Transition from Galactic to Extra-Galactic Cosmic Rays
本文综述了$10^{17} {\rm eV}~÷~10^{20} {\rm eV}$能区观测到的宇宙射线谱的主要特征。我们提出了一个理论模型,解释了观测到的光谱的主要特征,即第二个膝盖和倾角,并意味着从银河系到银河系外宇宙射线的能量$E\simeq 10^{18}$ eV的过渡,质子占主导地位的银河系外光谱。
2006-02-03 astro-ph
Extra-galactic magnetic fields and the second knee in the cosmic-ray spectrum
最近的工作表明,宇宙射线谱可能主要由银河系源高达~10^{17.5} eV,并由银河系外的组成部分,如果后者在跃迁能量以下截止。这里的结果表明,在这个框架中,这个截止值可以解释为河外磁场的特征,它具有相等的平均强度B和相干长度l_c,使得B \sqrt{l_c} ~ 2-3.10^{-10} G.Mpc^{1/2},假设l_c < r_L(拉莫尔半径为10^{17} eV),并且连续发射源的密度为10^{-5}/Mpc ^{3}。当从源到探测器的扩散传播时间大于宇宙的年龄时,银河系外的通量被抑制在10^{17} eV以下。
2005-04-04 astro-ph
Synchrotron Outbursts in Galactic and Extra-galactic Jets, Any Difference?
我们讨论了由类星体中的超大质量黑洞和微类星体中的恒星质量黑洞提供动力的喷流之间的差异和相似之处。这一比较是基于对两个活动星系核3C 273和3C 279以及两个星系双星GRS 1915+105和天鹅座X-3的多波长无线电-红外观测。射流的物理性质是通过同时拟合所有可用的观测结果的激波射流模型的参数而得出的。我们表明,可变喷流排放的星系源,至少在某些时代,非常相似的河外喷流。至于类星体,它们观测到的变化模式可以很好地再现的一系列自相似的冲击波传播下来的喷流和生产同步辐射爆发的排放。这表明相对论性喷流的物理性质与黑洞的质量无关。
2006-11-03 astro-ph
Statistical Analysis of Extra-galactic Rotation Measures
我们已经进行了统计分析的样本1100河外自转措施(RM)从文献中获得。使用一个子样本约800可靠的RM,我们计算旋转测量天空,并确定可靠的大尺度功能的视线银河磁场。我们发现银河系的影响可以在银河平面两侧大约30度的地方看到。此外,我们观察到的RM在30度和50度之间的银河平面的区域的空间尺度上的过剩。此外,在我们的分析中,对双对称螺旋星系磁场的支持显著减少。
2004-10-27 astro-ph
Modelling the Origin of Astrophysical Jets from Galactic and Extra-galactic Sources
虽然被广泛观察到从各种银河系和河外来源发出,但宇宙喷流和外流形成背后的物理机制至今仍被神秘的面纱所包裹。这些喷流中所含的物质量也无法用任何确定的方法精确计算。在本文中,我们提出了一个理论模型,这是第一次,我们相信,是能够解释的射流形成现象,以及可以计算的质量流出率的自洽结合准确的跨音速吸积流出拓扑结构。我们的模型还可以分析该速率对控制流入的各种物理参数的依赖性。
1999-06-08 astro-ph
Detection of the extra-Galactic background fluctuations at 170 $μ$m
我们利用170 $μ$ m的Marano1等时线观测,寻找宇宙远红外背景涨落。该字段是FIRBACK项目的一部分(Puget等人,1999年a)。第一次,由于未解决的银河系外来源的波动被隔离。在角分尺度下,这些源的发射明显地支配着银河系最低发射区的背景波动。这里介绍的研究是基于功率谱分析,允许统计分离的背景成分。通过这种分析,我们清楚地表明,我们检测到CFIRB波动。
1999-10-20 astro-ph
On the Formation of Accretion-powered Galactic and Extra-galactic Outflows
