On the Measurement of the Helicity of Intergalactic Magnetic Fields Using Ultra-High-Energy Cosmic Rays
宇宙中第一个磁场的起源是宇宙学中一个长期存在的问题。星系际磁场(IGMFs)可能是一个未开发的窗口,原始宇宙,提供进一步的限制磁。我们证明了使用超高能宇宙射线(UHECR)约束IGMF的螺旋度的可行性,通过模拟宇宙射线在简单的磁场配置中的传播。我们表明,到达分布的UHECR的第一谐波矩可以用来衡量螺旋度的绝对值和它的符号。
2019-03-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic rays from white dwarf pulsars and the Hillas criterion
超高能宇宙射线($E\gtrsim10^{19}$ eV)的来源在天体粒子物理学中仍然是一个悬而未决的问题,在过去的几年里,人们做了一些努力来了解它的起源。在这项工作中,我们认为白矮星类星体(WDP)作为这些超高能粒子的可能来源。如果把软伽玛重复星(SGR)和反常X射线脉冲星(AXP)看作是白矮星,这些源可以在白矮星表面产生很大的电磁势,并有可能将粒子加速到接近光速,能量为$E \sim 10^{20-21}$ eV。结果表明,新的恒星表面磁场尺度和SGR/AXP的大小与最近发现的AR Sorpii和AE Aquarii白矮星一起在Hillas图中得到了很好的描述,被描述为磁星的SGR/AXP远高于Hillas线,并且对于正常的中子星磁星来说,可能会超出Hillas线。
2017-05-08 astro-ph.HE hep-th
GRB 221009A: a potential source of ultra-high-energy cosmic rays
最近,一个非常明亮的伽马射线暴,GRB 221009 A,被覆盖整个电磁波谱的几个设施观测到。探测到能量高达18 TeV的伽马射线,以及一个可能的251 TeV光子。这样的高能事件是不可能发生的,因为它们会被成对产生与河外背景光的相互作用所衰减。然而,这种紧张关系只是表面上的,并不需要任何非传统的解释。在这里,我表明,这些观测结果可以解释为超高能宇宙射线(UHECR)与宇宙辐射场相互作用的结果,在他们的旅程到地球,提供星系际磁场是合理的弱。如果这个假设是正确的,它将建立像GRB 221009A这样的爆发作为UHECR源。
2022-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献,该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 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
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 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
Ultra high-energy cosmic rays from relativistic outflows in accretion induced collapse of white dwarfs
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理研究所);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);The University of Tokyo(东京大学);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学)
研究通过白矮星吸积诱导坍缩产生的相对论性喷流加速重核,提出该过程可作为超高能宇宙射线源,计算其能量生成率密度。
2026-05-14 astro-ph.HE hep-ph
White Paper on GEMS Study of Polarized X-rays from Neutron Stars
我们研究了各种类型的中子星X射线源的预期X射线偏振特性,例如,吸积和旋转驱动的双星、磁星和低质量X射线双星。我们总结了导致这些预期属性的模型计算。我们描述了如何比较这些与他们所观察到的属性,从GEMS数据推断,将探测基本的动力学,电磁,等离子体,和发射过程中的中子星双星,区分这些过程的模型,并约束模型参数。一个令人兴奋的目标是在这种背景下首次观测到真空共振的存在,这是一种在20世纪30年代首次描述的基本量子电动力学现象。
2013-02-08 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
