重要的。虽然量子对的产生具有很大的物理意义,但它似乎与天体物理学没有什么关系。
2000-05-25 astro-ph
Ergoregion instability of ultra-compact astrophysical objects
黑洞的大多数性质都可以被引力星和玻色子星等无视界的致密天体所模仿。我们表明,这些超紧凑的对象开发一个强大的ergoregion不稳定性时,快速旋转。对于质量M=1-10^6太阳质量且角动量J> 0.4 M^2的天体,不稳定时间尺度可以是0.1秒到1周。这提供了一个强有力的迹象,表明具有大旋转的超紧凑物体是黑洞。由能区不稳定性引起的爆炸事件具有明确的引力波特征。这些事件可以被下一代引力波探测器探测到,如先进的LIGO或LISA。
2008-07-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Full-Sky Search for Ultra High Energy Cosmic Ray Anisotropies
利用SUGAR和AGASA在10年期间对整个天空几乎均匀曝光的实验数据,我们搜索能量> 10^{19.6} eV的宇宙射线到达方向上的大尺度各向异性图案。我们确定的角功率谱从展开球谐模式出\ell =5。根据现有的统计数据,我们发现没有显着偏离各向同性。我们比较,而温和的结果,可以从现有的数据样本中提取的结果,应该即将作为新的全天空天文台开始运作。
2003-08-14 astro-ph hep-ex hep-ph
Comparison of COBE DMR and ROSAT All-Sky Survey data
在GHz范围内的微波地图和X射线地图在1千电子伏左右的统计比较是一个有趣的探测器,以约束不同的天体物理现象。虽然在目前的实验灵敏度中,还没有预料到在不同的角度尺度和不同的频率(能量)依赖性上可能存在的相关性,但原则上可能是由于银河系的发射/吸收、Sunyaev-Zel'dovich效应、在宇宙学常数或低密度的宇宙学模型中的综合萨克斯-沃尔夫效应,或X射线发光射电源,如射电响亮的活动星系核。我报告的工作交叉相关的COBE DMR和ROSAT全天空调查在选定的天空区域。这个区域(+40 deg < b,70 deg < l < 250 deg)是目前探测1 keV左右的中硬河外X射线背景的最佳数据集。在这一分析中,没有发现天体物理学相关尺度的显著相关性,但有可能从极限中推断出限制。
1996-06-05 astro-ph
Search for Diffuse Astrophysical Neutrino Flux Using Ultra-High-Energy Upward-Going Muons in Super-Kamiokande I
许多天体物理学模型都预测了来自活动星系核和其他河外源的高能中微子的扩散通量。在μ子能量超过1 TeV时,由活动星系核中微子引起的上行μ子通量预计将超过大气中微子的通量。我们已经执行了一个搜索这个天体物理中微子通量寻找向上运行的μ子在最高能量的数据样本从超级神冈探测器使用1679.6天的数据。我们发现了一个能量极高的向上运动的μ介子事件,而预期的大气中微子背景为0.46 ± 0.23个事件。利用这一结果,我们设置了一个上限的扩散通量的上行μ子由于中微子从天体物理源的μ子能量范围为3.16 - 100 TeV。
2007-02-07 astro-ph hep-ex
High energy gamma ray counterparts of astrophysical sources of ultra-high energy cosmic rays
如果超高能宇宙射线(UHECR)在天体物理点源处被加速,如果存在某种可观测波长的辐射,则可以实现对此类源的识别,该辐射可能与加速和/或传播过程相关联。到目前为止,还没有检测到这种类型的辐射,或者至少没有声称有这种联系。在UHECR从源到地球的传播过程中,π介子的产生过程导致带电和中性π介子的产生。中性(带电)π介子依次衰变为伽马量子和电子,在宇宙光子背景中引发电磁级联。我们计算了这种伽马辐射在GeV-TeV能量范围内的通量,发现对于与UHECR到达方向上的小尺度各向异性所预期的源光度兼容的源光度,通量可以通过未来的切伦科夫伽马射线望远镜(如VERITAS和HESS)检测到,只要星系际磁场不大于$\sim 10^{-10}$高斯,并且源距离与产生负离子的损失长度相当。
2004-04-19 astro-ph
Search for Coincidences in Time and Arrival Direction of Auger Data with Astrophysical Transients
分析了皮埃尔俄歇天文台收集的数据,以寻找高能宇宙射线的到达方向与天体物理瞬变在天空中的位置之间的一致性。特别注意的是针对伽马射线观测记录的美国航天局的雨燕任务,它有一个角分辨率类似的俄歇表面探测器。特别是,我们检查了我们的数据,以寻找与2004年12月27日来自软伽马中继器1806-20的巨型耀斑相关的信号的证据。
2007-06-07 astro-ph
The possiblity of detection of Ultracool Dwarfs with the UKIRT Infrared Deep Sky Survey