虽然被广泛观察到来自各种天体物理来源,但银河系和河外流出物形成背后的物理机制仍然笼罩在神秘的面纱中。此外,还无法准确计算这些事件中喷出的物质数量。本文提出了一个{ \em非自相似分析模型},我们首次认为该模型能够通过同时求解跨音速吸积和外流的精确控制方程来解释外流形成现象和计算质量外流率。我们的模型预测了该速率对各种流动参数的依赖性,以及流出的{ \em精确}位置。
2002-12-06 astro-ph
Simulations of Deep Extra-galactic Surveys with Herschel-SPIRE
SPIRE光度计模拟器在一个模块化IDL程序中再现了整个Herschel-SPIRE系统。SPIRE操作的几乎每个方面都可以系统地进行研究,以确保在赫歇尔飞行时以最有效的方式进行观测。本文介绍了模拟器所做的一些工作,以帮助准备大型观测计划,如深河外,高红移调查。
2006-09-28 astro-ph
Closing in on the sources of Galactic and extragalactic cosmic rays
我们推测,新一代的粒子天体物理仪器将在赫斯于1912年发现宇宙射线100周年之前揭示神秘的宇宙射线源。虽然宇宙射线光谱的银河系成分起源于超新星遗迹的情况下只缺少一个“吸烟枪”,但破译河外成分的起源仍然处于阅读茶叶的水平。
2008-09-10 astro-ph
Observations of Galactic and Extra-galactic Sources From the BOOMERANG and SEST Telescopes
我们目前的毫米波观测的三个河外和六个银河系源在南部的天空。在1998年南极长时间气球飞行期间,在90、150、240和400 GHz处分别进行了分辨率为18、10、14和12弧分的观测。还用SEST望远镜在90和150千兆赫进行了观测,分辨率分别为57和35角秒。这些观测结果可用于校准宇宙微波背景(CMB)实验以及了解源的物理过程。
2003-01-30 astro-ph
A new list of extra-galactic radio jets
河外喷流目录在活动星系的观测和理论研究中都是非常有用的。利用新的强大的射电仪器,观测研究了非常紧凑或微弱的射电源的详细结构,并探测到许多新的射电喷流。本文列出了2000年12月底以前已知的661个射电喷流源。收集了射电、红外、光学、紫外和X射线波段观测喷流的所有参考资料。
2002-12-20 astro-ph
Revised dynamics or dark matter in galactic and extra galactic scales?
允许引力场的能量部分地作为其自身的来源,使得引力物体表现出更强的场,就好像它们更大。根据物体的压缩程度,这个场可能比牛顿场大一到五倍。这是一个适宜的场强增加范围,在研究螺旋线的速度曲线、星系团的速度色散以及解释星系或星系系统中的Tully-Fisher或Faber-Jackson关系时,可能是方便的。修正后的引力理论允许叠加原理,但仅近似地适用于分量分离很大的系统。修正后的动力学允许等效原理,即作用在测试粒子上的有效力是由势导出的,并且在自由下落的参考系中可以消除
2013-01-28 astro-ph
Observational Prospects for Extra-Galactic Microlensing Events
我们认为直接观察引力微透镜在河外来源,其恒星一般不解决的可行性。这排除了使用简单的光学深度微透镜公式,这是只适用于解决恒星。相反,我们扩展这种方法,考虑观测约束,如看到,天空背景和最小可检测的变化幅度。我们的分析提供了这些约束和预期的观测结果,事件持续时间和每年的检测数量之间的定量关系。我们发现,一个雄心勃勃的地面观测者应该每年在M31中探测到几个事件。我们还考虑在视觉双星星系微透镜的检测。我们发现,虽然这些物体可能每年发生数百次事件,但极短的持续时间将导致观测前景不佳。
1994-04-15 astro-ph
Diffuse Gamma Rays: Galactic and Extragalactic Diffuse Emission
“漫射”伽马射线由几个部分组成:来自星际介质的真正漫射辐射,河外背景,其起源尚未确定,以及来自未解决和微弱的银河系点源的贡献。解开这些成分的一种方法是研究来自星际介质的漫发射,它追踪高能粒子与星际气体和辐射场的相互作用。由于这种辐射的起源,它有可能揭示宇宙射线的来源和传播。如果可靠地确定河外背景,就可以用于宇宙学和耀变体研究。研究暗星系源的“平均”光谱可能会给发射物体的性质提供线索。
