Ultra High Energy Particles Propagation and the Transition from Galactic to Extra-Galactic Cosmic Rays
讨论了超高能宇宙射线在天体物理背景中传播的基本特征,比较了两种计算超高能宇宙射线通量的方法。我们还讨论了银河系和河外宇宙射线之间的过渡问题,使用流量的理论结果比较不同的模型。
2012-07-09 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Centre as an efficient source of cosmic rays
自费米泡和伽玛射线辐射的发现以来,银河系中心的研究受到越来越多的关注,人们试图了解它在初级宇宙射线(CR)的起源和加速中的作用。基于扩散/再加速模型,利用GALPROP软件求解了宇宙射线的扩散方程,并根据银河系中心几个能量源与产生的GeV-TeV扩散γ射线之间的关系,将计算结果与CR谱进行了比较。计算了银河系中心的宇宙线分布和γ射线通量,并探讨了它对地球观测到的宇宙射线谱和化学成分的贡献。我们还讨论了不同的星际气体模型的核相互作用的影响。
2020-06-03 astro-ph.HE
On TeV Gamma Rays and the Search for Galactic Neutrinos
冰立方中微子的发现为回答高能天体物理学中长期存在的问题提供了一个机会。为了中微子本身及其与其他过程的关系,理解银河系产生的中微子是很重要的,它应该伴随着伽马射线的通量。检查费米TeV数据,并应用其他限制,直到>1 PeV,冰立方通量的银河部分似乎不太可能很大,尽管可能在某种程度上存在。我们解决Sgr A*,其中TeV-PeV中微子可能超过伽马射线,由于伽马-伽马不透明性,以及进一步的影响,包括暗物质和宇宙射线电子。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic Cosmic Rays - Theory and Interpretation
围绕着宇宙射线的银河系成分的争论,能量收支,组成问题,光谱特征,各向异性,来源等,将被严格审查。我们正在进入银河系宇宙射线研究的一个新阶段,越来越清楚的是,精确的测量正在揭示新的,在某些情况下是意想不到的,这些特征迫使我们开发更复杂的模型来研究它们的产生和传播。然而,基本概念似乎是相当坚实的,在金兹伯格和瑟罗瓦茨基的经典著作《宇宙射线的起源》发表后的50多年里几乎没有什么变化。
2017-08-29 astro-ph.HE
The Dipole Anisotropy of Galactic Cosmic Rays
银河系宇宙射线的到达方向在不同的角尺度上表现出千分之一的各向异性。最近对TeV-PeV宇宙射线的观测表明,偶极各向异性具有很强的能量依赖性,在100 TeV附近出现相位翻转。我们认为,这种行为可以很好地理解的各种效应的组合:宇宙射线的各向异性扩散,附近的源的存在下,康普顿-Getting效应从我们的相对运动和地面观测站的重建偏差。
2018-11-20 astro-ph.HE
On the Detectability of Galactic Dark Matter Annihilation into Monochromatic Gamma-rays
单色伽马射线被认为是确定暗物质湮灭的确凿证据。然而,单色伽马射线的通量通常被虚拟量子效应抑制,因为暗物质应该是中性的,并且不与伽马射线直接耦合。本文研究了未来天基探测器对单色γ射线的探测策略。在假设超对称中性伴子是典型的暗物质候选者的情况下,计算了单色γ射线通量。我们讨论了聚焦于银河系中心的探测和从整个星系晕探测γ射线的扫描模式进行了比较。用解析法和快速蒙特卡罗法研究了探测器在不同能量、不同角分辨率、不同视场、不同背景抑制效率条件下探测单色γ射线的性能。
2010-08-12 astro-ph.HE
Implications of the detection of sub-PeV diffuse $γ$ rays from the Galactic disk apart from discrete sources
最近,西藏-AS $γ$合作报告了从银盘探测到能量范围为100 TeV - 1 PeV的$γ$射线。值得注意的是,这些$γ$射线中的许多都是在已知的非常高能量(E $>$ 100 GeV)的$γ$射线源之外观测到的。如果这些扩散的$γ$射线:1)是由常规而非外来(即暗物质衰变或湮灭)过程产生的,2)具有强子而非轻子起源,3)是在脉冲而非稳定源中产生的,或者是在光学厚源中产生的,那么这些结果就能得到最好的理解。除此之外,探测到低于PeV的弥散$γ$射线意味着来自银河系盘的中微子通量的极限,以及银河系宇宙射线谱中截止刚性的下限。
