Searching for Long Strings in CMB Maps
使用解析方法和蒙特卡罗模拟，我们分析了新的统计设计，以检测孤立的台阶状的不连续性，这是相干的大面积的宇宙微波背景（CMB）像素地图。这种相干的温度不连续性是由凯撒-斯特宾斯效应预测的，它是由于我们目前视界中存在的长宇宙弦而形成的。相干阶梯状种子的背景被假定为一个尺度不变的高斯随机场，它可能是由较小尺度上的种子叠加和/或暴胀量子涨落产生的。我们发现，所提出的统计可以检测的存在下的一个相干的不连续性的灵敏度水平几乎一个数量级更好地相比，更传统的统计，如偏度或峰度。
1998-03-25 astro-ph hep-ph
Searching for CPT Violation with Cosmic Microwave Background Data from WMAP and BOOMERANG
利用WMAP和2003年BOOMERANG（B 03）飞行数据，在宇宙微波背景（CMB）温度和偏振各向异性中寻找Lorentz和$CPT$破坏的特征。我们注意到，如果Lorentz和$CPT$对称性被有效拉格朗日量中的Chern-Simons项打破，该项将对偶电磁场强度张量耦合到外部四矢量，则传播CMB光子的偏振矢量将旋转。单独使用WMAP数据，可以对这样一个项的大小施加一个有趣的限制。结合B 03的数据，我们发现光子的非零旋转角是适度有利的：$Δα= -6.0^{+4.0}_{-4.0}$ $^{+3.9}_{-3.7}$ deg（1，2 $σ$）。
2006-06-08 astro-ph gr-qc hep-ph
Ground-Based Gamma-Ray Astronomy at Energies Above 10 TeV: Searching for Galactic PeV Cosmic-Ray Accelerators
银河系CR的起源膝盖能量仍然没有答案，并提供了强大的动力，在能量超过10 TeV的伽马射线源的研究。我们讨论了地面伽玛射线切伦科夫成像系统在这些能量以及未来的观测工作在这个方向上的最新成果。H.E.S.S.的令人兴奋的结果提供线索银河CR加速器的性质，并建议有一个人口的银河伽马射线源的发射延伸超过10 TeV。一个专门的切伦科夫成像望远镜系统，针对更高的能量进行了优化，似乎是研究多TeV伽马射线天空的一种有前途的方法。
2005-12-21 astro-ph
Searching for cosmic missing baryons with DIOS -- Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor --
目前宇宙中大约有30%~ 50%的重子是以热/暖星系际介质（WHIM）的形式存在的，其X射线连续谱发射非常弱。为了对难以捉摸的宇宙失踪重子进行直接和均匀的调查，我们提出了一个专门的软X射线任务，{ \it DIOS}（弥散星系际氧探测器）。机载X射线光谱仪阵列（XSA）{ \it DIOS}具有前所未有的能量分辨率（$\sim 2$ eV），使我们能够通过O{ \sc vii}和O{ \sc viii}的发射线，识别位于$z<0.3$的具有气体温度$T=10^{6-7}$ K和过密度$δ=10-100$的WHIM。{ \it DIOS}有望在几年内发射，有望为宇宙失踪重子的探测和表征打开一个新的窗口，并为追踪宇宙的大尺度结构提供另一个重要的补充工具。
2004-02-17 astro-ph
Searching for the Sources Responsible for Cosmic Reionization: Probing 7 < z < 10 and Beyond
（节略）我们回顾了最近的观测表明，恒星形成率密度下降超过3 $<z<$ 7，并说明了挑战，这在解释组装恒星质量z $\sim$ 6星系推导出斯皮策数据。一个合理的结论是，早期恒星形成的一个活跃时期。在JWST和TMT之前，强透镜提供了对这种早期活动程度的独特探测。我们讨论的第一个结果的透镜集群8.5 $<z<$ 10 Ly $α$发射器使用NIRSPEC，这是实现一个极限的恒星形成率为0.1 $M_{\odot}$年$^{-1}$的盲光谱调查。伴随的HST/IRAC巡天以透镜$z$和$J$ -波段脱落为目标，探测比UDF/NICMOS观测深1星等的$\simeq$ 1弧分$^2$区域。这两次巡天都将限制早期低光度源对宇宙再电离的贡献。
2005-08-04 astro-ph
Strangelets in Cosmic Rays
本文综述了奇异夸克的性质，并介绍了在宇宙射线中寻找奇异夸克的两个实验。讨论了超高能宇宙射线的前景。
2006-12-29 astro-ph hep-ph nucl-th
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 Top--Down Interpretation of Ultra--High Energy Cosmic Rays