2004-02-10 astro-ph
Rotation Measures of Extragalactic Sources Behind the Southern Galactic Plane: New Insights into the Large-Scale Magnetic Field of the Inner Milky Way
我们提出了新的法拉第旋转措施(RM)的148河外射电源在银河系南平面(253 o < l <356 o,|b| <1.5 o),并使用这些数据结合已公布的数据来探测银河系的大尺度结构的磁场。我们表明,这些RM的幅度振荡与经度的方式,与银河系旋臂的位置。观测到的RM模式要求在银河系第四象限中至少存在一次大规模的磁反转,位于人马座-船底座和盾牌座-十字座螺旋臂之间。定量比较我们的测量结果与其他最近的研究,我们认为所有可用的河外和脉冲星RM在该地区,我们已经调查,并共同拟合这些数据的简单模型中,大规模的字段如下的旋臂。在最佳拟合模型中,银河系第四象限的磁场在人马座-船底座旋臂中是顺时针方向的(从银河系北极看),但在盾牌座-十字臂中是逆时针方向的。这与最近对脉冲星RM单独的分析形成对比,其中第四象限场被假定为在人马座-船底座臂中逆时针方向。也与最近的脉冲星RM研究相反,我们对脉冲星和河外RM的联合建模表明,不需要大量的大规模磁场反转来解释观测结果。
2007-04-03 astro-ph
IR Mergers and IR QSOs with Galactic Winds. II. NGC 5514, two Extra-nuclear Starburts/LINERs with a Supergiant Bubble in the Rupture Phase
本文研究了红外并合器NGC 5514的形态、运动学和电离结构。这项研究主要是基于积分二维光谱获得的4.2米威廉赫歇尔望远镜(La Palma,西班牙)和数据CASLEO(阿根廷)。明确的证据,两个额外的核恒星爆发与年轻的流出和LINER活动的报告。其中一个外流产生了一个超巨气泡,在那里的发射线和运动学图显示4个扩展喷射。这些结果表明,气泡处于破裂阶段。
2004-09-05 astro-ph
Very-High Energy Gamma-Ray Flux Limits for Nearby Active Galactic Nuclei
结合有针对性的观察结果,H.E.S.S.已经积累了大量TeV能量的河外辐射。由于它的大视场,在目标观测位置之外的相当大一部分天空(0.6 sr)都被高灵敏度观测到。由于这个暴露区域包含很少的固有偏差,它非常适合于研究河外源种群。考虑到俄歇合作组织最近声称的超高能宇宙射线和附近的河外天体之间的相关性,H.E.S.S.是感兴趣的,因为它包括(除了目标源)63活动星系核在100 Mpc,非常高的能量伽马射线通量极限的推导。
2008-11-18 astro-ph
New catalogue of Wolf-Rayet galaxies and high-excitation extra-galactic HII regions
我们提出了一个新的汇编沃尔夫-拉叶(WR)星系和河外HII地区显示广泛的HeII发射从文献中得出。还提供了来自WN和WC亚型WR星的其他宽发射谱线(NIII 4640、CIV 5808等)以及其他现有宽星云谱线的相关信息。总共有139个已知的WR星系。其中,57个对象显示广泛的HeII和CIV功能。除了广泛的(恒星)HeII辐射外,在44(54)个天体中也确定(怀疑)了星云HeII成分。我们发现19个银河系外的HII区域没有WR检测到星云的HeII发射。目前的样品可用于各种研究的大质量恒星,大质量恒星与ISM的相互作用,恒星星族,星暴星系等的数据是电子访问,并将及时更新。
1999-02-02 astro-ph
Peering Through the Muck: Notes on the Influence of the Galactic Interstellar Medium on Extragalactic Observations
