Propagation of secondary antiprotons and cosmic rays in the Galaxy
最近的宇宙线（CR）反质子通量的测量已被证明是挑战现有的CR传播模型。结果表明，设计用于匹配次级核与初级核比率的再加速模型（例如，B/C）产生的反质子太少。在本文中，我们讨论一种可能性，以克服这些困难。使用测得的反质子通量和B/C比固定的扩散系数，我们表明，在日光层中测得的主要核的光谱可能包含一个新鲜的本地“未处理”的组件在低能量可能与本地气泡，从而降低测得的次级到主要核的比例。最近几百万年来太阳附近SN活动的独立证据支持了这一观点。该模型再现反质子，B/C比，元素丰度Ni（Z<=28）。计算的Be和B的同位素分布与CR数据完全一致。CR中的3种“放射性时钟”同位素10 Be、26 Al、36 Cl的丰度都是一致的，并根据ACE航天器获得的最精确数据指示晕的大小为zh ~ 4kpc。
2003-01-22 astro-ph
Parameterization of the antiproton inclusive production cross section on nuclei
提出了一种新的质子-质子和质子-核碰撞中反质子包容产生截面的参数化方法。在1<A<208核上测量的一致的pA->pbar X$实验数据集的样本，从12 GeV到400 GeV的入射能量，已被用来约束参数。对于pp->pbar X反应，覆盖了更宽的能量域，并在拟合中使用了简化的函数形式。与数据的一致性良好。并对结果进行了讨论。
2003-05-15 astro-ph hep-ph
Diffuse Galactic gamma rays, cosmic-ray nucleons and antiprotons
银河系超过1 GeV的连续伽马射线发射是一个未解之谜。这可能表明，星际核子或电子谱比局部直接测量更难，如果局部宇宙射线源支配附近的通量，情况可能就是这样。然而，很难区分这两种情况。宇宙射线次级反质子提供了解决这个问题的方法。在我们的模型中，我们计算了宇宙线次级反质子谱，它计算了初级核子、次级核子和电子的自洽传播。碎片和能量损失计算使用现实的星际气体和辐射场的分布，扩散再加速也被纳入。我们的研究表明，精确测量反质子通量，特别是在高能量下，可以提供星际核子谱的诊断，使我们能够测试硬核子谱假设。目前超过3 GeV的反质子数据表明，它已经可以排除在几个西格玛水平。
1998-08-10 astro-ph hep-ph
Secondary Antiprotons in Cosmic Rays
宇宙线（CR）核与星际气体的高能碰撞被认为是产生大多数CR反质子的机制。反质子的光谱形状与最大值在2 GeV和一个急剧下降，对较低的能量，使一个独特的探测粒子在银河系中的传播和调制的日光层模型。此外，次级反质子通量的精确计算为寻找超对称粒子湮灭和原初黑洞蒸发的奇异信号提供了“背景”。最近的新数据与大的统计数据的反质子通量已成为允许进行这样的测试。我们使用我们的三维银河宇宙线传播代码GALPROP计算星际传播的几个模型。对于我们最好的模型，我们使用稳态漂移模型日光层调制的不同调制水平和极性的质子和反质子通量在地球附近的预测。
2001-06-27 astro-ph hep-ph
Amount of Antiprotons in Cosmic Rays due to Halo Neutralino Annihilation