超高能（$E \gsim 10^{20}$ eV）宇宙射线（UHECR）的起源仍然是个谜。我讨论“自上而下”的模型，其中UHECR起源于非常大质量的，长寿命的粒子的衰变。我总结了衰变产物光谱的计算，讨论了这种情况下可能存在的问题，并描述了通过寻找高能中微子和中性子来测试它的方法。
2003-10-29 astro-ph hep-ph
A new template background estimate for source searching in TeV gamma-ray astronomy
描述了一种新的方法，允许快速和容易地，2维搜索TeV伽马射线源在大视场~6度的仪器利用成像大气切伦科夫技术。它采用的背景估计，事件通常拒绝根据宇宙射线背景拒绝标准的基础上的图像形状，但重建的方向重叠的源的兴趣。这个所谓的模板背景模型演示使用切伦科夫望远镜的立体HEGRA系统所采取的示例数据。讨论包括与传统的背景估计和模型的局限性的比较。该模板模型非常适合于搜索点状，适度扩展的源及其组合，并很好地补偿了宇宙射线背景响应的局部系统变化。
2003-10-01 astro-ph
Cosmic rays above the ankle from Z-bursts
来自远源的中微子在残余中微子的Z共振处湮灭可能是超高能宇宙射线的起源。在这里，我们提出的预测，这种机制与遗留中微子轻于1电子伏特，不引力集群。我们发现，不仅是超级GZK事件，但“脚踝”和它上面的所有事件可以占。脚踝以上的大部分初级粒子被预测为高达$10^{20.0}$ eV的核子和更高能量的光子。我们还发现了在GZK截止能量处的积累，这一点可以在数据中看到。
2002-06-24 astro-ph hep-ph
Cosmic Rays Above the Second Knee from Clusters of Galaxies and Associated High-Energy Neutrino Emission
星系团中的吸积和合并激波是高能质子的潜在加速器，它们可以通过pp与团内气体的相互作用产生高能中微子。我们讨论了在第二膝约10^17.5 eV和踝约10^18.5 eV之间的能量范围内，来自团簇激波的质子对观测到的宇宙射线有重要贡献的可能性。PeV以上伴随的累积中微子背景可能会被即将到来的中微子望远镜如IceCube或KM3NeT探测到，这提供了对这种情况的测试以及对集群中宇宙射线约束特性的探测。
2008-10-28 astro-ph hep-ph
Relic Neutrinos, Z-Bursts, and Cosmic Rays above 10^{20} eV
在$\sim 5\times 10^{19}$ eV的Greisen-Kuzmin-Zatsepin（GZK）截止值以上观测宇宙射线事件挑战了传统的模型。我们讨论了一个可能的解决方案，它使用标准的热大爆炸宇宙学和标准模型（SM）粒子物理增强只有$\lsim $ eV中微子质量建议太阳，大气和地球中微子探测。在这个方案中，来自遥远、最高能量来源的宇宙线中微子在残余中微子背景上共振湮灭，产生Z玻色子。高度增强的（$γ_Z\sim 10^{11}$）Z立即衰变，产生强子和光子高度准直喷流的“Z-爆发”。爆发的内容包括，平均而言，20个光子和两个核子与超GZK能量。我们发现，每个中微子的能量在共振值$E_R=4(eV/m_ν)\times 10^{21}$ eV的一部分$Γ_Z/M_Z$内的概率湮灭在我们的银河系超星系团的晕内可能是在1%的数量级。根据宇宙中微子通量在10^{20} eV以上的大小，这种“局部”初级产生率可能足够高，足以产生在GZK截止值以上观测到的宇宙射线事件。本文提出了几种检验超GZK事件产生的Z爆发假说的方法，包括：（i）在E_R处新的截止能量;（ii）在谱的上端附近的原色有大的$γ/p$比;（iii）事件的定向配对，并指向它们的宇宙源;以及（iv）在GZK截止能量以上的中微子通量，其可能在提议的$\gsim 10^{11}$ ton宇宙射线探测器中直接测量。
1999-10-13 astro-ph hep-ph
Cosmic Infrared Background from Early Epochs - Searching for Signatures of the First Stars
宇宙红外背景（CIB）包含目前望远镜研究无法到达的时代的发射，例如第一颗恒星的时代。我们讨论了理论预期的CIB的贡献，从早期人口的大质量恒星。然后，我们介绍了我们团队正在进行的项目（Kashlinsky，Arendt，Mather & Moseley 2005，2007 a，b，c）的最新结果，该项目使用斯皮策深数据测量早期的CIB波动。结果表明，在IRAC波长（3.6至8 mic）存在显着的CIB波动，这些波动在将星系移到非常微弱的水平后仍然存在。这些波动一定是由具有显著聚类成分但只有低水平的散粒噪声的种群引起的。此外，在光源减去的IRAC图和用HST ACS在光学波长处观察到的相应场之间没有相关性。综合起来，这些数据意味着：1）产生CIB涨落的源是单独微弱的，在3.6和4.5毫微克时通量<几毫焦耳; 2）位于前0.7 Gyr内（除非这些波动可以以某种方式产生-迄今尚未观测到-极低光度的本地星系和不寻常的本地人口集群模式），3）在3.6和4.5 mic时，它们对净CIB通量的贡献至少为1-2 nW/m^2/sr，并且质光比必须显著低于现今的星群; 4）它们的角密度为~几个/弧秒^[2]，目前的仪器无法分辨，但可以用JWST单独观测到。
