The simulation of astroparticle experiments and the GEANT4 toolkit
新一代的天体粒子实验将使用高能物理学的通用技术。在这些技术中，模拟的作用占有中心地位。
2001-12-15 astro-ph
Status and Perspectives of Astroparticle Physics in Europe
天体粒子物理学已经发展成为粒子物理学、天文学和宇宙学交叉的跨学科领域。在过去的二十年里，它已经从婴儿期走向技术成熟，现在正在设想1亿欧元规模的项目。这一代价需要国际协调、合作和集中于几个旗舰项目。欧洲天体粒子物理协调委员会（ApPEC）的路线图委员会最近发布了一份涵盖未来十年的路线图。本次演讲描述了欧洲天体粒子物理学的现状和前景，并报告了路线图委员会的建议。
2008-04-09 astro-ph
Quark stars: their influence on Astroparticle Physics
本文讨论了夸克星物理的一些最新进展，以及在高密度情况下中子星可能发生的强子-夸克相变的结果及其对天体粒子物理的意义。
2008-08-12 astro-ph
Contributions to The 10th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP) 2007, Sendai, Japan, Sep. 11-15, 2007
这是IceCube合作组织在TAUP2007会议上提交的会议记录的集合。
2007-12-20 astro-ph
A Concept for a Scalable 2 kTon Liquid Argon TPC Detector for Astroparticle Physics
本文介绍了研制10-100千吨级有效质量的液态氩成像探测器的总体思路、主要建造标准、关键点、参数和所需的初步研究与发展活动。这种探测器对于超新星探测、质子衰变、LBL中微子物理学和其他天体粒子物理学应用至关重要。
2005-09-14 astro-ph
Gamma ray astroparticle physics with GLAST
10 MeV到几百GeV之间的能量域是研究极端天体物理源的多频域。对探测到的伽马射线谱的了解对于建立极高能量粒子在其源和空间中的加速、发射、吸收和传播模型是必要的。在康普顿伽马射线天文台上的EGRET结束后，这个能量区域没有被任何其他实验覆盖，至少高达50 GeV，地面切伦科夫望远镜开始获取数据。在这里，我们将审查GLAST空间实验的现状，该实验将从2006年3月起填补这一能量区域，特别强调与所有其他地面和空间计划实验的联系以及GLAST对粒子物理学的贡献。
2003-05-09 astro-ph hep-ph
Solar neutrinos as highlight of astroparticle physics
根据日震学的新资料和最新进展讨论了太阳中微子。最受关注的是标准太阳模型的新地位，由于地震测量的密度和声速在太阳内核。本文讨论了太阳中微子问题的基本粒子解及其观测特征。
1997-10-13 astro-ph
The role of microquasars in astroparticle physics
我提出了一个概述过去，现在和未来的研究微类星体和喷流，表明微类星体，即银河喷流源，是高能现象和天体粒子物理学的最佳实验室之一。在提醒类星体的类比，我专注于最好的微类星体的代表之一，可能是原型，即GRS 1915+105，目前吸积和喷射现象，表明只有多波长的方法可以更好地理解发生在这些来源的现象。此后，我审查射流在不同的尺度：紧凑的射流，大规模的射流，喷射和周围介质之间的相互作用。最后，我指出微类星体是很好的天体粒子发射体：高能光子、宇宙射线和中微子。
2006-07-31 astro-ph
Lectures on Astroparticle Physics