我们评估的反质子-质子通量比，可以产生的中性伴子-中性伴子湮灭在星系晕，考虑最一般的组成为遗迹中性伴子和建模的中性伴子局部密度根据其遗迹丰度。我们发现，在混合中性伴子组合物的情况下，这个$\bar p/p$比高于纯希格斯或高吉诺。它示出了如何预期的改善灵敏度的新的测量的$\bar p/p$可以提供非常有用的信息，补充与其他实验手段可获得的。
1994-08-30 astro-ph hep-ph
Neutrons and antiprotons in ultrahigh energy cosmic rays
考虑中子衰变的时间膨胀效应和GZK截止能量以上的π介子光生行为，分析了GZK截止能量附近的甚高能宇宙射线中的中子分数.我们预测一个非平凡的中子分数以上的GZK截止和一个可忽略的小中子分数以下。然而，在GZK截止点以下的高能宇宙射线中应该有一个大的反质子分数，在几个现有的模型中观察到的宇宙射线事件以上和附近的GZK截止点。如果没有中子的贡献，那么在初级核子宇宙射线与大气的碰撞中，这样大的反质子分数可以通过μ子电荷比$μ^+/μ^-$表现出来。建议利用μ子电荷比作为探测GZK截止附近或以下初级宇宙射线成分的信息之一。
2005-09-06 astro-ph hep-ex hep-ph
Transport of exotic anti-nuclei: II- Antiproton and Antideuteron astrophysical uncertainties
我们使用一个一维的传播模型来研究的依赖pbar和dbar的外来通量的输运参数。简单的解析解使我们能够i）澄清天体物理学不确定性的起源，和ii）比较用于{ \em信号}预测的两个模型，即恒定和线性银河风模型。我们还研究了如何利用即将到来的核宇宙射线数据来减少这些不确定性。我们证实，对于一个给定的传播模型，输运参数的简并性导致初级反核（~10^2）的通量非常不同。然而，我们表明，随着即将到来的数据，这些不确定性可以大大减少（~2）。随着精度的提高，天体物理学的不确定性可能会被我们对某些输运参数的正确空间依赖性的忽视所主导：例如，常数和线性风模型在低能时不能预测相同数量的奇异pbar。
2009-01-21 astro-ph
Challenging cosmic ray propagation with antiprotons. Evidence for a "fresh" nuclei component?
最近的宇宙线（CR）反质子通量的测量已被证明是挑战现有的CR传播模型。结果表明，设计用于匹配次级核与初级核比率的再加速模型（例如，硼/碳）产生太少的反质子。匹配二次与一次核的比率和反质子通量需要人工打破扩散系数和一次注入光谱，这表明需要其他方法。在本文中，我们讨论一种可能性，以克服这些困难。使用测得的反质子通量和B/C比固定的扩散系数，我们表明，在日光层中测得的主要核的光谱可能包含一个新鲜的本地“未处理”的组件在低能量可能与本地气泡，从而降低测得的次级到主要核的比例。最近几百万年来太阳附近SN活动的独立证据支持了这一观点。该模型再现反质子，B/C比，元素丰度Ni（Z<=28）。计算的Be和B的同位素分布与CR数据完全一致。CR中的3种“放射性时钟”同位素10 Be、26 Al、36 Cl的丰度都是一致的，并根据ACE航天器获得的最精确数据指示晕的大小为zh ~ 4kpc。
2002-12-05 astro-ph nucl-ex nucl-th
Is the dark matter interpretation of the EGRET gamma excess compatible with antiproton measurements?