本文讨论了前景银河系气体对河外天体辐射的影响,着重讨论了用21厘米线测定总N(HI)的方法。一般来说,21厘米线的不透明性使得不可能通过简单地将公式应用于观测到的发射来推导出N(HI)的准确值,除非在星际物质很少的方向上。21厘米的线可以用来估计在特定方向上存在大量分子氢的可能性,但很少或没有关于电离气体量的信息,这可能是前景效应的主要来源。相当多的讨论是专门的小尺度角结构在HI的重要性,与其他因素(如电离气体的影响)相比,它很少会显着贡献的总误差在银河系高纬度的河外视线。哈勃/钱德拉深场北的方向被用作即使在没有不透明度或分子气体的情况下也可能发生的复杂性的一个例子。
2003-11-17 astro-ph
High Resolution Observations of Cepheus a
利用MERLIN对仙王座A进行了新的高分辨率6厘米观测,并结合了新的3.7厘米VLA观测。后者的角分辨率为200 mas,MERLIN为60 mas,除了孤立的未分辨源,其中达到33 mas。在源2、源3中观察到60质量的未分辨物体,特别是在源9中也观察到33质量的未分辨物体。没有证据表明有任何其他像这样小的物体具有任何显著的通量密度,尽管源8当时是静止的。源9大小的上限设定了4.3 $\times$ 10 $^5$ K的最小亮度温度,并增加了先前建议的可信度,即它是一个回旋同步辐射源。源2和源3的致密天体被认为是由恒星的质量外流产生的,可能是B 0- B1型光谱,但这是不确定的。有一个关于分子外流发电厂的讨论。源8和9是高度依赖时间的天体,出现在高密度气体破裂的中心,它们的估计高温为10 $^7$ - 10 $^8$ K,表明它们可以产生高速风。另一方面,源2(ii)周围的OH脉泽向外的速度约为10 km/s ${-1}$,这是很小的,但更高的速度风可以隧道通过邻近的空间,甚至是负责300 km/s的${-1}$子弹的源7。红外线偏振矢量的正交外推法不足以精确定位红外线辐射源,但据估计,源2(ii)和3(d)(ii)可能
1994-02-08 astro-ph
Hyperstrong Radio-Wave Scattering in the Galactic Center. I. A Survey for Extragalactic Sources Seen Through the Galactic Center
Sgr A* 和附近几个OH脉泽的散射直径(在1 GHz时约为1”)表明,沿着银河系中心的视线有一个散射增强的区域。通过这个散射区看到的河外源的散射直径比(太阳-GC距离)/(GC-散射区间隔)大。如果散射区域远离GC并且仅与其随机叠加,则该比率可以是几倍,如果散射区域在GC内,则该比率可以大于100倍。我们使用VLA测量了距离Sgr A* 7'至137'范围内20 cm(6 cm)处的10(11)个射野。我们的目标是确定河外源,并测量其散射直径,以限制这一比例。为了找到这些领域内的源,我们采用了pdfCLEAN,一种算法,其中通过将图像的强度直方图与仅含噪声图像的预期强度直方图进行比较来识别图像中的源。我们发现了100多个源,最微弱的源为3 mJy。每个字段的源的平均数量约为10个,尽管接近Sgr A* 的字段往往包含较少的源。在配套文件中,我们使用这个调查在评估的可能性,散射区域内的GC。我们的源目录中包含了许多银河系的源。我们讨论了一个双叶源,可能是一个X射线安静版本的1E1740.7-2942,一个壳状结构的中心点源,和一个可能的无线电瞬变。
1998-04-16 astro-ph
On the lives of extra-galactic radio sources: the first 100,000 years
本文讨论了以千兆赫峰谱(GPS)和致密陡谱(CSS)射电源为代表的射电源演化的早期阶段。它们的谱峰与角大小的相关性强烈地表明谱翻转是由同步辐射自吸收引起的,并表明年轻射电源以自相似的方式演化。我们认为,射电源在其最初的10^5年中的演化与其生命周期的其余时间在性质上是非常不同的。这可能是由于宿主星系核半径内外的星系内介质密度梯度不同造成的。
1999-11-04 astro-ph
FIRST Extra-Galactic Surveys: Practical Considerations
我们讨论了一些实际的考虑,需要在设计的河外实地调查使用第一。我们调查的各种限制,混淆噪声施加在可能的第一次调查和超分辨率或deconvolution技术的好处。我们考虑可能的规模和深度的调查领域,以满足许多科学目标的第一次任务。特别是,我们讨论了在选择调查领域时需要考虑的因素。最后选择的领域将受到目前正在计划的其他调查的位置的影响;因此,第一社区现在开始讨论这个问题是至关重要的。我们的结论是,一个实质性的调查秩序的100平方度很可能被定位在该地区的SIRTF遗产调查,SWIRE。
