AMEGO-X: MeV gamma-ray Astronomy in the Multimessenger Era
最近对伽马射线源的引力波信号和中微子的探测开启了多信使天文学的时代，同时突出了伽马射线观测对这一新兴领域的重要性。AMEGO-X，全天空中能伽马射线观测仪，是一种MeV伽马射线仪器，将以前所未有的灵敏度在数百keV到1 GeV的能量范围内测量天空。AMEGO-X将通过康普顿相互作用和对产生过程探测伽马射线光子，弥合硬X射线和高能伽马射线之间的“灵敏度差距”。AMEGO-X将对多信使科学和时域伽马射线天文学作出重要贡献，例如研究可能是天体物理中微子来源的高红移耀变体和伽马射线暴。我将介绍仪器和科学计划的概述。
2021-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-Ray Astronomy with ARGO-YBJ
羊八井宇宙线空间站是位于西藏羊八井宇宙线实验室的一个全覆盖的空气簇射阵。中国，海拔4300米，606 g/cm^2），占空比$\geq$为85%，能量阈值为几百GeV。本文综述了γ射线天文学的最新研究成果。
2011-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Status of Ground-based and Galactic Gamma-ray Astronomy
本会议记录是对第37届国际宇宙射线大会（ICRC 2021）上伽马射线间接特别报告员演讲的总结。与以往的ICRC不同，今年的ICRC以完全虚拟的形式举行，围绕特定的科学主题组织专门的讨论会。其中许多主题跨越伽马射线间接（GAI）和伽马射线直接（GAD）两个类别，分别由地面和空间设施观测伽马射线。为了以连贯的方式按主题涵盖该组织，GAI特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在银河伽马射线天文学上，而GAD特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在河外伽马射线天文学上。近年来，该领域在理论和观测方面都取得了巨大的进展，特别是在识别PeVatrons（宇宙射线到PeV能量的加速器），粒子从加速器逃逸的研究，以及伽马射线瞬变的检测，特别是伽马射线暴。
2021-09-28 astro-ph.HE
Constraints on axion-like particles from gamma-ray astronomy with H.E.S.S
赝标量粒子，如轴子类粒子一般耦合到两个光子，从而产生在外部磁场中与光子振荡的可能性。如果与光子的耦合足够强，这些振荡可能会在天体物理源的电磁波谱中产生可测量的印记。一个可能的特征是在光谱的有限能量范围内存在不规则性。在这项研究中，异常的不规则性是在银河系外TeV的明亮的发射体PKS 2155-304的光谱中寻找的，由H.E.S.S.来限制光自旋为0的粒子与光子的耦合。
2013-05-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Introduction to high-energy gamma-ray astronomy
目前的问题是第一个两卷的审查专门超过100兆电子伏的伽马射线天文学，见证了相当大的进展，在过去的20年。在这一领域的研究动机进行了解释，这两个主题的后续文章进行了介绍，并简要介绍了该领域的历史。
2016-04-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of ground-based gamma-ray astronomy
本文是特别报告员在荷兰海牙红十字国际委员会第34届会议上的演讲实录。它试图审查会议上提出的与地面伽马射线天文学这一活跃领域有关的成果和发展。总的来说，它旨在概述红十字国际委员会第34届会议上关于这一主题的19场伽马射线会议、84场演讲和176张海报。新的技术进步和项目将被描述，重点是宇宙射线相关的宇宙研究。
2015-10-05 astro-ph.HE
Probing Cosmic Strings via Black Hole Quasinormal Modes in Gravitational Wave Astronomy
通过分析黑洞quasinormal模式谱，提出利用引力波探测宇宙弦的新方法，确定扰动强度下限并提供反向估计弦能量或电荷的途径。
2025-12-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
TeV Gamma-ray Astronomy: A Summary
在过去的十年里，TeV伽马射线天文学领域产生了许多令人兴奋的结果。源目录和可以解决的天体物理问题的范围都在继续扩大。本文介绍了该领域的专题审查，重点是成像大气切伦科夫望远镜阵列的观测结果。研究结果包括恒星及其星云、超新星遗迹、伽马射线双星系统、恒星形成区、星暴和活动星系。
2012-04-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray Astronomy: Implications for Fundamental Physics
