河外背景Light Absorption在河外Gamma-ray背景Blazar分量中的特征

Blazar甚高能γ射线级联对河外Gamma-ray背景的贡献

Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background from the Cascades of Very-high Energy Gamma Rays from Blazars

当甚高能量（VHE）光子通过河外背景光（EBL）传播时，它们与软光子相互作用，并引发较低能量光子和电子的电磁级联。在VHE处发射的宇宙学布居的集体强度将在最高能量处通过与EBL的相互作用而衰减，并在较低能量处通过所产生的级联而增强。我们计算了由耀变体产生的VHE光子产生的级联辐射，并研究了级联对耀变体集体强度的影响以及由此产生的对河外γ射线背景的影响。我们发现，级联辐射大大提高了集体强度从耀变体在高能量之前，由于衰减翻转。由此产生的功能的突出性取决于耀变体伽玛射线光度函数，光谱指数分布，和EBL的模型。我们还计算了Blazar，BL Lacertae（BL Lacs）对象和平坦光谱射电类星体（FSRQs）的不同光谱子种群的级联辐射，发现BL Lacs的集体强度比FSRQs的级联辐射大大增强。最后，我们讨论了这种分析和即将到来的费米观测的EBL的性质，耀变体的演化，耀变体光谱和其他伽马射线辐射源的影响。

Blazar光谱突变对Blazar对河外Gamma-ray背景贡献的影响

The Effect of Blazar Spectral Breaks on the Blazar Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background

不同类别的未解决的伽马射线发射器的贡献的光谱形状可以提供洞察他们的相对贡献河外伽马射线背景（EGB）和他们的光谱在GeV能量的性质。假设耀变体的光谱可以描述为破幂律，我们计算了BL Lacertae型天体（BL Lacs）和平谱射电类星体（FSRQs）对EGB贡献的光谱形状。我们适合由此产生的总耀变体光谱形状的费米大面积望远镜测量的EGB，发现最适合的形状再现以及费米EGB的形状为各种中断的情况。我们的结论是，一个方案中，耀变体的贡献是占主导地位的光谱的理由不能被排除在外，即使光谱断裂被证明是常见的费米耀变体。我们还发现，虽然观察到的一个无特征的（不确定性）的幂律EGB频谱费米并不一定意味着一个单一的类贡献未解决的来源与无特征的个人光谱，这样的观察和集体光谱的单独贡献人口确定的比例，他们的贡献。因此，与包括blazar伽马射线光度函数的研究进行比较可能对blazar对EGB的贡献，blazar演化以及blazar伽马射线光谱和发射产生深远的影响。

监测耀变体光变以理解河外喷流

Monitoring blazar variability to understand extragalactic jets

本文综述了利用耀变体多波段光变研究河外喷流物理与结构，涵盖互相关、长短时标机制、发射区大小、偏振及周期性等关键课题。

Blazar Gamma-Ray光谱中的河外背景光印记

The Imprint of The Extragalactic Background Light in the Gamma-Ray Spectra of Blazars

在宇宙的历史中，恒星和吸积致密物体发出的光被编码在河外背景光（EBL）的强度中。EBL的知识对于理解恒星形成和星系演化的本质是很重要的，但是直接测量EBL受到银河系和其他前景辐射的限制。在这里，我们报告的吸收功能中看到的合并光谱的一个样本的伽玛射线耀变体的红移z $\sim$ 1.6。这一特征是由EBL在光学至UV频率下对伽马射线的衰减引起的，并允许我们测量该频带中的EBL通量密度。

极高能γ射线级联对河外Gamma-ray背景的贡献

Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background from the Cascades of Very-high Energy Gamma Rays

当非常高能量的光子通过河外背景光（EBL）传播时，它们与软光子相互作用，并引发低能量光子和电子的电磁级联。在极高能量（VHE）下发射的宇宙学布居的集体强度将在最高能量处通过与EBL的相互作用而衰减，并在较低能量处通过所产生的级联而增强。我们计算了由耀变体产生的VHE光子产生的级联辐射，并研究了级联对耀变体集体强度的影响以及由此产生的对河外γ射线背景的影响。我们发现，级联辐射大大提高了集体强度从耀变体在高能量之前，由于衰减翻转。由此产生的功能的突出性取决于耀变体伽玛射线光度函数，光谱指数分布，和EBL的模型。我们还计算了blazar，BL Lacertae对象（BL Lacs）和平谱射电类星体（FSRQs）的不同光谱子种群的级联辐射，发现BL Lacs的集体强度比FSRQs的级联辐射大大增强，由于其更硬的光谱。因此，研究blazar贡献的EGRB费米将有深远的影响的性质的EBL，blazar的演化，blazar光谱。

作为河外背景光探测器的Blazar的内禀VHE Gamma-ray谱

Intrinsic VHE Gamma-ray spectra of Blazars as a probe for Extragalactic Background Light