2007-09-04 astro-ph
On the Global Anisotropy of Cosmic Ray Data above $4 \times 10^{19}eV$
超高能宇宙射线到达方向的分布可能为它们神秘的起源提供线索。我们介绍了一种{ \it不变统计量}的方法来分析宇宙线数据，消除了坐标相关的伪影。当与极大似然分析相结合时，该方法能够以高可靠性量化分布与各向同性的偏差。我们测试我们的方法对已发表的AGASA事件的能量以上$4 \times 10^{19}$ eV。考虑到观察限制的角度切割。基于Fisher分布的模型揭示了地球的旋转，其轴$\hat n$沿着$(RA,DEC)$坐标中的方向（$5^h 53.36^m, 85.78^{\circ}$）旋转，该方向在赤道北极的$5^{\circ}$内。全球各向异性的数据，如果有的话，取决于更好地了解探测器的接受比什么是从出版的文献。
2003-07-15 astro-ph hep-ph
On the nature of cosmic rays above the Greisen--Zatsepin--Kuz'min cut off
本文对最高能量宇宙线的大气级联廓线进行了重新研究。该研究包括考虑不同截面、粒子多重性和强子事件发生器变化的空气簇射模拟，以模拟200 GeV以上的相互作用。分析提供的证据表明，一个中等质量的核心主要重现淋浴的轮廓相当不错。这一结果并不支持目前越来越流行的观点，即最高能量的粒子是质子，来自超大质量残余粒子的衰变。另一方面，我们表明，相对论超重核的碎片，它可以通过原始辐射生存100 Mpc的旅程可能会产生这样一种级联。
2000-09-14 astro-ph hep-ph
New constraints from Haverah Park data on the photon and iron fluxes of UHE cosmic rays
利用Haverah Park簇射探测器记录的倾斜事件（$60^{\circ}<θ<80^{\circ}$）的数据，我们表明，在95%的置信水平下，10^19 eV以上的初级宇宙射线中只有不到30%是光子或铁核。在4 10^19 eV以上，小于55%的宇宙射线可以在相同的置信水平下是光子的。这些限制对某些超高能宇宙射线起源的模型提出了重要的限制。报告了两个高于10^20 eV的新事件的细节。
2000-07-27 astro-ph hep-ph
Searching for modified gravity with baryon oscillations: from SDSS to wide field multiobject spectroscopy (WFMOS)
我们讨论了星系功率谱中的重子声学振荡（BAO）特征如何区分修正引力和作为宇宙加速源的宇宙学常数。为此，我们考虑一个模型，其特征在于由一个参数$n$，它对应于Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型，如果$n=2$和减少到标准的空间平坦的宇宙学常数和谐模型$n$等于无穷大。我们发现，不同的膨胀历史的修改后的重力模型系统地移动BAO的峰值位置。使用当前SDSS LRG样本的初步分析表明，除非物质密度参数超过0.3，否则原始DGP模型不受欢迎。未来的光谱样本的星系在高红移的约束将大大收紧。我们证明，WFMOS，与其他调查，如普朗克合作，将有力地限制修改后的重力替代暗能量的宇宙加速的解释。
2006-09-24 astro-ph
An upper limit to the photon fraction in cosmic rays above 10^19 eV from the Pierre Auger Observatory
上限为16%（95% c.l.）是根据皮埃尔俄歇天文台的混合探测器对簇射最大深度的观测，针对能量大于10 ^19 eV的宇宙射线中的光子分数导出的。这是通过观察空气簇射的荧光轮廓获得的光子的第一个这样的限制。这一上限证实并改进了Haverah Park和AGASA表面阵列的先前结果。额外的数据记录与俄歇表面探测器的一个子集的事件样本，支持的结论是，光子的起源所观察到的事件是不赞成的。
2006-11-07 astro-ph hep-ph
Cosmic Rays above the Knee
