On an Alternative Cosmology
另一种宇宙学是基于钡对称宇宙的思想,我们的家乡宇宙是众多典型的物质和反物质宇宙的代表。这个替代概念对标准宇宙学模型的所有主要问题给出了物理上合理的解释。分类代码MSC:宇宙学524.8关键词:标准宇宙学模型,替代宇宙学,钡子对称性,典型宇宙,类星体,宇宙射线。
1998-11-10 astro-ph
Cosmic very high-energy gamma rays
本文给出了一个简要的概述,针对非专业人士,关于目标和选择的最新结果的探测甚高能量的伽马射线(能量超过100 GeV)与地面探测器。重点是物理问题,特别是银河系宇宙射线的起源和活动星系的TeV γ辐射。此外,还讨论了这一领域的一些粒子物理问题。
1998-11-04 astro-ph hep-ph
Neutrinos in cosmology
本文综述了中微子的宇宙学意义。在不同的审查层面讨论了以下主题:中微子质量的宇宙学限制,中微子和原始核合成,不稳定中微子的宇宙学约束,宇宙的轻子不对称性,中微子对宇宙微波辐射的影响,中微子和宇宙的大尺度结构,早期宇宙的中微子振荡,重子/轻子生成和中微子,中微子和高能宇宙射线,并简要介绍了一些更奇特的主题:中微子球,镜像中微子和来自大额外维度的中微子。
2002-04-19 astro-ph hep-ph
High Redshift Galaxy Clusters as Probes of Cosmology
几个简单的和定性的例子的潜力的星系团作为宇宙学的诊断。与此相关,我们简要讨论了三个正在进行或即将进行的光学/近红外,X射线和宇宙微波辐射背景的集群调查。
2001-09-14 astro-ph
High-Energy Cosmology: gamma rays and neutrinos from beyond the galaxy
随着新的高能辐射天文探测器开始以其设计灵敏度运行,我们对高能宇宙的认识正在经历一个快速变化的时期。现在是高能天体物理学的繁荣时期,Swift和HESS的新发现,MAGIC和VERITAS的结果开始报道,即将发射的伽马射线太空望远镜GLAST和AGILE,以及IceCube和Auger的预期数据发布。本文提出了一种计算宇宙学γ射线源统计性质的方法。应用模型计算的统计分布的伽马射线和中微子发射的(一)束源,特别是,长时间的GRB,耀变体,和extagalactic微类星体,和(ii)unbeamed源,包括正常的星系,星暴星系和集群。本文还导出了弱束和非束高能辐射源的积分强度表达式。建立了一个早期宇宙中暗物质湮灭辐射背景强度的玩具模型。简要回顾了对本星系群、星暴和红外发光星系的γ射线通量的估算。由于最明亮的河外伽马射线源是耀斑源,而这些是PeV-EeV中微子和超高能宇宙射线源的最佳目标,快速旋转的全天空望远镜,如MAGIC和米拉格罗以外的全天空伽马射线天文台,对于多信使时代的最佳科学回报至关重要。
2006-11-06 astro-ph
The role of topologigal defects in cosmology
拓扑缺陷涉及大量的物理和天体物理现象。在这些讲座中,我将回顾它们在大尺度结构形成和宇宙微波背景的各向异性,以及在各种高能现象,包括重子数不对称,超高能宇宙射线和伽马射线暴中可能发挥的作用。然后,我将总结宇宙弦的引力效应。最后,我将简要地讨论拓扑缺陷在膜世界宇宙学中的作用。
2002-12-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmology from decaying dark energy, primordial at the Planck scale
热力学也要求考虑暗能量的量子,这就把暗能量的化学势引入了宇宙学方程。分离其主要贡献,我们得到的解决方案与暗能量衰减到物质或辐射。当占主导地位时,它们的能量密度逐渐趋于恒定比例,解释了当今的暗能量-暗物质巧合,并且与超新星红移数据和宇宙年龄约束一致。这也连接了普朗克和今天的时间尺度。这种衰变可能表现在最近探测到的最高能量的宇宙射线中。
2005-02-22 astro-ph hep-ph hep-th
Hubble Diagram of Gamma-Rays Bursts calibrated with Gurzadyan-Xue Cosmology
伽马射线暴(GRB)是已知宇宙天体中最明亮的天体,如果作为标准烛光使用得当,它对宇宙学研究具有重要的潜力。在本文中,我们测试与伽玛暴的宇宙学预测的暗能量的Gurzadyan-Xue(GX)模型,一种新的理论,预测,没有任何自由参数,目前的真空涨落能量密度接近的值推断SNIa的观测。我们还比较了GX结果与一致性情景$Λ$ -CDM预测的结果。根据Schaefer(2007)的统计方法,在对特定模型进行一致校准后,使用从伽马射线暴观测值获得的几个经验关系,使人们能够探索当前的宇宙学模型。基于这种新方法,我们使用了Schaefer(2007)收集的69个GRB样品;最近发布的SWIFT卫星数据(Sakamoto et al. 2007)以及Rizzuto et al.(2007)收集的41个GRB样品,其中具有更坚定的红移。两个数据样本都跨越了红移约为7的距离尺度。我们证明了GX模型与Schaefer(2007)69 GRB样本的哈勃图是兼容的。这种调整与协调$Λ$ -CDM的调整几乎相同。