极高能（VHE）$γ$ -能量超过10 $'$ s的射线，从遥远的耀变体发射，被来自河外背景光（EBL）的光子衰减。不幸的是，无论是EBL还是内禀耀变体光谱都不能准确地从一个量导出另一个量。在这项工作中，我们使用一个均匀的单区模型，包括同步辐射，同步辐射自康普顿（SSC）和外部康普顿（EC）的发射机制，估计的本征VHE光谱的耀变体。该模型被应用于三个VHE blazar，即PKS 2155 -304，RGB J 0710 +591和3C 279，同时多波长的数据，从不同的观测。然后将VHE的本征通量的预测值与大气切伦科夫成像望远镜的观测值进行比较，以确定VHE $γ$射线的光学深度。在比较这些光学深度值与由四个不同的EBL模型预测，我们观察到PKS 2155 -304和3C 279在较高的能量，特别是对于EBL模型Finke等人提出的有一些明显的系统偏差。（2010年）。我们认为这种偏差是一个结果的失败外推的耀变体SED VHE能量和/或由于埋在EBL模型的各种假设。

来自TeV Blazar的河外背景光的约束

Constraining Extragalactic Background Light From TeV Blazars

我们的目标是研究河外背景光的上限。本文利用最近在TeV耀变体中观测到的费米谱和甚高能谱，给出了河外背景光的上限。我们使用的假设，VHE固有光子指数不能比费米指数测量的费米LAT。总的来说，EBL上的这些上限与大多数EBL模型给出的上限兼容。然而，TeV耀变体否定了高EBL密度的模型。

Testing gamma-ray models of blazars in the extragalactic sky

The global contribution of unresolved gamma-ray point sources to the extragalactic gamma-ray background has been recently measured down to gamma-ray fluxes lower than those reached with standard source detection techniques, and by employing the statistical properties of the observed gamma-ray counts. We investigate and exploit the complementarity of the information brought by the one-point statistics of photon counts (using more than 10 years of Fermi-LAT data) and by the recent measurement of the angular power spectrum of the unresolved gamma-ray background (based on 8 years of Fermi-LAT data…

The Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background and Implications for Dark-Matter Annihilation

The origin of the extragalactic $γ$-ray background (EGB) has been debated for some time. { The EGB comprises the $γ$-ray emission from resolved and unresolved extragalactic sources, such as blazars, star-forming galaxies and radio galaxies, as well as radiation from truly diffuse processes.} This letter focuses on the blazar source class, the most numerous detected population, and presents an updated luminosity function and spectral energy distribution model consistent with the blazar observations performed by the {\it Fermi} Large Area Telescope (LAT). We show that blazars account for 50$^{+1…

发光TeV耀变体的宇宙学影响I：等离子体不稳定性对星系际磁场和河外Gamma-Ray背景的影响

The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars I: Implications of Plasma Instabilities for the Intergalactic Magnetic Field and Extragalactic Gamma-Ray Background

由高能伽马射线（E>100 GeV）引发的逆康普顿级联增强了明亮的河外TeV源的GeV辐射。明亮的TeV耀变体没有这种辐射被用来限制星系际磁场（IGMF），费米对未解决的河外伽马射线背景（EGRB）的严格限制被用来反对大量的高红移天体。然而，这些都是基于这样一个假设，即逆康普顿散射是由高能伽马射线在河外背景光子上湮灭产生的超相对论对的主要能量损失机制。在这里，我们表明，对于足够明亮的TeV源（各向同性等效亮度>10^{42} erg/s）等离子体束不稳定性，特别是“斜”不稳定性，提出了一个合理的机制，这些对的能量可以被耗散局部，加热星系际介质。由于这些不稳定性通常在与逆康普顿冷却速率相比较短的时间尺度上增长，因此它们必然抑制逆康普顿级联。因此，这对限制IGMF的努力造成了严重的限制，因为TeV源中缺乏可辨别的GeV隆起。同样地，它也大大削弱了耀变体演化的费米极限。具体来说，我们构建了TeV耀变体的光度函数从目前观察到的对象，并发现它是很好地描述了类星体的光度函数在z~0.1，转移到较低的光度和数密度，这表明这两类源是由类似的过程进行调节。将这种关系扩展到更高的红移，我们表明，EGRB的大小和形状以上~10 GeV的自然再现与这个特殊的例子，一个快速发展的TeV耀变体光度函数。

基于费米-LAT数据利用河外背景光衰减对耀变体红移的约束

Constraints on redshifts of blazars from extragalactic background light attenuation using Fermi-LAT data

本文提出仅利用费米-LAT数据，通过河外背景光衰减特征约束303个耀变体的红移上限，并评估未来CTA对其可探测性，发现至少21个源可在20小时内被观测。

等离子体束不稳定性对费米硬Gamma-ray Blazar统计和河外Gamma-Ray背景起源的影响

Implications of Plasma Beam Instabilities for the Statistics of the Fermi Hard Gamma-ray Blazars and the Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background