Spectrum and Composition of Ultra-high Energy Cosmic Rays from Semi-relativistic Hypernovae
有人认为,在半相对论性喷出物中具有大量能量的超新星遗迹可以将中等质量或重核加速到超高能量,并在宇宙射线中提供足够的能量来解释观测到的通量。本文计算了这种半相对论性超新星的超高能宇宙射线的能谱和化学成分。由于其化学成分与超新星喷出物的化学成分相同,并且源处的宇宙射线光谱平坦或坚硬,因此在地球上观测到的传播宇宙射线的光谱和成分可以与皮埃尔·俄歇天文台的测量结果相一致。
2011-11-27 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays and Neutrinos
我们讨论了超高能中微子的产生来自超高能宇宙射线的传播,并在自上而下的模型的框架,这些极高能粒子的生产。我们发现的超高能中微子的检测,可以是一个基本的诊断工具,以解决所观察到的超高能宇宙射线的化学成分的差异,并在极端的能量,可以揭示新的物理与最近的宇宙学观测的可能存在的张量模式的波动模式的宇宙微波背景的重要性。
2016-03-18 astro-ph.HE
Observation of Ultra-high Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线的测量是一种独特的方法来研究在远高于当前加速器能力的能量下的物品相互作用。在过去几年中,这一领域取得了重大进展,特别是由于皮埃尔俄歇天文台进行的测量。在过去几年中取得的重要成果在这里描述。并提出了今后宇宙射线研究的计划。
2010-01-11 astro-ph.HE
Acceleration and propagation of ultrahigh energy cosmic rays
尽管在过去的50年里进行了巨大的实验努力和活跃的理论研究,但最高能量宇宙射线的起源仍然是现代天体物理学中最引人注目的谜团之一。在过去的十年中已经知道了令人兴奋的实验结果,最特别的是在预期的位置检测到一个截止的长期寻求Greisen-Zatsepin-Kuzmin抑制以及大规模各向异性的证据。本文总结和讨论了该领域的最新研究成果。
2012-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays: Origin, Composition and Spectrum
超高能宇宙射线的物理学将被回顾,讨论最新的实验结果和理论模型,旨在解释观测的光谱,质量组成和可能的来源。本文还讨论了超高能宇宙射线与天体物理光子背景相互作用产生的中微子和γ射线等次级粒子的发射。
2019-02-25 astro-ph.HE
Measuring chemical composition and particle cross-section of ultra-high energy cosmic rays by a ground radio array
提出了一种利用射电数据测量超高能宇宙射线化学成分和粒子截面的方法。我们涉及的无线电足迹在地面上的广泛的空气簇射最大的深度的几何形状。我们建议使用无线电信号的频谱信息,以改善簇射最大重建的最小数量的天线在地面上。
2013-12-02 astro-ph.HE
Are Gamma-Ray Bursts the Sources of the Ultra-High Energy Cosmic Rays?
提出了一个标准清单,以帮助建立超高能宇宙射线(UHECR)的来源。这些标准适用于长持续时间的伽玛暴,以确定它们是否是UHECR源。证据似乎更倾向于耀变体和射电星系(或其他来源)而不是伽玛暴。
2011-03-24 astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays: A review
我们提出的主要结果的能量超过10 $^{18}$ eV的最高能量的宇宙射线的能量谱和组成的高分辨率蝇眼和南方俄歇天文台获得。目前的结果有些矛盾,并提出了关于这些粒子的起源和性质的有趣问题。
2010-11-08 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: Review of the Current Situation
介绍了宇宙中能量最高的粒子--高能宇宙射线的数据现状。该领域的新结果来自美国犹他州的望远镜阵列实验。因此,我们集中讨论该实验的结果,并将其与最近的另外两个实验,高分辨率蝇眼和南方俄歇天文台的测量结果进行比较
2012-10-02 astro-ph.HE
The evolution of ultra-massive carbon oxygen white dwarfs