2021-04-07 astro-ph.HE
Cosmic rays in galactic and extragalactic magnetic fields
我们简要地回顾宇宙射线的来源,它们的组成和光谱,以及它们在银河系和河外磁场,规则和波动的传播。特别注意的是最近的X射线和γ射线观测结果,揭示了银河系宇宙射线的起源和皮埃尔俄歇天文台的超高能宇宙射线的挑战性的结果。概述了高能天体物理学和宇宙线天文学在确定超高能宇宙射线源、粒子加速机制、测量星系际辐射场和揭示不同尺度磁场结构等方面的前景。
2011-05-01 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma-rays from star clusters
我们证明,年轻的星团有一个$γ$射线表面亮度的弥漫银河系发射(DGE)相媲美,并估计,他们的天空覆盖范围内的银河系的方向超过统一。因此,我们认为,它们构成了DGE的一个重要部分。
2020-08-25 astro-ph.HE
An Alternative Explanation of the Varying Boron to Carbon in Galactic Cosmic rays
有人认为,银河系宇宙射线中硼碳丰度比随能量的下降,部分是由于在银河系圆盘的给定区域中通过冲击加速可获得的最大能量与逃逸前穿过的克重之间的相关性。在这种情况下,从银河系逃逸率的能量依赖性可能比以前认为的要小,反质子的光谱变得更容易理解。
2017-08-16 astro-ph.HE
Fermi bubble $γ$-rays as a result of diffusive injection of Galactic cosmic rays
最近,{ \it{Fermi} }太空望远镜发现了两个大的$γ$射线发射区,即所谓的“费米泡”,它们延伸到银河系中心上方和下方的$\sim 50^\circ$。发现气泡的$γ$射线发射遵循强度和光谱形状没有显著空间变化的硬光谱。发射的起源仍然不清楚。建议的解释包括高速银河风从银河系中心注入宇宙射线核,多次冲击的电子加速和气泡内的随机电子加速。在这封信中,有人提出,$γ$ -射线可能是银河宇宙射线质子在银河系传播过程中扩散注入的结果。考虑到气泡是缓慢膨胀的,并且宇宙射线在气泡内的扩散比在平均星系中慢得多,同时由于绝热膨胀和与气泡等离子体的非弹性碰撞而遭受损失,该模型可以解释观察到的强度分布、发射光谱和测量的光度,而不像其他现有模型那样调用任何额外的粒子产生过程。
2013-10-02 astro-ph.HE
Can Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Gamma-Ray Bursts? II: Cosmic Rays Below the Ankle and Galactic GRB
推导了相对论冲击波加速宇宙线所能达到的最大能量。它表明,来自星际介质中长伽玛射线暴的前向冲击足够强大,足以产生$4\times 10^{18}$ eV的银河宇宙射线分量,直到脚踝,正如以前的建议(Levinson和Eichler,1993)。进一步认为,如果银河系外长伽玛暴也对踝部的成分产生影响,那么太阳圈内偶然发生的银河系伽玛暴的贡献将超过太阳圈向外通量的观测极限,除非不透明度和/或光束导致当前的贡献小于时间平均值的$10^{-3}$倍,并指出了这些避免方案的困难。
2011-08-22 astro-ph.HE
Gamma rays from reaccelerated cosmic rays in high velocity clouds colliding with the Galactic disk
向盘运动的高速云将到达银河平面,并将不可避免地与盘碰撞。在这些碰撞中,产生了两个冲击系统,一个通过磁盘传播,另一个在云中发展。在这些相互作用中,云层内部产生的冲击具有每秒数百公里的速度。当这些冲击波是辐射性的时,它们在加速新粒子时可能效率不高,但是它们可以重新加速和压缩背景中的银河宇宙射线。在这项工作中,我们研究的相互作用的银河系宇宙射线在一个冲击的高速云,当冲击是由碰撞盘诱导。这项研究的重点是辐射冲击的情况下。我们的目标是确定在何种条件下这些相互作用导致显着的非热发射,特别是伽马射线。我们模拟宇宙射线的质子和电子的相互作用,再加速和进一步激励的冲击内的云压缩,在非常一般的假设。我们还考虑了宇宙线质子与云的物质碰撞时产生的次级电子-正电子对。我们的结论是,附近的云在局部冲击中重新加速银河系宇宙射线,可以产生高能辐射,可以用现有的和未来的伽马射线探测器探测到。电子和次级对产生的辐射在无线电波段很重要,在某些情况下,它可能与硬X射线有关。对于更高的能量,轻子贡献的光谱能量分布是显着的软伽马射线。