费米在限制伽玛射线明亮耀变体的光度函数和红移演化方面起了重要作用。这包括对河外伽玛射线背景（EGRB）的谱和各向异性的限制，附近费米活动星系核（AGN）的红移分布，以及log（N）-log（S）关系的构造。基于这些，有人认为，伽玛射线亮耀变体的演化必须远远低于其他活动星系核的戏剧性。然而，这种说法的关键是假设逆康普顿级联将超过TeV的发射重新处理到费米能量范围内，大大增强了观察到的极限的强度。在这里，我们证明，在没有这样一个过程，由于，例如，致命的等离子体束不稳定性的存在，抢占级联，人口TeV明亮的耀变体，类似于类星体的演变是一致的人口的硬伽马射线耀变体观察到费米。具体地说，我们表明，一个简单的模型的性质和光度函数是同时能够再现其log（N）-log（S）的关系，本地红移分布，并在没有任何自由参数的EGRB及其各向异性的贡献。尽管硬伽马射线耀变体的人口表现出强烈的红移演化的宇宙学历史的吸积到晕的其他示踪剂中观察到的图片的自然性是可取的，这为不存在逆康普顿级联和存在的束等离子体不稳定性提供了支持。

VERITAS河外非Blazar计划

The VERITAS Extragalactic non-Blazar Program

VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量（VHE：E > 100 GeV）伽马射线发射。除了对耀变体的研究，VERITAS河外科学计划还制定了一项河外非耀变体源的综合观测计划。活动星系核（AGN）的研究是通过对非耀变体射电星系的大型MWL观测活动进行的。这些MWL活动的成功第一次为负责伽马射线发射的喷流的内部结构提供了见解。超高能宇宙射线的起源和加速问题是通过对星暴星系M 82的观测来解决的，VHE对该星系的探测提供了关于可能的加速机制的重要见解。最后，对球状星团的研究对毫秒脉冲星对γ射线辐射的贡献有重要的限制。介绍了VERITAS河外非耀变体科学计划及其结果。

AGN对河外星系Gamma-Ray的贡献背景

Radio-loud AGN contribution to the Extragalactic Gamma-Ray Background

河外伽玛射线背景（EGRB）的起源仍然是一个有争议的问题。EGRB可以是真正的扩散或未解决的离散点源的起源。费米和EGRET探测到的大多数已确定的源是耀变体。因此，他们有望成为EGRB的重要贡献者。为了估计它们对EGRB的贡献，需要构造它们的光度函数。在这里，我们使用第一个LAT AGN星表来研究和构造耀变体的演化和光度函数。我们考虑平谱射电类星体的纯光度和纯密度演化模型。我们还描述了方法来估计的贡献，从偏离耀变体EGRB。

未分辨离散源对河外Gamma-Ray背景的贡献（EGRB）

Contribution from unresolved discrete sources to the Extragalactic Gamma-Ray Background (EGRB)

河外伽马射线背景（EGRB）的起源仍然是一个悬而未决的问题，即使在它被发现近40年之后。排放可能来自真正的扩散过程，也可能来自未解决的点源。虽然EGRET（高能伽马射线实验望远镜）探测到的271个点源中的大多数都是未知的，但在已识别的源中，耀变体是主要的候选者。因此，未解决的耀变体可能被认为是EGRB的主要贡献者，并且已经进行了许多研究来了解它们的分布，演化和对EGRB的贡献。考虑到伽玛射线辐射主要来自耀变体的喷流，并且喷流辐射随喷流与视线角的增大而迅速减小，EGRET无法探测到许多大倾角的活动星系核（AGN）也就不足为奇了。虽然费米望远镜在前三个月的巡天中只能探测到少数几个大倾角活动星系核，但在不久的将来，它有望探测到许多这样的源。由于非耀变体活动星系核的密度比耀变体高，它们也可能对EGRB有重要贡献。本文讨论了正常星系、星暴星系、耀变体和离轴活动星系核等未分辨离散源对EGRB的贡献。

河外核光谱能量研究概况

The Survey of Extragalactic Nuclear Spectral Energies

我们提出的第一个结果，从新的调查河外核光谱能量（SENSE）样本的“耀变体”。样本已经选择了最小的选择效应，因此是理想的探测blazar人口的内在属性。我们报告的证据，在这个无线电选择的样本中的负宇宙学演化，并给出了未来的工作有关的SENSE样本的大纲。

Fermi-LAT河外Gamma-Ray背景的一个新模型

A new model for the Fermi-LAT Extragalactic Gamma-Ray Background

假设γ射线光度函数与射电星系的光度函数成正比，blazar的光谱能量分布由blazar序列给出，计算了blazar（平谱射电类星体和BL-Lac）对Fermi-LAT河外γ射线背景的贡献。我们发现耀变体占费米-LAT EGB总量的45%。然而，在低能量（<10 GeV）和高能量（>50 GeV）时，耀变体的贡献不足以解释观测到的背景光。在E<10 GeV时，河外伽马射线背景可以通过考虑恒星形成星系的额外贡献来完全解释，而在非常高的能量下，由于河外背景光的吸收占主导地位，观察到的背景需要额外的未知成分。

Blazar对河外弥漫Gamma-ray背景各向异性贡献的模型

Models of the Contribution of Blazars to the Anisotropy of the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background