我们目前的预测超冷矮星的数量在银河系盘人口,可以检测到的WFCAM/UKIDSS大面积调查和超深调查。物体的模拟样本是用从不同的质量函数和出生率中提取的质量和年龄创建的。然后,根据经验得出的热辐射校正与有效温度关系(或Y矮星的模型预测),在不同的通带中为每个物体提供绝对星等。然后将这些与模拟的空间位置,速度和光度误差相结合,以产生观测值,如视星等和自行。然后,这些观测值通过调查选择机制,以产生彩色直方图。这种技术还可以预测超冷矮星的自行直方图,以及尚未发现的Y矮星的估计数量。最后指出,这些技术可以用来约束银河系盘族的超低质量质量函数和出生率
2006-07-13 astro-ph
Angular function for the Compton scattering in mildly and ultra relativistic astrophysical plasmas
本文研究了低频辐射被各向同性分布的(Ⅰ)弱电子和(Ⅱ)超相对论电子的康普顿散射。结果表明,在这种情况下,系综平均微分截面是显着不同的瑞利相位函数。超相对论电子系综的散射遵循p=1-cos(alpha)定律,其中alpha是散射角;因此光子优先向后散射。这与Klein-Nishina机制中的前向散射行为形成对比。给出了描述一阶Klein-Nishina和有限电子能量修正的解析公式,适用于各种电子能量分布:单能、相对论麦克斯韦和幂律。对于瑞利角函数的温和相对论修正(相对于光子能量和电子温度),也给出了类似的公式。这种现象的一个表现是热等离子体对外部低频辐射的反射比冷等离子体的反射更强,这对相对论致密天体附近冷吸积盘和热大气(日冕或ADAF流)之间的光子交换以及致密射电天体的光子交换尤其重要。
1999-12-15 astro-ph
Twenty-three new ultra-cool subdwarfs from the Sloan Digital Sky Survey
对斯隆数字巡天光谱数据库的搜索发现了23个新的超冷次矮星,光谱亚型M 7.0或更高的低质量贫金属恒星。这些红色天体的光谱都显示出非常强的CaH分子带,但TiO的分子带相对较弱,表明大气层温度低,金属含量低。其中5颗恒星被正式归类为M型次矮星(sdM7.0-sdM8.5),13颗被归类为贫金属的极端次矮星(esdM7.0-esdM8.0),5颗被归类为极贫金属的超次矮星(usdM7.0-usdM7.5)。在[H_r,r-z]约化自行图中,这些次矮星明显地占据了具有晕运动学的低光度星的轨迹。有人认为,这些天体都是来自星系晕(星族II)的质量非常低、金属贫乏的恒星。这些新发现使光谱学证实的超冷次矮星的数量增加了一倍多。我们发现,恒星在[g-r,r-i]色-色图中非常突出;提出的颜色和自行选择方案预计将非常有效地识别太阳附近更多的这些古老的、质量很低的恒星。
2008-06-10 astro-ph
Structure of $^8$B and astrophysical $S_{17}$ factor
原子核结构数据对于解决重要的天体物理学问题,如化学元素的起源,太阳的内部工作和恒星的演化至关重要。我们证明了这一点,通过调查的基态结构的$^8$ B和$^7$ Be核的Skyrme Hartree-Fock框架内,并通过计算重叠积分的$^8$ B和$^7$ Be波函数。后者用于计算太阳聚变反应$^{7}$ Be($p, γ)^{8}$ B)的天体物理S因子($S_{17}$)。
2005-04-21 astro-ph nucl-th
Revealing the Dark TeV Sky: The Atmospheric Cherenkov Imaging Technique for Very High Energy Gamma-ray Astronomy
大气切伦科夫成像技术为天体物理学探索开辟了100 GeV至50 TeV的伽马射线谱。该技术的发展(重点放在早期)被描述为是其应用到伽马射线天文学的基本原则。简要介绍了目前这一代望远镜阵列,特别是VERITAS。
2006-06-13 astro-ph
Meeting the Cool Neighbors X: Ultracool dwarfs from the 2MASS All-Sky Data Release
利用来自2 MASS全天点源目录的数据,我们扩大了对附近超冷矮星的普查,以覆盖银河系纬度15度以上的整个天球。从最初的2,139,484个来源的目录开始,我们已经筛选出467个候选的晚型M或L矮星,距离太阳20秒差距。其中54个已经有光谱观测证实它们是晚型矮星。我们提出了376剩余的413个来源的光谱,并确定44个超冷矮星的光谱距离小于20秒差距。在37个缺乏光学数据的来源中,有25个有近红外光谱。结合我们以前的研究结果和文献数据,我们在20秒差距内对94个L矮星系进行了分类。我们讨论的活动的分布,测量H-α发射,在这个体积有限的样品。我们已经将目前的超冷目录与北方8秒差距样本中的恒星数据和最近T矮星的(不完全)统计数据相结合,以提供当前20秒差距普查的光谱类型的函数快照。
2008-06-20 astro-ph
High energy astrophysical processes
简要回顾了与高能$γ$ -射线和中微子信号产生有关的高能天体物理过程,这些过程可能对高能和低能宇宙射线的能量损失具有重要意义。我们还给出了不同天体产生的中微子通量的例子,并描述了宇宙成因中微子提供的宇宙学联系。
2005-04-18 astro-ph