我们研究了de Boer等人提出的晕暗物质模型的内部一致性，该模型用来解释EGRET实验观测到的过量弥散星系γ射线。任何基于暗物质湮灭为夸克喷流的模型，如de Boer等人提出的超对称模型，不可避免地也预示着来自同一喷流的反质子的主要通量。由于反质子在de Boer等人使用的非常规的盘主导型晕模型中的传播受到宇宙射线中硼与碳原子核的测量比的强烈约束，我们使用DarkSUSY软件包来计算伽马射线和反质子通量，研究了该模型的可行性。我们能够证明，他们的模型被排除在测量的反质子通量之外。因此，我们发现Moskalenko等人提出的模型，其中宇宙射线中的质子和电子的强度随星系位置而变化，这更能解释伽马过剩。
2006-08-29 astro-ph hep-ph
The dark connection between the EGRET excess of diffuse Galactic gamma rays, the Canis Major dwarf, the Monoceros ring, the INTEGRAL 511 keV annihilation line, the gas flaring and the Galactic rotation curve
EGRET过剩的弥漫银河伽马射线显示了所有的关键功能的暗物质湮灭（DMA）的质量范围在50-100 GeV，特别是过剩的分布是兼容的标准晕轮廓与一些额外的环状子结构在4和13 kpc的银河系中心。这些子结构与从4千秒差距的尘埃环和13千秒差距的大犬座卫星星系的暗物质潮汐流中预期的引力势相吻合，这是从适合麒麟座恒星环的N体模拟中推断出来的。我们银河系中的气体燃烧为这个子结构提供了强有力的独立支持。来自DMA的伽马射线主要来自单能夸克的强子化，这应该也会产生一小部分但已知的质子和反质子。Bergstrom等人发现了远高于观测到的反质子通量的反质子通量，因此他们得出结论，可以排除EGRET过量的DMA解释。然而，他们使用了各向同性传播模型，即在盘和晕中相同的扩散传播。结果表明，各向异性的传播模型与EGRET γ射线过剩、反质子通量以及次级/初级和不稳定/稳定宇宙线粒子的比值是一致的。这种各向异性的传播是由正电子湮没线的大凸起/盘比支持的，正如INTEGRAL卫星所观察到的那样。在这种情况下，不需要特定于隆起的新来源，因此从这些观测中获得的隆起中强DMA的证据是强烈依赖于传播模型的。
2007-11-13 astro-ph
Cosmic rays from Leptonic Dark Matter
如果暗物质具有轻子数，那么很自然地预期暗物质湮灭和/或衰变主要产生标准模型轻子，而产生的反质子的数量可以忽略不计。为了说明这样一个简单的想法，我们考虑一个方案，右手sneutrino暗物质通过微小的R宇称破坏相互作用衰变到标准模型粒子。有趣的是，带电轻子和中微子是直接产生的，它们可以导致预测的正电子分数出现一个尖峰。此外，右手中微子的衰变也产生了弥散的连续伽马射线，这可能是EGRET观测到的过量伽马射线的原因，而初级反质子通量可以被抑制。PAMELA和FGST天文台将检验这些关于正电子、伽马射线和反质子的宇宙射线通量的预测。
2008-12-18 astro-ph hep-ph
Cosmic Antiprotons from Neutralino Annihilation in the Galactic halo
我们研究了在宇宙射线中测得的反质子-质子通量比是由星系晕中的中性伴子-中性伴子湮灭产生的可能性。我们研究的最一般的组成遗迹中性伴子。我们比较我们的结果与目前的实验灵敏度，并发现理论预测的水平，目前的实验限制的一些区域中的参数空间的model.We预计，未来的测量的pbar/p将提供非常有用的信息，补充与其他实验手段可获得的。
1996-11-18 astro-ph
Secondary antiprotons and propagation of cosmic rays in the Galaxy and heliosphere
宇宙射线核与星际气体的高能碰撞被认为是产生大多数宇宙射线反质子的机制。由于该过程的运动学，它们被创造出具有非零动量;其特征光谱形状在~2 GeV处具有最大值，并在较低能量处急剧下降，这使得反质子成为银河系中粒子传播和日光层调制模型的独特探针。另一方面，次级反质子通量的精确计算为寻找来自超对称粒子湮灭和原始黑洞蒸发的奇异信号提供了“背景”。最近，新的数据与大量的统计数据，低，高能量的反质子通量已成为可用的，允许这样的测试进行。我们使用我们的传播代码GALPROP计算星际宇宙射线传播的各种模型。我们表明，没有简单的模型能够准确地描述各种数据：硼/碳和子铁/铁的比例，质子，氦，反质子，正电子，电子和扩散伽马射线的光谱。我们发现，只有一个模型的扩散系数加上对流的中断可以重现宇宙射线物种的测量，和再现的原色（p，他）可以进一步提高通过引入一个中断的主要注入光谱。对于我们的最佳拟合模型，我们预测质子和反质子通量在地球附近的不同调制水平和磁极性，使用稳态漂移模型在日光层中的传播。
2001-09-18 astro-ph hep-ph nucl-ex
Cosmic antiprotons as a probe for neutralino dark matter?