我们研究了在河外弥漫伽玛射线背景（DGRB）中测量到的各向异性与DGRB光谱强度之间的关系，以及它们可能来自未解决的blazar种群。使用一个物理演化模型与光度依赖的演化（LDDE）和观测确定的光度依赖的blazar光谱能量分布（SED）的blazar，我们发现，blazar可以解释观测到的各向异性的DGRB一致，其观察到的源计数分布，但反过来限制在显着贡献观测到的DGRB强度。在考虑了DGRB各向异性和源数分布的最佳LDDE模型中，耀变体对1 GeV以上DGRB强度的贡献仅为5.7^{+2.1}-1.0}%（68% CL）。需要一个更高的分数的DGRB强度的贡献blazars过度DGRB各向异性，因此在LDDE+ SED序列模型中的blazars不能同时考虑DGRB强度以及各向异性。我们讨论了LDDE模型的局限性。然而，这些模型不需要许多不合理的和观测不一致的简化假设-包括一个单一的幂律的所有blazar光谱和一个简单的破幂律模型的源计数分布-目前在许多以前的工作。

用H.E.S.S探测河外背景光

Probing the extragalactic background light with H.E.S.S

最近，H.E.S.S. S探测到耀变体伽马射线谱中的宇宙背景印记。和费米-LAT，开辟了在宇宙学尺度上研究伽马射线传播的道路。这篇论文讨论了目前对河外背景光（EBL）的限制，增加在TeV能量下检测到的耀变体的收集的努力，以及下一代仪器科学案例的关键部分：伽马射线宇宙学。

Blazars作为费米和切伦科夫望远镜时代探测河外背景光的光束

Blazars as beamlights to probe the Extragalactic Background Light in the Fermi and Cherenkov telescopes era

河外背景光（EBL）是来自所有曾经形成的恒星的综合光，跨越红外-紫外范围。位于宇宙学距离处的源发射的甚高能量（VHE：E>100 GeV）伽马射线与介入的EBL的相互作用导致电子-正电子对的产生，从而导致所观察到的VHE通量的能量依赖性衰减。这在解释测量的VHE blazar光谱时引入了一个基本的模糊性：既不是固有光谱，也不是EBL，都是单独已知的-只有它们的组合是。本文提出了一种测量电子束激光光子数密度的方法。它依赖于使用光学，X射线，高能（HE：E>100 MeV）伽马射线（来自费米望远镜）和VHE伽马射线（来自切伦科夫望远镜）波段的耀变体的同时观测。对于每个源，该方法涉及用同步加速器自康普顿（SSC）模型最佳拟合从光学到HE伽马射线的光谱能量分布（SED）（只要z<1，后者就基本上不受EBL衰减的影响）。我们将这种最佳拟合模型外推到VHE区域，并假设它们代表了耀变体的内在辐射。对比测量与本征发射导致VHE光子的伽马-伽马不透明度的确定-因此，在假设特定的宇宙学时，我们推导出EBL光子数密度。对于每个给定的源，使用不同的发射状态只会提高所提出的方法的准确性。我们证明了这种方法，使用最近的多频观测的耀变体PKS 2155 -304，并讨论如何类似的意见，可以更准确地探测EBL。

Testing models of extragalactic $γ$-ray propagation using observations of extreme blazars in GeV and TeV energy ranges

We briefly review contemporary extragalactic γ-ray propagation models. It is shown that the Extragalactic Magnetic Field (EGMF) strength and structure are poorly known. Strict lower limits on the EGMF strength in voids are of order 10^{-17}--10^{-20} G, thus allowing a substantial contribution of a secondary component generated by electromagnetic cascades to the observable spectrum. We show that this "electromagnetic cascade model" is supported by data from imaging Cherenkov telescopes and the Fermi LAT detector.

Blazar对河外弥漫Gamma-ray背景的贡献及其未来空间分辨率

The Contribution of Blazars to the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background and Their Future Spatial Resolution

我们研究的限制光度依赖的密度演化模型的演化blazar给定的观测光谱的漫射伽玛射线背景（DGRB），blazar源计数分布，和blazar光谱能量分布序列模型，它涉及到观测的blazar光谱，其光度。结果表明，Fermi-LAT观测到的DGRB可以完全由blazar和非blazar活动星系核的γ射线辐射产生，并且我们的blazar演化模型与Fermi-LAT观测到的DGRB谱和blazar通量源数分布函数是一致的。我们的研究结果与以前的工作，使用EGRET光谱数据来预测费米-LAT DGRB是一致的。该模型仅包含三个自由参数，并预测在5年的观测中，来自耀变体的>~95%的通量将被Fermi-LAT分解为点源，DGRB中的通量相应减少约2至3倍（95%置信水平），这对Fermi-LAT对暗物质湮灭光子的灵敏度有影响。

Constraints on the extragalactic magnetic field strength from blazar spectra based on 145 months of Fermi-LAT observations

Properties of the extragalactic magnetic field (EGMF) outside of clusters and filaments of the large-scale structure are essentially unknown. The EGMF could be probed with $γ$-ray observations of distant (redshift $z > 0.1$) blazars. TeV $γ$ rays from these sources are strongly absorbed on extragalactic background light photons; secondary electrons and positrons produce cascade $γ$ rays with the observable flux dependent on EGMF parameters. We put constraints on the EGMF strength using 145 months of Fermi-LAT observations of the blazars 1ES 1218+304, 1ES 1101-232, and 1ES 0347-121, and imaging…

