The Radio Cerenkov Technique for Ultra-High Energy Neutrino Detection
Amy Connolly
我回顾了无线电切伦科夫探测技术在寻找宇宙起源的超高能（UHE）中微子的地位。在概述了UHE中微子搜索的物理动机之后，我概述了该领域当前和拟议中的实验的现状。
I review the status of the Radio Cerenkov detection technique in searches for ultra-high energy (UHE) neutrinos of cosmic origin. After outlining the physics motivations for UHE neutrino searches, I give an overview of the status of current and proposed experiments in the field.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Measurement of sky clarity using FIR radiometers as an adjunct to atmospheric Cerenkov radiation measurements
本文介绍了一种用远红外辐射计探测大气切伦科夫望远镜视场中云的方法。从晴朗和多云的天空的辐射发射模型进行了测试，发现代表的测量。
Comparative study of simulations of Cerenkov radio emission from high energy showers in dense media
我们详细比较了在冰中的GeV-TeV能量范围内的电磁簇射的模拟结果，使用GEANT包和ZHS Monte Carlo，一个专门设计用于计算稠密介质中电磁簇射的相干切伦科夫无线电脉冲的代码。纵向和横向轮廓以及轨道长度和多余的轨道长度显示为在10%的水平上一致。我们简要地评论的Landau-Pomeranchuk-Migdal效应的总簇射轨迹长度的影响可以忽略不计。我们的研究结果是相关的实验，利用无线电切伦科夫技术在稠密介质中，以及其他探测器，依赖于水或冰的切伦科夫效应。
Prospects for detection of the lunar Cerenkov emission by the UHE Cosmic Rays and Neutrinos using the GMRT and the Ooty Radio Telescope
寻找$> 10^{20} eV$的超高能宇宙射线和中微子具有重要的宇宙学意义。一个强大的技术是寻找由UHECR或UHE中微子撞击月球风化层引起的切伦科夫射电辐射。在本文中，我们研究的可行性，通过观察与巨型米波射电望远镜（GMRT），它有一个大的收集面积，并在很宽的频率范围内与正交偏振能力的操作检测这些事件。我们在这里讨论的前景的观测Čerenkov无线电发射与GMRT在140兆赫与32兆赫带宽使用非相干阵列，也形成25个波束的中央阵列覆盖月球。我们还考虑使用1970年专门为跟踪月球而设计的Ooty射电望远镜（ORT）。使用ORT（530米长，30米宽的抛物柱面），可以通过沿着抛物柱面的长轴简单旋转，在给定的一天中跟踪月球9.5小时。ORT的工作频率为325 MHz，有效收集面积约为8000 $m^2.$。最近，班加罗尔拉曼研究所（RRI）和NCRA/TIFR射电天文中心（RAC）的科学家在Ooty安装了一个数字系统，允许带宽为10 MHz，采样时间约为40 ns。可以形成覆盖月球的6个波束和远距离的第7个波束，以区分任何地球RFI。计划将ORT现有的12波束模拟系统的带宽从4 MHz增加到15 MHz，以便进行数字采样。它表明，通过观察月球$\ge$ 1000小时使用ORT它将提供明显更高的灵敏度比过去的搜索在其他地方。利用GMRT和ORT，有可能达到灵敏度来测试UHE中微子通量的…
Ultra High Energy $ν_τ$ Detection Using Cosmic Ray Tau Neutrino Telescope Used in Fluorescence/Cerenkov Light Detection
我们研究了基于空气簇射荧光/切伦科夫光探测器技术的宇宙线τ中微子望远镜（CRTNT）探测$ν_τ$的可能性。这种方法需要$ν_τ$与山脉或地壳等材料的相互作用。在带电电流相互作用中产生的$τ$轻子必须逃离地球，然后衰变并在空气中引发簇射。从$ν_τ$到空气簇射的转换的概率已经计算了从1 PeV到10 EeV的能量范围。使用Corsika模拟软件包开发了一个空气簇射模拟程序。触发效率已被估计为CRTNT探测器类似的HiRes/骰子探测器在山的阴影。惠勒在内华达州，美国。对于AGN中微子源模型，在探测器的优化配置和占空比下，预计每年约有8次触发事件。
Results from the ULTRA experiment in the framework of the EUSO project