2008-05-11 astro-ph gr-qc
Spontaneous Violation of Lorentz Invariance and Ultra-High Energy Cosmic Rays
我们提出,由于矢量场的非零真空期望值<$^μ,局部洛伦兹不变性在高能量下自发地被破坏,作为观测到能量高于GZK截止的超高能宇宙射线的可能解释。讨论了宇宙学中洛伦兹不变性自发破缺的某些后果。
2003-08-29 astro-ph gr-qc hep-ph
Large scale extragalactic jets powered by very-high energy gamma rays
负责大规模喷流的非热同步辐射的放射性镓和类星体的电子的辐射冷却,需要准连续的(在时间和空间)生产的相对论电子在整个超过100 kpc的规模超过喷流。虽然在大规模喷流的标准范例中,这意味着电子的原位加速,但在这封信中,我们提出了这些电子的一个主要不同的"非加速“起源,假设它们通过从中心物体注入喷流的极高能量伽马射线引发的电磁级联的有效发展而在喷流的整个长度上实现。这种方案提供了一种自然和非常经济的方式来为喷气机提供动力,使其达到100 kpc及更远的距离。
2002-07-05 astro-ph hep-ph
Cosmology and Astrophysics of Minimal Dark Matter
我们考虑DM只耦合到SM规范玻色子,并填充一个规范多重态,例如费米子5重态(这是自动稳定的),或一个类似维诺的3重态。我们重新计算宇宙学遗迹丰度,包括非微扰修正。例如,5重态的预测质量从4.4 TeV增加到10 TeV,间接检测率提高了2个数量级。接下来,我们证明,由于DM多重态的中性和带电成分之间的准简并性,能量E > 10 ^17 eV的DM(可能存在于超高能宇宙射线中)的很大一部分可以穿过地球,以带电状态离开,原则上可以在中微子望远镜中检测到。
2007-07-26 astro-ph hep-ph
Cosmology
宇宙学之所以令人兴奋,有三个原因。有一个非常成功的标准模型--热大爆炸--它描述了宇宙从10^{-2}秒开始的演化。有一些大胆的想法,其中最重要的是暴胀和冷暗物质,它们可以将标准宇宙学扩展到爆炸的10^{-32}秒以内,并解决宇宙学中一些最基本的问题。有大量的数据--从哈勃常数的测定到CBR各向异性的测量--正在测试膨胀和冷暗物质。
1997-03-31 astro-ph hep-ph
The Top--Down Interpretation of Ultra--High Energy Cosmic Rays
超高能($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
Cosmology, inflation, and the physics of nothing
这四个讲座涵盖了现代宇宙学的四个主题:宇宙学常数,宇宙微波背景,膨胀和宇宙学作为普朗克尺度物理学的探测。基本的主题是,宇宙学给了我们一个独特的窗口,“无物理学”或真空的量子力学性质。暴胀理论假设真空能量,或者类似的东西,是塑造早期宇宙演化的主导力量。最近的天体物理学观测表明,真空能量,或者类似的东西,也是今天宇宙的主要组成部分。因此,宇宙学为我们提供了一种方法来研究粒子物理学中加速器无法达到的重要部分。本课程面向研究生,他们对广义相对论和基本量子场论的知识只有一点了解。
2004-07-21 astro-ph hep-ph
Very High Energy Cosmic Rays and Their Interactions
高能宇宙射线及其相互作用的研究是一个非常活跃的研究领域。本文总结了在过去几年中所取得的进展,反映了在希腊皮洛斯举行的第十三届甚高能宇宙线相互作用国际研讨会的贡献。
2005-04-15 astro-ph
High-Energy Astrophysics and Cosmology
本文评述了高能物理、天体物理和宇宙学之间的联系,特别强调了高能宇宙线物理所起的重要作用。其中包括对大气中微子的理解、对大质量冷暗物质粒子的搜索以及对量子引力模型的可能测试。作为回报,大型强子对撞机的实验可能有助于改进超高能宇宙射线的模型,从而间接地有助于理解它们的起源。只有未来的实验才能告诉我们这些是由于自下而上的天体物理学机制还是自上而下的宇宙学机制。
2002-10-26 astro-ph
On The Origin of Very High Energy Cosmic Rays