2021-11-01 astro-ph.HE
Very-high-energy gamma rays from cosmic rays escaping from Galactic black hole binaries
该研究通过求解黑洞双星周围宇宙射线扩散,提出统一模型解释五个微类星体的甚高能伽马射线,表明其逃逸宇宙射线谱相同,支持银河系PeV宇宙射线源于此类双星。
2025-07-16 astro-ph.HE
Investigation of the Galactic Magnetic Field with Ultra-High Energy Cosmic Rays
提出了一种修正超高能宇宙射线在银河系磁场中偏转的方法。我们通过模拟质子的预期到达方向,使用法拉第旋转和同步辐射测量得出的字段的参数化执行这些校正。为了评估该方法,我们介绍了一个模拟的天体物理方案和两个观测设计用于测试宇宙线偏转。我们表明,质子可以通过利用银河系的磁场模式。因此,宇宙线在银河场中的偏转可以通过实验来验证。该方法还使得能够搜索宇宙射线与源候选者的方向相关性。
2015-10-25 astro-ph.HE
Nuclear enhancement factor in calculation of Galactic diffuse gamma-rays: A new estimate with DPMJET-3
本文利用蒙特卡罗模拟器DPMJET-3,提出了一种新的核增强因子计算方法,用于从质子-质子相互作用中估算银河系弥散γ射线通量,以考虑宇宙射线和星际物质中的重核。在6-1000 GeV/核子的能量范围内,一个新的值为1.8-2.0,随着发射宇宙射线的动能的增加而略有增加,比以前的估计大了大约20%。
2009-04-27 astro-ph.HE
PeV Gamma Rays from Interactions of Ultra High Energy Cosmic Rays in the Milky Way
本文计算了超高能宇宙射线在银河系中传播时与周围物质和辐射相互作用产生的PeV γ射线本底。如果初级超高能宇宙射线是从银河系的点源产生的,那么这些点源也会发射PeV的伽马射线。我们讨论,在未来的检测galactocentric PeV伽马射线将是一个签名的存在EeV宇宙加速器在银河系。
2011-10-24 astro-ph.HE
Cosmic rays: extragalactic and Galactic
通过对高能粒子流$E>3\cdot 10^{18}eV$的分析,表明河外射线功率密度随能量的分布符合幂律分布${\bar q}(E)\propto E^{-2.7}$,其$2.7$指数与银河宇宙射线在所谓“膝”前的分布$E<3\cdot 10^{15}eV$相同。然而,河外源的平均功率,这是${\cal E}\simeq 10^{43}erg \,s^{-1}$,至少两个订单超过宇宙射线由银河系发射的功率,假设星系的密度估计为$N_g\simeq 1 Mpc^{-3}$。考虑到这种能量可以由活动星系核的相对论喷流提供,其能量为${\cal E}\simeq 10^{45} - 10^{46} erg \, s^{-1}$,我们估计河外宇宙射线源的密度为$N_g\simeq 10^{-2}-10^{-3}\, Mpc^{-3}$。假设银河射线和河外射线具有相同的性质,我们得出结论,银河射线是由银河系中心在过去活动期间发射的相对论喷流产生的。两极喷流的残余物现在以相对论性气体气泡的形式出现在银河平面的上方和下方。在银河系射线的光谱中观察到的断裂(“膝盖”),可以用高能粒子$E>3\cdot 10^{15}eV$从银河系中的快速逃逸来解释,因为宇宙射线的扩散系数依赖于能量$D\propto E^{0.7}$。所获得的粒子密度分布指数与能量的关系,$N(E)\propto E^{-2.7-…
2014-06-25 astro-ph.HE
Propagation of Ultra-high-energy Cosmic Rays in Galactic Magnetic Field
银河系磁场(GMF)不可避免地影响着超高能宇宙射线(UHECR)的传播轨迹。由于这一必然性,研究转基因食品中的传播,以解释最近的UHECR实验结果的重要性已经增加。本文综述了GMF对超高频电磁辐射传播和到达方向的影响,并介绍了近年来抑制超高频电磁辐射源的研究。