在与荧光的延迟符合中，EAS的切伦科夫光的探测给出了区分宇宙射线中的质子和中微子的强信号。为此，ULTRA实验设计了2个探测器：一个小型EAS阵列（ETscope）和一个包括宽场（Belenos）和窄场（UVscope）切伦科夫光探测器的UV光学设备。阵列测量簇射的大小和入射EAS的到达方向，而指向天顶和天底的UV设备用于确定直接和漫射的重合切伦科夫光的量。为不同漫射面提供的这一信息将用于验证在国际空间站上利用EUSO实验从空间探测UHECR产生的切伦科夫光的可能性。
Detection of ultra high energy neutrinos with an underwater very large volume array of acoustic sensors: A simulation study
本论文主要研究超高能（E > 1 EeV）宇宙中微子的探测。该方法是基于热声模型描述的生产微秒双极声脉冲的中微子诱导粒子级联。这些级联局部加热介质，导致迅速膨胀，并产生短的声波脉冲，可在几公里外的水中用水听器探测到。这使得声学探测成为当今光学切伦科夫和无线电切伦科夫探测器的一种补充方法，并有助于减少各自的系统不确定性。在这项工作中，一个完整的模拟/重建链的海底声学中微子望远镜的开发，这样的探测器的超高能宇宙中微子的扩散通量的灵敏度进行了估计。
Expected properties of radio pulses from lunar EeV neutrino showers
本文模拟了EeV中微子与月壤相互作用产生的月球射电脉冲的强度分布。其辐射机制是簇射中过量负电荷的相干Escherenkov辐射，称为Askar'yan效应。几个现实的观测设置与地面射电望远镜被认为是。有效的探测器体积计算使用最大知识蒙特卡罗代码，并讨论了设置限制扩散中微子通量的可能性。
The importance of muon information on primary mass discrimination of ultra-high energy cosmic rays
有几种方法可以用来对用水切伦科夫探测器测量的宇宙射线的主要成分进行统计推断，如皮埃尔·俄歇南方天文台使用的那些方法。在目前的工作中，我们评估的影响，额外的信息的μ子的数量在空气淋浴，统计初级质量歧视的问题。几个工具进行了研究，包括神经网络，主成分分析和传统的方法在该领域目前使用的。在我们的案例研究中，我们使用假设的塑料反射器作为μ介子计数器，埋在切伦科夫水箱的侧面和阴影之外。该研究扩展到质子和Fe原子核撞击在一个阵列上，具有两个不同的间距，750和1500米，因此，适合于1-10 EeV的能量范围。这种探测器的原型正在建造中。
A Water Tank Cerenkov Detector for Very High Energy Astroparticles
广泛的空气簇射探测是当前天体物理学研究中的一个重要问题。表面阵列探测器是一种常见的做法，因为它们易于处理，并具有100%的占空比。在这项工作中，我们提出了一个实验研究的相关参数的设计水切伦科夫探测器的高能量空气簇射。该探测器被设想为皮埃尔俄歇项目表面阵列的一部分，预计该项目将对超高能宇宙射线敏感。在本文中，我们集中我们的注意力在坦克的几何形状和内衬材料，讨论脉冲形状和电荷收集。
Calculations of radio pulses from High Energy Showers
在这篇文章中，我们回顾了在致密介质中的高能量簇射诱导的相干切伦科夫辐射的主要特征的理解所取得的进展。描述了为此目的开发的特定代码，因为它在此过程中发挥了重要作用。随后发展的近似计算EeV簇射的射电脉冲进行审查。重点是给出簇射特性和相应的无线电发射的不同功能之间的关系。
Possible Production of High-Energy Gamma Rays from Proton Acceleration in the Extragalactic Radio Source Markarian 501
活动星系马卡良501是用空气切伦科夫望远镜在10太电子伏特的光子能量下发现的。如此高的能量可能表明来自马卡良501的伽马射线是由于质子而不是电子的加速。此外，由于与宇宙红外光子碰撞产生的电子-正电子对，观察到伽马射线没有衰减，这意味着对于波长为25微米的河外红外辐射背景的能量通量，每平方米每球面度的极限为2至4瓦。这个极限为星系形成的时代提供了重要的线索。
Lunar Satellite Detection of Ultra-High Energy Neutrinos with the Use of Radio Methods
中微子仅通过低横截面的弱过程与物质相互作用。为了探测宇宙中微子，大多数努力都依赖于嵌入目标体积中的探测器中可见的瓦维洛夫-切伦科夫光的探测。为了获得远高于1 PeV的超高能中微子通量的下降，人们提出了如何通过观察由阿斯卡里安效应引起的相干射频发射来增加探测体积的想法。在这里，我们描述了如何在月球轨道上的卫星配备了电磁矢量传感器可以检测Askaryan脉冲与月球相互作用的中微子。阈值中微子能量被发现是50 EeV的这种设置，并从模拟的灵敏度。计算出的模型相关事件发生率为每年2.2起事件。
Origin and physics of the highest energy cosmic rays: What can we learn from Radio Astronomy?