伽玛射线天文学研究宇宙加速器通过其电磁辐射的能量范围在~100 MeV和~100 TeV之间。目前在这一能带中最灵敏的观测是由费米卫星上的大面积望远镜从太空进行的，而从地球上进行的是切伦科夫成像望远镜MAGIC，H.E.S.S.。和真理。这些仪器彻底改变了伽马射线天文学领域，发现了不同的伽马射线发射体，并详细研究了产生这种高能辐射的非热天体物理过程。这些天文台的科学目标也包括基础物理学问题。利用伽马射线仪器，我们研究银河系宇宙射线的起源，检验这一假设，或者它们是否主要产生于超新星爆炸。此外，我们获得的宇宙电子-正电子光谱之间的20 GeV和5 TeV的最灵敏的测量。通过观测宇宙学距离上的伽马射线辐射，我们了解了河外背景光的强度和演化，并进行了洛伦兹不变性的检验。此外，我们还可以通过在密度过高的地点寻找由湮灭或衰变产生的伽马射线信号来寻找暗物质。在本文中，我们回顾了最新的结果与当前一代的伽马射线仪器在这些领域的研究。
2011-11-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Ground-based Gamma Ray Astronomy
本文是作者于2013年在巴西里约热内卢举行的第33届国际宇宙线会议上所作的特别报告员演讲的总结。它试图从$\sim300$提交给会议伽马射线会议的文件中总结地面伽马射线观测和仪器方面的结果和发展。卫星观测和理论发展情况由一名同伴特别报告员负责。任何这种性质的审查都是主观和不完整的。尽管如此，这篇文章应该为那些寻求概述这个令人兴奋和快速发展的领域的人提供一个有用的现状报告。
2014-07-03 astro-ph.HE
Analysis methods to search for transient events in ground-based Very High Energy gamma-ray astronomy
天体物理源中的瞬变和变量现象对于理解潜在的伽马射线发射过程特别重要。在甚高能量伽马射线领域，瞬态和可变源与带电粒子加速过程有关，例如可以帮助理解宇宙射线的起源。用于$\sim 100$ GeV以上伽马射线天文学的大气切伦科夫成像技术非常适合探测这类事件。然而，标准分析方法对于这样的目标不是最佳的，并且在本出版物中专门开发了更灵敏的方法。因此，灵敏度的提高可能有助于探测短暂而微弱的瞬变源，如伽马射线暴。
2020-01-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
TeV Gamma Ray Astronomy
地基伽马射线天文学领域近年来发展迅速。随着越来越多的TeV能量源被检测到，该领域已经成熟并成为现代天文学的一个可行分支。位于电磁彩虹的最上端，TeV光子的数量总是非常少，但携带着关于极端天文环境中粒子加速和辐射过程的基本信息。与更长波长的观测一起，TeV伽马射线观测极大地改善了我们对宇宙的看法。本文简要介绍了该领域的最新进展。最后，我们将对该领域的未来提出个人观点，特别是中国在推进这一年轻但令人兴奋的领域方面可以发挥的重要作用。
2009-07-23 astro-ph.HE
Galactic Science -- Rapporteur Talk of the 8th Heidelberg International Symposium on High Energy Gamma Ray Astronomy
本文总结了2024年米兰Gamma-2024国际会议上关于银河高能伽马射线天体物理的最新观测与理论进展。
2025-06-05 astro-ph.HE
The future of gamma-ray astronomy
伽马射线天文学领域在过去十年中取得了令人印象深刻的进展。由于新一代成像空气切伦科夫望远镜（H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS），由于费米-LAT卫星的发射，今天已知的数千个伽马射线源，揭示了宇宙中粒子加速过程的意想不到的普遍性。主要的科学挑战仍然摆在面前，例如暗物质的性质的识别，宇宙射线的来源的发现和理解，或在各种物体中工作的粒子加速过程的理解。本文介绍了未来几十年将应对这些挑战的一些工具和任务概念。
2016-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ground-based gamma-ray astronomy: history and development of techniques
甚高能伽马射线是高能天体物理学的主要支柱之一。伽马射线是在宇宙中极端的相对论条件下产生的。VHE伽马射线可以在地面上间接探测到。这些高能光子的检测提出了几个技术挑战。首先，尽管伽马射线具有很强的穿透性，但地球的大气层对它们来说是不透明的。其次，这些伽马射线是在宇宙射线的强烈背景下探测到的。当VHE伽马射线到达大气层顶部时，它会产生带电的次级粒子。这些带电粒子在光学波段产生切伦科夫闪光。尽管探测这些切伦科夫闪光的第一次尝试是在大约70年前，但人们花了几十年的不懈努力来简化这项技术。地基VHE γ射线天文学已成为传统高能天文学研究相对论宇宙的重要分支之一。在这篇文章中，我们回顾并提出了一个历史的观点，然后讨论了目前的状况，最后是什么摆在面前。
2022-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ground-based Gamma-Ray Astronomy: an Introduction