这些是在巴西第十一宇宙学和引力学院的一系列讲座的扩展笔记。它们提供了粒子和天体物理学交叉点的主题选择。第一部分简要介绍了电弱相互作用理论，特别强调了中微子。在第二部分中，我们将这个框架应用于天体物理学和宇宙学中的选定主题，即中微子振荡，中微子热暗暗物质和大爆炸核合成。最后一部分是致力于超高能宇宙射线和中微子的地方再次粒子物理方面的强调。实验室实验的补充作用也在几个例子中进行了讨论。
2004-08-16 astro-ph hep-ph hep-th
Astroparticle Aspects of Supersymmetry
在回顾了预期超对称性出现在能量低于1 TeV的动机之后，从历史的角度回顾了为什么最轻的超对称粒子是冷暗物质的理想候选者的原因。介绍了最近对直接通道希格斯玻色子玻色子极的残余密度的计算结果，包括共湮灭和快速湮灭。本文综述了LEP和其他实验对超对称暗物质的限制，并展望了间接或直接探测超对称暗物质的前景。总结了重约115 GeV的希格斯玻色子的潜在意义和最近测量的μ子异常磁矩。
2001-03-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Particle and Astroparticle Searches for Supersymmetry
超对称性可以在高能对撞机上发现，也可以通过低能精密测量和暗物质搜索来发现。我们提出了一个全面的分析，所有可用的探测器在最小的超重力。这项工作扩展了以前的分析，包括参数空间的焦点分支和有前途的间接暗物质搜索的全部阵列。我们发现，粒子和天体物理学搜索正在进行的是高度互补的：每个单独提供的可用参数空间的部分覆盖范围，但他们一起探测几乎所有的模型。宇宙学不{ \em不}提供对未来对撞机有用的超伙伴质量的上限。与此同时，在宇宙学的首选区域，如果超对称性在500 GeV的直线对撞机上被观测到，那么超对称性的某些特征必须在LHC之前{ \em}出现。
2001-11-22 astro-ph hep-ex hep-ph
Galactic Cosmic Ray Nuclei as a Tool for Astroparticle Physics
能量范围为100 MeV/nuc - 100 GeV/nuc的宇宙射线核提供了有关银河系物理性质的重要信息。它们也可以用来回答与天体粒子物理学有关的问题。本文回顾了在这个方向上取得的成果，对作者在{ \sc lapth}，{ \sc isn}和{ \sc iap}所做的工作有很大的偏见。这些核的传播进行了定量研究的半解析两区扩散模型的框架内考虑到银河风，扩散再加速和能量损失的影响。该模型的参数受到严格的约束所观察到的B/C比的分析。这些限制，然后用于研究其他物种，如放射性物种和轻反核。最后，我们专注于天体粒子的主题，我们研究的反质子和反氘核的流量，可能是由于中性伴子湮灭或原始黑洞蒸发。所有这些物种的空间起源的问题也得到解决。
2002-12-04 astro-ph
Self-Organising Networks for Classification: developing Applications to Science Analysis for Astroparticle Physics
天体粒子实验中的物理分析需要有识别新现象的能力;为了确定什么是新现象，必须开发自动分类工具，能够将最终结果与来自不同探测器的数据进行比较。一个典型的例子是伽玛射线暴的探测、分类和与已知源的可能关联问题：对于这项任务，物理学家在未来几年将需要工具来关联来自光学数据库、卫星实验（EGRET、GLAST）和切伦科夫望远镜（MAGIC、HESS、CANGAROO、VERITAS）的数据。
2004-02-09 astro-ph cs.AI cs.NE
Astroparticle Physics with AMS02
阿尔法磁谱仪（AMS 02）实验将于2009年安装在国际空间站上，运行期至少为三年。AMS 02实验的目的是在空间中对刚性范围从1 GV到3 TV的带电宇宙射线和高达几百GeV的高能光子进行精确、高统计、长持续时间的测量。在这项工作中，我们将讨论实验的细节和AMS02在国际空间站上的物理能力。
2007-07-25 astro-ph