在这一讲中，我们将涉及两个方面，一是观测高能粒子效应的新射电方法，二是射电星系在帮助我们理解高能宇宙射线方面所起的作用。我们将在这里集中讨论第二个主题，并回顾第一个主题的最新发展。另一个途径是对进入地球大气层的高能宇宙射线粒子产生的地球同步辐射进行无线电测量，以及对来自月球相互作用的切伦科夫无线电辐射进行无线电测量;对南极洲地平线上冰的相互作用进行无线电观测是一种相关的尝试。射电星系热点是产生最高能量的宇宙射线的主要候选者，以及几乎所有观测到的黑洞发出的相对论喷流中相应的冲击波。我们将回顾论证和验证随后的预测的方法。这涉及到确定活跃源的可靠样本，如黑洞和活跃于恒星形成的星系。俄歇阵列可能会在未来几年内决定，最高能量的宇宙射线来自哪里，因此框架下的任务，非常高的能量中微子和其他粒子。
Cosmic Rays Astrophysics and Neutrino Astronomy beyond and beneath the Horizons
现代地面切伦科夫望远镜和阵列闪烁器面对地平线可能很快揭示远宇宙射线或更近的PeVs-EeVs中微子雨天文学。事实上，导致水平簇射的UHE中微子在空气中的相互作用可能通过几个渠道发生：主要的共振渠道，带电核相互作用和中性电流事件。中微子-核子事件也发生类似的事件。这些相互作用在远视界产生强子或电磁簇射，以及它们相关的二次切伦科夫闪光。在地球内部，类似的相互作用正在产生水平但向上的超相对论τ，其在飞行中的衰变是τ空气阵雨的来源（Uptaus和HorTaus）;水平Tau空气淋浴器很少（一到两个数量级）的最高山脉在地平线上增强，如在AUGER实验网站;他们的强子或电磁痕迹优先在PeV-EeV的能量;它们的径迹被它们的μ子-γ束放大，μ子-γ束的信号高于随机噪声，并且在时间重合时被切伦科夫闪光更好地解纠缠。在几十PeVs-EeV能量下，更奇特的UHE超对称相互作用可能会在地平线上闪耀。无论如何，PeVs-EeV能量的普通高能宇宙射线必须在视界处的类魔法切伦科夫望远镜中追踪它们的存在。目前面对地平线的魔术望远镜，在相同的时间内，几乎可以与阿曼达地下中微子探测器相媲美。
High Energy Gamma Rays from Ultrahigh Energy Cosmic Rays in Gamma Ray Bursts
最近有人提出伽玛暴的冲击波加速了高能（$\gtrsim 10^{19}$ eV）宇宙射线（UHECR）。我们计算所观察到的同步辐射光谱从质子和高能轻子形成的级联中启动的离子生产，考虑到$γγ$衰减的来源。归一化的GRB~970508的发射特性，我们预测$\sim 10$ MeV - 100 GeV的通量水平，可能已经观察到EGRET从明亮的GRB，并可以检测到拟议的GLAST实验或地面空气\v切伦科夫望远镜的阈值$\lesssim $几百GeV。UHECR引起的高能$γ$射线余辉的时间衰减明显慢于低能暴和相关的同步辐射自康普顿（SSC）辐射，这提供了一个直接的方法来测试高能伽玛暴余辉的强子起源。除了验证UHECR起源假说外，短波长辐射和余辉还可以用来探测星系际红外辐射场的扩散水平或限制GRB源的红移。
Hard X-ray and Gamma-ray Emission Induced by Ultra-High Energy Protons in Cluster Accretion Shocks
所有质量足够大的星系团都被强烈的吸积激波所包围，在合理的条件下，质子可以被加速到$\sim 10^{18}$ - $10^{19}$ eV。这些质子与宇宙微波背景相互作用，有效地产生非常高能量的电子-正电子对，然后辐射同步加速器和逆康普顿辐射，分别在硬X射线和TeV伽马射线能量处达到峰值。其特征在于硬光谱（光子指数$\sim 1.5$）和空间分布跟踪吸积冲击，这些可以支配其他非热成分取决于冲击磁场。HESS和其他切伦科夫望远镜可能会探测到来自附近星系团的TeV辐射，尽管它具有扩展的性质。硬X射线可能会被未来的成像设备如NeXT观测到，也可能被ASTRO-E2/HXD观测到。这样的探测不仅可以提供超高能质子加速的清晰信号，而且也是对吸积激波本身以及星系团最外层区域磁场的重要探测。