2011-04-02 astro-ph.HE
Latest results on Galactic sources as seen in VHE gamma-rays
截至2009年初,银河系源(主要是壳型和plerionic超新星遗迹)的最新结果,在甚高能伽马射线域观察,审查。一个特别注意的是与H.E.S.S实验在其银河系平面调查,现在涵盖了银河系的内部部分。从明确确定的伽马射线源到没有任何明显对应物的伽马射线源和假定的银河漫发射,这一观测窗口完全值得在国际天文学年庆祝,因为它是对银河成像和揭示粒子加速地点的新手段,可能是银河宇宙射线的起源。
2009-05-08 astro-ph.HE
The Galactic magnetic field and its lensing of ultrahigh energy and Galactic cosmic rays
人们早就认识到,磁场在许多天体物理环境中发挥着重要作用,但太阳系以外的磁场的强度和结构充其量只是定性的限制。特别是银河系磁场是至关重要的模拟银河系CRs的运输,计算背景的暗物质和CMB宇宙学研究,并确定来源的UHECRs。这份报告简要概述了我们对银河系磁场(GMF)及其对银河系和高能宇宙射线的透镜效应的理解的最新重大进展。
2015-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Ray Anisotropy as Signature for the Transition from Galactic to Extragalactic Cosmic Rays
通过计算银河系源发射的宇宙射线在地球上的各向异性,我们限制了从银河系到河外宇宙射线跃迁的能量。由于扩散近似在E/Z >~ 10^(16-17)eV时开始失效,我们使用银河系磁场模型并考虑其规则和湍流分量来传播单个宇宙射线(CR)。湍流场是在嵌套网格上生成的,该网格允许空间分辨率下降到秒差距的几分之一。假设银河系的CR源足够频繁,那么对于大部分较轻或中等的主要成分计算出的偶极子振幅超过了俄歇合作组在E ~ 10^18 eV附近测量到的偶极子边界。因此,在踝关节或以上的过渡将需要一个沉重的成分或一个相当极端的银河磁场强度>~ 10 μ G。此外,KASCADE-Grande的数据表明,在10^17 eV和10^18 eV之间的快速上升的质子贡献应该是河外起源的。如果重核在E >~ 10^18 eV处占主导地位,那么跃迁能量可以接近脚踝,如果银河系CR是由足够频繁的瞬变产生的,例如磁星。
2012-07-16 astro-ph.HE
Understanding the spectral hardenings and radial distribution of Galactic cosmic rays and Fermi diffuse gamma-rays with spatially-dependent propagation
最近的直接测量银河宇宙射线光谱的气球/星载探测器显示光谱硬化的所有主要核素在几百个GV的刚性。费米大面积望远镜测量的全天弥漫伽马射线发射也显示了宇宙射线强度和光谱指数的空间变化。这些新的观测挑战了传统的简单加速和/或银河系宇宙射线的传播方案。在这项工作中,我们提出了一个空间依赖的扩散方案来解释所有这些现象。假设扩散系数与源分布反相关,这是带电粒子在湍流磁场中输运的自然预期。空间相关扩散模型也给出了较低水平的宇宙射线的各向异性,这与地下μ子和空气簇射实验的观测结果一致。该模型能较好地再现整个银河系中宇宙射线的光谱变化。
2018-02-26 astro-ph.HE hep-ph
Active Galactic Nuclei and gamma rays
活跃星系核中的超大质量黑洞是强大喷流的起源,这些喷流可以发射出大量的伽马射线。下落物质、黑洞和相对论外流之间的确切相互作用仍然知之甚少,第12届马塞尔·格罗斯曼会议的这一平行会议旨在提供最新一代地面和天基仪器观测结果的最新状况,以及与该领域相关的理论发展。
2010-05-13 astro-ph.HE
On Anisotropy of Ultra-High Energy Cosmic-Rays
简要总结了我们对超高能宇宙射线(UHECR)各向异性的研究,定义了一个统计量来衡量UHECR与大尺度结构(LSS)之间的相关性。我们还在这里评论最近发表的论文Koers和Tinyakov,比较我们的统计改进KS统计。