Asymptotic Giant Brach Stars as Astroparticle Laboratories
我们表明，列入轴子发射过程中恒星演化介绍了重要的变化到AGB星的演化行为。由此产生的C/O白矮星的质量远低于标准演化得到的等效质量。这意味着明亮的AGB星和大质量WD的不足。此外，当包括轴子发射时，在核燃烧壳中处理的被挖掘到表面（$3^{rd} D_{up}$）的总质量增加，修改光球的化学成分。我们的结论是，AGB是一个有前途的阶段，把约束粒子物理学
1999-05-05 astro-ph
New Worlds in Astroparticle Physics: Summary Talk
周围环绕着令人惊叹的阿尔加维景观，距离航海家亨利组织绘制地球地图的航行不远，粒子天体物理学家讨论了探索宇宙的新举措。虽然第一代实验用中微子质量和宇宙学常数的证据开启了心灵的新旅程，但大部分讨论都集中在对宇宙秘密的新颖实验攻击上。虽然“一流”粒子物理学随着AMS进入太空，高能中微子望远镜在贝加尔湖和南极看到了第一束光，实际上是中微子，但人们希望，从引力波探测器到MAP和普朗克微波卫星探测器等新的、甚至更雄心勃勃的实验倡议将把粒子天体物理学推向下一个千年的物理学和天文学。
1999-02-02 astro-ph
Neutrino Astronomy with the IceCube Observatory and Implications for Astroparticle Physics
冰立方天文台是目前正在南极建造的一座千米^3中微子望远镜。它将包括4800个光学传感器，部署在冰面下1450米至2450米的80个垂直字符串上。目前，IceCube正在使用40个字符串（即2400个光学传感器）来记录数据。冰立方天文台将收集前所未有数量的高能中微子，这将使我们能够继续研究大气中微子通量，并寻找中微子的地外来源，无论是点状的还是未解决的。冰立方的结果将对中微子天体物理学产生重要影响，特别是如果与其他宇宙信使（如伽马射线或超高能宇宙射线）的观测相结合。它们还可能揭示出超高能宇宙射线起源的线索。在这里，我们报告的结果，从AMANDA和最新的结果，从前22串冰立方。
2008-12-20 astro-ph
SiPM Development for Astroparticle Physics Applications
SiPM是一种新型的可工作在单光子计数模式的固态光电探测器。它具有量子效率高、电荷分辨率好、响应速度快、体积小、增益高达106、功耗低、抗磁场干扰、偏压低（30- 70 V）等优点。目前这种器件的缺点是暗电流大、微像素之间的串扰以及对UV和蓝光的相对低的灵敏度。在过去的几年里，我们已经开发出大尺寸SiPM（9 mm ^2和25 mm ^2），用于成像大气切伦科夫望远镜、MAGIC和CTA以及星载荧光望远镜EUSO。介绍了MPI和MEPhI在SiPM开发方面的现状。
2007-09-12 astro-ph
Astroparticle Physics: The High Energy Tail of the Cosmic Ray Spectrum
在这篇文章中，我回顾了观测到的宇宙射线谱的最高能量端所带来的主要理论问题，强调了建立其组成的重要性，以便在拟议的方案之间做出决定。然后，我讨论的可能性，是开放的检测倾斜阵雨与广泛的空气淋浴阵列。最近的进展，这些阵雨的磁偏差建模允许分析倾斜的阵雨，被检测到的Haverah公园实验。这种分析不赞成预测最高能量宇宙射线中大部分光子的模型，并为未来的簇射阵列探测器开辟了新的可能性，特别是那些像皮埃尔俄歇天文台，使用水切伦科夫探测器。
2001-03-22 astro-ph
Large-Mass Ultra-Low Noise Germanium Detectors: Performance and Applications in Neutrino and Astroparticle Physics