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。
Ultra-High Energy Neutrinos: A Review of Theoretical and Phenomenological Issues
我们回顾了超高能中微子探测的现象学。列举了从观测证据和新物理发现的潜力中寻找这种中微子的动机，并给出了它们的预期来源和通量。讨论了从核子到中微子能量为10^20 eV的截面，以及通量在地球中的衰减。最后，提供了现有和未来的水/冰切伦科夫探测器的样本事件率。
Threshold effects and Planck scale Lorentz violation: combined constraints from high energy astrophysics
最近的工作表明，普朗克尺度洛伦兹破坏的色散关系可以在低于普朗克能量M许多数量级的能量下产生可观察到的效应。这打开了一扇可能揭示量子引力现象的物理学窗口。它已经限制了由量子引力的一些方法提出的普朗克尺度洛伦兹破坏的可能性。在这项工作中，我们进行了系统的分析反应阈值，允许不同的颗粒分散关系的不平等的变形参数。与标准的阈值相比，这些阈值具有一些不寻常的性质，如对产生的不对称动量和上限阈值。结果与高能观测数据一起使用，以确定组合约束。我们专注于光子和电子的情况下，使用真空切伦科夫，光子衰变，光子湮灭过程，以确定控制O（E/M）洛伦兹违反的参数的顺序统一的约束。即使在O（（E/M）^2）的情况下，利用真空切伦科夫的缺失和观测到的超高能宇宙射线的GZK截止，也能得到对质子（光子或π介子）的有趣约束。如果速率足够高，则利用大气PeV中微子的强切伦科夫极限对O（E/M）形变是可能的.如果被探测到，超高能宇宙学中微子的能量极限可能达到甚至超过O（（E/M）^2）。
Neutrino Flux Bounds and Prospects for High Energy and Ultrahigh Energy Neutrino Source Detection
在简要回顾了各种强子中微子源模型之后，我们展示了如何构造一般的通量上界。然后，我们转向中微子通过地球内部的传播和中微子检测水基切伦科夫探测器的问题。应用形式主义，从而开发的Mannheim-Protheroe-Rachen和Waxman&Bahcall通量边界，我们发现，在下一代中微子望远镜中，每年几百到几千个事件的事件率可能是可能的。然而，由于预期的事件发生率的统计误差，地球内部的层析成像将面临严重的限制。
Comment on "Correlation between Compact Radio Lout Quasars and Ultrahigh Energy Cosmic Rays"
在最近的一篇论文中，Farrar和Biermann认为，五个最高能量的宇宙射线事件的方向与紧凑的无线电大声类星体之间存在很强的相关性。这一评论表明，这种分析包含了一些不一致和错误，因此任何这种相关性的重要性肯定被大大高估，甚至可能不存在。
Radio Detections of Ultraluminous X-ray Sources
我们提出了一些结果，从档案VLA研究超铝X射线源（ULX）。这些未解析的非核X射线源的光度（L_X >= 1 0^39尔格/秒）可能需要一些奇特的解释，例如中等质量的黑洞或超爱丁顿吸积。射电辐射是研究这类辐射源的一种有效方法，它通过射电形态学以及辐射源能量和寿命所产生的影响来研究。我们在这里提出的三个星系表明，没有一个单一的模型可以解释所有的ULX，但有越来越多的证据表明，一些ULX是由中等质量的黑洞驱动的。
Reply to "Comment on `Correlation between Compact Radio Quasars and Ultra-High Energy Cosmic Rays'"