超大质量白矮星($\rm M_{WD} \gtrsim 1.05\, M_{\odot}$)被认为是研究Ia型超新星爆炸、合并事件、超渐近巨星分支(SAGB)阶段物理过程的发生以及高磁场存在的有力工具。传统上,超大质量的白矮星被认为拥有氧氖(ONe)核。然而,新的观测和最近的理论研究表明,一些超大质量白矮星的祖先可以避免碳燃烧,从而形成具有碳氧(CO)核心的超大质量白矮星。在这里,我们提出了一套超大质量的白矮星的演化序列与CO核心的金属丰度和质量范围很广。我们考虑到在结晶过程中的潜热和相分离,并通过$^{22}$ Ne沉降释放的能量。现实的化学配置文件所产生的祖进化的充分计算被认为是。我们比较了CO超大质量白矮星模型和ONe模型。我们的结论是,CO超大质量白矮星的演变显着慢于他们的ONe同行主要有三个原因:他们更大的热含量,结晶的影响,和$^{22}$ Ne沉降的影响。我们还根据新的大气模型提供多个光度波段的颜色。这些CO超大质量白矮星模型和ONe超大质量白矮星模型为研究银河系中的超大质量白矮星种群提供了一个合适的理论框架。
2022-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
A 5.3-minute-period pulsing white dwarf in a binary detected from radio to X-rays
本研究发现了首个与AR Sco同类的双星白矮星脉冲星J1912-4410,其脉冲周期为5.30分钟,轨道周期4.03小时,确立了双星白矮星脉冲星的天体类别,为相关形成模型提供了观测支持。
2023-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Black Hole Mergers
最近LIGO合作对引力波源GW 150914的探测激发了一种推测性的来源,即高能宇宙射线的起源可能是黑洞合并中获得的巨大能量的副产品,前提是黑洞具有似乎不可避免的自旋,并且存在残留的磁场和磁盘碎片,这些碎片来自黑洞的形成或其吸积历史。我们认为,考虑到每个事件每单位引力波能量释放所需的适度效率$< 0.01$,合并黑洞可能会提供一个加速宇宙射线以释放能量的环境。
2016-05-26 astro-ph.HE
Measurement of Ultra-High Energy Cosmic Rays: An Experimental Summary and Prospects
超高能宇宙射线的测量在过去的10年里取得了显著的进展。2012年2月13日至16日,来自世界各地的物理学家聚集在欧洲核子研究中心举行的研讨会UHECR-2012上,报告了他们最新的观测结果,讨论了他们发现的意义,并确定了该领域存在的问题和未来的挑战。本文是UHECR研究的实验总结和未来展望研讨会论文集的一部分。
2013-02-24 astro-ph.HE
Observational Consequences of GRBs as Sources of Ultra High Energy Cosmic Rays
伽马射线暴(GRB)一直被认为是超高能宇宙射线(UHECR)的候选者。我们研究的签名CR质子加速伽玛暴一贯考虑到它们的强子和电磁相互作用。我们讨论了我们的研究结果与最近发射的费米伽马射线太空望远镜的高能伽马射线观测的影响。
2009-01-30 astro-ph.HE
Evidence for GeV Cosmic Rays from White Dwarfs in the Local Cosmic Ray Spectra and in the Gamma-ray Emissivity of the Inner Galaxy
最近的观测发现,电子被加速到$\sim$ 10 GeV,并在两颗磁白矮星(WD)中发射同步加速硬X射线,也被称为激变变星(CV)。在WD的新星爆发中,检测到多GeV的伽马射线,推断质子被加速到100 GeV或更高。在最近的光学测量中,发现WD密度在太阳附近比在银盘中高出$\sim$ 2.5倍。由局部CV和新星产生的宇宙射线(CR)在局部泡中将积累$10^6$ - $10^7$ yr。我们尽可能地根据观测数据将日球顶的CR谱建模为银河分量和本地分量的总和。初始银河CR电子和质子谱推导出的γ射线发射率,从硬X射线光谱在CV的本地电子谱,和本地质子谱推断的γ射线谱在新星。这些光谱的形状,然后表示在一个简单的一组多项式函数的CR能量和回归拟合,直到高能量($>$ 100 GeV)CR光谱地球附近和旅行者1号光谱在日球顶再现。然后,我们扩展到核CR谱的建模,并发现一个频谱形状适合所有的本地核CR和核CR谱的明显硬化是由100 - 200 GeV附近的本地核谱的滚降。所有的本地CR光谱填充在一个有限的能带低于100 - 200 GeV和增强伽马射线发射率低于$\sim$ 10 GeV。在银河系内部观察到这样的增强,这表明CV和新星的CR通量在那里要高得多。
2018-02-14 astro-ph.HE
Can we reveal the core-chemical composition of ultra-massive white dwarfs through their magnetic fields?