我们讨论了我们对宇宙射线加速和传播到最高能量的理解的最新进展。特别是,我们专门讨论三个问题:1)在冲击波粒子加速理论的发展; 2)从银河系到河外宇宙射线的过渡; 3)最新观测的超高能宇宙射线(UHECRs)的起源的影响。
2005-11-08 astro-ph
Very Energetic Gamma-Rays from Microquasars and Binary Pulsars
紧凑的天体物理物体产生宇宙中能量最高的光。挑战在于确定产生这些光子的机制。
2006-06-15 astro-ph
Observational Gamma-ray Cosmology
我们讨论了如何测量从GeV到TeV能量的伽马射线的吸收,通过对生产的河外背景光(EBL)可以探测星系形成的重要问题。半解析模型(SAM)的星系形成,基于平坦的LCDM层次结构形成的情况下,被用来作出预测的EBL从0.1到1000微米。SAM结合了对星系形成关键过程的简化物理处理--包括引力坍缩和暗物质晕的合并、气体冷却和耗散、恒星形成、超新星反馈和金属生产。我们将总结SAM在解释低和高红移观测方面的成功和失败。新的地面和空间伽马射线望远镜将有助于确定EBL,并通过限制星系形成理论中一些最不确定的特征,包括恒星初始质量函数,恒星形成的历史以及尘埃对光的再处理,来帮助解释其起源。关于伽马射线宇宙学的一个单独的主题,我们讨论了一个新的理论洞察到银河系中心的暗物质的分布,以及它的影响,从银河系中心观测到的高能伽马射线。
2005-02-09 astro-ph
Leptonic emission from microquasar jets: from radio to very high-energy gamma-rays
微类星体是非常高能量的伽马射线源,并且很可能是高能伽马射线发射体。我们提出了一个模型的射流,可以让在不同的能量,并提供物理信息的对象,使用多波长数据的射流发射准确的观测预测。
2006-05-18 astro-ph
Very-High-Energy Gamma Rays from a Distant Quasar: How Transparent Is the Universe?
大气层切伦科夫伽马射线望远镜MAGIC是为低能量阈值设计的,它探测到了来自遥远的准恒星射电源(简称:射电类星体)3C 279的巨大耀斑的极高能量伽马射线,距离超过50亿光年(红移为0.536)。以前没有在非常高能量的伽马辐射中观察到类星体,这也是探测到的发射超过50千兆电子伏伽马射线的最遥远的物体。由于高能伽马射线可能会因与宇宙中的漫射背景光相互作用而停止,因此MAGIC的观测意味着这种光的数量很低,与星系计数中已知的一致。
2008-07-17 astro-ph
Discovery of Very-High-Energy Gamma-Rays from the Galactic Centre Ridge
银河系宇宙射线(能量高达10^15 eV)的起源仍然不清楚,尽管人们普遍认为它们起源于膨胀的超新星遗迹的冲击波。目前,研究宇宙射线加速和传播的最佳方法是观测宇宙射线与星际气体相互作用时产生的伽马射线。在这里,我们报告的非常高的能量(VHE,>100 GeV)的伽马射线辐射的扩展区域的观测空间相关的一个复杂的巨大的分子云在中央200 pc的银河系。伽马射线光谱的硬度和这些分子云中的条件表明,产生伽马射线的宇宙射线很可能是质子和原子核,而不是电子。与宇宙射线相关的能量可能来自大约1万年前的一次超新星爆炸。
2006-03-01 astro-ph
The Decay of Dark-Matter Inflatons Can Produce Very Energetic Cosmic Rays
我们已经证明,质量计算为$10^{10}\GeV$量级的暴胀子可以构成暗物质的主要部分。它们可以衰变成中微子和反中微子,其寿命比宇宙的年龄要长。我们在这里表明,这些中微子可以引起广泛的空气簇射的初级能量谱的局部颠簸。该结构将出现在初级质子$\sim 5\times 10^{19}\GeV$的预期GZK截止能量处的陡降光谱之上。补偿小截面所需的通量原则上是可以获得的,远距离结构也可能是重要的源,在目前的实验中可能观察到这样的事件。
1999-10-05 astro-ph hep-ph
Reassessment of the GZK cutoff in the spectrum of UHE cosmic rays in a universe with low photon-baryon ratio
标准大爆炸宇宙学的一个预测是,观测到的超高能量宇宙射线(UHECR)光谱将在GKZ极限处表现出截止,这是由于与构成宇宙微波背景的光子相互作用造成的。我们证明,对于准静态宇宙(QSU)模型,其中光子能量在宇宙学参考系中是不变量,今天宇宙中的光子数密度比标准模型中的光子数密度小10^9倍。因此,UHECR的平均自由程将超过宇宙的视界距离,使其对UHECR基本透明。因此,QSU模型预测在UHECR光谱中不会观察到截止。
2003-09-29 astro-ph
Clusters in Very High Energy Cosmic Rays