在过去的二十年里，伽马射线天文学已经成为研究宇宙射线物理的有力工具。事实上，光子不受银河系或河外磁场的影响，因此它们的方向带来了产生地点的信息，并且比中微子更容易探测。因此，对$γ$的搜寻主要是在宇宙射线源搜寻的框架内进行的，并对加速场的现象进行调查。本说明不是对地基伽马射线天文学进行回顾的地方。我们将介绍用于在CR的压倒性背景下从地面探测光子的实验技术，并简要描述目前正在进行的数据采集或安装中的实验。
2019-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Machine Learning in Gamma Astronomy
Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫大学）
本文综述了用于分析成像大气切伦科夫望远镜数据的深度学习方法，并提供了原始论文参考文献。
2025-01-31 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.LG
The status of gamma-ray astronomy
伽马射线研究是我们寻找宇宙射线起源的一个重要工具。像费米-LAT，H.E.S.S. MAGIC和VERITAS彻底改变了我们对高能宇宙的理解。本文介绍了伽马射线天体物理学的非常丰富的领域，其中包含了大量的数据，银河系和河外粒子加速器的状态。这是特别报告员在中国北京举行的第32届红十字国际委员会会议上所作的一次报告，报告中提出了一些新的成果，重点是与宇宙射线有关的宇宙研究。
2012-04-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Antimatter in the Universe : Constraints from Gamma-Ray Astronomy
我们回顾伽马射线观测约束反物质-重子和轻子-在宇宙中。反物质可以通过普通物质进行探测，由此产生的湮灭伽马射线为它的存在提供了间接证据。虽然人们普遍认为在大爆炸中产生了等量的物质和反物质，但伽马射线迄今未能在宇宙中探测到大量的重子反物质。相反，在我们银河系的中心区域，正电子通过湮灭而被大量观测到，尽管大量的天体物理来源是合理的，但它们的起源仍然是未知的。由于这两个反物质问题-银河系正电子的来源和宇宙中的重子不对称性-可以通过低能伽马射线通道进行研究，因此概述了专用空间望远镜的任务概念。
2014-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Ground-based detectors in very-high-energy gamma-ray astronomy
自1912年Victor Hess发现宇宙射线以来，经过了70多年的时间和无数的技术发展，才于1989年对第一个甚高能伽马射线源进行了明确的探测。自这一发现以来，极高能伽马射线天文学领域经历了一场真正的革命：第二代，然后是第三代仪器被建造出来，从地面观察大气级联，要么通过它们组成的大气切伦科夫光，要么通过直接探测它们携带的带电粒子。目前的阵列比开创性的实验灵敏100倍，已经探测到大量各种类型的天体物理源，从而打开了非热宇宙的新窗口。新的，更敏感的仪器目前正在建造中;这些将使我们能够进一步探索这个迷人的领域。在这篇文章中，我们描述了探测技术，该领域的历史和前景的地基甚高能伽玛射线天文学的未来。
2015-11-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray Astronomy with Muons: Sensitivity of IceCube to PeVatrons in the Southern Sky
北半球TeV伽马射线观测站，如Milagro和Tibet AS $γ$，通过发现以前未被识别的源，可能是PeVatron产生的宇宙射线谱中高达“膝盖”的宇宙射线，证明了全天空仪器的重要性。我们评估冰立方的潜力，以确定类似的源在南部天空中的详细分析方法，以确定通量的μ子从TeV的伽马射线阵雨。我们将这种方法应用于已知的伽马射线源，如超新星遗迹。我们发现，与米拉格罗类似，对于通量强于几个10^{-11}粒子TeV^{-1} cm^{-2} s^{-1}的点状PeVatron，在10年内就有可能探测到。
2009-09-21 astro-ph.HE
Gamma-Hadron Separation in Very-High-Energy gamma-ray astronomy using a multivariate analysis method
近年来，成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）发现了天空中丰富多样的甚高能量（VHE，> 100 GeV）伽马射线辐射源。这些仪器对大气中伽马射线诱导粒子级联发射的切伦科夫光进行成像。通过考虑簇射图像的形状，可以有效地减少来自更多宇宙射线级联的背景，并且减少这种背景的能力是决定IACT灵敏度的关键方面之一。在这项工作中，我们应用树分类方法的数据从高能立体系统（H.E.S.S.）。我们展示了该方法的稳定性及其与H.E.S.S.相比产生改进的背景减少的能力。标准分析。