本文对标准模型的最小超对称扩展模型中的大样本模型计算了星系晕中性伴子湮灭产生的宇宙线反质子通量。我们还重新考虑了估计低能宇宙射线诱导的次级反质子的背景的问题，考虑到它们随后的相互作用（和能量损失）和星际物质中的原子核的存在。我们指出，在某些情况下，寻找超对称暗物质信号的最佳动能是几个GeV以上，而不是传统的亚GeV区域。根据目前的数据，所涉及的大的天体物理不确定性不允许排除我们考虑的任何MSSM模型。
1999-06-02 astro-ph
Galactic cosmic rays and gamma rays: a unified approach
我们正在构建一个模型，旨在重现与宇宙射线起源和传播有关的许多种类的观测数据：原子核、反质子、电子和正电子、伽马射线和同步辐射的直接测量。这些数据为任何模型提供了许多独立的约束。自洽地计算了一次核子、二次核子、一次电子、次级电子和正电子的传播。碎片和能量损失计算使用现实的星际气体和辐射场的分布，扩散再加速也被纳入。调整模型，以符合观测到的宇宙射线B/C和10 Be/9 Be的比例。我们的主要结果包括评估的扩散/对流和再加速模型，估计的晕的大小，星际正电子和反质子谱的计算，硬核子和硬电子星际谱的替代假设的评估，和计算银河系的弥漫伽玛射线辐射。
1998-12-14 astro-ph
Transport of exotic anti-nuclei: I- Fast formulae for antiproton fluxes
用不同的传播模型计算的银河系次级宇宙线反质子通量与实测数据比较吻合，传播不确定度较小。对于暗物质晕中的任何反质子奇异成分来说，情况并非如此。如果最终目的是解释过量，则必须提供详细的传播模型。然而，更简单和更快的反质子近似公式是一个有吸引力的替代品，可以快速检查给定的暗物质模型是否与观测到的反质子通量不一致。本文提供了这样的公式。此外，它们可以用来限制这个通道中的新物理，否则在计算机资源中，对大参数空间的广泛扫描可能会非常昂贵。
2007-04-16 astro-ph hep-ph
Enhanced Emission and Accumulation of Antiprotons and Positrons from Supersymmetric Dark Matter
我们估计宇宙射线中的反质子和正电子的量，由于中性伴子湮灭在星系晕假设暗物质往往集群，这些集群不受潮汐力。我们发现，假设中性伴子湮灭主要是为了规范玻色子，反质子的数量应该超过在BESS看到的数量，而正电子通量的增加低于目前的检测阈值。
2007-01-22 astro-ph hep-ph
Cosmic Ray Antiprotons from Relic Neutralinos in a Diffusion Model
利用稳定核扩散参数的约束条件，计算了湮灭残余中性伴子的宇宙反质子通量。我们讨论了描述我们的二维扩散模型的各个特征参数与银河系暗晕中产生的反质子通量的相关性。我们估计两个数量级的不确定性的通量由于不知道的传播参数。在超对称参数空间中的通量的保守和系统的评估是为了排除配置提供一个总的（二次加一次）通量超过观察。我们还研究了冷暗物质在银河系中分布的修改引起的通量的影响。
2003-06-16 astro-ph
Propagation model for cosmic ray species in the Galaxy
在最近的一篇论文中（Moskalenko等人，2002），已经表明，次级宇宙射线（CR）反质子的通量似乎是矛盾的测量时，在相同的银河系传播模型计算的宇宙射线的次级到初级核的比例。这种矛盾表现为扩散系数的一个值，它必须与次级比反质子/质子和B/C相匹配。特别是，它表明，再加速模型设计，以匹配次级与初级核的比例产生太少的反质子。然而，很明显，在湍流的星际介质中，某些再加速是不可避免的。本文讨论了如何改进再加速模型，考虑小尺度上宇宙射线（主要是质子）对星际碰撞的阻尼。这将导致在低能量下的平均自由程长度增加，这是在漏盒模型中经验发现的众所周知的现象，从而产生更少的次级核。反质子由于其产生截面的高能量阈值而几乎不受影响。