利用雅库茨克和AGASA(日本)广延空气簇射(EAS)阵列的资料,分析了能量E>4.10^{19} eV的宇宙射线的到达方向。据推测,这些团簇可以是超重粒子衰变的结果。这个假设的结果与实验数据相比较。
2004-03-19 astro-ph
Microquasar hadronic jets at very high-energy gamma-rays
微类星体(MQs)的辐射覆盖了整个光谱,从无线电波长到伽马射线。微类星体的光谱能量分布非常复杂,是产生这些物体发出的辐射的不同物理过程的特征。在这项工作中,我们估计相对论质子产生的宽带发射量,从MQ的喷射释放,与ISM的高密度区域相互作用。我们表明,一个两个组成部分的源,微类星体本身和喷流和ISM之间的相互作用的区域,可以在高能量和非常高能量的伽马射线的新仪器公布。
2006-05-18 astro-ph
Observation of Galactic Sources of Very High Energy Gamma-Rays with the MAGIC Telescope
在其第一个观测周期中,MAGIC(主要大气伽马射线成像切伦科夫)望远镜观测到来自五个银河系天体的非常高能量的伽马射线:蟹状星云,SNRs HESS J1813-178和HESS J1834-087,银河系中心和伽马射线双星LS I +61 303。在对MAGIC望远镜和数据分析程序作了简短介绍之后,对这五个来源的结果进行了审查。
2006-12-07 astro-ph
Strong magnetic fields and cosmic rays in very young galaxies
我们提出了一个非常年轻的星系约0.5千兆亿年大爆炸后的宇宙射线驱动发电机的有效磁化的情况。这些天体在最初的$10^9$年经历了一个强烈的恒星形成阶段。我们将恒星形成和超新星遗迹产生宇宙射线的速率之间的联系的知识转移到这样的高红移天体上。由于超新星爆发率是宇宙射线产生率的直接量度,我们得出结论,非常年轻的星系必定是宇宙射线的强源。我们的模型的关键论点是发现磁场和宇宙射线是动态耦合的,即强宇宙射线源包含强磁场,因为相对论粒子通过它们的浮力驱动星系中的有效发电机。我们构造了一个由宇宙射线浮力驱动的发电机的唯象模型,并证明了如果方位角剪切足够强,发电机放大时间尺度接近于几个$10^7 ÷10^8$ yr量级的浮力时间尺度。我们预测,年轻的星系是强磁化的,可能会显着贡献的伽马射线背景。
2003-02-08 astro-ph
Search for very high energy gamma-rays from WIMP annihilations near the Sun with the Milagro Detector
中性伴子,最轻的稳定超对称粒子,是天文学上失踪的“暗物质”的强有力的理论候选者。大量这样的中性伴子可以在太阳附近积累,当它们在散射时失去能量并被引力捕获时。这些中性伴子的成对湮灭可能产生非常高能量(VHE,高于$100 GeV$)的伽马射线。Milagro是一个空气簇射阵列,它使用水切伦科夫技术来探测广泛的空气簇射,能够以$0.75^{\circ}$的角分辨率观测来自太阳方向的甚高能量辐射伽马射线。对Milagro在太阳下暴露1165小时的数据进行分析,首次尝试探测太阳系捕获的中性伴子湮灭产生的TeV伽马射线,并没有显示出统计上显著的信号。由此产生的限制,可以设置在伽马射线通量由于近太阳中性伴子湮灭和中性伴子截面。
2004-05-14 astro-ph
Search for very high energy gamma rays from possible ultra-high energy cosmic ray sources by the MAGIC Telescope
超高能宇宙射线的起源至今仍是一个悬而未决的问题。在目前的工作中,我们寻找可能的UHE宇宙射线源使用MAGIC望远镜的相关的甚高能量(VHE)的伽马射线发射。由于这种宇宙射线的传播距离有限,我们选择了AGASA三重态和HiRes UHE宇宙射线事件方向附近的邻近星系:NGC 3610和NGC 3613(类星体残骸); Arp 299(碰撞星系系统)。在VHE区域中没有发现从这些物体或其周围区域中发现的显著过量。在多个100 GeV的制度,在周围地区的γ射线源的通量的上限。假设宇宙射线是从一个单一的点状源发射的,那么所提出的极限约束了该区域中一个新的假设源的通量。
2007-09-17 astro-ph
Gamma-Rays and Neutrinos from Very Young Supernova Remnants
我们考虑了在极帽热的非常年轻的脉冲星缝隙隙势中重离子加速的结果。在极盖和脉冲星表面的辐射场中,重离子的光致衰变产生高能中子流。这些中子中的一部分与超新星壳中的目标核相互作用,产生中微子和伽马射线信号,这些信号应该可以从我们银河系中非常年轻的超新星遗迹中观察到。
1997-09-04 astro-ph