超大质量白矮星($ 1.05 \rm M_\odot \lesssim M_{WD}$)是特别有趣的天体,使我们能够研究极端的天体物理现象,如Ia型超新星爆炸和合并事件。传统上,超大质量的白矮星被认为拥有氧氖(ONe)核心。然而,最近的理论研究和新的观测表明,一些超大质量的白矮星可能拥有碳氧(CO)核心。虽然有几项研究试图阐明超大质量白矮星的核心组成,但迄今为止,还不可能通过观察到的特性来区分它们。在这里,我们提出了一种新的方法来揭示在超大质量白矮星的核心化学成分,是基于结晶过程中诱导的对流混合所产生的磁场的研究。有一颗白矮星的结晶度比对应的一氧化碳高。因此,在ONe核已经达到结晶条件而CO核还没有达到的特定区域中,对磁性超大质量白矮星的研究可能会为它们的ONe核化学组成提供有价值的支持,因为ONe白矮星会显示出磁场的迹象,而CO不会。我们将我们的方法应用到八颗具有磁场测量的白矮星上,我们认为这些恒星是一颗候选的白矮星。
2022-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for signals of magnetic lensing in ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线大多数是带电粒子,因此它们在从源头到地球的路径上会被磁场偏转。由这些偏转引起的一个有趣的现象是出现一个源的多个图像,即来自同一源的具有相同能量的宇宙射线可以从不同方向到达地球。在这项工作中,我们提出了一种技术来识别二次图像,产生的银河系磁场的经常性组成部分,受益于近焦散线的通量显着放大的事实。
2011-07-04 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays
本文综述了超高能宇宙射线(能量超过10 $^{18}$ eV的粒子)研究的最新结果。本文在简要介绍低能宇宙射线及其探测方法的基础上,介绍了最近的两个实验,即高分辨率蝇眼(HiRes)和南方俄歇天文台的实验。然后,我们集中在这两个实验的结果,宇宙射线的能量谱,这些宇宙射线的化学成分和对他们的来源的搜索。最后,我们简要分析了这些结果中的争议以及开发和建设中的项目,这些项目可以帮助解决这些颗粒的剩余问题。
2011-02-28 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
High-Energy Neutrino Emission from White Dwarf Mergers
两颗白矮星的合并预计会产生一个被碎片盘包围的中心快速旋转的核心,其中磁旋转不稳定性会产生热磁化日冕和磁化外流。通过重联的磁能耗散可能导致膨胀物质中的宇宙射线加速,这将导致高能中微子。我们讨论了利用这些中微子信号探测外流动力学、磁能量耗散率和宇宙线加速效率的可能性。重要的是,伴随而来的高能伽马射线由于大的光学深度而被吸收在这些源中,因此这些中微子源可以被视为隐藏的宇宙射线加速器,这与费米-LAT无法检测到伽马射线是一致的。虽然宇宙射线的产生率是高度不确定的,但如果它达到$\sim10^{45}\,\rm erg\,Mpc^{-3}\,yr^{-1}$,扩散的中微子通量可能会对冰立方的观测做出很大的贡献。我们还评估了观察单个合并事件的前景,这为将来测试此类来源提供了一种手段。
2016-09-15 astro-ph.HE
The Fall and the Rise of X-rays from Dwarf Novae in Outburst: RXTE Observations of VW Hydri and WW Ceti
在矮新星中,白矮星周围的吸积盘是紫外线、可见光和红外线光子的来源,但从来没有热到足以发射X射线。而观测到的X射线则来自于圆盘和白矮星之间的边界层。当盘在静止和爆发状态之间切换时,2-10 keV的X射线通量通常被认为与光学亮度是反相关的。在这里,我们提出了RXTE监测观测两个矮新星,VW Hyi和WW Cet,确认在这两个系统中的光学/X射线反相关。然而,我们没有检测到任何硬X射线通量增加的事件,从爆发上升(两个可能的机会WW Cet)或下降(两个WW Cet和一个VW Hyi),这些属性在SS Cyg中明确确立。将这些数据添加到现有的文献中,确立了一个事实,即SS Cyg的行为是例外,而不是通常假设的原型。我们推测矮新星所表现出的行为的多样性的起源,集中在所发挥的作用的白矮星质量。