2003-01-22 astro-ph
Antiprotons in cosmic rays from neutralino annihilation
在一个与稳定和放射性宇宙线核相容的二维扩散模型中，我们计算了由残余中性伴子湮灭引起的反质子通量。我们发现，传播参数单独引起的初级通量的不确定性在低能量下约为两个数量级，它主要是由缺乏知识的扩散晕的厚度。相反，不同的暗物质密度分布不会显著改变通量：NFW分布产生的通量最多比等温球高20%。传播参数和暗物质分布归一化的最保守的选择，以及目前的宇宙反质子数据，不能导致任何明确的约束超对称参数空间，无论是在一个低能量有效的MSSM，或在一个最小的SUGRA计划。然而，如果采用传播参数的最佳选择-对应于L=4 kpc的扩散晕-，则应考虑排除一些中性伴子质量约为100 GeV的超对称组态。一个增强的通量因子--例如由于暗晕或更高的局部暗物质密度--将意味着对超对称参数的更严重的削减。
2004-01-12 astro-ph hep-ex hep-ph
The Cosmic Ray Antiproton Spectrum and a Limit on the Antiproton Lifetime
测量的宇宙射线pbar/p比的预测从一个不均匀的漏箱模型的银河系次级pbar生产结合更新日光层模型，调制在地球上测量的预测通量。日光层改正对于理解光谱的低能部分至关重要。pbar产生-传播-调制模型与观测结果一致。在模型中加入一个有限的pbar寿命，我们得到极限τ（pbar）> 1.7 Myr（90% C.L.）。讨论了对日球特性的限制和对低能星际宇宙射线的截断。
1998-09-08 astro-ph hep-ph physics.space-ph
Gamma rays and neutrinos from the Crab Nebula produced by pulsar accelerated nuclei
我们调查的后果的加速重核（如铁核）的蟹状星云脉冲星。被加速的原子核在与脉冲星外隙产生的软光子碰撞时会发生光致裂变，注入高能中子，这些中子在蟹状星云内部或外部衰变。星云内部中子衰变产生的质子被蟹状星云的磁场捕获，并在星云内部积累，与星云中的物质碰撞产生伽马射线和中微子。蟹状星云外的中子衰变产生了银河系的宇宙射线。我们计算了伽马射线和中微子的预期通量，发现我们的模型可以解释在高能量下观察到的发射，并且可以通过目前处于设计阶段的未来中微子望远镜寻找高能中微子来进行测试。
1997-04-18 astro-ph
Diffuse Galactic gamma-rays: constraining cosmic-ray origin and propagation
我们已经开发了一个模型，旨在再现与宇宙射线（CR）起源和传播有关的许多种类的观测数据：直接测量原子核，反质子，电子和正电子，伽马射线和同步辐射。我们的主要结果包括评估的扩散/对流和再加速模型，估计的晕的大小，计算的星际正电子和反质子光谱，评价的核子和电子星际光谱的替代假设，和计算的银河弥漫伽马射线发射。最近，我们的CR传播代码已被推广到包括碎片网络的任意复杂性。该代码现在可以提供一种替代漏盒计算的完整同位素丰度计算，并具有包括空间维度的优势，这是必不可少的放射性核。对亚Fe/Fe、10 Be/9 Be和26 Al/27 Al进行了初步预测，以期待新的实验同位素数据。我们表明，从经典的CR研究与伽马射线和其他数据相结合的信息，导致更严格的约束CR起源和传播。
1999-08-04 astro-ph