2009-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Ultrahigh-energy Cosmic-ray Nuclei from Black Hole Jets: Recycling Galactic Cosmic Rays through Shear Acceleration
我们进行蒙特卡罗模拟的相对论剪切加速度致力于一个喷茧系统的活动星系核。在晕中,一定比例的银河系宇宙射线被夹带,足够高的能量粒子可以被注入到再加速过程中,并进一步加速到100 EeV。我们表明,剪切再加速机制导致逃逸宇宙射线,$dL_E/dE\propto E^{-1}-E^0$,不同于传统的$E^{-2}$频谱硬频谱。超高能核的超太阳丰度是由于TeV-PeV能量的注入而实现的。结果表明,我们的模型可以合理地解释最高能谱和质量组成,与各向异性数据没有矛盾。
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Large-scale Galactic diffuse gamma rays observed with the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器正在进行20 MeV至300 GeV的全天勘测,其统计数据和角分辨率前所未有。这提供了大量关于银河系星际介质非热辐射的新信息,并对宇宙射线和银河系结构产生了影响。在中纬度的第一个结果已经显示出与基于宇宙射线直接测量的预测很好的一致性,这表明至少局部(距离太阳约1千秒差距内)的伽马射线发射是了解的。我们将使用LAT数据呈现来自天空区域的第一个光谱,以及选定能量的轮廓。这里的目的是评估与模型的一致性,并评估随着分析的成熟,我们可以期望学到什么。
2009-07-02 astro-ph.HE
First Detection of sub-PeV Diffuse Gamma Rays from the Galactic Disk: Evidence for Ubiquitous Galactic Cosmic Rays beyond PeV Energies
我们报告,第一次,期待已久的检测弥漫伽马射线的能量在100 TeV和1 PeV之间的银河系磁盘。特别是,除了已知的TeV伽马射线源之外,所有398 TeV以上的伽马射线都被观测到,并且与强子发射情景的预期一致,在强子发射情景中,伽马射线起源于通过质子与银河系中的星际介质相互作用产生的$π^0$的衰变。这有力地证明了宇宙射线在我们的银河系中被加速超过PeV能量,并在银河系盘上传播。
2021-05-17 astro-ph.HE
The origin of Galactic cosmic rays: challenges to the standard paradigm
对银河系宇宙射线起源的标准范式进行了批判性的评论。最近对本地和遥远的宇宙射线的测量揭示了意想不到的行为,这对普遍接受的假设提出了挑战。这些最近的调查结果进行了讨论,连同长期存在的开放问题。尽管由于不断改进的观测技术和理论研究而取得了进展,但目前我们对宇宙射线的起源和行为的了解仍然不完整。我们认为,目前还不清楚是否需要对标准范式进行修改,或者更确切地说是对范式本身进行根本性的改变,以便在自洽的情况下解释关于宇宙射线的所有现有数据。
2019-11-06 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Neutrinos
从宇宙加速器观测中微子将是革命性的。高能中微子与高能宇宙射线及其来源密切相关。宇宙射线源很可能产生中微子,来自遥远来源的高能宇宙射线的传播可以产生PeV到ZeV的中微子。本文简要回顾了高能宇宙射线观测的最新进展及其对高能中微子探测的启示。
2011-02-25 astro-ph.HE
Cosmic Rays: What Gamma Rays Can Say
我们将回顾由于宇宙射线的加速和传播而产生的伽马射线辐射的主要通道,讨论银河系和河外宇宙射线的情况以及它们与伽马射线观测的联系。
2014-12-23 astro-ph.HE
Large Scale Anisotropy of Cosmic Rays and Directional Neutrino Signals from Galactic Sources
我们从能谱的形状和到达方向的分布两个观测量来研究银河系中中微子-宇宙线源的联系。我们还研究了相关的伽马射线发射从这些来源。
2014-03-27 astro-ph.HE
Gamma rays from the Galactic Centre region: a review