综述了10 ^16 eV以上宇宙射线的观测现状和唯象认识。在这些能量之上，宇宙射线通量预计将逐渐由河外成分主导。为了研究这种转变的性质，目前的实验活动集中在测量的宇宙线通量和组成的“脚踝”或“浸”功能在几个EeV。在光谱的超高能端，HiRes和Pierre Auger天文台的测量已经很好地建立了50 EeV以上的通量抑制，我们可能进入带电粒子天文学时代。
2008-12-15 astro-ph
Cosmic ray strangelets
在宇宙射线中寻找奇异夸克可能是测试奇异夸克物质可能稳定性的最佳方法。我回顾计算的天体物理奇异星通量的GV-TV刚性范围内，这将是从阿尔法磁谱仪（AMS-02）在国际空间站上的调查，并讨论的优点奇异星作为超高能宇宙射线在EeV-ZeV的能量，超越了Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止。我还谈到了一些有时针对稳定奇异性的可能性而提出的“反论点”。我们将论证奇异夸克物质的稳定性仍然是一种可行的可能性，必须通过实验来检验。
2004-11-22 astro-ph hep-ph nucl-th
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
Searching for Kaluza-Klein Dark Matter Signatures in the LAT Electron Flux
我们在这里提出的GLAST大面积望远镜（LAT）的最轻的卡鲁扎-克莱因粒子（LKP）的签名检测的前景。它通过直接湮灭衰变成电子-正电子对，这可以在高能电子通量中检测到。我们讨论了LAT探测高能（20 GeV - ~1 TeV）宇宙线电子通量的能力，我们分析了LAT探测不同粒子质量的LKP产生的电子的灵敏度。我们包括在星系中的电子的扩散传播的分析。
2007-11-19 astro-ph
Searching for Pop III stars and galaxies at high redshift
我们审查的预期属性的流行III和非常贫金属的星爆和行为的莱曼α和HeII 1640发射线，这是最有可能的最好的/最简单的签名挑选出这样的对象。现有的索赔波普III签名在遥远的星系严格审查，并搜索HeII 1640发射在高红移的总结。最后，我们简要地总结了正在进行的和未来的深度观测z>6，特别是在检测宇宙再电离的来源，以及原始/波普III星系。
2008-09-11 astro-ph
Searching for modified growth patterns with tomographic surveys
在另一种引力理论中，设计用来在当前时期产生宇宙加速，大尺度结构的生长可以被修改。我们研究的潜力，即将到来的和未来的断层扫描调查，如DES和LSST，与CMB和超新星数据的帮助下，检测偏离预期的宇宙结构的增长在广义相对论。我们采用参数形式来量化潜在的时间和尺度依赖的有效引力常量的变化，和两个牛顿势之间的差异。然后，我们应用Fisher矩阵技术来预测的错误修改后的增长参数从星系团簇，弱透镜，CMB，和它们的交叉相关性在多个光度红移箱。我们发现，即使保守的假设的数据，DES将产生非平凡的约束修改后的增长，LSST会做得更好。
2009-04-13 astro-ph gr-qc
The mass composition of cosmic rays above 10^17 eV
结果表明，我们对宇宙射线的质量组成的了解在所有能量高于10 ^17 eV的情况下都是不足的。不同的测量系统之间的差异进行了讨论，特别是，有人认为，没有令人信服的证据来支持共同的假设，最高能量的宇宙射线是质子。如果我们要解决能谱的不确定性和解释宇宙射线到达方向分布的数据，我们对质量的了解就需要提高。
2004-08-05 astro-ph
The mass composition of cosmic rays above 10^17 eV
我们对宇宙射线的质量组成的了解，在能量超过10 ^17的所有情况下都是不足的。在这里，不同的测量系统之间的差异进行了讨论，特别是，有人认为，没有令人信服的证据来支持的共同假设，即绝大多数的宇宙射线的最高能量是质子。如果我们要解决能谱的不确定性，我们对质量的认识就需要提高。宇宙射线到达方向分布数据的正确解释也需要改进。
2004-10-21 astro-ph
Observation of the suppression of the flux of cosmic rays above 4x10^19eV
本文描述了由皮埃尔·俄歇天文台记录的20，000个事例导出的2.5 × 10^18 eV以上的宇宙射线的能谱。在4x10^18eV和4x10^19eV之间的能量下，通量的光谱指数γ J ~ E^-γ为2.69+-0.02（stat）+-0.06（syst），在更高的能量下，变陡到4.2+-0.4（stat）+-0.06（syst），与Greisen以及Zatsepin和Kuz'min的预测一致。
2008-06-26 astro-ph
Can Gamma Ray Bursts Produce the Observed Cosmic Rays Above $10^{20}$ eV?