我们讨论的基本原理，在以前的研究中使用的能量削减的方向相关的五个最高能量的宇宙射线事件与紧凑，射电类星体。我们用相关性假设检查了接下来三个能量最大的事件的一致性，这些事件刚刚错过了这些切割。这些事件的预期和观察属性之间的协议是好的。
Evidence for Radio Detection of Extensive Air Showers Induced by Ultra High Energy Cosmic Rays
宇宙线空气簇射的无线电发射对应的确凿证据。通过使用与地面粒子探测器重合的天线阵列，我们发现了一系列事件，其中粒子和无线电信号之间的时间和到达方向重合被观察到。计数率对应于簇射能量$\gtrsim 5\times 10^{16}$ eV。这些结果为完善现有的观测超高能宇宙射线的探测方法开辟了广阔的前景。
Prospects for Lunar Satellite Detection of Radio Pulses from Ultrahigh Energy Neutrinos Interacting with the Moon
月球提供了一个巨大的有效探测器体积为100万能量的宇宙中微子，它产生相干的无线电脉冲在月球表面层由于阿斯卡里安效应。根据目前考虑的月球任务，我们建议从月球轨道卫星的无线电测量。首先，系统的蒙特卡罗模拟证明了在不同情况下预测的非常低的通量下，来自能量高于10^{20} eV（即接近和高于有趣的GZK极限）的中微子的Askaryan脉冲的可探测性。
A Radio Nebula Surrounding the Ultra-luminous X-ray Source in NGC 5408
对NGC 5408中超亮X射线源对应物的新射电观测首次表明，射电辐射的角尺寸为1.5至2.0角秒。这对应于35-46 pc的物理大小，并且排除了将无线电发射解释为来自相对论性喷流的波束发射。此外，对应的无线电频谱指数是很好地确定从三个频率，并发现α =-0.8 pm 0.2。射电辐射很可能是来自X射线源周围星云的光学薄同步辐射。对应的射电光度为3.8 x 10^34 erg/s，为星云提供能量所需的最低能量约为1 x 10^49 erg。这些值比任何由吸积致密天体提供动力的银河系星云都大两个数量级。
Ultra-high energy cosmic rays from radio galaxies revisited
皮埃尔·俄歇天文台在附近的射电星系半人马座A的方向上观测到了一个惊人的超高能宇宙射线（UHECR）事件，这使人们重新认识到射电星系可能是UHECR的主要来源。本文简要介绍了射电星系中质子和核的加速过程及其与喷流功率、射电形态和宇宙源密度的关系。我们认为，除了最强大的FR-II射电星系，在射电瓣的过程是不太可能解释的起源UHECR。然而，费米加速质子在内部冲击的“blazarzone”的所有射电星系，和他们的光强子转换成中子，可能会导致喷射的“UHECR光束”，保持准直超过几个百万秒差距。这种假设的解释的UHECR事件分布，特别是半人马座A的特殊情况下，的后果进行了讨论。
Ultra-Steep Spectrum Radio Galaxies at Hy Redshifts
传统上，射电源为探测早期宇宙提供了方便的信标。Hy Spinrad是第一批顽强的观测者之一，他们试图获得最微弱的“射电星系”的光学识别和光谱，以研究hy红移星系的形成和演化。现代望远镜和仪器使这些任务变得简单得多，虽然并不容易，在这里，我们总结了我们使用无线电光谱和近红外选择的hy红移射电星系（HyZRGs）的狩猎现状。
Optimal Radio Window for the Detection of Ultra-High-Energy Cosmic Rays and Neutrinos off the Moon