2009-04-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Reevaluation of the Prospect of Observing Neutrinos from Galactic Sources in the Light of Recent Results in Gamma Ray and Neutrino Astronomy
根据最近冰立方的证据，外星中微子通量，我们重新审视观测银河系宇宙射线源的前景。特别是，我们更新的中微子通量的预测，预计在天鹅座附近的恒星形成区域的来源，考虑到最近的TeV伽马射线测量其光谱。我们考虑了三个Milagro来源：MGRO J2019+37、MGRO J1908+06和MGRO J2031+41，并计算了可达到的置信水平限值和统计学显著性，作为暴露时间的函数。我们还评估了在地中海的一个更大规模的探测器的前景，以观察和阐明宇宙中微子通量的起源冰立方测量。
2014-06-19 astro-ph.HE hep-ph
Eventdisplay: An Analysis and Reconstruction Package for Ground-based Gamma-ray Astronomy
Eventdisplay是一个软件包，用于分析和重建VERITAS和CTA等地面伽马射线观测站的数据和蒙特卡罗事件。它最初是作为VERITAS原型望远镜数据的显示工具开发的，但后来发展成为一个完整的分析包，其中包含校准、FADC迹线积分、图像和立体参数分析、响应函数计算和高级分析步骤的例程。Eventdisplay利用图像参数分析结合基于多变量算法的伽马强子分离方法。重建方法的概述和一些选定的结果在这方面的贡献。
2017-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Future developments in ground-based gamma-ray astronomy
本文综述了地基伽马射线天文学的未来实验预期，涵盖切伦科夫光与地面粒子探测技术，并展望了由高灵敏度探测器推动的新实验提案。
2023-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Very high energy gamma-ray astronomy with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个位于墨西哥的空气簇射阵列。它对我们在地球上探测到的能量最高的光子很敏感，达到几十TeV的能量。该观测站是一年多前完成的，我们在这篇文章中介绍了有关其性能的第一个结果。我们还显示了第一年的调查结果，第一个耀斑事件检测到的天文台，其灵敏度扩展源和计划的升级，目前正在进行。
2016-12-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Double Layered Water Cherenkov Detector Array for Gamma-Ray Astronomy
地面粒子探测现在是TeV伽马射线天文学的一种行之有效的方法。在充满水的检测单元中产生的切伦科夫光的检测是一种经过验证且具有成本效益的方法。在这里，我们讨论的优化单位对未来的南方宽视场伽玛射线天文台（SWGO）。在这种情况下，我们研究了一种新型的配置，其中每个水切伦科夫探测器（WCD）的阵列中的单元包括两个黑色或反射壁室和一个单一的光电倍增管（PMT）在每个室。我们发现，这是一个具有成本效益的方法，提高了WCD阵列的性能相对于目前的方法。一个浅的下室与PMT朝下，使μ子标签和强子诱导的空气阵雨，这是在伽马射线天文学的主要来源的识别。我们调查如何伽马/强子分离功率和可实现的角分辨率取决于在这种配置中的探测器单元的几何形状和壁反射率。我们发现，优秀的角分辨率，背景抑制能力和低能量响应是可以实现的，在这种双层配置，在两个腔室的反射表面的帮助下。
2023-01-23 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.ins-det
Testing Gamma/Hadron Separation for Ultra-High-Energy Cherenkov Astronomy
针对规划中的甚高能切伦科夫望远镜阵列Dark100的宇宙射线背景排除需求，首次基于模拟数据开展伽马/强子分离研究，分析了CORSIKA强子背景模型的影响。
2025-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
From gamma-ray bursts to fast radio bursts
伽马射线暴天文学领域在走向成熟之前，可以说经历了30年的成长阵痛。对于快速射电暴天文学的青少年领域，可以吸取哪些发展经验教训？
2018-11-01 astro-ph.HE
Anisotropic Cosmic Ray Diffusion and its Implications for Gamma-Ray Astronomy
TeV-PeV宇宙线（CR）在其源周围扩散的分析通常假设由于规则的银河磁场而引起的各向同性扩散或各向异性扩散。我们发现，没有一个是足够的距离小于最大尺度Lmax ~ 100 pc的波动在湍流星际磁场。其结果是，我们预测各向异性的伽马射线辐射CR质子和电子源周围，即使是均匀密度的目标气体。扩展排放区域的中心可能与其来源有不可忽略的偏移，导致错误识别的风险。来自CR灯丝的伽马射线比来自周围区域的伽马射线具有更陡的能谱。指出伽玛射线望远镜可以作为探测和推断星际磁场参数的新途径。