2001-06-19 astro-ph
The extra-galactic Cepheid distance scale from LMC and Galactic period-luminosity relations
本文利用HST关键计划(KP)和Sandage-Tammann-Saha(STS)小组观测到的一些邻近星系对造父变星的距离进行了重新校准。我们在我们的分析中使用了很多KP方法,但应用了新的技术,基于傅立叶方法来估计已公布的造父变星数据的平均星等。我们还应用不同的校准PL关系来估计造父变星的距离,并研究了距离模量对所采用的校准PL关系的敏感性。我们重新确定OGLE LMC PL关系使用一个更保守的方法,并研究使用银河系PL关系的距离尺度上的效果。对于KP星系,我们发现很好的协议,平均差异为-0.002和0.075等。当分别使用LMC和Galaxy作为校准PL关系时。然而,造父变星到STS星系的距离较短,为-0.178mag. -0.108mag.当分别使用LMC和Galaxy PL关系时,再次平均。我们还计算了这些星系的距离使用PL关系在最大光,发现非常好的协议与平均光PL距离。然而,在校正金属丰度效应之后,使用两组校准PL关系获得的距离模量之间的差异变得可以忽略不计。这表明LMC和银河系中的造父变星确实遵循不同的PL关系,至少在目标星系的中值周期。
2003-09-08 astro-ph
Nucleosynthesis in Advective Accretion Disks Around Galactic and Extra-Galactic Black Holes
我们计算了黑洞周围平流盘内物质的核合成。我们表明,传入的物质的组成可以改变显着依赖于吸积率和吸积盘。这些工作是对Chakrabarti,Jin & Arnett(1987)在有平流存在的厚吸积盘中工作的改进。
1998-07-10 astro-ph gr-qc
Stochastic background from extra-galactic double neutron stars
我们提出的蒙特卡罗模拟的星系外人口的吸气双中子星,并估计其贡献的天体物理引力波背景,在地面干涉仪的频率范围内,对应于最后一个稳定轨道前的最后一千秒时,超过96%的信号被释放。我们表明,在红移z>0.5的源有助于一个真正的连续的背景,可以检测到相关的第三代干涉仪。
2007-07-30 astro-ph gr-qc
Inspecting absorption in the spectra of extra-galactic gamma-ray sources for insight into Lorentz invariance violation
我们研究了银河系外TeV伽马射线源,如耀变体,在洛伦兹不变性破坏(LIV)的存在下,吸收光谱会是什么样子。对生产与河外背景光修改观察到的光谱,这样的来源,我们表明,违反洛伦兹不变性一般会有一个戏剧性的影响,这种吸收功能。检查这种效应,一个实验性的任务可能在不久的将来实用,可以提供独特的洞察力的可能性LIV。
2008-12-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Neutrinos from the Sources of Galactic and Extragalactic Cosmic Rays
虽然像冰立方这样的更大规模的中微子探测器是发现仪器,但它们的概念设计在很大程度上是基于这样一个观测事实:自然界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。从能量学的考虑,我们预计每年每平方公里有10~100个中微子事件,指向银河系和河外宇宙射线的源头。在这方面,我们讨论的结果的AMANDA和冰立方中微子望远镜,将提供一个平方年的数据在未来3年。
2006-11-29 astro-ph hep-ph
Neutrinos as a diagnostic of cosmic ray Galactic/extra-galactic transition