耀变体极高能gamma-ray观测的河外背景光测量

Measuring the extragalactic background light from very high energy gamma-ray observations of blazars

河外背景光包含着恒星和星系演化的重要信息。由于电子对的产生过程，它在来自宇宙学距离的源的非常高能量的$γ$射线谱上留下了印记。在这项工作中，我们提出{ \em测量} EBL直接提取集体衰减效应在一些$γ$ -射线源在不同的红移。用马尔可夫链蒙特卡罗拟合方法，同时导出了$γ$射线源的EBL强度和内禀光谱参数。在拟合中没有假设EBL的先验形状。用这种方法，我们可以第一次导出EBL模型的谱形状独立。我们的结果显示了预期的功能预测目前EBL模型，从而支持EBL起源的理解。

沿耀变体序列的变化-河外宇宙射线的线索？

Variability along the Blazar-Sequence - Hints for extragalactic Cosmic Rays?

利用自洽的含时轻强子混合辐射模型，研究了Blazar序列中几个Blazar（Mkn 501，1 ES 2344+51.4，PKS 2155-30.4，1 ES 1218+30.4，3C454.3）的光谱能量分布和变率。列表中的BL Lac天体成功地用纯轻子辐射过程（本质上是同步加速器自康普顿辐射）建模，而平谱射电类星体则需要高度相对论性的强子存在于喷流中。利用可变性，以及与我们的模型，以区分自康普顿和强子伽马辐射利用其不同的签名在光变曲线。因此，z > 0.5的活动星系核是河外宇宙射线源的最佳候选者，因为高峰值BL Lac天体似乎不会将质子加速到热能量以上。此外，在物体建模过程中发现的参数与例如超光速运动或典型变化时间尺度的观测非常一致。

Extragalactic background light models and GeV-TeV observation of blazars

In this work, we use two different methods to determine the opacity of the TeV gamma-rays caused by the extragalactic background light (EBL) via e-e+ production due to photon-photon interaction. The first method, Model-Dependent Approach, uses various EBL models for estimating the opacity as a function of the redshift and energy of the TeV photons. The second method, Model-Independent Approach, relies on using the simultaneous observations of blazars in the MeV-GeV energy range from the Fermi-LAT and in the TeV band from the ground-based gamma-ray telescopes. We make the underline assumption t…

MAGIC河外星空

The MAGIC extragalactic sky

MAGIC望远镜拥有17米直径的镜子，是目前最大的单碟成像空气切伦科夫望远镜。它位于拉帕尔马的加那利岛，海拔2200米，自2004年以来一直在运营。可获得的能量范围是在非常高的能量（VHE，E>100 GeV）的伽马射线域，大约40%的占空比用于观测河外源。由于能量阈值最低（25 GeV），它可以观测最深的宇宙，因此非常适合河外观测。MAGIC的河外观测策略是多种多样的：长时间监测已知的TeV耀变体，耀变体在耀斑状态下的详细研究，最有前途的目标上的多波长运动，以及寻找新的VHE伽马射线发射体。在这次演讲中，将回顾河外天体观测的亮点。

发光TeV Blazar II的宇宙学影响：重写星系际介质的热历史

The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars II: Rewriting the Thermal History of the Intergalactic Medium

宇宙对河外极高能伽马射线（VHEGRs，E>100 GeV）是不透明的，因为它们在河外背景光上湮灭并成对产生。由此产生的超相对论对被假定为通过CMB光子的逆康普顿散射而损失能量。在Broderick等人（2011年，这三篇论文系列的第一篇）中，我们认为超相对论对束中强大的等离子体不稳定性会局部耗散TeV产生的对的动能，加热星系际介质（IGM）。在这里，我们探讨这种加热后的IGM的热历史的影响。我们整理所观察到的河外VHEGR源，以确定一个本地VHEGR加热率和纠正的VHEGR观测使用费米观测的高和中间峰值BL湖的指向性。由于本地河外VHEGR流量占主导地位的TeV耀变体，我们绑TeV耀变体的光度密度的类星体的光度密度，并产生一个VHEGR加热率作为红移的函数。这种加热在z<~4时是相对均匀的，在较高的红移处（z~6处的阶数单位），空间变化增加。这种新的加热过程在低红移处占主导地位，TeV耀变体加热的加入定性和定量地改变了IGM的结构和历史。TeV耀变体产生均匀的体积加热率，足以使平均密度IGM的温度增加近一个数量级，并且在低密度时增加更多，自然产生由Ly-alpha森林的观测推断的倒置状态方程，这一特征难以与标准再电离模型相协调。最后，我们结束了讨论的可能性，检测这种热的低密度IGM，但发现这种测量是目前不可行的。（节略）

下一代切伦科夫望远镜观测甚高能Blazar的前景

Prospects for Very High Energy Blazar Survey by the Next Generation Cherenkov Telescopes