本文介绍了一种新型的辐射探测器--p型修饰电极锗二极管。原型显示，第一次，在核反应堆实验中的相干中微子-核散射的测量所需的功能（质量，能量阈值和背景预期）的组合。该设备杂交的质量和能量分辨率的常规HPGe同轴伽马能谱仪与低电子噪声和阈值的小型X射线半导体探测器，还显示了一个内在的能力，区分多个从单站点粒子相互作用。目前的性能的原型和可能的进一步改进进行了讨论，以及其他应用这种新型的设备在中微子和天体粒子物理（双β衰变，中微子磁矩和WIMP搜索）。
2007-01-07 astro-ph hep-ex nucl-ex
Frontiers in High-Energy Astroparticle Physics
随着中微子质量证据的发现，多TeV能量的生动伽马射线天空，以及具有意想不到的高能量的宇宙射线粒子，天体粒子物理学目前正在经历一个快速发展和移动前沿的时代。中微子的质量不会消失，这就构成了暗物质的一个平滑成分，然而，它并没有为宇宙提供临界质量。其他的暗物质粒子很可能质量很大，在湮灭或衰变时会产生高能伽马射线、中微子和质子。用新的伽马射线望远镜、广泛的空气簇射阵列和水下/冰中微子望远镜寻找奇异的遗迹是一个迷人的挑战，但需要了解高能量下的天体物理背景辐射。在宇宙中的高能源中，射电大声活动星系核似乎是最强大的，至少占河外伽马射线通量的相当大的一部分。它们还可以提供大量观测到的高能宇宙射线，并在瞄准库比克千米尺度的中微子望远镜（如AMANDA和ANTARES）中产生有趣的事件率。提出河外中微子束可以用来寻找τ轻子的出现，从而证明中微子振荡假说。此外，提出了一种新的方法来探测恒星形成的时代在高红移使用伽马射线，这需要新一代的伽马射线望远镜在10-100 GeV的制度，如MAGIC和GLAST。
1999-02-12 astro-ph
Astroparticle Physics with High Energy Neutrinos: from AMANDA to IceCube
像IceCube这样的千米级中微子探测器是涵盖核和粒子物理学、宇宙学和天文学的发现仪器。他们的多学科任务的例子包括寻找暗物质的粒子性质和空间的其他小维度。最后，他们的概念设计在很大程度上依赖于观测事实，即自然产生的质子和光子的能量分别超过$10^{20}$ \，eV和$10^{13}$ \，eV。大自然在哪里以及如何加速最高能量的宇宙粒子的谜题在发现它们近一个世纪后仍未解决。宇宙射线的联系决定了宇宙中微子流的规模。在这种情况下，我们讨论了完成的AMANDA探测器的第一批结果及其扩展的科学范围，IceCube。类似的实验正在地中海进行。中微子天文学也在向新的方向扩展，努力探测由超EeV中微子引发的空气簇射、声学和无线电信号。这篇评论的大纲如下：引言为什么是千米级探测器？与最高能量宇宙射线有关的宇宙中微子高能中微子望远镜：中微子探测方法高能中微子望远镜：现状
2006-02-06 astro-ph
Astroparticle physics - A Personal Outlook
应组织者的要求，本次演讲调查了本次会议上讨论的一些热点话题，并给出了我对这些话题的{ \it主观看法}。涵盖的主题包括宇宙的当代和哈勃膨胀率- {PDMATHAMM暴胀理论家还不需要放弃$Ω= 1$ }，根据COBE和其他数据的结构形成理论- { \it我最喜欢的是初始扰动的平坦光谱，随后被混合的热和冷暗物质放大}，中微子质量和振荡- { \it目前我唯一认真对待的实验指标是持续的太阳中微子赤字}，最轻的超对称粒子- { \it，如果放松传统假设，它的行为可能会有所不同}，和轴子- { \it SN 1987 a和宇宙学极限之间的大部分窗口将在一个正在进行的实验中探索}。最后，我提出了一些可能的有趣的未来实验的年表。
1996-02-15 astro-ph
Astroparticle Physics: Puzzles and Discoveries