Observation of extragalactic sources of very high energy gamma-rays with the MAGIC telescope
MAGIC是目前最大的单碟地面成像切伦科夫望远镜。在其第一个观测周期内,观测到了20多个河外天体,并在其中几个天体中探测到了非常高能量的伽马射线信号。这一观测的结果,连同讨论的光谱特性和通量变化的检测源。
2007-01-08 astro-ph
Very high energy gamma rays from the direction of Sagittarius A*
本文使用H.E.S.S.望远镜阵列在Sgr A*方向1'内探测到甚高能伽马射线点状源,测得其幂律能谱及通量,结果与CANGAROO合作组的报告存在显著差异。
2004-11-26 astro-ph
GeV gamma-rays and TeV neutrinos from very massive compact binary systems: The case of WR 20a
在紧凑的双星系统中,大质量沃尔夫-拉叶星的特征是非常强烈的风,碰撞产生冲击波。如果在冲击波中加速的风核能够达到足够大的能量,它们就会在与大质量恒星注入相对论质子和中子的软热辐射的碰撞中发生衰变。质子与风的物质碰撞,一小部分中子与大质量恒星碰撞,产生伽马射线和中微子。我们计算的γ射线通量的逆康普顿对级联,发起的初级γ射线和轻子产生的质子,和中微子通量产生的质子和中子的例子紧凑的大质量的二进制WR 20 a。通过将伽马射线谱归一化为EGRET源2 EG J1021-5835和2 EG J1049-5847的通量,我们得出结论,冰立方型中微子探测器可以探测到这个大质量双星,事件发生率在每年每平方公里几到几十之间。
2005-07-24 astro-ph
Discovery of very high energy gamma-rays associated with an X-ray binary
X射线双星是由围绕中子星或恒星质量的黑洞运行的正常恒星组成的。无线电和X射线观测已经导致一些被称为微类星体的X射线双星的假设,它们的行为就像缩小的活动星系核。微类星体已经分辨出了无线电发射,这种无线电发射被认为是由类似于活动星系核喷流的相对论外流产生的,在这种喷流中,粒子可以被加速到很大的能量。由这些粒子的相互作用产生的非常高能量的伽马射线已经从几个活动星系核中被观测到。使用高能立体系统,我们发现了来自候选微类星体LS 5039的伽马射线发射>100 GeV的证据,表明粒子在这些系统中也被加速到非常高的能量。
2005-08-12 astro-ph
Discovery of Very High Energy $γ$-Rays from Markarian~180 Triggered by an Optical Outburst
在2006年3月观测到的BL Lacertae天体Markarian~180(Mrk~180)的高频率峰值发生了一次光学爆发,触发了MAGIC望远镜的机会目标观测。观察源12.4小时,检测到非常高能量的$γ$ -射线发射,显著性为5.5 $σ$。一个大于200 GeV的$(2.3\pm0.7)\times10^{-11} {cm}^{-2} {s}^{-1}$的积分通量被测得,相当于蟹状星云通量的11%。测定了光子指数为$-3.3\pm0.7$的较软光谱。没有发现明显的通量变化。
2006-09-22 astro-ph
Discovery of the candidate pulsar wind nebula HESS J1718-385 in very-high-energy gamma-rays
受最近在甚高能(VHE)伽马射线中探测到脉冲星风星云的启发,利用H.E.S.S.获得的数据,对与高能脉冲星相关的VHE伽马射线源进行了系统的搜索。(High能量立体系统)仪器。在脉冲星PSR J1718-3825附近寻找VHE伽马射线源,发现了新的VHE伽马射线源HESS J1718-385。我们报告的结果从HESS数据分析的这个来源和可能的协会与脉冲星和其他波长。我们研究了HESS J1718-385的能谱,该能谱显示出明显的峰。这是第二次观测到来自宇宙源的VHE伽马射线光谱最大值,第一次是船帆座X脉冲星风星云。
2007-09-27 astro-ph
Discovery of microquasar LS I +61 303 at very high energy gamma-rays with MAGIC
在这里,我们报告的发现非常高的能量伽马射线发射的射电发射X射线双星LS I +61 303与主要大气伽马成像切伦科夫(MAGIC)望远镜。这种高能量的辐射被发现是可变的,在近星点通过后4天被检测到,并持续数天。这些数据是沿不同的轨道周期采集的,而探测到的情况发生在类似的轨道相位,这表明发射是周期性的。有两种不同的情况涉及到解释这种高能量发射:微类星体的情况下,伽马射线产生的无线电发射喷流;或脉冲星双星的情况下,他们产生的冲击,这是由脉冲星风和风的大质量的同伴的相互作用。