利用最新的耀变体光度函数及其演化模型，研究了新一代甚高能γ射线望远镜（如先进γ射线成像系统（AGIS）和切伦科夫望远镜阵列（CTA））对耀变体的观测前景。该模型与观测到的耀变体的流量和红移分布以及河外γ射线背景具有很好的一致性。我们扩展和改进的模板的光谱能量分布（SED）的基础上blazar SED序列范例，使其可靠的VHE波段（100 GeV以上），通过与现有的VHE blazar数据进行比较。假设计划的CTA灵敏度，使用约100小时的总调查时间的盲测可以检测到约3个VHE blazar，对于更宽/更浅的调查，预期数量更大。我们还讨论了费米耀变体的后续研究。介绍了VHE耀变体在费米通量和红移平面上的可探测性，这将对未来的巡天计划有帮助。讨论了利用耀变体最亮光谱的吸收特征和红移分布的截止点来抑制河外背景光的前景和策略。我们将能够得到有用的约束EBL的VHE耀变体在不同的红移范围为0.3-1 TeV对应的z=0.10-0.36。

来自TeV耀变体费米观测的河外强磁场证据

Evidence for strong extragalactic magnetic fields from Fermi observations of TeV blazars

星系中的磁场是通过放大性质未知的种子磁场而产生的。种子场可能以其初始形式存在于星系际介质中，但从未被探测到。由于在星系际介质中观测不到太电子伏γ射线引发的电磁级联的GeV γ射线辐射，本文给出了星系际磁场强度的一个下界$B\ge 3\times 10^{-16}$ ~高斯。如果磁场相关长度$λ_B$远小于百万秒差距，则该界限改进为$λ_B^{-1/2}$。这个下限限制了宇宙磁场起源的模型。

TeV Blazar对河外背景光的测量

The TeV Blazar Measurement of the Extragalactic Background Light

在太空中传播的伽马射线很可能会被周围的河外背景光（EBL）所产生的电子-正电子对所熄灭。EBL的光谱是由来自宇宙历史上所有星系的星光（以及经过尘埃再加工的星光）产生的。用\textit{Fermi}观测了40 - 400 GeV γ射线的衰减，并用来测量能量为1 eV-10 eV的EBL谱，使$z\sim 1$红移。几个TeV开拓者的测量结果与衰减一致，归因于红移$z\sim 0.1$的EBL。在这里，我们同时分析了一组TeV的开拓者在$z\sim 0.1$测量光学深度为100 GeV - 10 TeV的伽马射线，与EBL的能量为0.05 eV - 5 eV的相互作用。使用一套模型的EBL，我们表明，由TeV耀变体衰减表示的光学深度是在较低的伽马射线能量和较高的红移与测量的光学深度\textit{Fermi}很好的协议。

使用新型非参数方法研究Fermi LAT伽马射线耀变体的源计数分布

Source Count Distribution of Fermi LAT Gamma-Ray Blazars Using Novel Nonparametric Methods

本研究利用Fermi-LAT 14年源目录和非参数方法推导河外耀变体的内禀源计数分布，发现通量分布呈破幂律形式，并量化了耀变体及其子类对河外伽马射线背景的显著贡献。

河外背景光与宇宙的Gamma-ray不透明度

The Extragalactic Background Light and the Gamma-ray Opacity of the Universe

河外背景光是宇宙学中的基本观测量之一。所有来自已分辨和未分辨的河外源的能量释放，以及来自任何真正漫射背景的光，不包括宇宙微波背景（CMB），都对它的强度和光谱能量分布有贡献。因此，它在恒星物体和星系的形成和演化的宇宙学测试中发挥着至关重要的作用，并为宇宙中的外来能量释放设定了限制。EBL还在非常高能量的伽马射线的传播中起着重要作用，这些伽马射线在到达地球的途中通过与EBL和CMB产生伽马-伽马相互作用而被衰减。EBL的影响频谱的来源，主要是耀变体，在~10 GeV至10 TeV的能量制度。EBL的强度和光谱的知识将允许在一个关键的能量制度，可用于测试粒子加速机制和VHE伽马射线生产模型的内在耀变体光谱的确定。相反，内禀伽玛射线光谱的知识和越来越高的红移耀变体的检测将对EBL及其演化设置强有力的限制。本文综述了EBL测定的最新进展及其对当前认识耀变体中γ射线的起源和产生机制以及宇宙中能量释放的影响。审查的结论与切伦科夫望远镜阵列技术和红外地面和空间观测站，将大大提高我们的知识的EBL和非常高的能量伽马射线的起源和生产的总结和未来的方向。

Cascade Model of an Anomaly in Blazar Spectra at Very High Energy

It is well known that the effect of gamma-ray absorption on extragalactic background light (EBL) is weakly expressed in the spectra of some blazars. It is shown that a secondary component generated by electromagnetic cascades might considerably decrease the statistical significance of this anomaly. Observational results indicate the existence of the cascade component in the spectra of extragalactic gamma-ray sources, thus supporting the proposed model.