在过去的几十年里,越来越精确的天文观测银河系中心(GC)地区的无线电,红外线和X射线波长奠定了基础,详细了解高能天体粒子物理学的这个最显着的位置在银河系。最近,在高能量(HE,10 MeV -100 GeV)和非常高能量(VHE,> 100 GeV)伽马射线中对该区域的观测为银河系核作为最暴力和最活跃的区域的新图像提供了重要的见解,在那里粒子加速到非常高的能量-可能高达PeV -并且可以非常详细地研究它们的运输。此外,内星系被认为拥有大量的暗物质(DM),因此是间接寻找湮灭或衰变的暗物质粒子产生的伽马射线的主要目标之一。在这篇文章中,目前的理解从GC发出的伽马射线发射的总结和最近DM搜索在HE和VHE伽马射线的结果进行了审查。
2015-05-22 astro-ph.HE
Search for Galactic Cosmic Ray Sources with H.E.S.S
超新星遗迹(SNRs)是加速银河宇宙射线的主要候选者。宇宙射线与周围物质相互作用的示踪剂是TeV能量的伽马射线,可以用地面切伦科夫望远镜(如H.E.S.S.)观察到。近年来,H.E.S.S.已经检测到了几个SNRs和SNRs与分子云的相互作用。在这里,目前的结果,这些意见和可能的轻子和强子的情况进行了讨论。结果表明,SNRs很可能是银河系宇宙射线的来源。
2012-01-03 astro-ph.HE
Spectrum and composition of galactic cosmic rays accelerated in supernova remnants
考虑到不同类型超新星遗迹演化过程中的磁场放大和Alfvenic漂移,计算了超新星遗迹激波加速的高能质子和核的能谱。得到了宇宙射线在银河系中传播后的总能谱和元素组成。
2009-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Energy dependence of Ti/Fe ratio in the Galactic cosmic rays measured by the ATIC-2 experiment
钛是银河系宇宙射线中罕见的次级核。在ATIC实验中使用硅基体,分离了钛。本文给出了从5 GeV/核子到约500 GeV/核子能量范围内Ti与Fe通量比的能量依赖关系。
2009-05-01 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays from Shock-Accelerated Cosmic Rays
激波加速粒子通量\propto p^-s,其中p是粒子动量,这是从简单的理论考虑得出的,即在非相对论性激波下宇宙射线加速,然后依赖于刚性逃逸到星系晕中。当考虑核生产模型的不确定性时,s ~ 2.8的冲击加速宇宙射线质子通量提供了对高纬度和分子云气体的费米-LAT伽马射线发射谱的充分拟合。Neronov,Semikoz,& Taylor(PRL,108,051105,2012)在拟合高纬度分子云的伽马射线谱时声称宇宙射线质子谱的断裂是使用由动能的幂律描述的宇宙射线质子通量的结果。
2012-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹(SNRs),在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中,宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比,质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器,它不仅能加速质子,而且能加速比例合适的重核,重核的最大能量应该是质子的原子质量(Z)倍。在这项工作中,我们调查的影响,在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明,能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分,而不是纯质子来解释观察,其次,如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量,而不是200 TeV的能量,如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分,如切伦科夫望远镜阵列(CTA)。
2017-06-07 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: A Galactic Origin?