宇宙学上的伽马射线暴（GRB）可以产生观测到的最高能量的宇宙射线通量和光谱。然而，最近的观测表明，伽马射线暴的红移分布很可能遵循宇宙中恒星形成的速率，在红移1.5-2时的速率比现在高得多。因此，大多数伽马射线暴的红移都很高。因此，任何由这些伽玛暴发射的能量在2-3 X 10^{19} eV以上的宇宙射线都会由于与3 K背景辐射的相互作用而被强烈衰减。如果假设10^{-2}至1 MeV光子释放的能量与10^{20} eV宇宙射线释放的能量大致相等，那么在10 ^{20} eV以上观测到的宇宙射线中，只有不到10%的射线可以被伽玛暴解释。
2000-04-03 astro-ph
Small-scale anisotropy of cosmic rays above 10^19eV observed with the Akeno Giant Air Shower Array
到1998年8月为止，Akeno巨型空气簇射阵列（AGASA）共观测到581条10^19 eV以上的宇宙射线，47条4 x 10^19 eV以上的宇宙射线，7条10^20 eV以上的宇宙射线。研究了这些极高能宇宙射线的到达方向分布。虽然在天球上没有发现明显的大尺度各向异性，但观察到了一些有趣的宇宙射线团。在4x10^19eV以上，在2.5 °的分离角内有一个三重态和三个二重态，在各向同性分布下通过偶然符合观察到这些团簇的概率小于1%。特别是，相对于预期的0.05事件观察到三重峰。从暗物质晕模型中得到的cos（θ_GC）分布与数据吻合，在2 x 10^19 eV和4 x 10^19 eV以上也符合各向同性分布，但在10^19 eV以上的各向同性分布与数据的吻合程度更差。7条10^20 eV宇宙射线的到达方向分布与低能宇宙射线的到达方向分布一致，且均匀。七个中有三个是高于约4 x 10^19 eV的双重态成员。
2000-06-21 astro-ph
Clusters of Cosmic Rays above 4.10^19 eV
利用雅库茨克和AGASA广延空气簇射阵，分析了能量E> 4.10^19 eV的宇宙射线的到达方向。我们认为这些团簇是超重核碎裂的结果。这个假设的结果与实验数据相比较。部分E> 2.10^19 eV的星系团与最近的双星相关。发现了新的效应--星系团强化了宇宙射线分布的一个特征。
2005-07-28 astro-ph
Search for Point Sources of Ultra-High Energy Cosmic Rays Above 40 EeV Using a Maximum Likelihood Ratio Test
我们提出的宇宙射线点源在40 EeV以上的能量在AGASA和HiRes立体实验记录的组合数据集的搜索结果。该分析是基于极大似然比测试使用的概率密度函数为每个事件，而不是需要一个固定的角度箱大小的先验选择。没有发现与点源一致的统计学显著的事件聚类。
2004-12-23 astro-ph
Search for Point Sources of Ultra--High-Energy Cosmic Rays Above 10^19 eV Using a Maximum Likelihood Ratio Test
我们提出了在HiRes立体数据集中搜索能量高于10^19 eV的宇宙射线点源的结果。该分析是基于极大似然比测试使用的概率密度函数为每个事件，而不是需要一个固定的角度箱大小的先验选择。搜索扩展到高于10^19 eV的HiRes数据和高于4.0 10^19 eV的AGASA数据的组合数据集。在这两种情况下，没有发现与点源一致的事件的统计学显著聚类。
2005-07-25 astro-ph
Studies of clustering in the arrival directions of cosmic rays detected at the Pierre Auger Observatory above 10 EeV
如果发现超高能宇宙射线的到达方向的聚集，这将提供关于它们的起源、组成以及银河系和河外磁场的重要信息。我们在这里提出的分析的自相关函数的数据从皮埃尔俄歇天文台作为一个功能的角度尺度和能量阈值。我们比较我们的结果与以前的实验发现的信号。
2007-06-12 astro-ph
A New Method for Studying the Topology of the Universe from the Cosmic Microwave Background