2006-10-31 astro-ph
Energy spectra of gamma-rays, electrons and neutrinos produced at proton-proton interactions in the very high energy regime
我们提出了新的参数化的次级粒子,$π$介子,γ射线,电子和中微子的能量谱,产生于非弹性质子-质子碰撞。简单的分析近似的基础上使用公共可用的SIBYLL代码的质子-质子相互作用的模拟,提供了很好的精度的能量范围内的次级产品的能量分布在100 GeV以上。一般来说,推荐的解析公式在$x=E_i/E_p$(入射质子转移到二次质子的能量分数)的大范围内偏离模拟分布的百分之几。最后,我们描述了一个近似的程序,继续向低能量的计算,下降到$π$ -介子生产的阈值。
2006-06-02 astro-ph
Production of neutrons, neutrinos and gamma-rays by a very fast pulsar in the Galactic Center region
AGASA和SUGAR小组从银河系中心方向报告的$\sim 10^{18}$ eV附近的宇宙射线过剩,我们认为这可能是由高密度介质中的一颗年轻的非常快的脉冲星引起的。脉冲星将铁原子核加速到能量为$\sim 10^{20}$ eV,这是银河系最高能量宇宙射线起源模型所假设的。铁核在脉冲星形成约1年后,离开超新星包层而没有能量损失,并扩散到银河系致密的中心区域。它们中的一些与背景物质碰撞产生中子(来自Fe的衰变),中微子和伽马射线(在非弹性碰撞中)。Wse认为,在脉冲星形成后的特定时间产生的中子是观测到的$\sim 10^{18}$ eV宇宙射线过剩的原因。从归一化的计算中子通量的宇宙线过剩中观察到的,我们预测的中微子和γ射线通量。已经发现,1公里的$^2$中微子探测器的冰立方型应检测从几个到几个事件,每年从银河系中心,这取决于所考虑的模型的参数。如果脉冲星是在大约$3-10\times 10^3$年前在一个巨大的分子云中产生的,那么未来的切伦科夫望远镜系统(CANGAROO III,HESS,VERITAS)应该能够观测到来自银河系中心的1 - 10 TeV的$γ$射线。
2001-12-01 astro-ph
Observation of Very High Energy Gamma Rays from HESS J1804-216 with CANGAROO-III Telescopes
2006年5月至7月,我们用CANGAROO-III大气切伦科夫望远镜观测了未确认的TeV γ射线源HESS J1804-216。我们在76小时的有效曝光中探测到了10 sigma水平的600 GeV以上的极高能γ射线。(5.0+/-1.5_{stat}+/-1.6_{sys})\times 10^{-12}(E/1 TeV)^{-α} cm^{-2}s^{-1}TeV^{-1},光子指数α为2.69 +/- 0.30_{stat} +/- 0.34_{sys},这与H.E.S.S.的一致2004年的观察。我们还确认了源的扩展形态。结合我们的结果和多波长观测,讨论了HESS J1804-216的可能对应物以及超新星遗迹和脉冲星风星云的轻子和强子辐射机制.
2008-05-06 astro-ph
A new population of very high energy gamma-ray sources in the Milky Way
极高能量的伽马射线探索了长期以来的宇宙射线起源之谜。在天体物理物体中加速粒子的相互作用中产生的,它们可以用来对宇宙粒子加速器成像。利用高能立体观测系统(H.E.S.S.)对银河系内部进行的首次灵敏观测揭示了八个以前未知的非常高能量的伽马射线源。至少有两个没有已知的无线电或X射线对应物,可能代表一类新的“暗”核子宇宙射线源。
2005-04-18 astro-ph
Discovery of Very High Energy Gamma-Rays from the Distant Flat Spectrum Radio Quasar 3C 279 with the MAGIC Telescope
类星体3C 279是研究得最好的平谱射电类星体之一。它位于相对较大的红移z=0.536:E>100 GeV,直到最近,由于预期的陡峭能谱和预期的河外背景光对伽马射线的衰减,对这样遥远的源的观测是不可能的。在这里,我们提出的观测结果3C 279与MAGIC望远镜在2006年初。我们报告检测到一个显着的非常高的能量伽马射线信号的MAGIC能量范围的观测之夜,2006年2月23日。
2007-09-10 astro-ph
Photon-Photon Absorption of Very High Energy Gamma-Rays from Microquasars: Application to LS 5039