这表明,我们探测到的基本上所有UHECR,包括那些能量最高的,都起源于我们的银河系。结果表明,即使源的密度随银河系半径减小,也可以理解各向异性和组成。俄歇合作最近报道的向内各向异性可以理解为沿着太阳圈外的UHECR当前片漂移,正如Kumar和Eichler(2014)所预测的那样,而那些起源于太阳圈内的UHECR则在高纬度离开银河系。
2016-04-19 astro-ph.HE
The transition from Galactic to extragalactic cosmic rays: the high-energy end of the Galactic spectrum
为理解局域宇宙线能谱,本文回顾0.1 - 10×10¹⁸ eV范围内银-河外宇宙线转变的多种模型,指出银河系成分的高能端信息对该转变研究至关重要,并简述其最佳潜在源预期的能谱高能部分。
2024-11-26 astro-ph.HE
Galactic and Extragalactic Sources of Very High Energy Gamma-rays
极高能量的γ射线是非热宇宙最重要的信使之一。甚高能γ射线天文学的主要目的是寻找高能宇宙射线源。已知有几种天体物理源在极端条件下将宇宙射线加速到非常高的能量。极高能量的γ射线是在这些天体物理场所或其附近,通过宇宙射线在靠近源的周围介质中相互作用而产生的。伽马射线是中性的,沿直线传播,因此给我们提供了关于宇宙射线源及其周围环境的有价值的信息。此外,甚高能γ射线天文学可以探索许多基本物理问题。地基γ射线天文学始于1989年,当时惠普尔望远镜探测到来自银河系脉冲星风星云蟹状星云的TeV γ射线。在过去的二十年里,技术进步促进了最新一代甚高能量探测器和望远镜的发展,这些探测器和望远镜取得了令人兴奋的新成果。到目前为止,已经探测到超过200个非常高能量的γ射线源,包括银河系和银河系外的。这些观测为高能天体物理和天体粒子物理中的许多重要问题提供了更深入的见解。这篇评论文章试图列举在令人兴奋和迅速发展的甚高能γ射线天文学领域中最重要的结果。
2022-01-18 astro-ph.HE
On the Galactic origin of ultra-high energy cosmic rays
本文提出银河系中心超大质量黑洞相对论性喷流加速粒子的机制,解释了 $10^{15}$ eV 以上宇宙射线能谱,并论证了其轻重化学成分均与观测一致。
2024-06-03 astro-ph.HE
Spectral features in galactic cosmic rays
最近的空间实验结果使宇宙射线数据达到了精确的水平。这些新的结果能够挑战宇宙射线在银河系中加速和传播的传统场景。在这些贡献,写的第十七次火山研讨会,我们将给出宇宙线通量的最新结果的概述,并将讨论一些可能的解释。这些测量有一个共同的特点,即存在意想不到的和尚未完全理解的光谱特征。
2018-08-22 astro-ph.HE
Galactic origin of ultrahigh energy cosmic rays
利用雅库茨克、AGASA、俄歇等台阵资料,分析了高能广泛空气簇射(EAS)的到达方向。首次用AGASA和俄歇阵列资料构造了粒子分布的天球等暴露图。利用雅库茨克、AGASA和俄歇阵列的观测数据,在E> 4.1019eV处观测到了宇宙粒子的大尺度各向异性。讨论了宇宙粒子的起源问题。
2009-02-16 astro-ph.HE
Propagation of Galactic cosmic rays: the influence of anisotropic diffusion
本文利用随机微分方程和 Jansson–Farrar 磁场模型模拟宇宙线各向异性扩散,量化垂直扩散对其银河停留时间及穿过物质量的影响。
2025-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Galactic Center Being the Main Source of Galactic Cosmic Rays as Evidenced by Recent Cosmic Ray and Gamma Ray Observations
基于一系列新的观测证据,我们重新审视了银河系中心(GC)是银河系宇宙射线(GCR)的主要来源这一观点。提出了一个统一的模型来同时解释GCR和$γ$射线的新现象。一般认为,在GC过去的活动中,GCR加速。在强辐射场中,由于GC的活动,GCR的对产生过程是宇宙线谱的膝结构的原因。由对产生相互作用产生的一部分$e^+e^-$,可以在诱导的双极喷流中被再加速并被输送到晕中,留下费米$γ$射线泡和WMAP微波霾作为残留信号。最后,扩散在球丘中的CR可以进一步与星际介质相互作用,产生低能量的$e^+e^-$。冷却后,这些正电子可能会湮灭,产生INTEGRAL发现的511 keV谱线发射。
2013-01-23 astro-ph.HE hep-ph
Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays: Physics Challenges for AMS-02