2011-07-15 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays: A Short Review
我们将回顾超高能宇宙射线的主要物理方面。我们将特别讨论它们通过天体物理背景的传播,重点是HiRes,望远镜阵列和俄歇的最新实验观测。我们还将审查银河系和河外宇宙射线之间的过渡问题。
2013-01-24 astro-ph.HE hep-ph
Theoretical Challenges in Acceleration and Transport of Ultra High Energy Cosmic Rays: A Review
在过去的几年里,皮埃尔·俄歇天文台和最近的望远镜阵列收集了大量的数据,使超高能宇宙射线的起源问题成为一个真正的实验/观测问题。这些实验在光谱、化学成分和各向异性方面提供的明显矛盾的结果还不能得出任何最终结论。在这里,我将讨论这些数据所带来的一些理论挑战:特别是我将讨论一些有关的问题,从银河系到河外宇宙射线的过渡,以及不同的模型如何面对我们的理解银河系宇宙射线的超新星遗迹范例。我也将讨论旨在描述加速宇宙射线到最高能量的理论在相对论冲击和单极电感器的地位。
2012-08-08 astro-ph.HE
Ultrahigh energy cosmic rays from nearby starburst galaxies
超高能宇宙射线是自然界中观测到的亚原子粒子中能量最高的。寻找它们神秘的起源是目前科学界面临的一个重大挑战。在这里,我们探索这些粒子来自附近的星暴星系的可能性,这一情景与最近望远镜阵列实验观察到的宇宙射线热点相匹配,该热点位于距离星暴星系M82方向不远的57~EeV以上。具体而言,我们研究的随机传播的高能宇宙射线在空间中通过国家的最先进的模拟框架CRPropa~3,考虑到所有相关的粒子相互作用以及偏转的干预磁场。为了确保对这个模型的全面理解,我们考虑了能谱,宇宙成因中微子和伽马射线,以及到达方向的分布。星暴星系的情景很好地再现了望远镜阵列和皮埃尔俄歇天文台的观测结果,使其对于解释最高能量的宇宙射线的起源非常有吸引力。
2018-05-08 astro-ph.HE
Tidal disruption jets as the source of Ultra-High Energy Cosmic Rays
对壮观的、类似耀变体的潮汐破裂事件(TDE)候选者斯威夫特J1644+57和J2058+05的观测表明,将质子加速到10^{20} eV所需的条件似乎在外部喷流中实现,也可能在内部喷流中实现。直接和间接的估计率喷射的TDEs,他们注入的能量,是兼容的超高能宇宙射线(UHECR)的观测通量和丰富的目前贡献的来源。因此,TDE喷流可能是UHECR的主要来源,甚至与纯质子成分相容。
2014-11-03 astro-ph.HE
Origin of very high and ultra high energy cosmic rays
虽然对于宇宙射线的银河系起源和能量高于$E_{k}\sim 3\times 10^{15}$ eV的宇宙射线的银河系外起源有一定程度的共识,但关于中能区宇宙射线起源的争论却很少受到关注,主要是因为定义这样一个区域的内在模糊性。$10^{17}$ eV和$\sim 10^{19}$ eV之间的能量范围很可能是从银河到河外宇宙射线发生跃迁的地方。因此,这些粒子的起源,虽然从物理学的观点来看是最重要的,但也是最难研究的方面之一。在这里,我将举例说明一些关于这些粒子加速位置的想法,以及它们的研究可能有助于回答的问题,包括\underline{ultra}高能宇宙射线的起源。
2014-03-12 astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays from past activity of Andromeda galaxy
结果表明,仙女座星系中与超大质量黑洞的生长和过去活动有关的相对论喷流可能是能量大于$10^{15}$ eV的宇宙射线的主要来源。大部分的宇宙射线能量都与喷流的弓形激波有关,该激波产生多PeV的宇宙射线,成分较轻。具有重成分的最高能量宇宙射线产生于喷流本身。计算了仙女座星系产生的高能粒子传播到地球的光谱,并与观测结果进行了比较。
2022-11-28 astro-ph.HE
Towards a model of population of astrophysical sources of ultra-high-energy cosmic rays