2013-07-26 astro-ph.HE
CubeSats for Gamma-Ray Astronomy
本文综述了立方星在高能天文学中的应用，探讨其低成本、快速接入太空的优势，以及紧凑型探测器技术如何支持伽马射线瞬变源探测、偏振测量等科学任务，并回顾了现有、在研及拟议的相关项目。
2022-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Development of an advanced Compton telescope for MeV-range gamma-ray astronomy
先进的康普顿望远镜似乎是MeV级下一代伽马射线空间观测站的最佳仪器概念。目前正在开发先进康普顿望远镜的第一个原型，以满足纳米卫星任务的限制，其科学目标是测量伽马射线暴的瞬时发射偏振。我们的仪器开发这个项目的重点是位置敏感量热计模块，由单片无机CeBr $_3$闪烁体读取的像素化光电探测器。通过深度学习算法获得3D位置重建，该算法已被优化到每个空间方向的不确定性为2 mm。
2020-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Standardisation of Data Formats in Gamma-ray Astronomy
未来的切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代成像大气切伦科夫望远镜（IACT），作为一个开放的天文台的操作需要数据产品和分析工具，可供科学界访问和使用。这一要求促使伽马射线天文学家开发开源科学工具和标准化数据格式。本专题介绍的目的是从一个角度介绍目前为确定高级伽马射线天文数据的原型格式所作的努力。该倡议由IACT社区于2016年发起，在2018年和2019年获得了充分的认可，这要归功于当前一代IACT以这种格式发布的第一批公共数据，随后发表了一系列论文，使用它来测试开源伽马射线分析工具的能力或展示可重现的多仪器分析的例子。
2021-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray astronomy from the ground -- future perspectives
本文探讨了地面伽马射线天文学未来的发展方向，分析了现有和新项目的技术进展及科学意义。
2025-12-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revised production cross-section of gamma-rays in p-p collisions with LHC data for the study of TeV gamma-ray astronomy
本文根据LHC上的p-p碰撞数据，给出了γ射线产生的截面，主要对以前的半经验公式进行了修正：（1）p-p碰撞中的非弹性截面$σ_{pp}(E_0)$，（2）前向区的包容γ射线谱$σ_{pp \rightarrow γ}(E_0, E_γ)$。我们发现，以前的截面给出了一个显着软的光谱比发现在大型强子对撞机的数据。本文主要研究了LHC正演（LHCf）实验，给出了迄今未见报道的质心系（CMS）中赝快度$η^*$ > 8.8的正演区γ能谱。我们还给出了用ALICE和TOTEM实验得到的-3 < $η^*$ < 3的带电强子的赝快度分布。我们发现，修订后的截面再现相当不错的加速器数据在较宽的能量范围内从GeV到30 PeV的抛射体质子，对应于约100 MeV到3 PeV的二次γ射线。在前区产生的γ射线的产生截面对于γ射线天文学的研究是必不可少的，而在CMS中心区产生的γ射线的产生并不重要，在后区产生的γ射线的产生更不重要。本文还讨论了γ射线的平均横动量$\bar{p}_{t}$和转移到γ射线的平均无弹性$\bar{k}_γ^*$，得到前者在$\bar{p}_{t}$ = 100 - 220 MeV/c（$E_0$ = 1 GeV - 26 PeV）时增加很慢，后者几乎与$E_0$无关，有$\bar{k}_γ^* \approx 1/6$，但不能排除$\bar{k}_γ^*$有小幅增加的可能…
2012-05-11 astro-ph.HE hep-ph
Background rejection method for tens of TeV gamma-ray astronomy applicable to wide angle timing arrays
一个“膝状”近似的切伦科夫光横向分布函数，这是我们以前开发的，现在被用于高能量（数十和数百TeV）伽马射线天文学的背景抑制方法的实际任务。在这项工作中，我们实现这种技术的HiSCORE广角定时阵列组成的切伦科夫光探测器的间距为100米，覆盖0.2公里$^2$目前和5公里$^2$在未来。然而，它可以应用于其他类似的阵列。我们还表明，应用多变量的方法（其中3个参数的膝盖近似），使我们能够达到高水平的背景拒绝，但它强烈依赖于命中检测器的数量。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Adaptive Kernel Density Estimation for Improved Sky Map Computation in Gamma-Ray Astronomy
本研究针对伽马射线天文学的天图计算问题，提出基于核尺寸与方向不确定度关联的自适应KDE方法，经模拟和数据验证可提升图像质量，优于需剔除低质量事件的经典方法。
2024-01-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray astronomy in the summer of 2009
本文介绍了2009年初夏$γ$射线天体物理学领域的概况，在波兰华沙举行的国际宇宙射线会议（ICRC）上，约有200场演讲讨论了这一问题。这是一个特别报告员的书面总结，一个小时的谈话，因此它是一个非典型的审查，一个静止的图片在一个伟大的进步时刻，在一个观测驱动的领域，由地面阵列的全面运作和费米和敏捷的发射和操作。
2009-09-28 astro-ph.HE
Gamma-Ray Astronomy from the Ground
从地面观测宇宙伽马射线是基于探测伽马射线引发的空气簇射。在大约$10^{11}$ eV和$10^{13}$ eV之间的能量处，成像空气切伦科夫技术是观察能量通量低至$\approx 10^{-13}$ erg\，cm $^{-2}\,$ s $^{-1}$的伽马射线源的特别成功的方法。在该能带中的伽马射线的观测探测天体物理等离子体条件下的粒子加速，并且对超出粒子物理学的标准模型的高能现象敏感（例如，自湮灭或衰减的暗物质、违反洛伦兹不变性、光子与光伪标量的混合）。该领域的当前地位及其主要工具通过呈现选定的亮点进行简要总结。目前正在开发新一代地面伽马射线仪器。将讨论这些未来设施的前景和机会。
2016-02-26 astro-ph.HE
Open high-level data formats and software for gamma-ray astronomy
在伽马射线天文学中，传统上使用各种数据格式和专有软件，通常是为一个特定的任务或实验开发的。特别是对于地基成像大气切伦科夫望远镜（IACT），数据和软件大多是操作望远镜的合作伙伴的私有。然而，科学界普遍倾向于使用开放数据和软件。此外，下一代IACT仪器切伦科夫望远镜阵列（CTA）将作为开放式天文台运行。我们在https://github.com/open-gamma-ray-astro上创建了一个Github组织，在那里我们正在开发高级数据格式规范。在https://lists.nasa.gov/mailman/listinfo/open-gamma-ray-astro上建立了一个公共邮件列表，并于2016年4月在Meudon（法国）举行了关于IACT高级别数据模型和格式的第一次面对面会议。这一开放式多任务努力将有助于加速伽马射线天文学开放数据格式和开放源码软件的开发，从而在开发分析代码方面产生协同作用，并最终获得更好的科学成果（可复制、多任务）。本文首次介绍了这一工作，解释了动机和背景，我们使用的可用资源和过程，以及数据格式规范的状态和计划的后续步骤。我们希望它能够激发伽马射线天文学界的反馈和未来的贡献。
2016-10-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Significance in Gamma Ray Astronomy with Systematic Errors
研究了系统误差对用Li和Ma方法计算$γ$射线信号统计显著性的影响。本文导出了一个简单的判据，用以判断在存在系统误差的情况下，Li和Ma方法是否适用。讨论了一种替代方法的情况下，系统误差太大的应用程序的原始李和马的方法。当系统误差可以忽略时，这种替代方法简化为Li和Ma方法。最后，它表明，系统误差的考虑将是重要的，在许多分析的数据从计划切伦科夫望远镜阵列。
2015-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Significance for signal changes in gamma-ray astronomy
我们描述了一个简单的修改经常调用的方法，用于确定在计数过程中观察到的伽马射线信号的统计意义。提出了一个简单的标准，以决定是否一组测量的光子数登记在源和背景区域是一致的假设一个恒定的源活动。该方法特别适合于对观测到的γ射线信号的稳定性进行即时评估。它独立于曝光估计，从而减少了系统不准确性的影响，并适当地解释了探测到的光子数量的波动。几个例子证明了该方法的实用性。我们讨论了目前的伽玛射线望远镜（如1ES 0229+200，1ES 1959+650和PG 1553+113）在非常高的能量下探测到的伽玛射线发射体的强度变化。一些测量值被量化为具有较大统计意义的例外。
2015-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Massive Argon Space Telescope (MAST): a concept of heavy time projection chamber for gamma-ray astronomy in the 100 MeV --- 1 TeV energy range
我们探讨的概念，液体氩时间投影室（TPC）的伽玛射线天文学在100 MeV - 1 TeV的能量范围。我们提出了一个基本的布局，这样的望远镜称为MAST。使用最后一代火箭，如猎鹰重型，有可能发射一个探测器的有效面积和微分灵敏度约一个数量级优于费米-LAT的。同时，MAST概念允许优异的角分辨率，根据能量比Fermi-LAT好3-10倍，以及良好的能量分辨率（在100 MeV下$\approx$为20%，在10 GeV - 1 TeV能量范围内为6- 10%）。我们表明，这样的望远镜将有助于在广泛的长期存在的天体物理问题。
2019-04-14 astro-ph.HE
High Energy Neutrino Astronomy: IceCube 22 and 40 strings
在本文中，在对中微子望远镜的物理学进行了简短的介绍之后，我们将报告IceCube探测器的第一次性能，以及IceCube在部分完成的配置（22串和40串）中运行时从数据中获得的初步结果。我们将强调最近为研究南半球以及扩展区域而开发的新分析方法。根据AMANDA和IceCube的长期经验，南极冰已被证明是天体粒子物理学的理想场所。关于未来冰立方以外的新想法和项目将结束本次演讲。
2010-12-02 astro-ph.HE hep-ex
Status of space-based gamma-ray astronomy
伽马射线观测使我们能够直接看到宇宙中最极端的环境。它们帮助我们研究天文学上的粒子加速器，如超新星遗迹、超新星、活动星系或伽马射线暴，并帮助我们了解宇宙射线在银河系中的传播。本文总结了空间伽马射线观测的现状;它是特别报告员在荷兰海牙举行的第34届红十字国际委员会会议上发表的演讲的总结。本研究中使用的主要仪器是费米航天器上的大面积望远镜，它以20 MeV和2 TeV之间的光子能量对整个伽马射线天空进行成像。费米任务目前处于观测的第八个年头。本文将回顾这一时期的许多令人兴奋的发现，重点是最近的发现。
2015-09-16 astro-ph.HE
Towards a common analysis framework for gamma-ray astronomy
由于目前伽马射线望远镜的成功（费米，H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS），并考虑到计划中的天文台，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）或高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的前景，伽马射线天文学正在成为现代天体物理学研究的一个组成部分。今天的分析依赖于各种工具和软件框架，这些工具和软件框架是专门为每种仪器独立开发的。为了统一伽马射线数据的分析，我们目前正在开发GammaLib（http：//sourceforge.net/projects/gammalib），这是一个与Python接口的C++库，为伽马射线数据的仪器独立分析提供了一个框架。在GammaLib之上，我们创建了ctools（http：//cta.irap.omp.eu/ctools），这是一组分析可执行文件，正在开发作为CTA高级科学分析框架的原型之一，但它同样适用于分析来自现有Fermi-LAT望远镜和当前切伦科夫望远镜阵列的伽马射线数据。特别是ctools和GammaLib提供了同时进行多仪器分析的新机会。我们提出了软件开发的状态，并说明其功能与蟹状星云发射的光谱分析超过七十年的能量（1 MeV至10 TeV）使用多仪器（COMPTEL，费米-LAT，H.E.S.S.）。伽马射线观测以及超新星遗迹RX J1713.7-3946的CTA观测模拟。
2013-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Time domain methods for X-ray and gamma-ray astronomy
本文探讨了用于低计数率X射线和伽马射线源时间域变异性检测与表征的多种参数与非参数统计方法，并指出R环境中可用工具填补了高能数据分析软件的不足。
2022-03-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Coded Mask Instruments for Gamma-Ray Astronomy
本文回顾了编码掩模仪器在高能天文学中的应用，介绍了其光学概念、基本重建方法及性能趋势，并总结了已飞行的仪器和未来项目。
2023-05-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Future Extensive Air Shower arrays: from Gamma-Ray Astronomy to Cosmic Rays
尽管在建造新的探测器和分析技术方面取得了很大的进展，但关于银河宇宙射线的起源、加速和传播的关键问题仍然没有解决。一些新的EAS阵列正在开发中。它们之间最雄心勃勃和敏感的项目是LHAASO，这是一个新一代的多组分实验，将安装在中国的极高海拔（四川稻城，海拔4400米）。该实验将面临开放的问题，通过光子和带电粒子诱导的广泛的空气簇射在宽能量范围10 $^{11}$ - 10 $^{18}$ eV的综合研究。本文将总结该实验的现状，提出科学计划，并与领先的新项目进行比较，讨论前景。
2015-03-18 astro-ph.HE hep-ex
A 20 GeVs transparent neutrino astronomy from the North Pole?
μ子中微子天文学被淹没在污染的大气中微子噪声中。然而，在24 GeV的能量下，大气中的μ介子中微子在沿着地球直径垂直上升的同时，应该会消失（或被严重耗尽），同时转化为τ的味道：南极深核体积中任何最罕见的垂直12 GeV μ介子轨道，指向北极，可能主要是追踪一个无噪声的天体物理信号。相应的深核6-7-8-9通道触发器可能指向这些方向，并在没有太多背景的能量范围内。位于南极的深核探测器可以在18- 27 GeV的能量窗口扫描到一个狭窄的垂直圆锥中，这是一种新的中微子天文学，几乎没有噪音，指向北极。不幸的是，12 GeV的μ子追踪它们的到达方向主要是围绕一个独特的弦在天顶锥立体角中传播。为了同时实现方位角分辨率，需要同时进行两串检测。将深芯线数目加倍（两个新的阵列，每个阵列六根线，实现36.5米的平均探测距离）是可取的，这将导致更大的深芯探测质量（两倍以上）以及通过两根线垂直轴探测实现更清晰的天顶和方位角分辨率。这样的改进可能会显示出一个无噪声（至少是10倍）的μ子中微子天文学。这种增强也可能是一个特殊的各向异性预见大气反μ子，在CPT违反物理学与保守的一个关键的探针，最近的米诺斯结果的暗示。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Monte Carlo Study on the Large Imaging Air Cherenkov Telescopes for >10 GeV gamma ray astronomy
成像空气切伦科夫望远镜（IACTs），如HESS，MAGIC和VERITAS，通过在非常高的能量伽马射线域（主要在100 GeV和10 TeV之间）显示许多令人兴奋的结果，很好地展示了它们的性能。重要的是研究我们可以在这个能量范围内提高多少灵敏度，但通过扩展这种IACT技术，将能量覆盖范围和灵敏度扩展到新的领域，更低和更高的能量也很重要。为此，我们采用新技术、先进的光电探测器和超快读出系统，通过蒙特卡罗模拟对大型IACT阵列进行了优化，特别是在10 GeV到100 GeV的能量范围内获得最佳灵敏度。我们将报告具有先进技术的大型IACT阵列的性能及其局限性。
2009-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray lines in modern astrophysics
伽马射线天文学提供了一个直接的窗口，在宇宙中最激烈的，动态的过程。MeV伽马射线天文学特别使我们能够直接观察到星际介质的化学浓缩过程，这种浓缩过程是通过恒星和致密物体在生命期间、垂死挣扎期间和死后合成的放射性同位素的衰变进行的。此外，伽马射线线，如正电子湮灭线，可以为我们提供一个独特的视角来观察银河系中宇宙射线的传播，以及可能导致正电子产生的不寻常瞬态现象的线索。随着现代天体物理学进入多信使天体物理学的新时代，MeV伽马射线天文学的重要贡献不容忽视。我简要地概述了伽马射线光谱学与\textit{INTEGRAL}的一些重要贡献，我们对宇宙的理解，以及未来的前景，这个动态领域的天体物理学。
2019-05-06 astro-ph.HE
The Massive Pulsar PSR J1614-2230: Linking Quantum Chromodynamics, Gamma-ray Bursts, and Gravitational Wave Astronomy
最近对射电脉冲星PSR J1614-2230的夏皮罗延迟的测量得出了1.97 +/- 0.04 M太阳的质量，使其成为迄今为止已知的最大质量的脉冲星。它的质量足够高，即使没有伴随恒星半径的测量，它也对我们理解核物质、伽马射线暴和从合并的中子星产生引力波产生强烈影响。这一单一的高质量值表明，只有当夸克之间存在强相互作用且具有色超导性时，中子星核心中的夸克物质才能在与核饱和密度相当的密度下发生跃迁。我们进一步表明，如果短时间的伽马射线暴是由聚结中子星提供动力，需要一个高的最大中子星质量，因此，这种机制在最近的测量中变得可行。最后，我们认为，低频（<= 500赫兹）引力波发射的最后阶段的中子星合并编码的状态方程的属性，因为中子星符合这种测量不能集中凝聚。这将有助于利用Advanced LIGO/Virgo测量中子星的状态方程。
2010-10-27 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Telescope Concepts in Gamma-Ray Astronomy
本章概述了MeV至GeV能量范围内高能$γ$射线光子的探测与表征原理，介绍了从准直器到电子对产生望远镜的基本概念，并探讨了高空气球和卫星平台上的运行限制及测量原理。
2022-07-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