阿尔法磁谱仪(AMS)是2011年5月安装在国际空间站上的新一代高能物理实验,自那时以来一直在运行。AMS利用在空间探测到的前所未有的大量粒子和反粒子,正在对宇宙射线能谱和成分进行精确测量。在本文中,我们讨论了太阳调制银河系宇宙射线,可以与AMS我的专门测量宇宙射线质子,氦,电子和正电子通量的时间依赖性的手段进行调查的物理。
2018-07-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemical Composition of Galactic Cosmic Rays with Space Experiments
宇宙辐射的起源和性质是现代天体物理学中最有趣的问题之一。对宇宙射线的化学成分和能谱的精确测量为这些问题提供了基本的见解。在本文中,我们将回顾现有的实验数据。具体而言,我们将分析空间实验收集的结果,讨论实验的不确定性和挑战,重点是PAMELA实验。
2012-08-07 astro-ph.HE hep-ex
From DAMPE to LHAASO: Rigidity Scales and Composition Changes in Galactic Cosmic Rays
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);State Key Laboratory of Particle Astrophysics & Experimental Physics Division & Computing Center, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室、实验物理部及计算中心)
本文回顾DAMPE和LHAASO的宇宙射线测量,探讨不同粒子能谱在TeV-PeV范围的形状变化,发现刚性相似的谱软化及高能复杂演化,以揭示银河宇宙射线源和传播机制。
2026-09-09 astro-ph.HE
Past Galactic GRBs, and the origin and composition of ultrahigh-energy cosmic rays
皮埃尔·俄歇天文台的最新结果表明,超高能宇宙射线(UHECR)的化学成分与能量有关,在高能量下重元素的比例不断增加。这指出了银河系源的不可忽视的贡献,例如过去的伽马射线暴和银河系中其他罕见但强大的恒星爆炸。银河系磁场中的扩散效应改变了观测到的成分,并使UHECR的通量各向同性,在银河系中心方向上的各向异性高达百分之几,以及由于最近/最近爆发的位置而具有“热点”的一些小尺度各向异性。
2010-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Gamma rays from star clusters and implications for the origin of Galactic cosmic rays
本文通过解析计算星团伽马射线通量并与观测比较,证明若伽马射线源于强子过程,宇宙线在星团内必须穿越超过银河系平均的克拉梅奇,这对星团贡献及银河系输运范式提出挑战。
2025-01-27 astro-ph.HE hep-ph
Direct Measurements of Galactic Cosmic Rays
本文综述了银河系宇宙射线直接测量领域的最新进展。利用在空间进行的大粒子物理实验,对宇宙射线能谱、化学和同位素组成以及稀有的反物质成分进行了高统计测量。最近的结果进行了讨论,我们的宇宙射线的起源,开放的问题,并为未来的直接检测实验的挑战的理解。
2023-02-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmic rays from multiwavelength observations of the Galactic diffuse emission
宇宙射线(CR)在与银河系磁场(B场)、星际气体和辐射场相互作用时产生漫射辐射。这种扩散辐射从无线电、微波、X射线到高能伽马射线。由于普朗克、费米-LAT和甚高能切伦科夫望远镜最近的详细观测,漫射辐射大大增加了天体物理界的兴趣。观测这种发射并与详细的预测进行比较,以获得有关CR属性的信息,例如它们的密度,光谱,分布和在银河系中的传播。不幸的是,解开和表征这种弥漫性发射强烈依赖于知识的不确定性,未解决的来源,气体,辐射场,和B场,比整个银河系的CR。我们在这里报告最近的多波长观测银河系的漫发射,并讨论了漫发射产生的CR及其模型的不确定性,比较观测与预测。即将到来的望远镜的重要性,特别是平方公里阵列望远镜(SKA)和切伦科夫望远镜阵列(CTA),并在兆电子伏能量的未来任务也得到解决。
2016-01-25 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays, Photons and Neutrinos
简要介绍了超高能宇宙射线传播产生γ射线和中微子的主要途径。我们如何观察这些二次辐射是极其重要的标记质量组成和超高能宇宙射线的来源。
2017-07-19 astro-ph.HE