Observable spectral and angular distributions of $γ$-rays from extragalactic ultrahigh energy cosmic ray accelerators: the case of extreme TeV blazars

Ultrahigh energy protons and nuclei from extragalactic cosmic ray sources initiate intergalactic electromagnetic cascades, resulting in observable fluxes of $γ$-rays in the GeV-TeV energy domain. The total spectrum of such cascade $γ$-rays of hadronic nature is significantly harder than the one usually expected from blazars. The spectra of some sources known as "extreme TeV blazars" could be well-described by this "intergalactic hadronic cascade model" (IHCM). We calculate the shape of the observable point-like spectrum, as well as the observable angular distibution of $γ$-rays, for the first …

河外甚高能光子源介绍

Introduction to extragalactic sources of very high-energy photons

费米伽马射线太空望远镜和成像空气切伦科夫望远镜H.E.S.S.的发射，MAGIC和VERITAS在过去的十年里极大地改变了我们对伽马射线源的认识。银河系外的伽马射线天空充满了耀变体，它们是活动的星系核，其喷流指向我们。此外，还有射电星系、星暴和螺旋星系，以及伽马射线暴，尽管数量较少。星系团还没有在伽马射线中被观测到。在这里，我将介绍不同的伽马射线发射过程，并回顾它们可能告诉我们这些物体和潜在的加速机制。除了研究这些迷人的天体，来自耀变体的TeV伽马射线探测了宇宙的完整恒星形成历史。TeV耀变体光谱的研究可能会为我们提供星系际磁场的见解，或者，可能会导致我们推断存在一种新的机制，加热星系际介质在后期（红移z<3），并影响莱曼α森林和后期结构的形成。TeV的伽马射线辐射也可能使我们能够探测基本物理学，如时空结构。

Spectral analysis of Fermi-LAT blazars above 50 GeV

We present an analysis of the intrinsic (unattenuated by the extragalactic background light, EBL) power-law spectral indices of 128 extragalactic sources detected up to z~2 with the Fermi-Large Area Telescope (LAT) at very high energies (VHEs, E>50 GeV). The median of the intrinsic index distribution is 2.20 (versus 2.54 for the observed distribution). We also analyze the observed spectral breaks (i.e., the difference between the VHE and high energy, HE, 100 MeV<E<300 GeV, spectral indices). The LAT has now provided a large sample of sources detected both at VHE and HE with comparable exposure…

Beginning a journey across the universe: the discovery of extragalactic neutrino factories

Neutrinos are the most elusive particles in the Universe, capable of traveling nearly unimpeded across it. Despite the vast amount of data collected, a long standing and unsolved issue is still the association of high-energy neutrinos with the astrophysical sources that originate them. Amongst the candidate sources of neutrinos there are blazars, a class of extragalactic sources powered by supermassive black holes that feed highly relativistic jets, pointed towards the Earth. Previous studies appear controversial, with several efforts claiming a tentative link between high-energy neutrino even…

VERITAS河外科学计划

The VERITAS Extragalactic Science Program

VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量（VHE：E > 100 GeV）伽马射线发射。活动星系核（AGN）的研究是通过VERITAS blazar关键科学项目进行的，但也通过大型MWL射电星系观测活动进行。VERITAS AGN研究计划的成功为喷流内部结构提供了新的见解，并开始了对耀变体的更详细分类。此外，费米和VERITAS在blazar观测上的协同作用对通过伽马射线观测的河外背景光（EBL）以及对几个活动星系核子类的编目产生了重要的限制。VERITAS还发现了第一个河外非AGN伽马射线源。VERITAS和Fermi发现的来自星暴星系M 82的伽马射线辐射为宇宙射线加速的可能机制提供了重要线索。

Blazar中GeV的破裂是由于宽线区域内gamma-ray的吸收

GeV breaks in blazars as a result of gamma-ray absorption within the broad-line region

费米伽马射线太空望远镜大面积望远镜探测到的最亮耀变体的光谱不能用简单的幂律模型来描述。使用破幂律（破缺能量为几GeV）可以获得更好的描述。我们在这里表明，清晰度和位置的休息，可以很好地再现吸收γ射线通过光子-光子对生产HeII莱曼复合连续和线。这意味着耀变体区位于距离超大质量黑洞一光年内的宽线区（BLR）的最高电离区域内。伽马射线光谱突变的观测为研究极紫外/软X射线中的BLR光子场开辟了一条途径，否则我们无法看到这些光子场。

Source-count Distribution of Gamma-Ray Blazars

With ten years of operation and an exceptional dataset, the Fermi-Large Area Telescope allows us to unveil the detailed composition of the extragalactic $γ$-ray sky above $\rm 100\,MeV$. In this paper, we derive the intrinsic source-count distribution (logN-logS) of extragalactic sources (i.e., blazars) at $|b|>20^{\circ}$ via the efficiency correction method. With this approach, we are able to measure the distribution down to a photon flux of $\sim10^{-10}$${\rm \, ph \,\, cm^{-2} \, s^{-1}}$ and to an energy flux of $\sim10^{-12}$${\rm \, erg \,\, cm^{-2} \, s^{-1}}$. In both cases the logN-…