我们建立并讨论了一个玩具模型的人口众多的非相同的河外源的超高能宇宙射线。在该模型中,宇宙射线粒子在星系核中的超大质量黑洞的磁层中被加速,加速的关键参数是黑洞质量。我们使用天体物理数据的红移依赖的黑洞质量函数来描述人口的这些宇宙射线加速器,从弱到强,并面对模型的宇宙射线数据。
2012-07-12 astro-ph.HE
Exploring the superwind mechanism for generating ultrahigh-energy cosmic rays using large-scale modeling of starbursts
皮埃尔·奥杰合作组织提供了一个令人信服的迹象,表明超高能宇宙射线和附近星暴星系的到达方向之间可能存在相关性。在这里,我们展示了如何最新的大尺度模拟的星爆星系是兼容的宇宙射线产生的各向异性信号被加速在终端冲击的超级风。
2020-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The ultra-high energy cosmic rays image of Virgo A
利用最近的大尺度银河系磁场模型,研究了距银河系50 Mpc以内的10个最亮射电源的超高能宇宙射线到达方向。详细的研究,其中也小规模的湍流磁场分量的实施,提出了放射性镓室女座A。这个射电银河系位于远离银河平面,这导致一个独特的图像,这个UHECR源候选人,如果通量是由中间质量的核的混合物。我们提出了一种方法,适用于确定宇宙射线从这个接近的射电星系到达。
2015-09-30 astro-ph.HE
Significance of Ultra High Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线的研究是一个非常重要的科学问题。它可能会对我们对宇宙的理解产生巨大影响。已经观察到非常高能量的粒子撞击地球,其起源可能在我们的银河系之外。事实上,最近已经观察到能量超过10^(20)电子伏特的粒子,它们每一个世纪才撞击地球一次。这些高能粒子的来源仍然是一个深刻而迷人的谜团尚未解决。最近,皮埃尔·俄歇天文台建造了一个30倍于巴黎市大小的巨大探测器来研究这些高能粒子。这些探测器利用切伦科夫辐射的特性来识别粒子。首先,本文将简要说明研究超高能宇宙射线背后的科学动机。其次,本文将试图解释使用水切伦科夫探测器的原因。第三,在有限的范围内,本文将试图给出一个概述的确切过程中,使用表面和水切伦科夫探测器探测到的高能宇宙射线。
2011-02-03 astro-ph.HE
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
Ultra High Energy Cosmic Rays from the Local Void
Vanderbilt University(范德堡大学)
研究通过本地虚空方向的超高能宇宙射线推测其可能为轻量磁单极子,并提出通过全天空观测确定其在10^20 eV以上的比例。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph hep-th
PeV Neutrinos from Ultra-High-Energy Cosmic Rays
我们研究了IceCube最近探测到的TeV-PeV中微子事件可能起源于河外超高能宇宙线与宇宙微波背景或紫外/光学/红外背景的相互作用。这是通过模拟宇宙射线从其源到观测者的传播来实现的,包括次级中微子和伽马射线的产生和传播。为此,我们使用公开可用的模拟包CRPropa 2.0。我们发现,在这里考虑的所有情况下,模拟的中微子通量水平仍然低于IceCube事件所指示的通量水平至少一个数量级,从而表明它是很难解释的宇宙成因中微子通量方面的IceCube事件。
2014-07-24 astro-ph.HE
Search for microwave emission from ultrahigh energy cosmic rays
利用大气簇射实验的微波探测,对高能宇宙射线引起的大气簇射的微波辐射进行了探索。没有发现任何事件,排除了广泛的功率通量和推定排放的一致性,包括最近的实验室测量所建议的。
2012-10-01 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays and the Highest Energies Universe