当高能宇宙射线撞击到致密的电介质上时，通过阿斯卡里安效应产生无线电波。我们表明，在与超高能宇宙射线或中微子产生的簇射长度相当的波长下，无线电信号是探测这些粒子的一种非常有效的方法。通过一个例子，它表明，这种新的方法提供了，第一次，现实的可能性测量UHE中微子通量低于Waxman-Bahcall限制。它表明，在只有一个月的观测与即将到来的LOFAR射电望远镜，宇宙射线事件可以测量超出GZK的限制，在两个数量级的灵敏度水平低于外推值。
A new estimate of the extragalactic radio background and implications for ultra-high-energy gamma-ray propagation
根据观测到的正常星系和射电星系的光度函数和射电谱，我们对河外射电背景作了一个新的估计。我们已经构建了这两类对象的光谱模型，以低频率的基础上，我们的银河系，其他正常星系和射电星系的观测。我们检查发光度函数的模型和演变是否给出与数据一致的源计数，并计算从kHz到GHz频率预期的无线电背景。这种计算的动机是超高能伽马射线在宇宙中的传播受到射电背景下光子-光子对产生的限制。在星系际磁场中，可能会产生涉及光子-光子对产生和随后的同步辐射的电磁级联。这样的伽马射线可以在超高能宇宙射线的加速位点中产生，作为与微波背景相互作用的结果，或者作为拓扑缺陷的衰变或湮灭的结果而发射。我们发现，光子-光子对生产的无线电背景仍然是占主导地位的衰减过程的伽马射线从$3 \times 10^{10}$ GeV的大统一体尺度的能量。
Radio-far-infrared Correlation and Cosmic Ray Electrons in Starburst Galaxies and Ultra Luminous Infrared Galaxies
射电连续辐射和远红外辐射之间普遍存在的紧密相关性也被发现适用于星暴星系和超亮红外星系，其中大部分辐射来自紧凑的结构。核心中的红外光子密度足够高，使得逆康普顿散射超过同步辐射，从而破坏了相关性。为了避免这种情况而假设的高磁场也会遇到未观察到的陡峭无线电指数的问题。此外，在高密度下，次级电子的通量可以超过初级电子的通量。讨论了这些影响所带来的问题，并提出了进一步工作的建议。
A Radio Monitoring Survey of Ultra-Luminous X-Ray Sources
我们提出的无线电监测活动的结果，寻找无线电发射附近的超发光X射线源（ULXs）。这些源都是明亮的非核X射线点源，亮度超过L_X > 10^39 erg/sec。在5个月内，使用A和B配置的超大阵列对9个最近ULX的明确定义样本进行了8次监测。我们的极限灵敏度约为0.15 mJy（4西格玛）的无线电耀斑和60 uJy左右的连续发射。在M82中，两个ULX似乎有一致的致密射电源，它们可能是超新星遗迹。没有从任何其他ULX探测到连续或闪烁的无线电发射。因此，ULX通常不会发射高于1.5 10^17 W/Hz的无线电功率的稳态无线电发射。根据射电/X射线相关性，未探测到的连续发射与来自吸积黑洞的波束或非波束射电发射是一致的。其他公布的无线电探测（M82，NGC 5408）也在这方面进行了讨论。这两种检测都明显高于我们的检测限。如果ULX的耀斑射电辐射大于4 10^17 W/Hz，我们可以给出耀斑占空比的上限为6%。这个上限与观测到的银河系射电瞬变中耀斑的数量一致。此外，我们提出了一个尚未报道的射电双结构在附近的低光度AGN NGC 4736。
Radio Detection of Ultra-High Energy Cosmic Rays