Galactic cosmic rays & gamma rays: a synthesis
我们已经建立了一个模型，旨在重现与宇宙射线起源和传播有关的许多种类的观测数据：原子核、反质子、电子和正电子、伽马射线和同步辐射的直接测量。我们的主要结果包括评估的扩散/对流和再加速模型，估计的晕的大小，计算的星际正电子和反质子光谱，评价的核子和电子星际光谱的替代假设，和计算的银河弥漫伽马射线发射。我们表明，从经典的宇宙射线的研究与伽马射线和其他数据相结合的信息，导致宇宙射线的起源和传播更严格的约束。
1999-03-24 astro-ph hep-ph
Contribution of nuclei accelerated by gamma-ray pulsars to cosmic rays in the Galaxy
我们认为银河系中的伽马射线双星可能是宇宙射线的来源，在$10^{15}$-$10^{16}$ eV处观测到的宇宙射线谱中的"膝盖"以上。我们认为，铁核可能在外能隙中被加速，然后在外能隙的非热辐射场中发生部分光致衰变。结果，质子、中子和幸存的较重原子核被注入膨胀的超新星遗迹。我们计算了从超新星遗迹逃逸到星际介质中的原子核的光谱，同时考虑了观测到的射电天体的数量。我们的计算，其中包括一个现实的模型，加速和传播的脉冲星磁层和超新星遗迹的核，预测重核直接加速的伽马射线加速器可以贡献约20%的膝关节区域观测到的宇宙射线。最近的观测表明，重核对宇宙射线谱在膝关节处的这种贡献可以随着能量的增加而显着增加$<\ln A>$的平均值。
2001-03-11 astro-ph
Internal absorption of gamma-rays in relativistic blobs of active galactic nuclei
本文研究了活动星系核喷流中相对论性团块内加速的轻子在逆康普顿（IC）散射过程中产生的γ射线。轻子被均匀地注入到球形斑点内，并在同步辐射中引发IC $e^\pm$对级联（由相同的轻子群体产生，SSC模型），只要伽马射线的光学深度大于1。它表明，可能的参数内部吸收的伽马射线是很重要的。我们认为，新类型的耀变体可能会被发现的同时X射线和$γ$射线观测，显示峰值的硬X射线，并在GeV的$γ$射线。此外，所考虑的方案也可能是负责孤儿X射线耀斑最近报道的BL Lac型活动星系。
2006-10-11 astro-ph
Ultrahigh energy cosmic rays as heavy nuclei from cluster accretion shocks
大规模的星系团周围的吸积冲击，一般预计在宇宙结构形成的层次方案，被证明是潜在的来源，所观察到的高能宇宙射线（UHECR）的加速混合物的重核，包括铁族元素。目前的观察可以解释，如果在注入的较重的核源成分是从简单的期望吸积气体有所增强。建议的图片应测试当前和即将在不久的将来通过在UHECR频谱，成分和各向异性的特征设施。还简要讨论了相关的X射线和伽马射线签名。
2007-11-07 astro-ph
Ultrahigh energy cosmic rays as heavy nuclei from cluster accretion shocks
大规模的星系团周围的吸积冲击，一般预计在宇宙结构形成的冷暗物质的情况下，被证明是合理的来源，所观察到的高能宇宙射线（UHECR）通过加速重核的混合物，包括铁族元素。目前的观察可以解释，如果在注入的较重的核源成分是从简单的期望吸积气体有所增强。通过UHECR光谱、成分和各向异性的特征，特别是平均质量成分随能量从$10^{19}$到$10^{20}$ eV的快速增加，所提出的图像应可由当前和即将到来的设施在不久的将来进行明确的测试。
2008-03-10 astro-ph
Cosmic-Ray Positrons: Are There Primary Sources?