最近从银河系黑洞候选者和微类星体LS 5039中探测到了甚高能量(VHE)伽马射线。产生这些VHE伽马射线的一个可能的地点是靠近轻度相对论外流的区域。然而,在与双星分离相当的距离上,伴星的强光子场将导致VHE伽马射线的大量伽马-伽马吸收。如果系统是在一个相当大的倾角(i > 0)下观察,这种吸收特性将被调制在双星的轨道周期上,这是相位相关的恒星辐射强度和成对产生阈值的结果。我们将结果应用于LS 5039,发现(1)如果光子产生点位于距离中心致密天体双星分离量级的距离处,则γ-γ吸收效应将是显著的(~ 2.5e ~(12)cm)或更小;(2)γ-γ吸收深度在几百GeV处最大,导致特征吸收谷;(3)伽马-伽马吸收特征将强烈地调制在双星的轨道周期上,其特征是光谱硬化伴随着VHE伽马射线通量的周期性下降;(4)当恒星位于观测者所看到的生产地点之后时,伽马射线几乎可以不被吸收地逃逸,甚至在~ 10^{12} cm的范围内。
2005-10-07 astro-ph
Propagation of very high energy gamma-rays inside massive binaries LS 5039 and LSI +61 303
预计高能γ射线,如果注入相对接近的大质量恒星的双星系统LS 5039和LSI 61 3003,应强烈吸收,启动逆康普顿$e^\pm$对级联的各向异性辐射从恒星表面。本文用蒙特卡罗方法研究了传播效应对这两个双星系统的γ能谱和角谱特征的影响。考虑了两种不同的假设:各向同性注入的初级伽玛射线的幂律谱和电子。可以得出结论,伽马射线的传播效应可以负责从LS 5039观察到的光谱特征。这些双星系统内部发生的级联过程大大降低了伽马射线不透明度,这是在其他工作中通过简单计算大质量恒星辐射场的伽马射线逃逸而获得的。这两个系统提供了非常相似的条件TeV伽马射线的生产在近天体通道。在LSI +61 303中,任何TeV的伽马射线通量相对于它的GeV通量来说都比LS 5039中的强。如果伽马射线是在这些双星内部产生的,距离大质量恒星不远,即在几个恒星半径之内,那么应该观察到GeV和TeV辐射之间的清晰关系,只要GeV和TeV能量的初级伽马射线是由相同的相对论粒子在相同的过程中产生的。在不久的将来,这些伽马射线传播特征可以通过AGILE和GLAST望远镜以及切伦科夫望远镜(例如MAGIC、HESS、VERITAS和CANGAROO)的多波长活动进行测试。
2006-01-28 astro-ph
Observations of Very High Energy Gamma-Rays during Moonlight and Twilight with the MAGIC Telescope
我们研究MAGIC望远镜在中等月光下观测的能力。MAGIC望远镜在月球位于地平线以上和黄昏时探测到蟹状星云发出的TeV伽马射线信号。这是通过增加触发阈值来实现的。无需更改高压设置,因为摄像机PMT经过专门设计,可避免高电流。我们通过研究月光对伽马射线探测效率和灵敏度以及能量阈值的影响来表征望远镜的性能。
2007-09-14 astro-ph
Probing The Structure of Space-Time with Cosmic Rays
研究宇宙射线(CR's)与普适漫射背景辐射的相互作用可以对狭义相对论的有效性提供非常严格的检验。我们考虑的相互作用是那些具有明确定义的能量阈值的相互作用,其能量位置可以根据狭义相对论来预测。我们认为,这些阈值的存在的实验确认可以在原则上提出非常严格的限制尺度上的狭义相对论和/或时空的连续性可能会打破。
2000-06-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Discovery of Very High Energy gamma-rays from 1ES 1011+496 at z=0.212
我们报告了BL Lacertae天体1 ES 1011 +496的甚高能(VHE)γ射线发射的发现。这次观测是由2007年3月的一次光学爆发引发的,2007年3月至5月用MAGIC望远镜观测了该源。观测18.7小时后,我们发现一个超过6.2 σ的积分通量超过200 GeV的(1.58 $\pm0.32) 10^{-11}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$)。VHE γ射线通量比2006年3 - 4月高出40%以上(其他地方报道),表明VHE发射状态可能与光学发射状态有关。我们还确定了1 ES 1011 +496的红移的基础上的光谱,揭示了宿主星系的吸收线。z=0.212的红移使1 ES 1011 +496成为迄今为止观测到的发射VHE伽马射线的最远源。
2007-12-04 astro-ph
Observation of Galactic Sources of Very High Energy Gamma-Rays with the MAGIC Telescope