近年来，探测宇宙粒子的无线电技术得到了重大复兴。新的和计划中的实验室和现场，如胶，安妮塔，LUNASKA，Codalema，LOPES以及复杂的蒙特卡罗实验产生了丰富的新信息，我在这里简要回顾一些主要结果，主要集中在空气淋浴。超高能宇宙粒子的无线电发射提供了许多有趣的优点。由于无线电波没有衰减，无线电测量允许探测非常遥远或高度倾斜的簇射，可以日夜使用，并提供轻子簇射分量的辐射热测量。LOPES实验探测到了来自宇宙射线的射电辐射，证实了大范围空气簇射的同步辐射效应，并提供了一个将射电信号转换为初级粒子能量的良好的定标公式。此外，蒙特卡罗模拟表明，也可以测量簇射最大值和粒子组成。今后的步骤将是在俄歇实验中安装无线电天线，以测量超高能宇宙射线的组成，并使用LOFAR射电望远镜（以及后来的SKA）作为宇宙射线探测器。在这里，一个有趣的额外应用是寻找中微子和宇宙射线与月球风化层相互作用产生的低频无线电发射。这保证了对10^21 eV以上粒子的最佳探测极限，并使其大大超过目前的地面探测器。
Spectroscopy of Ultra--Steep Spectrum Radio Sources: A Sample of z>2 Radio Galaxies
我们目前的光谱观测的64个射电星系具有超陡的无线电频谱。29个天体有红移$z>2$，最大的红移接近4。我们的超陡谱（USS）标准（$α< -1$）已被证明是寻找遥远射电星系的最有效方法。我们发现，即使在USS源，有一个很强的统计相关性之间的光谱指数和红移。USS样本中最遥远的射电星系具有最陡的射电光谱。在我们的样本中，$z>3$有3个射电星系，而$2 < z < 3$有26个。然而，目前的数据不允许我们决定是否有一个在最高红移的共同移动源密度的减少。我们分析了30个红移最高的天体（$z>1.9$）的光谱。对于这些高红移的射电星系，Ly $α$几乎总是主要的发射线，其静止坐标系的等效宽度从$\sim100$到1000以上不等。发现最重要的发射线（Ly $α$，Cl，{ \small IV}，He I，{ \small II}，Cl，{ \small III}]）的等效宽度彼此强烈相关。大的静止框架等效宽度和发射线的等效宽度之间的相关性，确认由中央连续源的光电离最有可能是占主导地位的电离机制。我们的高红移射电星系的各种发射线之间有显着的速度差异，特别是Ly $α$线相对于更高的电离线移动。在某些情况下，速度变化范围从100到几乎1000 km/s $^{-1}$。模拟结果表明，缔合H ~+，{ \small I}的吸收对Ly $α$发射线的影响可能是由于
Isotropization of Ultra-High Energy Cosmic Ray Arrival Directions by Radio Ghosts
雅库茨克和AGASA实验观测到的超高能宇宙线（UHECR）通量的各向同性，是对产生和传播模型的一个非常强的约束。在文献中提出的大多数方案应该产生相当大的各向异性，因为河外发光物质或暗物质通常与所调用的粒子源有关。我们探讨的可能性，即前射电星系的化石茧中的磁场-所谓的{\it无线电鬼}-能够散射的银河系际介质中的UHECR引起所观察到的各向同性。通过数值模拟，我们表明，在何种条件下，这个过程可以操作和效果的大小。我们进一步证明，如果无线电鬼与周围的介质混合，他们可能能够在星系团中产生观测到的磁场。在混合的情况下，UHECR的各向同性甚至比我们的保守估计还要强。
Emerging Massive Star Clusters Revealed: High Resolution Imaging of NGC 4449 from the Radio to the Ultraviolet
我们提出了一个多波长的研究嵌入在附近（3.9兆秒差距）的星爆星系NGC 4449在努力揭示大规模集群演化的最早阶段。通过结合从无线电到紫外线的高分辨率成像，我们揭示了这些星团从气体和尘埃诞生茧中出现的过程。我们使用甚大阵列（VLA）在厘米波长的观测，以确定由超密集的HII区域，通过其生产的热自由无线电连续可检测到的年轻集群。紫外线，光学和红外观测是从哈勃和斯皮策太空望远镜档案中获得的，以供比较。利用迄今为止分辨率最高（1.3”）、灵敏度最高（RMS ~ 12 μ Jy）的银河系VLA图像，在3.6 cm处探测到39个朝向NGC 4449的致密射电源。我们可靠地确定了13个热射电源和它们的物理特性来自HII地区的星云发射和SED拟合恒星连续。这些射电探测到的星团的年龄小于500万年，恒星质量为10^4 Msun。测得的反射率相当低：13个热射电源中有12个的Av < 1.5，而最模糊的源的Av约为4.3。通过结合星云和恒星发射的结果，我们发现了一个I波段的过剩，是反相关的集群年龄和一个明显的质量年龄相关。此外，我们发现的证据表明，当地的过程，如超新星和恒星风可能发挥了重要作用，触发目前的恒星形成爆发内NGC 4449。