在理论物理学中，困惑往往孕育出伟大的发现，而错误的发现有时又激发出新的思想。两者的历史例子都在引言和“宇宙学之谜”一节中描述。在现有的谜题中，最受关注的是超高能宇宙线（UHECR）谜题和宇宙学常数问题。40年前的UHECR问题包括没有与CMB辐射相互作用引起的河外宇宙射线光谱的急剧陡峭。这种变陡被称为Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）截止。结果表明，宇宙线质子与宇宙微波背景相互作用的特征现在以GZK截止的下降和开始的形式出现在谱中。最严重的宇宙学问题是由已知基本粒子场的大真空能量引起的，它至少超过宇宙学真空能量45个数量级。在过去的40年里，为解决这个问题而提出的各种想法都有弱点，不能被接受为这个难题的最终解决方案。人择方法进行了讨论。
2008-01-21 astro-ph
Neutrino Masses in Astroparticle Physics
大气和太阳中微子振荡实验中中微子质量差异很小的情况已经变得令人信服，但总的中微子质量尺度m_nu尚未确定。2dF星系红移巡天结合宇宙结构形成标准理论给出了最严格的mnu <0.8eV的极限。热暗物质分数与m_nu之间的关系取决于中微子的宇宙数密度n_nu。如果太阳中微子振荡确实对应于有利的大混合角MSW解，那么大爆炸核合成给了我们所有中微子化学势的限制，消除了先前的n_nu的不确定性。因此，未来可能对m_nu的测量将直接建立宇宙中微子质量分数Omega_nu。亚电子伏特质量的宇宙中微子在产生最高能量的宇宙射线（Z-爆发场景）方面可以发挥有趣的作用。亚电子伏特的质量也自然地与宇宙重子不对称的轻子创生情节有关。不幸的是，银河系或本族超新星中微子爆发的飞行时间色散在亚电子伏特范围内并不敏感。
2002-08-08 astro-ph
Dark matter detection in gamma astroparticle experiments
宇宙中物质的含量估计是其临界密度的27%。人们几乎普遍认为，大多数这种物质是非重子的。来自原始核合成和宇宙背景辐射测量的限制使得宇宙中重子的含量不能超过临界密度的4%，因此剩余的23%的性质还有待确定。在这个意义上，最有希望的候选者之一是超对称中性伴子。如果它们存在的话，它们会在所需的范围内产生残余密度，并且在粒子物理学标准模型的理论扩展框架中具有很好的动机。除了直接的中性伴子搜索和对撞机实验，中性伴子湮灭成伽马射线、中微子和带电产物的同步辐射是探测这些有趣粒子的可靠方法。最强的信号预计来自银河系中心和最近的矮椭球体。高分辨率冷暗物质数值模拟很好地预测了星系晕中的暗物质团块。在这项工作中，我们提出了我们的研究，从银河系中心和天龙座矮椭球体的γ射线辐射。我们研究了团块效应对不同质量密度下中性粒细胞信号检测的影响。MAGIC望远镜的科学目标之一就是在不同的物理场景中寻找稳定的最轻的超对称粒子。假设MAGIC规格，我们得出一些结论，这种望远镜在这样一种调查的潜力。
2005-03-24 astro-ph
High Energy Neutrino Astrophysics
天体粒子物理学是一个研究超高能区的领域，这是人造机器永远无法达到的。许多努力正在进行中，以探测第一个宇宙中微子，未观察到的宇宙的信使。综述了该领域研究的动机、当前和未来的实验状况。
2003-12-20 astro-ph
Solving the Homogeneous Boltzmann Equation with Arbitrary Scattering Kernel
考虑到在天体粒子物理学中的应用，我们推广了一种方法的解决方案的非线性，空间齐次玻尔兹曼方程的各向同性分布函数的任意矩阵元素。该方法是基于在“散射角”的两个余弦的矩阵元素的扩展。在此展开式中，我们得到了前人在粒子物理中对费米近似下矩阵元的散射函数的最低阶结果。该方法的目的是统一处理的反应混合物的粒子遵守不同的散射法律，包括量子统计条款的阻塞或受激发射，在可能的大网络的玻尔兹曼方程。虽然我们的符号是相对论性的，因为它是用于天体粒子物理学，结果也可以适用于经典的情况。
2008-06-19 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-ph
Direct Dark Matter Searches
阐明暗物质的本质是天体粒子物理学中具有挑战性的课题之一。简要介绍了直接寻找弱相互作用大质量粒子（WIMPs）形式的暗物质的不同方法。
2003-10-24 astro-ph