通过观测确认宇宙的预测有限拓扑存在的标准方法包括在不同方向上寻找相同的有限或扩展源的重复。然而，严重的问题时遇到的研究这两种类型的来源，有限和扩展。在研究一个有限的源，如恒星、星系或类星体时，必须处理它的演化问题。在不同方向上看到的相同源在不同距离处被观察到（即，年龄），使其识别非常困难。研究扩展源，例如宇宙微波背景（CMB）中的天空圆环（CIS），也是有问题的，因为它需要一个不切实际的零宽度最后散射表面（LSS）来产生预测的相同温度。它示出在这里，这些温度不再是相同的，当考虑到一个现实的有限宽度LSS。本文提出了一种研究宇宙拓扑的新方法，它避免了研究有限源和扩展源时的上述问题。它包括寻找在LSS与有限拓扑的基本多面体的面相交的区域中增加的温度波动。预计这些地区的波动会大得多。给出了一个算例。
2004-08-09 astro-ph
Cosmic Rays above $10^{14}$ eV
我们简要地回顾了宇宙线的研究状况之间的$10^{14}$电子伏特和最高观测到的能量，即几倍$10^{20}$电子伏特。由于在这一能量范围内的入射通量相当低，研究主要依赖于地面的大孔径探测器，通过探测宇宙射线与大气相互作用产生的空气簇射来重建宇宙射线的性质。我们强调，诸如宇宙射线的化学成分、其加速机制、其能谱中显示的结构等许多问题大多是开放的问题，可能由下一代实验来回答。
2000-10-06 astro-ph
Cosmic ray composition and energy spectrum above 1 TeV: direct and EAS measurements
本文对1 TeV以上的宇宙线成分和能谱的最新实验结果进行了评述和讨论。所有数据都同意在能量E（膝盖）= 3-4 PeV时存在所谓的“膝盖”;膝盖出现在广泛空气淋浴的所有组件中。这些结果支持膝的天体物理起源的假设，而在高能强子相互作用没有新的功能设想。膝盖区域以上和以下的宇宙射线成分仍然是一个悬而未决的问题。根据大多数实验，膝盖似乎是由于初级光束的轻成分，膝盖以上的成分越来越重。然而，与这一结论相矛盾的结果必须加以考虑和理解。
2000-11-10 astro-ph
Heavy Cosmic Ray Nuclei from Extragalactic Sources above 'The Ankle'
俄歇天文台小组最近的一项观测声称，有强有力的证据表明，56 eV以上的宇宙射线是来自活动星系核的质子。如果像预期的那样，脚踝以上大约2 EeV的粒子几乎都是河外起源的，那么这些粒子的核相互作用的特征将需要与传统的预期非常不同-这一结果来自俄歇工作中测量的“簇射最大值”的位置。我们自己的分析给出了一个不同的结果，即检测到的粒子仍然是“大质量的”，具体来说，平均值为<ln A>= 2.2 +- 0.8。对核物理学进行重大变革的必要性消失了。
2007-12-20 astro-ph
A new approach to inferring the mass composition of cosmic rays at energies above 10^18 eV
我们描述了一种新的方法来建立在高能量的质量组成。通过测量垂直和倾斜的簇射率，它有可能区分轻核和重核。我们将该方法应用于10^18 eV以上的Haverah Park数据，表明在夸克胶子弦喷流模型正确描述高能相互作用的假设下，倾斜簇射测量有利于能量高于10^19 eV的光成分。使用关于宇宙射线光谱的各种假设也可以得到同样的结论。在某种程度上，精确的光谱测量将有可能通过即将进行的实验，如俄歇天文台，该方法将进一步限制超高能宇宙射线的组成数据。
2001-12-11 astro-ph
Search for Point-Like Sources of Cosmic Rays with Energies above 10^18.5 eV in the HiRes-I Monocular Data-Set
我们报告了在北半球寻找超高能宇宙射线到达方向上偏离各向同性的点的结果。在高分辨率蝇眼收集的单目数据集中，包括1,525个能量超过10^18.5 eV的事件，我们没有发现点状过度的证据。我们把90%的c.l.作为天空中位置的函数，来自这些源的通量的上限小于或等于0.8宇宙射线/km^2年。
2005-07-28 astro-ph
Large Scale Magnetic Fields and the Number of Cosmic Ray Sources above 10^(19) eV
本文采用数值模拟的方法，对局域超星系团的两点关联函数和10^{19}以上核子的角功率谱进行了研究。我们开发了一种方法来限制源的数量，以再现观测到的超高能宇宙射线的天空分布，作为本地超星系团中的大尺度宇宙磁场的强度的函数。而对于B < 0.05微高斯的场，超星系团源分布与任何数量的源的数据不一致，强度B~0.3微高斯的场可以重现观测数据，源的数量约为10。
2002-03-18 astro-ph
Searching for a holographic connection between dark energy and the low-l CMB multipoles
我们考虑了有限宇宙中不同边界条件下的角功率谱，并对CMB、LSS和超新星数据进行了拟合。一个有限的宇宙可能是全息约束的结果，在未来的事件视界产生一个有效的红外截止。在这样一个模型中，有一个宇宙的二重性有关的暗能量状态方程和功率谱，这表明了抑制和振荡的行为，发现描述低l功能非常好。然而，如果我们真的生活在一个描述我们宇宙的膨胀气泡中，这里的大部分讨论也将适用。与CMB和LSS数据的最佳拟合结果比标准的Lambda-CDM模型更好，但是当与超新星数据结合时，全息模型变得不受欢迎。我们推测可能的影响。
2005-02-07 astro-ph hep-ph hep-th
Atmospheric Calorimetry above 10$^{19}$ eV: Shooting Lasers at the Pierre Auger Cosmic-Ray Observatory
皮埃尔·俄歇宇宙射线天文台利用地球大气层作为量热计，测量由天体物理学粒子产生的广泛的空气簇射。其中一些粒子携带焦耳的能量。在这些极端能量下，常规意义上的测试束是不可用的。然而，了解天文台的能量响应是重要的。例如，最高能量宇宙线通过宇宙微波背景辐射（CMBR）的传播距离被预测为能量的强函数。本文将讨论最近报告的观测结果和使用校准脉冲紫外激光“测试光束”，模拟超高能宇宙射线的光学特征。还将概述计划用于北半球的大得多的200，000公里$^3$伴随探测器的状况。
2008-07-17 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
Search for Small-Scale Anisotropy of Cosmic Rays above 10^19 eV with HiRes Stereo
我们提出了一个小尺度的搜索结果的各向异性分布的宇宙射线的到达方向高于10^19 eV的立体测量的高分辨率蝇眼（HiRes）实验。执行自相关扫描的能量和角度分离，我们发现，最强的相关信号在HiRes立体声数据集记录在1999年12月和2004年1月之间是一致的零假设的各向同性分布的到达方向。这些结果进行了比较，以前的索赔显着的小规模集群AGASA数据集。
2004-08-18 astro-ph
Searching for Transiting Planets in Stellar Systems
我们分析搜索的性质，致力于通过观察简单的恒星系统，如球状星团，疏散星团，和银河系的膨胀寻找行星凌日。我们开发了必要的分析工具来预测行星的数量，调查将检测到系统的参数，观测设置，站点属性和行星属性的函数。我们发现，检测概率一般是最大化的I波段观测。行星凌日的信噪比对天空背景以上通量的源的质量依赖性很弱，而对天空以下的源则下降得很厉害。因此，可探测到的行星数量大致与天空中有通量的恒星数量成正比（而不一定是光度误差小于给定阈值的来源数量）。为了最大限度地增加探测次数，应调整实验，使天空附近的恒星高于探测阈值。一旦满足这个要求，探测到的行星数量就相对较弱地依赖于探测阈值、望远镜直径、曝光时间、视宁度、系统年龄和行星半径。探测到的行星数量是到系统的距离的强烈递减函数，这意味着最近，最丰富的集群可能被证明是最佳目标。
2005-06-10 astro-ph
New constraints on the mass composition of cosmic rays above 10^17 eV from Volcano Ranch measurements
林斯利利用火山牧场阵列收集能量超过10 ^17 eV的宇宙射线产生的簇射的横向分布数据。对366个事件的横向分布函数的陡度进行了非常精确的测量。目前先进的强子相互作用模型的可用性，促使解释的测量。在这个分析中，我们使用AIRES蒙特卡罗代码来生成簇射，与GEANT 4一起模拟探测器对地面粒子的响应。结果表明，假设质子和铁是双模混合的，铁是5 × 10^17 ~ 10^19 eV之间宇宙射线的主要成分，假设强子相互作用在这个能量范围内被QGSJET很好地描述。
2003-12-18 astro-ph
First Estimate of the Primary Cosmic Ray Energy Spectrum above 3 EeV from the Pierre Auger Observatory
在皮埃尔·俄歇天文台的建设过程中，对空气簇射的测量正在以越来越快的速度积累。虽然南部的试验场只完成了一半，但累积暴露量已经与最大的先导试验所达到的水平相似。本文报道了南天宇宙线能谱的测量结果。该方法简单而耐用，利用荧光检测器（FD）和表面检测器（SD）的组合。这些方法不依赖于详细的数值模拟或任何关于化学成分的假设。
2005-07-06 astro-ph
The Dark Ages: Searching for the Epoch of First Light
在完全再电离之前，星系际介质和引力坍缩系统将在21厘米辐射中被探测到。物理机制，将产生一个21厘米的签名进行了讨论。这些包括氢自旋温度与气体动力学温度的Lya耦合，这些气体动力学温度是由早期恒星的辐射产生的，由来自坍缩暗物质晕的软X射线预热，以及由周围的Lya光子预热。结果将是21厘米辐射或宇宙微波背景吸收的拼凑。大型射电望远镜，如巨型米波长望远镜（GMRT）或平方公里阵列射电望远镜（SKA）提供了测量这种特征的前景，从而探测到从暗宇宙到光明宇宙的过渡时期。
1999-02-26 astro-ph
Supercluster Magnetic Fields and Anisotropy of Cosmic Rays above 10**(19) eV
我们预测了10**（19）eV以上核子的能谱和角分布，这些核子来自分布在本超星系团中的源，本超星系团也被认为包含强度在0.05和0.5微高斯之间的大尺度磁场。我们表明，这个模型可以解释所有当今的超高能宇宙射线的功能，至少在接近0.5微高斯的场强。这种情况下预测的大规模各向异性和聚类将允许对下一代实验的其他模型进行强有力的区分。
1999-03-09 astro-ph
Study of the Cosmic Ray Composition above 0.4 EeV using the Longitudinal Profiles of Showers observed at the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台自2004年1月以来一直在稳定地收集数据。在这里，我们提出了一个研究的宇宙射线的组成使用的事件记录在混合模式在第一年的数据采集。这些是由荧光检测器和表面检测器观察到的空气簇射，因此簇射最大值的深度Xmax可以直接测量。宇宙射线的组成研究在不同的能量范围内，通过比较观测到的平均Xmax与预测从空气簇射模拟不同的核。随能量的变化<Xmax>（延伸率）用于推导主要成分变化的估计值。
2007-06-11 astro-ph
The mass of cosmic rays above 1017 eV
由于缺乏对原初射线性质的了解，对宇宙射线的能谱和到达分布的解释变得复杂。我们审查索赔的质量组成1017 eV以上，它只能间接确定从空气淋浴观测。在数据之间的比较出现困难，因为，不可避免地，一组测量解释使用最好的模型强子相互作用的分析时。我们讨论的情况，并得出结论，质子占主导地位的质量组成的证据，即使在最高的能量，是没有说服力的。然而，这可能是有一致的质量测量之间的差异，从光学技术和那些基于其他淋浴可观的。我们还发现，超高能量的铁核可能会从伽马射线暴所在的星系中逃逸出来，伽马射线暴可能是宇宙射线加速器。加速器一定就在附近。
2005-12-15 astro-ph
Cosmic Rays with Energy Above 10^{17} ev
利用雅库茨克EAS阵列数据，给出了超高能量初级宇宙射线的能谱。对于最大事件，用修正的横向分布函数求出了S600值和轴坐标。考虑了雅库茨克和AGASA的到达时间分布对密度估计的影响。
2004-11-25 astro-ph
Cosmic ray primary mass composition above the knee: deduction from lateral distribution of electrons
在标度理论框架下，分析了簇射涨落对闪烁计数器测量的固定尺寸EAS中电子横向分布形状的影响。根据KASCADE阵列的实验条件，计算了电子均方半径的修正因子。详细讨论了通过分析EAS电子的横向分布来改善初级质量鉴别的可能性。
2008-03-18 astro-ph
Search for Sources of Primary Cosmic Rays at Energies Above 0.1 Pev at Tien Shan
在天山站对俄罗斯-匈牙利联合研究的实验数据进行了分析，以寻找能量为0.1-1.0 PeV的初级宇宙射线源。在赤道坐标系中平均事件数的标准差超过一定值的地方，给出了大范围空气簇射到达方向图。从一个银河系天体-SN遗迹和其他一些方向观察到EAS数的过剩。年轻的脉冲星PSR 0656+14位于该天体的中心附近。
2005-02-25 astro-ph
