SNR G39.2-0.3, an Hadronic Cosmic Rays Accelerator
最近用伽马射线卫星获得的结果已经证实超新星遗迹是GeV强子宇宙射线的加速器。在这样的过程中，在SNR冲击中加速的CR与周围气体云中的粒子相互作用。特别是，核心坍缩SNR爆炸的丰富介质提供了一个大的目标密度来增强强子伽马射线。SNR G39.2-0.3是红外波段中最亮的SNR之一，其广泛的多波长覆盖范围允许对其从无线电到高能量的辐射进行详细建模。我们重新分析了该地区的费米-LAT数据，并将其与MWISP调查的新无线电观测结果进行了比较。从无线电到GeV能量的光谱能量分布的建模有利于伽马射线发射的强子起源，并将SNR磁场约束为至少~100 μ G。尽管有很大的磁场，目前质子的加速度似乎被限制在~10 GeV，这表明由于CO观测所追踪到的致密壁，围绕残骸的冲击波速度急剧减慢。对伽马射线谱形状的进一步研究表明，一个动力学上古老的遗迹遭受了严重的CR逃逸和加速效率的降低。伽马射线谱的低能峰也表明，加速粒子的成分可能被重核富集，这肯定是核心塌陷SNR所预期的。另外，压缩的预先存在的银河系宇宙射线的贡献进行了讨论，这是，然而，发现不太可能是伽马射线生产的主导过程。
2020-08-13 astro-ph.HE
Sombrero Galaxy as an Accelerator of Ultrahigh Energy Cosmic Ray Nuclei
Lehman College, City University of New York（纽约市立大学莱曼学院）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生中心）；American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）
圆顶星系中心的超大质量黑洞可能高效加速轻重核至最高能量，挑战传统观点。
2025-12-24 astro-ph.HE
Observable spectral and angular distributions of $γ$-rays from extragalactic ultrahigh energy cosmic ray accelerators: the case of extreme TeV blazars
来自河外宇宙射线源的超高能质子和原子核引发了星系间的电磁级联，导致在GeV-TeV能量域中可观测到的$γ$射线通量。这种强子性质的级联$γ$射线的总光谱比通常预期的耀变体的光谱要硬得多。一些被称为“极端TeV耀变体”的源的光谱可以很好地用这个“星系际强子级联模型”（IHCM）来描述。我们计算了可观测到的点状谱的形状，以及观测到的$γ$射线的角分布，首次考虑到初级质子偏转的影响，在细丝和星系团的河外磁场假设Dolag等人（2005）的模型。我们目前的宽度估计的可观察到的$γ$射线角分布来自简单的几何考虑。我们还采用了混合代码来计算可观测的光谱和角分布的$γ$射线。在多TeV能量下可观察到的点状光谱比在所有可观察角度值上平均的光谱要软得多。在IHCM的框架内，极端TeV耀变体的可观测光谱中存在高能截止，这将大大促进未来对新物理过程的研究，这些过程将增强宇宙中$γ$射线的明显透明度（例如，$γ\rightarrow ALP$振荡）。可观测角分布的宽度大于或相当于下一代$γ$射线望远镜的点扩散函数的范围。
2021-05-21 astro-ph.HE
What sources are the dominant Galactic cosmic-ray accelerators?
超新星遗迹（SNRs）一直被认为是银河系宇宙射线的主要来源，这意味着它们提供了大部分能量来驱动宇宙射线以及PeVatron。由于缺乏PeV宇宙射线在SNR中存在的证据，以及理论上的考虑，使得这种假设无法成立。与此同时，最新的LHAASO和其他伽马射线结果表明，PeVatron潜伏在恒星形成区域内。在这里，我将讨论为什么信噪比仍然应该被认为是至少高达10 TeV的银河系宇宙射线的主要来源，但宇宙射线数据允许能量高达几PeV的宇宙射线的第二个组成部分。这第二个组成部分可能是超新星/SNRs的子集，恒星形成区域内的再加速，或超新星。作为一个特殊的情况下，我表明，最近的观测Westerlund 1的H.E.S.S.建议在这个区域内的扩散系数的低值，这是，连同阿尔文速度> 100公里/秒，一个先决条件，使恒星形成区域集体PeVatron由于二阶费米加速。
2022-12-24 astro-ph.HE
Modeling the gamma-ray emission in the Galactic Center with a fading cosmic-ray accelerator
最近HESS对中央分子带（CMZ）的~200 pc尺度弥散伽马射线发射的观测表明，在银河系中心的内部10 pc区域存在PeV宇宙射线加速器（PeVatron）。有趣的是，银河系中心点状源（HESS J1745-290）的伽马射线谱显示截止值约为10 TeV，这意味着宇宙射线质子谱的截止值约为100 TeV。在这里，我们建议，从内部和外部区域的伽马射线发射可以解释自洽的逃逸质子从一个单一的，但衰落的加速器。在这个模型中，来自CMZ区域的伽马射线是由过去注入的质子产生的，而来自内部区域的伽马射线是由最近注入的质子产生的。我们认为由超大质量黑洞（Sgr A*）引起的潮汐破裂事件（TDE）中形成的冲击波可以作为这样一个衰落加速器。利用TDE爆炸波的典型参数，可以同时再现CMZ区和HESS J1745-290区的γ能谱。同时，我们还发现，当粒子注入历史和宇宙射线扩散系数适当组合时，CMZ区的宇宙射线能量密度分布也可以在衰减加速器模型中重现.
2016-12-19 astro-ph.HE
Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays
Kindai University Technical College（近畿大学技术学院）；Institute for Global Science, Mie（三重县全球科学研究所）
本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制，解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构，推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8，并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。
2026-03-22 astro-ph.HE
Confinement of relativistic particles in the vicinity of accelerators: a key for understanding the anomalies in secondary cosmic rays
本文提出宇宙线在加速源附近被约束并累积0.7 g/cm²能量无关面密度，以最少参数自洽解释DAMPE的B/C比和LHAASO的超高能弥散伽马射线异常。
2024-10-29 astro-ph.HE
The prototype X-ray binary GX 339-4: using TeV gamma-rays to assess LMXBs as Galactic cosmic ray accelerators
自从一个多世纪前发现宇宙射线（CR）以来，它们的起源仍然是一个悬而未决的问题。能量高达膝盖（$10^{15}$ eV）的银河系CR被认为是来自超新星遗迹，但这种情况最近受到质疑，因为在许多情况下缺乏TeV的$γ$射线对应物。另一方面，河外CR被认为与星系中心超大质量吸积黑洞发射的相对论喷流中的加速粒子有关。这种喷流的缩小版本已经在承载恒星黑洞（BHXB）的X射线双星中被探测到。在这项工作中，我们调查的可能性，小规模的喷流在短暂爆发的低质量BHXB可能是银河系的CR源。为了更好地测试这种情况下，我们模拟整个电磁波谱的这种来源集中在潜在的TeV制度，使用“规范”低质量BHXB GX 339-4作为基准。考虑轻子辐射过程和强子非弹性相互作用中性π衰变产生的$γ$射线，我们用低频辐射作为约束条件，预测了GX 339-4的GeV和TeV $γ$射线谱.基于GX 339-4的测试案例，我们调查了下一代极高能$γ$射线设施切伦科夫望远镜阵列是否可以检测到附近的其他低质量BHXB，这将使它们成为银河系中额外的和众多的潜在CR源。
2022-01-07 astro-ph.HE
Extreme Energy Cosmic Rays "Treasure Maps": a new methodology to unveil the nature of cosmic accelerators
本文提出一种逐事件、依赖成分的观测方法，利用极端能量宇宙线在银河系及河外星系际磁场中的偏转差异，区分稳态源与瞬变源，从而揭示宇宙加速器的本质。
2023-08-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ultra-High Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线（UHECR）的能量大于E > 1017 eV，其起源至今仍不清楚。对它们来源的发现将揭示宇宙中最具活力的天体物理加速器的引擎。这是2013年CERN拉丁美洲高能物理学院专门针对UHECR的一系列讲座的书面版本。我们介绍了带电粒子的加速机制，以最高能量的天体，他们的传播从源到地球，和他们的检测的实验技术。本文还讨论了望远镜阵列和皮埃尔俄歇天文台的一些有关观测结果。这些实验处理的粒子相互作用的能量比地球上的加速器所达到的能量高几个数量级。
2016-04-26 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
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
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器，可以产生大量的相对论性粒子，并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到，作为脉冲星风星云（PWN）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Interaction of escaping cosmic rays with molecular clouds
研究从加速器逃逸的宇宙射线产生的伽马射线辐射至关重要，原因（至少）有两个：第一，探测这些伽马射线光子可以用来确定宇宙射线的来源;第二，这种辐射的特性限制了宇宙射线在星际介质中传播的方式。本文综述了该领域的研究现状。
2013-04-03 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
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
Escaping the accelerator; how, when and in what numbers do cosmic rays get out of supernova remnants?
由扩散激波加速的带电粒子从超新星遗迹中逃逸，是一个比通常所理解的更为复杂的过程。使用一个盒子模型，它示出的光谱的高能量端可以表现出光谱断裂，即使没有正式的逃逸作为结果的几何稀释和变化的时间尺度。据指出，大部分的宇宙射线粒子在较低的能量必须产生和释放在后期阶段的残留物的演变，而高能量的粒子产生的早期，这可能解释最近的观察轻微的成分变化与能量。本文简要地讨论了稠密和部分电离介质中离子-中性摩擦引起的逃逸，并对所谓的“自由逃逸边界条件”的使用作了一些评论。最后，估计的总生产频谱集成的剩余物的生命。
2011-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
High energy cosmic rays
我在这里回顾一些我们正在学习的物理学，并期望在不久的将来通过对宇宙射线的观察来学习。对宇宙射线的研究综合了来自加速器、地面阵列、大气荧光探测器以及气球和卫星实验的数据。我将讨论皮埃尔俄歇天文台，PAMELA，ATIC和FST的数据以及其他实验。
2009-03-26 astro-ph.HE
Broad-band nonthermal emission from molecular clouds illuminated by cosmic rays from nearby supernova remnants
由于宇宙射线在稠密的磁化气体中的相互作用，分子云预计会发出非热辐射。如果云靠近宇宙射线加速器，并且高能粒子可以离开加速器并扩散到达云，则这种发射会被放大。我们在这里考虑的情况下，一个分子云位于附近的超新星遗迹，有效地加速宇宙射线，并逐渐释放他们在星际介质。我们计算的多波长光谱，从无线电到伽马射线是新兴的云作为宇宙射线相互作用的结果。总能量输出由伽马射线发射主导，其可以超过其他波段的发射一个数量级或更多。这表明，迄今为止探测到的一些未识别的TeV源，在其他波长上没有明显或非常弱的对应物，实际上可能与来自附近源的宇宙射线照射的云有关。此外，在某些条件下，伽马射线谱呈现出凹形，在低能量下陡峭，在高能量下坚硬。这一事实可能对GeV和TeV γ射线源光谱兼容性的研究具有重要意义。
2009-01-28 astro-ph.HE
Cosmic rays: current status, historical context
ISVHECRI系列会议强调高能物理学和宇宙射线物理学之间的联系--从实验室加速器和空间研究基本粒子和原子核。在这篇关于宇宙射线的介绍性论文中，我评论了该领域的几个当前主题，同时也提供了一些历史背景。
2010-11-09 astro-ph.HE
Constraints on the hosts of UHECR accelerators
高能宇宙射线在加速器周围的相互作用可以自然地解释观测到的UHECR的光谱和成分，包括脚踝以下的质子丰度。我们发现，天体物理性质的UHECR源环境，如温度，大小，和磁场可以约束的UHECR和中微子数据。将其应用于具有简单结构的候选源表明，星暴星系与这些约束是一致的，但星系团可能与它们处于紧张状态。对于活动星系核和伽玛暴这样的多成分系统，结果是指示性的，但需要定制的分析才能得出明确的结论。
2022-12-20 astro-ph.HE
Multi-messenger constraints on transient accelerators of ultra-high energy cosmic rays
该研究通过联合拟合UHECR能谱与质量组成，结合大尺度宇宙结构影响，利用多信使观测约束瞬变加速器特性，指出长伽马射线暴是最具潜力的超高能宇宙射线源候选体。
2025-10-28 astro-ph.HE
Anisotropic CR diffusion and gamma-ray production close to supernova remnants, with an application to W28
从加速点逃逸出来的宇宙射线与周围的介质相互作用，由于质子-质子的非弹性碰撞而产生伽马射线。这种漫发射的检测可以揭示宇宙射线加速器的存在，并且还约束其附近的宇宙射线扩散系数。在过去几年里，对超新星遗迹附近的分子云的伽马射线发射进行了研究，取得了这方面的初步结果，超新星遗迹是产生宇宙射线的主要候选者。已经发现了一个显着的抑制扩散系数相对于银河系中的平均值的提示。然而，大多数这些研究依赖于各向同性扩散的假设，这可能不是很合理。在这里，我们扩展这项研究的情况下，宇宙射线逃脱加速器扩散优先沿磁场线。作为第一近似，我们进一步假设粒子是强磁化的，它们垂直于磁场的输运主要是由于磁力线的漂移。在这种情况下，加速器周围逃逸的宇宙射线的空间分布是强烈的各向异性。该模型的应用程序的超新星遗迹W28的情况下，演示了如何从伽马射线观测的扩散系数的估计强烈依赖于对扩散的各向同性（或各向异性）的假设。对于更高水平的各向异性的扩散，较大的扩散系数值被发现提供一个很好的拟合数据。因此，需要详细的宇宙射线传播模型，以便正确解释伽马射线观测结果。
2012-11-07 astro-ph.HE
A filamentation instability for streaming cosmic-rays
我们证明了宇宙射线由于自身产生的磁场而在超新星遗迹激波的前兆中形成了类似的结构。宇宙线的折射导致长波长不稳定性的增长，自然地将小尺度上的快速非线性放大耦合到更大的长度尺度上。混合磁流体动力学-粒子模拟进行确认的效果。由此产生的大尺度磁场可能会促进高能宇宙射线的散射，这是在超新星遗迹冲击波中加速宇宙射线谱中超过膝盖的质子所必需的。在激波上游很远的地方形成的丝状体也可能有助于宇宙射线从加速器中逃逸。
2011-09-26 astro-ph.HE
The Observation of High-Energy Neutrinos from the Cosmos: Lessons Learned for Multimessenger Astronomy
冰立方中微子望远镜发现了来自银河系以外的PeV能量中微子，其能量通量与GeV能量伽马射线和EeV能量宇宙射线相当。这些中微子提供了宇宙加速器的唯一无障碍视野，这些加速器为从宇宙到达我们的最高能量辐射提供动力。我们将回顾IceCube第一个十年的运行结果，重点是测量来自宇宙的弥漫的多味中微子通量，并确定超大质量黑洞TXS 0506+056是宇宙中微子的来源，因此，宇宙射线。我们将推测多信使天文学的经验教训，其中河外中微子源可能是在高能伽马射线中观察到的宇宙加速器的一个相对较小的子集，并且在它们发射中微子的时候可能被伽马射线遮蔽。
2021-10-04 astro-ph.HE
VERITAS Observations of the Vicinity of the Cygnus Cocoon
对超新星遗迹（SNR）等银河系源的$γ$射线发射的研究可能会提供关键的见解，以了解它们作为宇宙射线加速器的潜在作用，直到膝盖（$\sim 10^{15}$ eV）。VERITAS天文台对100 GeV至30 TeV能量范围内的银河系和河外$γ$射线源敏感。我们在这里报告VERITAS观测附近的茧的新鲜加速的宇宙射线费米报告，这是潜在的加速器之间的天鹅座OB 2协会和$γ$ -天鹅座SNR。特别关注$γ$ -Cygni中的源VER J2019 + 407。
2013-04-06 astro-ph.HE
The Crab Pulsar and Nebula as seen in gamma-rays
30多年前，惠普尔对蟹状星云的探测是甚高能伽马射线天文学的开始。从那时起，这个源的伽马射线观测继续为理论提供新的惊喜和挑战，检测到快速变化，脉冲发射达到意想不到的高能量，以及最近检测到能量超过1 PeV的光子。在这篇文章中，我们将回顾伽马射线观测对我们理解这个非凡的加速器的影响。
2021-11-15 astro-ph.HE
Cosmic rays and molecular clouds
本文讨论了宇宙射线穿透分子云的问题和有关的γ射线发射问题。高能宇宙射线与致密气体相互作用，产生中性π介子，后者又衰变为两条伽马射线。这使得分子云成为潜在的伽马射线源，特别是如果它们位于将宇宙射线注入星际介质的强大加速器附近。在一个给定的源周围，宇宙射线超密度的幅度和持续时间取决于宇宙射线在湍流的银河磁场中扩散的速度。基于这些原因，分子云的伽马射线观测既可以用来定位宇宙射线的来源，也可以用来限制宇宙射线在银河系中的扩散特性。
2012-08-24 astro-ph.HE
Origin(s) of Cosmic Rays
宇宙射线的起源问题已经有一个多世纪的历史了，虽然已经取得了实质性的进展，特别是在过去的十年里，仍然有悬而未决的问题。问题的“起源”是开放的至少有三种可能的解释取决于是否遵循能源供电的加速器，被加速的物质，或物理的加速过程中，这些方法依次审查。超新星遗迹仍然是迄今为止最有可能成为银河系大部分宇宙射线主要来源的候选者，但其他来源群体的贡献仍然是可能的。在更高的能量下，从银河系到银河系外的人口转变仍然不清楚。
2014-12-03 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
Ordinary Stars as Potential TeV Cosmic-Ray Accelerators
本研究提出太阳等普通主序星可通过色球层激波漂移加速产生TeV宇宙线，并定量估计最大能量、谱指数与通量，以解释本地TeV电子正电子超出。
2025-07-24 astro-ph.HE
Proposal of the Electrically Charged Stellar Black Holes as Accelerators of Ultra High Energy Cosmic Rays
本文提出了一种新的超高能宇宙射线加速机制。它是基于接近带电恒星黑洞的中性原子的隧道电离，以及由此产生的带正电荷的原子部分被巨大的长距离电场排斥。这些粒子在$10^{18}$ eV以上的能量可以通过这种一个接一个的全电模型以简单的方式计算。当这种加速机制与超新星（SN）爆炸的星系晕的大质量失控的恒星从银盘驱逐相结合，然后所获得的各种结果被证明是兼容的，几乎所有的主要观测事实，这些UHECR。在这些事实中，该模型预测的UHECR的测量的顶部能量和它们的通量在指定的EeV的能量范围内的几乎正确的值。它还解释了这些高能粒子到达地球的近各向同性，正如俄歇天文台最近测量的那样。
2016-02-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Predictions for gamma-rays from clouds associated with supernova remnant PeVatrons
星际云可以作为强子宇宙射线的目标材料;通过非弹性质子-质子碰撞产生的伽马射线和空间上与云相关联的伽马射线提供了有效粒子加速的关键指标。然而，即使PeVatron源达到PeV能量，云和加速器系统必须满足几个条件，以产生可检测的伽马射线通量。在这篇文章中，我们讨论了云和加速器的必要属性。使用现有的超新星遗迹（SNR）和星际云目录，并假设粒子加速到PeV能量在附近的SNR，我们产生了一个排名最有前途的目标系统的候选名单，预测可检测到的伽马射线通量。我们讨论了未来的设施，包括CTA和SWGO的检测前景，并比较我们的预测与已知的伽马射线源，包括超高能量源最近检测到的LHAASO。一系列的模型方案进行了测试，包括扩散系数和粒子谱的变化，在我们的候选名单中的最佳候选云是一致的明亮。平均而言，可检测的伽马射线通量更有可能用于更大质量的云;对于SNR和云之间的分离距离较低的系统;以及由于粒子穿过分离距离所需的时间，对于稍微旧的SNR。
2021-08-04 astro-ph.HE
Extensive air showers and atmospheric electric fields. Synergy of Space and atmospheric particle accelerators
本文探讨空间与大气粒子加速器的协同作用，指出雷暴期间强电场调制次级粒子能谱，产生粒子爆发（TGEs），并显著改变广延大气簇射（EAS）的触发频率。
2023-10-15 astro-ph.HE physics.ao-ph
Where are Milky Way's Hadronic PeVatrons?
在TeV-PeV能量下对银河系的观测揭示了一个明亮的强子宇宙射线的扩散通量，也揭示了γ射线的亮点源。如果伽马射线源是强子宇宙射线加速器，那么它们也一定是中微子源。然而，没有发现中微子源。他们在哪里？我们介绍了一种新的人口为基础的方法来探测银河系强子PeVatrons，要求扩散和点源PeV范围数据之间的一致性宇宙射线，伽马射线和中微子。对于PeVatrons来说，允许两种极端情况：（1）强子宇宙线加速器和伽马射线源是相同的物体，因此存在明亮的中微子源，并且改进的望远镜可以检测到它们，而（2）强子宇宙线加速器和伽马射线源是不同的，因此没有可检测的中微子源。如果强子加速器具有足够薄的列密度，则后一种情况是可能的。我们量化目前的限制和未来的前景，展示如何揭示强子PeVatrons的性质。
2023-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Complementarity of Indirect and Accelerator Dark Matter Searches
即使在大型强子对撞机（LHC）上发现了超对称粒子，仅凭LHC的数据也很难证明它们构成了宇宙中大部分的暗物质（DM）。我们研究了LHC和DM间接搜索的互补性，明确地给出了在24参数超对称模型的共湮灭区域中对一个特定基准模型的DM性质的重建。结合模拟高光度LHC数据与当今的零搜索伽马射线从矮星系与费米LAT，我们表明，目前的费米LAT限制已经有能力排除一个虚假的威诺样的解决方案，将生存使用LHC数据，从而导致正确识别的宇宙学解决方案。我们还表明，即将到来的普朗克约束的再电离的历史将有类似的约束力，并讨论了可能的探测伽马射线的影响，从DM湮灭在天龙座的CTA样实验。我们的研究结果表明，间接搜索可以很好地补充LHC在确定DM粒子，即使天体物理的不确定性被考虑在内。
2011-11-10 astro-ph.HE
Hidden Cosmic-Ray Accelerators as an Origin of TeV-PeV Cosmic Neutrinos
最新的冰立方数据表明，在30 TeV附近，全宇宙中微子通量可能高达10^-7 GeV/cm^2/s/sr。我们表明，如果源的TeV-PeV中微子是透明的伽马射线相对于双光子湮没，强烈的紧张局势与各向同性扩散的伽马射线费米测量的背景是不可避免的，独立的生产机制。我们进一步表明，如果冰立方中微子有一个光强子（pgamma）的起源，源预计是不透明的1-100 GeV的伽马射线。有了这些一般的多信使参数，我们发现，最新的数据表明，人口的宇宙射线加速器隐藏在GeV-TeV的伽马射线作为中微子的起源。X射线和MeV的伽马射线对应物的探测器受到鼓励，TeV-PeV中微子本身将作为致密源环境的特殊探测器。
2016-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Evidence for the Sombrero Galaxy as an Accelerator of the Highest-Energy Cosmic Rays
基于皮埃尔·奥格天文台17年数据，发现草帽星系与超高能宇宙射线多重态存在显著空间关联，为活跃超大质量黑洞作为最高能量宇宙射线来源提供关键证据。
2024-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Mirages and Large TeV Halo-Pulsar Offsets from Cosmic Ray Propagation
本研究提出宇宙射线不对称传播机制，可同时解释多个TeV源及TeV晕与脉冲星的大尺度偏移，无需假设额外加速器。
2025-09-07 astro-ph.HE
Gamma-rays and their future
本报告的重点是通过一些关于伽马射线宇宙加速器和扩散发射的显着观测。此外，我将介绍新一代伽马射线地面观测站CTA和LHAASO的状况。为了创建新一代阵列，已经准备了关于光电传感器和光学器件的新技术。最近开始的多信使天体物理测量表明，有一个光明的未来，进一步探索宇宙的时域与现有的和准备中的仪器。
2019-02-27 astro-ph.HE
Building up the spectrum of cosmic-rays in star-forming regions
计算星暴星系或区域中宇宙射线分布的常用方法相当于假设在该环境中的任何一点，都有一个加速器以降低的速率输入宇宙射线。这个速率应该与总体体积平均注入相一致，由在星爆年龄期间活跃的加速器的总数给出。这些假设似乎是合理的，特别是在加速器均匀和各向同性分布的假设下。然而，在这种方法中，叠加光谱的时间演化并没有明确推导出来;相反，它基本上是从头开始假设的。在这里，我们测试这种方法的有效性，通过以下叠加的宇宙射线光谱的时间演化和空间分布，并比较我们的结果与那些从理论模型，把星爆区作为一个单一的源。在量热极限（没有宇宙射线平流），均匀性（通常在20%以内）在大部分的星爆区域达到。然而，中心到边缘强度比的值可以达到几个因子。宇宙射线分布的共同均匀假设和我们的模型之间的差异在两区几何形状的情况下更大，例如中心核周围有一个圆盘。我们还发现，宇宙射线密度随星暴过程持续时间的衰减是缓慢的，甚至在星暴结束后约100万年（对于35 cm-3的气体密度），它仍然可能在其峰值的一个数量级内。基于我们的模拟，似乎从附近的星暴星系中检测到相对较硬的光谱，直到最高的伽马射线能量，有利于相对较小的扩散系数（即，长扩散时间）。
2012-03-13 astro-ph.HE
Experimental/Observational Summary - Very High Energy Cosmic Rays and their Interactions
对所有能量的宇宙射线的观测一直在改进，统计数据更高，系统性更少。关于宇宙射线在银河系内和河外来源的起源，基本问题仍然存在，并且在超高能量下出现了新的谜题。一个关键的问题是确定基于空气簇射测量的元素组成。大型强子对撞机的加速器实验，在向前的方向和高相互作用能的全面测量，将大大减少空气簇射模拟的不确定性。超高能空气簇射可能揭示粒子相互作用的性质，其能量远远超出LHC的范围。
2010-10-19 astro-ph.HE
Cherenkov Telescope Array Observatory sensitivity to heavy Galactic Cosmic Rays and the shape of particle spectrum
本研究通过 CTAO 模拟两个超新星遗迹的伽马射线能谱，考察重宇宙线成分与截断锐度，证明 CTAO 可区分质子和重核并约束加速场景。
2025-01-10 astro-ph.HE
Energetic Particles of Cosmic Accelerators I: Galactic Accelerators
高能宇宙揭示了高能粒子在宇宙中无处不在，在各种尺度的宇宙环境培育中起着至关重要的作用。我们银河系中的高能粒子，即银河宇宙射线（GCR），与银河系中的星际介质和磁场进行复杂的相互作用，从而产生了银河系的许多关键特征。本白皮书是两部分系列的第一部分，重点介绍了最知名的高能宇宙加速器以及MeV伽马射线天文学将为理解其高能粒子现象带来的贡献。本白皮书的重点是银河系宇宙射线、超新星遗迹、原恒星喷流和超级气泡以及碰撞风双星。
2019-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for the Galactic accelerators of Cosmic-Rays up to the Knee with the Pevatron Test Statistic
研究应用 PTS 分析多个 γ 射线源，以超过 5σ 排除 RX J1713.7−3946 和 Vela Jr. 为 Pevatron，并发现部分源的质子能谱或延伸至 400 TeV。
2023-06-02 astro-ph.HE
Interpretation of the excess of antiparticles within a modified paradigm of galactic cosmic rays
我们认为，在宇宙射线（CR）中发现的异常高的正电子和反质子通量可以通过在当前银河系CR的“标准”范式中引入两个额外的元素来满意地解释。首先，我们提出反粒子不仅在星际介质中，而且在加速器内部，都是在初级CRs与周围气体的相互作用中有效产生的。其次，我们假设存在两个源种群注入CR到ISM不同，（1）软（接近$FI \propto E^{-2.3}$）和（2）硬（$FII \propto E^{-1.8}$或更硬），能量分布。假设第二群加速器中的CR在泄漏到ISM之前积累了$1 \ \rm g/cm^2$数量级的“克重”，我们可以解释正电子和反质子的能量分布和绝对通量，以及（Li，Be，B）群次级核的通量。两个源群体的贡献的叠加也解释了所报告的CR质子和原子核的光谱在200 GV以上的硬化。第二个源群以低于第一个源群功率的10%的水平加速CR，可以负责银河CR的最高能量质子和原子核，直到$10^{15} \ \rm eV$周围的“膝盖”。
2019-10-01 astro-ph.HE
Revealing a peculiar supernova remnant G106.3+2.7 as a petaelectronvolt proton accelerator with X-ray observations
超新星遗迹一直被认为是最有希望的银河系宇宙射线源之一。在SNR范式中，Petaelectronvolt（PeV）质子加速可能只在早期演化阶段可行，持续几百年，当SNR冲击速度很高时。虽然支持PeV质子在年轻SNR中加速的证据尚未被发现，但X射线同步辐射是快速冲击的重要指标。我们在这里报告的X射线同步辐射的第一个发现，从可能的中年SNR G106.3+2.7，这意味着这个SNR仍然是一个充满活力的粒子加速器，尽管它的年龄。这一发现，连同周围环境信息，多波长观测和理论论证，支持SNR G106.3+2.7作为可能的强大PeV质子加速器。
2021-06-01 astro-ph.HE
Modeling individual nearby radio galaxies as ultra-high-energy cosmic-ray accelerators
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（物理研究所，圣保罗大学）
本研究通过建模临近射电星系，探讨其作为超高能宇宙射线加速器的潜力，并确定其对观测到的高能宇宙射线通量的贡献。
2026-02-26 astro-ph.HE
General constraints on sources of high-energy cosmic rays from the interaction losses
本研究更新了质子的 Hillas 图，考虑了 $pγ$ 和光子对相互作用损失，并将允许区域与源电磁光度关联，对活动星系核中心等明亮致密源获得了最强约束。
2023-06-04 astro-ph.HE
The problem of escape: a missing bit in the theory of the origin of cosmic rays
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利天体物理学研究所阿切尔蒂天文台）
探讨宇宙射线逃逸这一非线性过程及复杂事件链，其常被忽视，却对宇宙射线相关特性有重要影响，通常靠特设边界条件建模，本文讨论这些现象及对地球测量的宇宙射线光谱的影响。
2026-07-08 astro-ph.HE
The 1953 Cosmic Ray Conference at Bagneres de Bigorre
1953年7月，由帕特里克·布莱克特和路易斯·勒普林斯-林盖在比戈尔的巴涅雷斯举行的宇宙射线会议是一次开创性的会议。它标志着亚原子物理学的开始，以及从宇宙射线研究向新的高能加速器研究的转变。关于在宇宙射线中发现的重不稳定粒子的知识在事实和解释上基本上是正确的，并确定了需要用新的加速器进行的实验。很大一部分一直使用宇宙射线进行研究的物理学家转向了加速器。这次会议的重要性可以与另外两次著名的会议，即1927年的索尔维会议和1948年的谢尔特岛会议相提并论。
2011-11-22 astro-ph.HE physics.hist-ph
Stellar wind bubbles of OB stars as Galactic cosmic-ray re-accelerators
本研究通过一维磁流体动力学模拟发现OB星恒星风泡前向激波可再加速银河系宇宙射线，使发射通量增加5倍，强子辐射占主导，为kappa Ori周围增强强子发射提供解释。
2024-03-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin and Impacts of the First Cosmic Rays
非热现象在宇宙中普遍存在，宇宙射线在不同的环境中扮演着不同的角色。宇宙大爆炸以来，CR是在何时、何地以及如何首次产生的？我们认为，爆炸波从第一宇宙爆炸在z~20导致韦伯介导的非相对论冲击和CR可以产生的扩散冲击加速机制。我们表明，质子加速至少达到亚GeV的能量，和超新星喷出物的快速组件可能会允许CR实现几个GeV的能量。我们还讨论了第一个CR的其他可能的加速器，包括由于宇宙学结构形成的吸积冲击。这些CRs在早期宇宙中扮演着各种各样的角色，如电离和加热气体，产生磁场，反馈星系形成。
2019-08-20 astro-ph.HE
CTA and cosmic-ray diffusion in molecular clouds
分子云是宇宙射线相互作用的主要目标，预计这些相互作用的副产品会发出伽马射线。事实上，在HE和VHE伽马射线中探测到的几个伽马射线源（HE：100 MeV < E < 100 GeV; VHE：E > 100 GeV）已经直接或间接地与分子云有关。从观测到的γ射线信号中可以推断出局部扩散系数和局部宇宙射线粒子数的信息。在这项工作中，我们集中在即将到来的切伦科夫望远镜阵列天文台（CTA）提供这样的测量的能力。我们研究了云托管加速器的预期发射，探索不同模式的加速，源的年龄，云密度分布和宇宙射线扩散系数的参数空间。我们提出了一些最有趣的案例CTA关于这个科学主题。模拟的伽马射线通量强烈依赖于输入参数。在某些情况下，从CTA数据将有可能限制加速器的属性和宇宙射线在云中的传播模式。
2012-11-13 astro-ph.HE