Optical and Near-IR Imaging of Ultra Steep Spectrum Radio Sources - The K-z diagram of radio and optically selected galaxies
我们目前的光学和/或近红外图像的128超陡谱（USS）的无线电源。大约一半的物体在光学图像中被识别（R <~ 24），而在近红外图像中，>94%在K<~ 22时被检测到。平均K星等为K=19.26，在2”直径的孔径内。R-K颜色的分布表明，至少有1/3的观测对象具有非常红的颜色（R-K>5）。在K波段的识别主轴优先沿无线电轴取向，其中一半具有紧凑的形态。这22个源的光谱红移和K波段的幅度遵循从以前的无线电样本中发现的K-z关系，但具有更大的散射。我们认为，这可能是由于K星等依赖于无线电功率，最高的无线电功率源居住在最大质量的宿主星系。我们提出了一个复合K-Z图的射电响亮和射电安静的星系，从HDF-North和夏威夷的调查。在z <~ 1的范围内，射电强星系跟踪射电静星系的明亮包络，而在z >~ 1的范围内，射电强星系的亮度超过~ 2个星等。我们认为，这不是由于活动星系核或发射线的贡献。这种差异强烈地表明，射电星系可以将最大质量的系统精确地定位到已知的最高红移，这可能是由于星系质量和射电功率对中心黑洞质量的相互关联。
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。
Simulation of the radio signal from ultrahigh energy neutrino-initiated showers
PeV中微子在与冰中的原子核相互作用时产生粒子簇射。我们简要地描述了这些簇射的特征和由簇射产生的切伦科夫射电信号。我们研究脉冲电磁（EM），强子，并结合EM-强子簇射，并提出外推EeV的能量。
Correlation of Ultra High Energy Cosmic Rays with Compact Radio Loud Quasars
超高能宇宙射线与宇宙学上遥远的源的角度相关性可能为这些神秘事件提供线索。我们比较宇宙射线轨道的能量以上$ 10^{20}eV$无线电响亮紧凑类星体位置的汇编。统计方法强调不变量和测试{ \it统计独立性}的轨道和源分布。通过置信水平低于$10^{-3}$（$99.9% $ .）的几个独立统计排除了统计独立性，这表明轨道方向和类星体源位置在一个非常显著的水平上相关。
On Radio Detection of Ultra-High Energy Neutrinos in Antarctic Ice
宇宙学起源的高能中微子在大体积致密的、辐射透明的介质中的相互作用可以通过伴随的电磁簇射的相干切伦科夫发射来检测。南极冰满足射频中微子望远镜有效探测介质的要求。我们仔细估计的灵敏度，现实的天线深深地嵌入在冰100 MHz - 1 GHz的信号所产生的预测中微子通量从活动星系核。我们的主要结论是，{ \it单无线电接收器}可以探测一个$\sim 1$ ${\rm km}^3$体积，用于初级能量接近2 PeV的事件，并且在我们最保守的估计中，登记的事件总数大约为200到400 ${\rm year}^{-1}$。此类接收器阵列将显着提高灵敏度。无线电中微子望远镜可以直接观察和测试我们对宇宙中最强大的粒子加速器的理解，同时以前所未有的能量测试粒子物理学的标准理论。
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