我们将讨论超高能宇宙射线物理学的主要相关方面。在简要回顾了实验证据之后,我们将回顾旨在描述这些极高能粒子的来源的理论模型,为最高能量的宇宙打开一扇窗户。我们将讨论二次粒子的产生和超高能宇宙射线可能提供的新物理学的测试。
2019-05-20 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
Bounds on the density of sources of ultra-high energy cosmic rays from the Pierre Auger Observatory
我们得到的超高能宇宙射线的源的密度下限从皮埃尔俄歇天文台检测到的最高能量的事件的到达方向缺乏显着的集群。均匀分布的等本征强度的源的密度被认为是大于$\sim (0.06 - 5) \times 10^{-4}$ Mpc $^{-3}$在95% CL,这取决于磁偏转的大小。类似的界限,在范围$(0.2 - 7) \times 10^{-4}$ Mpc $^{-3}$,获得源以下的本地物质分布。
2013-05-07 astro-ph.HE
The Mass of Cosmic Rays of Ultra High Energy
本文通过分析得出最高能量宇宙射线的质量组成并非由质子主导,并结合现代强相互作用模型重新评估能量谱以提高测量一致性。
2025-12-09 astro-ph.HE
Ultrahigh energy cosmic rays and neutrino flux models
本文综述超高能中微子搜索及其与宇宙线的关联,梳理产生机制、潜在源、模型无关通量基准及模型依赖预测方法。
2025-02-17 astro-ph.HE hep-ph
Fornax A, Centaurus A and other radio galaxies as sources of ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线(UHECR)的起源仍然是未知的。最近有人提出,UHECR各向异性可以归因于星暴星系或活动星系核。我们认为后者更有可能,巨瓣射电星系,如半人马座A和天炉座A可以解释这些数据。
2018-05-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei with Starbursts: Sources for Ultra High Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线事件目前显示出一个光谱,我们在这里解释为银河系宇宙射线由于在射电星系Cen A的星暴推出的能量由相对论性喷流的冲击。膝关节特征和银河系宇宙射线中能量立即更高的粒子然后变成大部分超高能宇宙射线。这意味着所有的超高能宇宙射线都是重原子核。如果观测到的大多数超高能事件来自射电星系Cen A,并被星系际磁场散射到大部分天空,那么这幅图是可行的。
2009-04-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays -- an Overview
本文综述了关于超高能宇宙射线的主要实验证据及其在这些极高能粒子物理学中的意义,并与暗物质和宇宙学有关。我们讨论了旨在解释观测结果的理论模型的基础,突出了这个迷人的研究领域中最相关的开放问题。
2022-12-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
The Merger Fraction of Ultramassive White Dwarfs
通过跟踪光谱学和高节奏测光,我们在蒙特利尔白矮星数据库100 pc样本中的25颗最大质量的白矮星中寻找并合产物。我们发现,在这个种群中,磁性白矮星的比例异常高,达到40%。此外,我们确定了四个异常值的横向速度和检测快速旋转的五个对象。结果表明,$M\approx1.3~M_{\odot}$超大质量白矮星的$56^{+9}_{-10}$是通过合并形成的.该分数显著高于使用$α$ -处方(具有$αλ= 2$)的默认二元总体合成计算的预期,并且为有效轨道收缩提供了进一步支持,例如具有低的公共包络效率值。
2022-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR