A comparison of the fluences and photon peak fluxes for the Swift and RHESSI gamma-ray bursts
用图形比较了Swift和RHESSI卫星探测到的伽马射线暴(GRB)的能量密度和光子峰值通量。
2010-09-09 astro-ph.HE
Abnormal threshold behaviors of photo-pion production off the proton in the GZK region
本文在普朗克尺度形变下重新研究GZK机制,预测了质子光致π介子产生的反常阈行为,将洛伦兹不变性破缺参数空间分为三个区域并分析了当前观测的约束,为特定LV效应保留了生存空间。
2024-04-24 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Search for Ultra-High Energy Photons with the Pierre Auger Observatory
位于阿根廷的皮埃尔·俄歇天文台提供了前所未有的综合孔径,用于搜索能量超过100 PeV的光子。在这篇文章中,介绍了最近的结果,包括光子的扩散搜索和光子点源的定向搜索。导出的限制是相当大的天体物理学的兴趣:扩散限制严格限制自上而下的模型,并开始接触预测的GZK光子通量范围,而方向限制可以排除连续的电磁通量从测量的TeV源的意义大于5 $σ$。最后,中性粒子搜索的前景,即将到来的探测器升级AugerPrime的突出。
2016-11-24 astro-ph.HE
Cosmogenic photon fluxes at ultra-high energies
Center for Particle Physics Siegen, Department of Physics, University of Siegen(锡根大学物理系粒子物理中心)
研究超高能宇宙射线产生的宇宙成因光子通量,通过考虑注入参数假设研究光子产率,量化不同源场景下的通量,发现不含初始质子的混合成分场景通量低于实验极限,有质子时相关通量可能可达,部分纯质子场景参数受光子极限约束。
2026-11-03 astro-ph.HE
Pionic Photons and Neutrinos from Cosmic Ray Accelerators
确定产生银河系和河外宇宙射线的加速器一直是几代高能伽马射线和中微子望远镜的优先任务;到目前为止,成功还遥遥无期。随着第一个对预期通量具有灵敏度的中微子探测器IceCube的完成和CTA的建造,探测与宇宙射线相关的伽马射线和中微子通量达到了一个新的分水岭,CTA是一个地基伽马射线探测器,将以前所未有的精度绘制和研究候选源。本文回顾了用多波长方法揭示宇宙射线源的前景,在回顾了这些方法之后,我们详细讨论了超新星遗迹、伽马射线暴、活动星系和GZK中微子。
2011-11-04 astro-ph.HE hep-ph
Secondary neutrino and gamma-ray fluxes from SimProp and CRPropa
河外空间中的超高能宇宙射线(UHECR)与宇宙微波背景(CMB)和河外背景光(EBL)中的光子相互作用可以产生高能中微子和光子。UHECR传播的模拟需要关于物理量的知识,例如EBL和光致蜕变截面的光谱。这些假设,以及在代码中使用的近似,可能会影响计算的UHECR光谱和成分,以及相关的宇宙成因中微子和光子通量。在我们之前的工作中,我们研究了这些不确定性对UHECR光谱和成分的影响,在这里,我们使用蒙特卡罗代码CRPropa和SimProp,在各种天体物理场景中,对中微子通量和光子,电子和正电子的产生率进行量化。我们发现,宇宙成因中微子是更敏感的选择EBL模型比UHECR,而整体宇宙成因伽马射线的产生率是相对独立的传播细节。我们还发现显着的差异中微子通量预测的最新版本的CRPropa和SimProp,并讨论其原因和可能的改进,在未来版本的代码。
2019-04-18 astro-ph.HE
Limits on beyond standard model messengers as ultra high energy cosmic rays
到目前为止,对于超出GZK极限的超高能宇宙射线(UHECR)的起源还没有达成共识。为了使这些超高能电子回旋共振到达地球,它们与宇宙微波背景辐射(CMB)之间的相互作用需要被极大地抑制,这对于除中微子之外的标准模型(SM)粒子来说是不可能的。在这封信中,我们提出的参数空间的模型,涉及类轴子粒子和暗光子,作为候选人的UHECR,假设这些粒子可以穿越可见宇宙没有衰减的约束。在类轴子粒子的情况下,约束比以前的作品中给出的更严格。我们提出的第一次约束的暗光子模型的参数空间,考虑其动力学项混合SM光子。
2017-10-11 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays in light of the Lorentz Invariance Violation Effects within the Proton Sector
本研究探讨质子扇区中微小的洛伦兹不变性破缺效应如何显著提高光致π介子产生阈值,使超高能宇宙射线质子能远距离传播,从而解释超GZK截断的宇宙射线事件,并为量子引力提供检验途径。
2025-05-26 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays at the highest energies
经过一个世纪的观测,我们仍然不知道宇宙射线的起源。我将回顾宇宙射线观测在最高能量的现状,以及它们对拟议的加速模型和次级天体粒子通量的影响。可能的来源已经缩小了与GZK样光谱特征的确认。皮埃尔俄歇天文台观测到的各向异性可能标志着粒子天文学的曙光,为高能中微子观测带来了希望。然而,与成分相关的测量结果却指向不同的解释。要想清楚地解开这个谜团,需要比现有观测站所能达到的范围大得多的统计数据。
2012-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The optical depth including Lorentz invariance violation energy threshold shifts
洛伦兹不变性破坏(LIV)作为粒子色散关系的一般修改引入可以改变成对产生的光子能量阈值,这修改了预期的伽马射线通量从天体物理源。在这项工作中,我们回顾了这一现象,并探讨其后果,通过在光学深度的衍生效应。然后,通过寻找TeV伽马射线谱中的亚光速LIV签名,我们提出了严格的限制LIV能量标度在领先的顺序n=1和2。最后,我们提出了预测通量的GZK光子,包括LIV,在天体物理的情况下,最好的描述UHECR数据。
2019-01-10 astro-ph.HE
Estimating $γγ$ absorption for UHE photons with lepton and hadron production
令人惊讶的是,迄今为止,仅对$γγ\to e^+e^-$和$γγ\to e^+ e^- e^+ e^-$过程系统地计算了UHE($E>10^{18} \, \rm eV$)$γ$ -射线对宇宙不透明度的贡献。我们更进一步,系统地评估了其他轻子和强子所带来的额外不透明度。我们发现主要通道是导致产生$μ^{\pm}$和强子的通道(主要是$π^{\pm}$、$π^0$、$K^{\pm}$、$K^0$、$η$)。对于接近GZK半径,光子存活概率相对于当前估计值减小约2倍。
2019-12-19 astro-ph.HE hep-ph
Searches for ultra-high energy photons and neutrinos with the Pierre Auger Observatory
皮埃尔俄歇天文台是目前最大的天体粒子实验。作为对带电超高能(UHE)宇宙射线测量的补充,它为UHE光子和中微子的探测提供了非常好的灵敏度。由于光子和中微子通量与带电粒子的加速机制相关,因此对这些中性粒子的搜索增强了对UHE宇宙射线源和瞬态天体物理现象的多信使理解。此外,对扩散通量的搜索可能会带来关于奇异场景的信息,例如假设的超重暗物质在星系晕中的衰变。在这方面的贡献,我们目前的UHE光子和中微子的搜索在天文台的概述,并讨论了最新的结果。我们报告严格的限制UHE光子和中微子扩散和点状通量超过1017 eV,这导致强约束的理论模型描述的性质的暗物质候选人和宇宙中最有活力的粒子的来源。
2022-12-14 astro-ph.HE
Disappointing model for ultrahigh-energy cosmic rays
俄歇天文台的观测数据表明,在(1 - 3)EeV处,超高能宇宙射线谱的化学成分以质子为主,随着能量的增加,其化学成分逐渐变重。为了解释这一特征,我们假设(1 - 3)EeV的质子是河外质子,并推导出它们的最大加速能量E_p^{max} \simeq 4 EeV,这与光谱和组成都是一致的。我们还假设了重核的刚性相关加速机制E_A^{max} = Z x E_p^{max}。该模型有相当令人失望的结果:i)没有π光子的CMB光子在河外空间的光生,因此ii)没有高能量宇宙成因中微子流量; iii)没有GZK截止的频谱; iv)没有相关性,由于核偏转在银河系磁场的最高能量附近的源。
2011-05-05 astro-ph.HE
Neutrino, $γ$-ray and cosmic ray fluxes from the core of the closest radio galaxies
最近的射电星系半人马座A,M87和NGC 1275,已经从射电波长到TeV的$γ$-射线被探测到,也被研究为高能中微子和超高能宇宙射线潜在发射体。它们的光谱能量分布呈现双峰特征,用同步辐射自康普顿模型解释。然而,TeV $γ$射线测量光谱可能表明,非常高的能量$γ$射线可能有一个强子起源。我们引入一个lepto-hadronic模型来描述宽带光谱能量分布,从无线电亚GeV光子同步自康普顿发射和TeV $γ$射线光子中性π介子衰变产生的p $γ$相互作用发生在靠近核心。这些光强子相互作用发生在费米加速的质子与同步加速器自康普顿峰附近的种子光子相互作用时。为了得到TeV $γ$射线通量的较好描述,我们首先计算了IceCube探测器的中微子通量和事件率,然后估算了望远镜阵列、Pierre Auger和HiRes观测站的超高能宇宙线通量和事件率。在这种情况下,我们表明,预期的高能中微子不能解释冰立方观测到的天体物理通量,并与超高能宇宙射线的俄歇实验观察到的半人马座A周围的连接,可能只考虑在所观察到的事件中的重核成分。
2016-07-15 astro-ph.HE
Cosmogenic photon and neutrino fluxes in the Auger era
超高能宇宙射线(UHECR)与普适光子场的相互作用,在星系际介质中发生光强过程和光核过程,产生相应的宇宙成因中微子和光子通量。我们执行一个适合的UHECR光谱和组成测量的皮埃尔俄歇天文台的四个源发射率的情况下:幂律红移依赖一个自由参数,活动星系核,伽马射线暴,和恒星形成的历史。我们表明,负源发射率的演变是有利的,如果我们把源的演变作为一个自由参数。在所有情况下,获得最佳拟合相对较硬的光谱指数和低的最大刚度,在注射由中间核(氮和硅基团)为主的组合物。根据这些结果,我们计算了中微子和光子的关联通量。最后,我们讨论了未来一代高能中微子和伽马射线观测站的前景,以限制UHECR的来源。
2019-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Jem-Euso Mission
JEM-EUSO是一项空间科学任务,旨在探索宇宙的极端能量和物理学。它的仪器将观察地球的黑暗面,并将探测由超高能宇宙射线(10 ^18 eV以上的UHECR)或极高能宇宙射线(EHECR)粒子(例如,高于约10^20 eV)。像后者这样的高刚性粒子几乎是从它的起源通过我们银河系的磁场直线到达的,预计将使我们能够通过它的到达方向来追踪源位置。这种性质可以打开带电粒子新天文学的大门。在包括倾斜模式在内的五年运行中,JEM-EUSO将利用GZK截止光谱探测到至少1,000个E>7x10^19 eV的事件。它可以确定GZK到超GZK区的能谱和源位置,统计精度为百分之几。JEM-EUSO计划由氢转移飞行器(HTV)部署,并将连接到国际空间站的日本实验舱/曝光设施(JEM/EF)。日本宇宙航空研究开发机构已选定JEM-EUSO作为2010年代初至中期发射的JEM/EF第二阶段利用的候选飞行任务之一。
2009-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Propagation of extragalactic photons at ultra-high energy with the EleCa code
超高能光子作为超高能宇宙射线产生光π介子机制的独立探针,发挥着重要的作用。它们的观测,或不观测,可能会限制天体物理的UHECRs的起源的情况下,并有助于理解的性质,在$10^{19.5}$ eV以上的能量的几个实验观察到的通量抑制。而在$10^{17}$ eV以上的UHE光子的相互作用长度范围从几百kpc到几十Mpc,光子可以与河外背景辐射相互作用,引发电磁级联的发展,影响地球上观测到的光子通量。目前的实验结果的解释依赖于UHE光子传输的模拟。本文采用新的Monte Carlo程序EleCa模拟了高能光子和电子引发的$Ele$电磁$Ca$散射。我们提供了一个估计的光子诱导电磁级联的生存概率的函数,从观察者的距离,我们计算的距离内,我们期望观察到UHE光子之间的能量$10^{17}$和$10^{19}$ eV。此外,GZK光子在地球上的流量进行了研究,在几个天体物理的情况下,我们改变注入光谱和成分的源和干预河外磁场的强度。虽然光子传播取决于几个天体物理因素,我们的数值预测结合未来的实验观测(或非观测)的UHE光子-在$10^{17.5}$ eV和$10^{20}$ eV之间的能量范围-可以帮助限制这些情况。
2014-08-29 astro-ph.HE
Revised predictions of neutrino fluxes from Pulsar Wind Nebulae
在过去的十年中,人们在TeV波段探测到了几个脉冲星风星云(PWNe)。TeV辐射通常用纯轻子理论来解释,但这通常要求星云中的磁场远低于均分值,并假设在红外频率处有增强的目标辐射。在这项工作中,我们考虑的可能性,除了相对论性电子,也相对论性强子存在于这些星云。假设部分TeV光子是强子起源的,我们计算了$\sim 1-100$ TeV中微子的伴随通量。我们使用IceCube非检测对可能由强子贡献的TeV光子的分数进行限制,并估计可以从ANTARES和KM3Net中的这些来源中预期的中微子事件的数量。
2016-05-04 astro-ph.HE
EleCa: a Monte Carlo code for the propagation of extragalactic photons at ultra-high energy
超高能光子作为超高能宇宙射线产生光π介子机制的独立探针,发挥着重要的作用。他们的观测,或不观测,可能会限制天体物理的UHECRs的起源的情况下,并帮助理解的性质,在能量超过10 $^{19.5}$ eV的几个实验观察到的通量抑制。而10 $^{17}$ eV以上的UHE光子的相互作用长度仅为几百kpc到几十Mpc,光子可以与河外背景辐射相互作用,导致电磁级联的发展,影响在地球上观测到的光子通量。目前的实验结果的解释依赖于UHE光子传输的模拟。在这篇文章中,我们提出了新的Monte Carlo程序“EleCa”来模拟由高能光子和电子引发的\emph{Ele}电磁\emph{Ca}散射。在此范围内,我们期望观察UHE光子的距离进行了讨论,并在几个天体物理方案的GZK光子在地球上的流量进行了研究。
2013-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extreme high energy proton-gamma discrimination from space observations
最高能量的宇宙射线的来源仍然是未知的。目前,主要的不确定性位于$\sim 10^{19.5}$ eV以上的能量,这是GZK抑制的预期开始。这主要是由于可用的统计数据很少,这一问题将由即将到来的轨道探测器(如JEM-EUSO)以前所未有的方式解决。极高能光子的探测对于理解这种极高能宇宙射线(EECR)的起源具有重要意义,因为它包含着大量的天体物理信息。然而,它们的区分对于当前和未来的宇宙射线探测器来说是一个实验挑战。在这项工作中,我们研究的统计分离强子和光子簇射从空间观测的能量,Landau-Pomeranchuk-Migdal(LPM)效应和磁层相互作用是重要的级联的发展。我们的分析的基础上的$X_{max}$参数,这已经是一个众所周知的组成判别参数地面荧光观测站。我们的分析一般适用于轨道探测器。尽管如此,我们通过估计积分通量中光子分数的一般上限来验证我们的技术的实际利用,该上限可由具有类似于JEM-EUSO的特性的理想轨道探测器实现。在这个过程中,我们描述了由此产生的不对称性的光子强子的歧视效率在银河系坐标。
2011-02-14 astro-ph.HE
Photon and neutrino fluxes from spheroidal dwarf galaxies in a decaying DM model
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo(伊达尔戈自治大学)
本文研究了衰变暗物质模型及其间接探测信号,计算了银河系及14个矮球状星系中光子和中微子通量,并探讨了在特定参数空间中信号的可观测性。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph
TeV $γ$-ray fluxes from the long campaigns on Mrk421 as constraints on the emission of TeV-PeV Neutrinos and UHECRs
长TeV的$γ$射线活动已经进行了研究的BL Lac对象Markarian 421的光谱,可变性和占空比。(1)用同步加速质子耀变体模型描述了喷流的光谱能量分布,其光谱能量分布有两个主峰,一个在低能区($\sim$ 1 keV),另一个在高能区(几百GeV)。ii)对GeV $γ$ -射线和X-射线的可变性的研究表明没有显著的相关性。iii)在该物体中观察到TeV $γ$ -射线探测,但在X射线中没有活动,称为“孤儿耀斑”。最近,望远镜阵列合作组织报告了72个超高能宇宙射线的到来,其中一些可能与Markarian 421的方向有关。冰立方合作组织报告说,在连续三年收集的TeV-PeV能量范围内探测到37个地外中微子。特别是,没有中微子径迹事件与这个来源有关。在本文中,我们考虑质子-光子相互作用的TeV的$γ$射线流量与中微子和超高能宇宙线观测的长期活动报告,围绕这个耀变体。考虑到IceCube和Telescope Array Collaborations的研究结果,我们发现用指数截止的幂律函数描述的TeV通量中只有$\sim$的25 ~ 70%来自质子-光子相互作用.
2015-04-21 astro-ph.HE
Neutrino and Cosmic-Ray Release from Gamma-Ray Bursts: Time-Dependent Simulations
我们重新审视了中微子和超高能宇宙线(UHECR)的生产从伽马射线暴(GRB)与时间相关的质子诱导级联的模拟。这种方法可以产生自洽的光子、中微子和逃逸中子谱。为了得到综合的背景光谱,我们考虑了爆发亮度和脉冲持续时间的时间尺度的分布。一个基准的情况下,与标准的伽玛射线暴光度函数,一个散装洛伦兹因子$Γ=300$和质子伽玛射线光度分数$f_{\rm p}=10$,是一致的中微子上限和观测到的UHECR强度在$\sim 10^{20}$ eV,而需要不同类型的UHECR源在脚踝。对于基准情况下,伽玛暴在亮度函数的亮端,贡献了大部分的中微子,其光子光谱基本上被二次光子扭曲。这样明亮的伽玛暴数量很少,减少它们的$f_p$可以消除畸变,同时减少中微子的产生。即使我们忽略最亮的伽玛暴的贡献,GZK能量的UHECR产生率几乎没有变化。这些名义GRB模型,特别是与$L_{\rm iso} \lesssim 10^{53} ~\mbox{erg} ~\mbox{s}^{-1}$,似乎满足目前的限制,只要是候选UHECR源以上的脚踝能量。
2014-02-25 astro-ph.HE
Anomalous bremsstrahlung and the structure of cosmic ray electron-positron fluxes at the GeV-TeV energy range
本文揭示了在大气顶测量的初级宇宙射线正负电子能谱具有双重结构:在$400 GeV$周围有一个过剩分量$Φ^s_{e^+}(E)=Φ^s_{e^-}(E)$,它起源于强$e^+e^-$源和畸变的背景$Φ^0_{e^-}(E)$。我们认为AMS-CALET和Fermi-LAT-DAMPE数据之间的差异是由于在特定窗口处由于反常韧致辐射效应导致的通量能量损失造成的。反常韧致辐射作用下的光谱演化满足改进的电磁级联方程。这些谱都是参数化的,可以看作是探索新物理的课题。我们建议对Bethe-Heitler公式在高能电子和光子传输研究中的应用进行检查。
2020-05-01 astro-ph.HE
Constraints on the proton fraction of cosmic rays at the highest energies and the consequences for cosmogenic neutrinos and photons
本研究结合多信使观测约束,量化最高能段超高能质子的可能占比,分析其对应的宇宙生成中微子与伽马射线流强,为未来多信使观测提供新方向。
2024-03-06 astro-ph.HE
Multi-band Emission up to PeV Energy from the Crab Nebula in a Spatially Dependent Lepto-hadronic Model
在蟹状星云中探测到了从射电到超高能伽马射线的多波段辐射。为了解释观测到的结果,我们在一个空间相关的轻强子模型中仔细研究了蟹状星云的非热光子产生\textbf{in}。在我们的模型中,PWN的动力学演化是在一个球对称系统中模拟的。电子和质子都在终止激波处被加速。同时求解了相应的粒子传播方程和光子演化方程。对于蟹状星云,我们的结果表明,所观察到的多带光子光谱可以很好地再现与合理的模型参数。特别地,能量为$\gtrsim 200$ TeV的光子主要由强子分量通过质子-质子相互作用贡献。强子分量的贡献取决于质子谱指数$α_{\rm p}$和PWN中介质的数密度$n_{\rm H}$。此外,还用不同的质子谱指数预测了高能中微子流。预测的通量不仅远低于现有中微子观测站的灵敏度,而且也低于能量小于$\sim 40$ TeV的大气中微子本底。此外,计算的表面亮度和光谱指数的径向轮廓。
2021-12-30 astro-ph.HE
Astrophysical Haloscopes
本文计算了宇宙磁场中类轴子暗物质转换产生的射电光子通量。我们发现,对于类轴子粒子质量周围的$10^{-6}\,$电子伏特和有效耦合常数的光子$g_{aγ}\gtrsim10^{-13}\,{\rm GeV}^{-1}$强磁化附近的恒星风可能会给检测到的线状无线电光子信号,虽然预测的通量是高度不确定的,由于知之甚少的磁场的结构。然而,可能值得在这些来源的方向进行专门的搜索。当与未来可能的轴子暗物质的实验室检测相结合时,这种观测可能反过来提供有关此类物体中小尺度磁场结构的信息。
2017-08-29 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from Cosmic Accelerators Including Magnetic Field and Flavor Effects
我们回顾了影响天体物理中微子通量的归一化、形状和味道组成的粒子物理成分,如不同的产生模式、磁场对秒数(μ子、π子、K介子)的影响以及味道混合,其中我们专注于p-γ相互作用。我们还讨论了与中微子传播和检测的相互作用,包括检测味道的可能性及其在粒子物理学中的应用,以及使用p-gamma共振来区分源中的p-p相互作用。我们用两种不同的模型说明了通量和风味成分的影响:1)目标光子谱主要由同步加速电子发射和2)目标光子谱遵循观测到的伽马射线暴的光子谱。在后一种情况下,多信使外推的伽玛射线通量的预期中微子通量突出。
2012-01-26 astro-ph.HE hep-ph
Atmospheric lepton fluxes at very high energy
天体物理中微子的观测需要对大气中微子背景有详细的了解。由于中微子是在介子衰变中与带电轻子一起产生的,因此通过测量大气μ介子通量可以得到对这一背景的重要约束。然而,μ子也可以通过纯粹的电磁过程以μ + μ对的形式产生。我们使用的Z矩方法来研究和比较的贡献,大气μ子和中微子通量从不同的来源(π/K衰变,魅力和无味强子衰变,光子转换成μ子对)。我们特别注意来自非调味介子(eta,eta ',rho 0,omega和phi)的贡献。这些介子在空气簇射中大量存在,它们的寿命比带电的π介子或K介子短得多,并且它们的衰变分支比为10^-4量级,衰变到含有一对μ介子的末态。结果表明,在E_mu >10^3 TeV时,它们可能是μ子的主要来源.