MAGIC望远镜拥有17米直径的反射镜,是目前最大的单碟成像空气切伦科夫望远镜(IACT)。它位于加那利群岛拉帕尔马,海拔2200米,是Roque de los Muchachos欧洲北方天文台的一部分。MAGIC望远镜可以探测到能量在50 GeV到10 TeV之间的天体高能伽马射线。自2004年秋季以来,MAGIC一直在定期采集数据,观测各种物体,如超新星遗迹、伽马射线双星、脉冲星、活动星系核和伽马射线暴。我们简要地描述了观测策略,数据分析的实施过程,并讨论了银河系源的观测结果。
2007-08-25 astro-ph
Vacuum Fluctuations and Cosmology
引力场真空涨落的概念在宇宙学中占有重要地位。极早期宇宙的强可变引力场放大了这些涨落,并将它们转化为宏观的宇宙学扰动。由于基本过程是参量放大,微扰被置于压缩真空量子态中。我们可能已经在某些宇宙学观测中看到了这些过程的表现。
1996-03-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Precision Cosmology
大尺度观测和现在标准的$Λ$ CDM理论的预测之间的良好一致性给了我们希望,这将成为宇宙学的持久基础。在简要回顾了关键宇宙学参数的现状之后,我总结了理论和观测之间可能存在分歧的几个主要领域:大爆炸核合成、星系中心、暗物质子结构和角动量,更新了我以前的评论[1]。所有这些问题都非常复杂,目前还不清楚它们有多严重,但至少有理由认为,通过更深入地了解气体冷却、恒星形成以及超新星和活动星系核反馈等过程所涉及的复杂天体物理学,这些问题将得到解决。与此同时,对暗物质的搜索在灵敏度上有了显著提高,来自银河系中心暗物质湮灭的伽马射线可能已经被H.E.S.S.探测到。
2004-08-19 astro-ph
MAGIC observations of very high energy gamma-rays from HESS J1813-178
最近,HESS合作报告了从位于银道面附近的八个新来源探测到数百GeV以上的伽马射线发射。源HESS J1813-178引起了特别的兴趣,因为随后的无线电观测暗示了与SNR G12.82-0.02的关联。由VHE伽马射线探测触发,在INTEGRAL和ASCA数据中也发现了位置重合源。在这封信中,我们介绍了对HESS J1813-178的MAGIC观测,结果发现了与硬斜率幂律一致的微分伽马射线通量,描述为dN/(dA dt dE)=(3.3+/-0.5)*10^{-12}(E/TeV)^{-2.1+/-0.2} cm^(-2)s^(-1)TeV^(-1)。我们简要地讨论了所使用的观测技术,实施的数据分析的程序,并把这种检测的角度来看,多频观测。
2005-12-12 astro-ph
Clues from the prompt emission of GRB 080319B
伴随GRB 080319 B而来的极其明亮的闪光,乍一看,暗示着这次爆发中的瞬发$γ$ -射线是由同步加速器自康普顿(SSC)产生的。我们在这里分析所观察到的光学和$γ$光谱。我们发现,非常强的光发射构成,由于自吸收,非常强的约束发射过程,并把光发射的起源在一个非常大的半径,几乎不一致的内部冲击。或者,它需要一个非常大的随机洛伦兹因子的电子。我们发现SSC不可能产生瞬发$γ$射线。我们还表明,光发射和$γ$射线不能产生同步辐射从两个群体的电子在同一个发射区域。因此,我们必须得出结论,光学和$γ$射线是在不同的物理区域产生的。对观测结果的一种可能解释是,$γ$射线来自内部激波,而闪光则来自外部激波发射。这与在光学和$γ$射线信号之间观察到的几秒钟延迟是一致的。
2008-12-05 astro-ph
Mass Loss and Magnetospheres: X-rays from Hot Stars and Young Stellar Objects
在钱德拉任务的第一年获得的高质量恒星和低质量T-Tauri恒星的高分辨率X射线光谱提供了关于在非常年轻的恒星上产生X射线的机制的重要线索。对于船尾座ζ(O 4 If)和猎户座ζ(O9.5 I),广泛的,蓝移的线剖面,线比,和派生的温度分布表明,X射线产生的整个风通过不稳定性驱动的风冲击。对于一些亮度较低的OB星,如猎户座θ ^1 C(O 7 V)和天蝎座τ(B 0 V),其谱线轮廓是对称的,并且较窄。在θ ^1猎户座C和天蝎座τ中出现的时变辐射和极高温度谱线表明,可能是磁约束的风激波在起作用。经典的金牛座T星TW Hya的光栅光谱是值得注意的,因为类氦Ne IX和O VII的禁止线发射非常弱,这意味着X射线发射区非常密集,n = 6 E +12 cgs,或者X射线是在非常接近吸积漏斗底部的紫外热点处产生的。ACIS的光变曲线和光谱的耀斑和低质量和高质量的年轻恒星物体在猎户座和rho蛇夫座进一步表明,极端的磁活动是一个普遍的性质,许多非常年轻的恒星。
2001-09-17 astro-ph