地球上的宇宙射线包括一种次级成分，它起源于初级粒子与弥漫的星际气体的碰撞。次级宇宙射线相对罕见，但携带着初级粒子在银河系传播的重要信息。次级成分包括一小部分反物质粒子、正电子和反质子。此外，正电子和反质子也可能来自不寻常的来源，并可能提供对新物理学的见解。例如，重超对称暗物质粒子在星系晕内的湮灭可能导致具有独特能量特征的正电子或反质子。利用高能反物质望远镜（HEAT）球载仪器，我们测量了能量在1到50 GeV之间的正电子和电子的丰度。这些数据表明，确实可能存在一个小的额外的反物质成分，这不能用纯粹的次级产生机制来解释。在这里，我们描述的效果的签名，并讨论其可能的起源。
1999-02-10 astro-ph
X-rays and gamma rays from active galactic nuclei
本文简要地讨论了各种类型的活动星系核（AGN），着重讨论了赛弗特1星系亚类的X射线和$γ$射线观测理论。活动星系核的巨大辐射能量被认为是来自于物质吸积到超大质量黑洞上所释放的引力。尽管经过了30年的观测和理论研究，但负责能量释放的物理机制和气体成分的几何形状仍然不确定。然而，最近的X射线和伽马射线观测开始为模型提供有用的约束。这种解释的意见是可能的，由于理论的发展，在过去十年中的辐射转移的X射线在光学厚和薄介质的各种几何形状。特别注意各种吸积盘-日冕模型。评述了近年来在这类几何结构中精确辐射转移的研究工作。
1997-01-22 astro-ph
Magnetic Fields of Nearby Active Galactic Nuclei and Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with their Positions
在活动星系核加速过程的框架下，解释了Pierre Auger合作组观测到的超高能宇宙射线指向与活动星系核的相关性。这个加速过程是由一个旋转的吸积盘围绕着一个被冻结在磁场中的黑洞产生的。结果，吸积盘就像是宇宙射线的感应加速器。我们在磁耦合过程的框架内估计了产生的磁场。计算结果表明，平谱射电类星体是有效的宇宙加速器。我们还估计了高能宇宙射线与环境辐射场相互作用的衰减。
2008-11-20 astro-ph
Diffuse Gamma Flux from Antiproton Annihilation in our Galaxy
康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）对高能伽马射线（E > 30 MeV）进行的全天观测为详细研究扩散伽马射线发射提供了一个独特的机会。所观察到的漫射辐射有一个银河系的组成部分，产生于宇宙射线与当地星际气体和辐射的相互作用，以及一个几乎均匀分布的组成部分，通常认为是起源于银河系以外。观测结果被解释为河外高能伽马射线发射主要来自未分辨的伽马射线发射耀变体。我们考虑了弥散伽马射线通量的另一种可能来源，即反质子与星际介质的湮灭。
1999-11-04 astro-ph hep-ph
Antimatter cosmic rays from dark matter annihilation: First results from an N-body experiment
[摘要]。我们利用从HORIZON项目结果中提取的类星系3D暗物质图来计算暗物质湮灭的正电子和反质子通量，采用独立于模型的方法，以及在LHC尺度上相关的暗物质粒子基准（来自超对称和额外维理论）。这种研究致力于更好地估计影响预测的理论不确定性，而PAMELA和GLAST卫星目前正在收集数据，不久将提供更好的观测约束。我们讨论的反质子和正电子通量的预测，以及正电子分数，与目前的数据相比。最后讨论了Nbody框架在描述银河系暗物质晕方面的局限性。
2008-10-24 astro-ph hep-ph
Diffuse continuum gamma rays from the Galaxy