2010-10-25 astro-ph.HE hep-ph
Testing fundamental principles with high-energy cosmic rays
目前尚不清楚观测到的能量高于\simeq 4.10 E19 eV的超高能宇宙射线(UHECR)的通量抑制是否是Greisen-Zatsepin-Kuzmin(GZK)截止的标志,或者对应于相关源的最大能量。这两种现象都可能对标准狭义相对论的违反敏感,从而在非常高的能量下修改宇宙射线的传播或加速,并且原则上允许对洛伦兹对称性违反(LSV)参数设定界限。但是,对实验数据进行精确的唯象分析绝非易事,而且还可能存在其他效应。有效参数可以直接与普朗克尺度物理或普朗克尺度以外的物理联系起来。如果真空静止框架(VRF)存在,LSV可以在很高的能量下改变粒子的内部结构。传统的对称性在接近普朗克尺度的能量下也可能不再有效。其他可能违反基本原理和常规基本假设的行为(量子力学、夸克禁闭、能量和动量守恒、真空均匀性和“静态”性质、有效空间维度.)也可以考虑并可能在高能宇宙射线实验中进行测试。即使低于UHE(超高能量),也不能排除外来特征。我们提出了一个更新的讨论的理论和现象学的情况下,包括基于地球和空间实验的前景和一个简单的潜在的解释所观察到的UHECR组成的LSV的GZK截止将被替换为自发发射的光子或电子+电子对。在会后公布的OPERA关于μ中微子可能超光速传播的结果中,我们简要地评述了μ中微子的\simeq 2.5 × 10 E-5临界速度异常可能引起的一致性问题。
2012-02-06 astro-ph.HE hep-ph
HERMES: Simulating the Propagation of Ultra-High Energy Cosmic Rays
对地球上的超高能宇宙射线(UHECR)的研究不能脱离对它们在宇宙中传播的研究。在本文中,我们提出了HERMES,\emph{ad hoc}蒙特卡罗代码,我们已经开发了现实的模拟UHECR传播。我们讨论了模拟宇宙学、磁场、与残余光子的相互作用以及次级粒子的产生所采用的模型。为了展示HERMES在天体粒子研究中的潜在应用,我们提供了UHE质子的存活概率,核的GZK视野和在地球上观察到的所有粒子光谱在不同的天体物理场景中的估计。最后,我们展示了从附近候选源产生的UHECR的期望到达方向分布。一个稳定版本的HERMES将在未来发布,供公众使用,与已经传播的原子核库一起,让社区使用我们的模拟器进行质量组成和能谱分析。
2013-05-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revealing ultra-high-energy cosmic ray acceleration with multi-messenger observations of the nearby GRB 980425/SN 1998bw
超高能宇宙射线(UHECR)的起源是天体粒子物理学中最令人困惑的问题之一。伽马射线暴(GRB)是宇宙射线的理想加速场。从伽玛射线暴宿主星系到地球的UHECR传播应该会产生延迟的次级光子和中微子。在这里,我们提出了一个专门的搜索延迟UHECR和中微子发射附近的GRB 980425/SN 1998 bw的位置为中心。GRB 980425/SN 1998 bw位于36.9 Mpc的距离范围内。我们发现没有证据表明UHECR或中微子集群周围的GRB 980425/SN 1998 bw的位置之间的2004年和2020年。在理想的传播条件下,如果星系际磁场(IGMF)强度为$B \leq 3 \times 10^{-13}$ G,那么在未来的100年内,我们有可能探测到GRB 980425/SN 1998 bw附近的延迟超外辐射。
2023-01-04 astro-ph.HE hep-ex
Unified thermal model for photohadronic neutrino production in astrophysical sources
天体物理学上的中微子通量通常被模拟为能量的幂律。这在强子源的情况下是合理的,但它没有捕获光强子源的行为,其中光谱取决于质子碰撞的目标光子的性质。这限制了统一处理不同来源的可能性。为了克服这一困难,我们用黑体光谱来模拟目标光子。这个模型是足够灵活的再现中微子通量从已知的光强子源,我们应用它来研究密集的中微子阵列,中微子望远镜和中微子射电阵列的灵敏度光强子源。我们还分类的中微子光谱的味道组成的参数空间。我们讨论的相互作用与实验,研究的变化,在轨道,淋浴比引起的不同的风味成分,无论是内部和外部的区域内的marthow共振。
2021-07-27 astro-ph.HE hep-ph