出于最近的变化,在宇宙射线谱中的河外组分的发病观察,我们已经拟合观测到的数据下降到$10^{8.6}$ GeV,并获得了相应的功率发射率。这种跃迁能量远低于宇宙微波背景上共振$pγ$吸收的阈值,因此源演化是拟合过程中的一个重要组成部分。光谱和红移演化指数的双参数拟合表明,标准费米$E_i^{-2}$源光谱被排除在大于95%的置信水平(CL)。武装的原始发射率,我们按照韦克斯曼和Bahcall推导出相关的中微子通量的光学薄源的基础上。以$pp$相互作用为产生机制时,中微子通量超过了AMANDA-B 10的90%CL上限。在$pγ$占优势的情况下,通量与AMANDA-B10数据略微一致。在新的情况下,源中微子通量在所有能量下都占主导地位。因此,如果AMANDA-II的数据证明与模型一致,我们表明IceCube可以测量中微子光谱的特征幂律,从而提供了一个关于源动力学的窗口。
2005-06-10 astro-ph hep-ph
Extra galactic sources of high energy neutrinos
建造大体积、高能中微子望远镜的主要目标是探测银河系外的中微子源。这种源的存在是由超高能(>10^{19} eV)宇宙射线(UHECR)的观测所暗示的,其起源是一个谜。观测到的UHECR通量设定了银河系外高能中微子强度的上限,这意味着在1 TeV至1 PeV的能量范围内探测信号所需的探测器尺寸大于等于1千兆吨,并且在更高的能量下要大得多。目前正在冰和水下建造的光学切伦科夫中微子探测器预计将实现1 TeV至1 PeV中微子的1千兆吨有效体积。相干无线电切伦科夫探测器(可能还有大型空气簇射探测器)将提供在~10^{19} eV处探测所需的>> 1千兆吨有效体积。与电磁识别源相关联的高能中微子的检测将允许识别UHECR的源,将提供对源的独特探测,这可以允许解决与描述这些强大加速器的模型的基础物理相关的未决问题,并将提供关于基本中微子性质的信息。
2005-02-08 astro-ph hep-ph
Ultrahigh energy neutrino scattering onto relic light neutrinos in galactic halo as a possible source of highest energy extragalactic cosmic rays
轻质量的扩散残余中微子对数千EeV的超高能(UHE)中微子是透明的,这些中微子是由UHE质子在残余2.73K BBR辐射下光生π介子产生的,起源于宇宙距离的活动星系核。然而,这些UHE $ν$可能与那些聚集在HDM星系晕中的(主要是最重的$ν_{μ_r}$、$ν_{τ_r}$和各自的反中微子)相互作用。UHE光子或质子,其次是$νν_r$散射,可能是这种高能链式反应的最终观测特征,并可能是最高的河外宇宙射线(CR)事件的原因。链反应转换效率,分支和能量被认为是1991年10月CR事件在320 EeV的蝇眼探测器在犹他州观察。这些量似乎与塞弗特星系MCG 8-11-11的距离、方向和能量(在MeV伽马能量下观察到的)相一致。$νν_r$相互作用的概率是有利于至少三个数量级的直接$ν$散射到地球大气中。因此,它可能更好地解释了令人困惑的320 EeV事件的河外起源,同时提供了热暗星系晕的间接证据(即,$m_ν\sim$数十eV)中微子,可能是τ型中微子。
1998-12-30 astro-ph hep-ex hep-ph
Gamma rays from the Galactic bulge and large extra dimensions
额外维的一个有趣的特征是,如Hannestad和Raffelt所指出的,在大质量恒星的核塌缩过程中,核子-核子韧致辐射可能产生卡鲁扎-克莱因引力子。在这种情况下,卡鲁扎-克莱因引力子大量产生,其中很大一部分仍然被困在新生的中子星周围。它们慢慢衰变为2伽马射线,形成中子星伽马射线源。在这封信中,我们大大加强了额外维度中少量$n$的紧致化半径的限制,或者量子引力的基本尺度,考虑到银河系核球中的整个中子星群体的伽马射线发射,而不是这个类别中最接近的成员。对于$n=1$,对紧化半径的约束是$R<400μ$ m,与直接测量牛顿定律的距离($180μ$ m)重叠。此外,对于n=1和n=2,量子引力的基本能量尺度远远超出对撞机技术。这些结果意味着,如果$n\lesssim4$和强引力在TeV附近,紧化拓扑将比环面的紧化拓扑更复杂.
2004-03-24 astro-ph gr-qc hep-ph