本文采用一个包括核子、反质子、电子、正电子和同步辐射的宇宙线传播模型，对银河系弥散γ射线连续辐射进行了新的研究。我们的逆康普顿（IC）散射的治疗包括在银河系星际辐射场（ISRF）的各向异性散射的影响和ISRF本身的一个新的评价。基于局部测量的电子和核子光谱和同步加速器约束的模型与30-500 MeV范围内的伽马射线测量结果一致，但在此范围外的过量是显而易见的。一个更硬的核子光谱被认为是，但适合伽马射线导致它违反了正电子和反质子的限制。更硬的星际电子能谱也允许伽马射线能谱在1 GeV以上拟合，当与修改后的核子能谱结合时，这一点可以进一步改善，核子能谱仍然尊重反质子和正电子所施加的限制。一个大的电子/IC晕，提出了很好地再现高纬度的伽马射线发射的变化。银河系发射的晕对高纬度伽马射线强度的贡献很大，这对研究弥漫的河外成分和暗物质特征具有重要意义。射电同步加速器光谱指数提供的限制不允许所有<30 MeV的伽马射线发射都用陡峭的电子光谱来解释，除非它采取200 MeV以下的急剧上升的形式。这使我们倾向于选择一个源群作为过量低能伽马射线的起源。
2000-02-24 astro-ph hep-ph
The galactic antiproton spectrum at high energies: background expectation vs. exotic contributions
新一代即将到来的空间实验将很快开始以前所未有的精度探测宇宙射线反粒子的光谱，特别是将打开一扇比迄今为止可获得的能量高得多的窗口。因此，仔细研究高能下预期的反粒子通量是及时的。在这里，我们对反质子的情况进行这样的分析。我们认为这两个标准的来源作为碰撞的其他宇宙射线与星际物质，以及外来的贡献，从暗物质湮灭的星系晕。能量远高于100 GeV，我们发现，反质子的背景通量几乎是唯一的确定现有的各种宇宙射线物种的低能量数据;然而，对于更高的能量，基本的传播模型的参数的不确定性最终变得显着。我们还表明，如果暗物质是由粒子的质量在TeV规模，这是自然预期在额外的维模型，以及在某些参数区域的超对称模型，湮灭通量可以成为可比的-甚至占主导地位-在这里考虑的高能量的反质子背景。
2007-05-02 astro-ph hep-ph
Cosmic antiprotons as a probe for supersymmetric dark matter?
本文计算了星系晕中中性伴子湮灭产生的宇宙线反质子通量，并给出了MSSM（标准模型的最小超对称扩展）模型的大样本结果。我们还重新考虑了估计低能宇宙射线诱导的次级反质子的背景的问题，考虑到它们随后的相互作用（和能量损失）和星际物质中的原子核的存在。我们考虑一个两区扩散模型，有和没有银河风。我们发现，鉴于背景预测的不确定性，没有必要的主要（外来）组件来解释目前的数据。然而，允许通过发挥背景估计中的不确定性的信号，我们讨论了超对称模型的特征，这些模型给出了令人满意的数据描述。我们指出，在某些情况下，寻找超对称暗物质信号的最佳动能是几个GeV以上，而不是传统的亚GeV区域。另一方面，所涉及的大的天体物理不确定性不允许排除我们根据数据考虑的任何MSSM模型。除了数值结果，我们还提出了方便的参数化的所有“基本”的两体末态的反质子产额。我们还给出了一组高速率超对称模型的产率和微分能谱的例子。我们还注意到，从目前的测量中很难对反质子的寿命加以限制，因为中性伴子湮灭产生的反质子的注入可以补偿衰变造成的损失。
1999-02-01 astro-ph hep-ph
Galactic Cosmic Rays from PBHs and Primordial Spectra with a Scale
我们考虑了银河系中反质子的探测对原始黑洞（PBH）数量的观测约束，这些黑洞是由具有颠簸质量方差的原始功率谱产生的。虽然目前基本上等同于来自漫射$γ$射线背景的约束，但它们允许广泛独立的方法，并且它们应该在不久的将来得到合理的改进。我们讨论了作为一个具体的例子，使用破标度不变性（BSI）模型的暴胀参数的约束。
2002-11-18 astro-ph gr-qc hep-th