在长达十年的耀变体光学偏振观测中搜寻河外类轴子暗物质

Probing Extragalactic Ultralight Axion Dark Matter with Decade-long Blazar Optical Polarimetry of 1ES 1959+650

本文利用耀变体1ES 1959+650的十年光学偏振数据首次搜索类轴子暗物质诱导的偏振角周期振荡，未发现显著信号，并在广泛质量范围内对ALP-光子耦合常数给出严格上限，证明长期耀变体偏振测量是探测河外类轴子暗物质的有效互补手段。

Gamma-ray cosmology and fundamental physics with TeV blazars: results from 20 years of observations

Gamma rays from TeV blazars have been detected by ground-based experiments for more than two decades. We have collected the most extensive set of archival spectra from these sources in order to constrain the processes affecting gamma-ray propagation on cosmological distances. We discuss our results on the diffuse photon field that populates universe, called the extragalactic background light, on the expansion rate of the Universe, and on fundamental physics in the form of axion-like particles and Lorentz-invariance violation. Specifically, we present a spectrum of the extragalactic background …

Deriving the contribution of blazars to the Fermi-LAT Extragalactic $γ$-ray background at $E>10$ GeV with efficiency corrections and photon statistics

The Fermi Large Area Telescope (LAT) Collaboration has recently released the Third Catalog of Hard Fermi-LAT Sources (3FHL), which contains 1556 sources detected above 10 GeV with seven years of Pass 8 data. We investigate the source count distribution of 3FHL sources at Galactic latitudes $|b|>20^{\circ}$, where the sources are mostly blazars. We use two complementary techniques: 1) a source-detection efficiency correction method and 2) an analysis of pixel photon count statistics with the 1-point probability distribution function (1pPDF). With the first method, using realistic Monte Carlo si…

费米亮耀变体的光谱能量分布分析

Analysis of the Spectral Energy Distributions of Fermi bright blazars

耀变体是所有河外源的一小部分，但与其他物体不同，它们是整个电磁波谱的强发射体。在这项研究中，我们进行了详细的调查的γ射线选择耀变体的费米-LAT明亮AGN样品（LBAS）的宽带光谱特性。通过将精确估计的费米伽马射线光谱与在LBAS数据采集期的三个月内收集的Swift，射电，NIR光学和硬X/伽马射线数据相结合，我们能够为48个LBAS耀变体组装高质量和准同步的光谱能量分布（SED）。

河外磁场的强度和填充因子的下限

Lower limit on the strength and filling factor of extragalactic magnetic fields

耀变体发出的高能光子与河外背景光子相互作用可以引发电磁对级联。这种级联的带电分量被河外磁场（EGMF）偏转和延迟，从而减少了观测到的点状通量，并可能导致在GeV能量范围内的多角度图像。我们使用蒙特卡罗模拟计算了1 ES 0229+200在不同EGMF分布下的通量。费米-LAT没有观测到1 ES 0229+200，这表明EGMF至少占据了60%的空间，其场强超过{ \cal O}（10^{-16}-10 ^{-15}）G，TeV活动的寿命为{ \cal O}（10 ^2 - 10 ^4）年。因此，（非）观测的GeV扩展TeV耀变体周围的探头EGMF的空隙，并把强有力的限制EGMF的起源：EGMF产生的空间填充方式（如primordially）或EGMF产生的本地（如星系）必须有效地运输，以填补一个显着的体积分数，如银河系外流。

来自有束和无束活动星系核的河外Gamma-ray Background Radiation

Extragalactic Gamma-ray Background Radiation from Beamed and Unbeamed Active Galactic Nuclei

河外γ射线背景辐射（EGRB）的起源一直是天体物理学中的一个谜。最近，费米伽马射线卫星（Fermi）揭示了~22%的未解决的EGRB可以用耀变体来解释，耀变体是活动星系核（AGN）的一个群体。其余约78%的未解决EGRB仍未知。我们估计的伽玛射线射电星系，这是最近发现的费米失调的射电响亮AGN，EGRB的射电光度函数的射电和伽玛射线光度之间的相关性的射电响亮AGN的贡献。我们发现，~25%的未解决的EGRB将被解释的伽玛射线响亮的射电星系人口。我们还进一步讨论了EGRB的起源，通过比较费米EGRB数据与我们的研究的各种AGN人口的贡献EGRB，这是无线电安静AGN，耀变体，和伽玛射线大声射电星系。

利用VERITAS观测耀斑的机会靶

Target of opportunity observations of flaring blazars with VERITAS

VERITAS是一个由四个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列，观测极高能范围（VHE，E>100 GeV）的伽马射线源。大部分已知的伽马射线源都来自河外，属于耀变体：活动星系核，相对论喷流指向视线方向。耀变体的伽马射线辐射通常是可变的。VERITAS观测计划的一部分专门用于对耀斑的后续触发，由其他波长的观测开始。我们将提出这些目标的机会观测的基础上，光学和GeV（费米-LAT）的警报与VERITAS在过去的2个赛季，并讨论了结果在多波长的上下文中。

河外Gamma-ray背景起源的新结果

A New Result on the Origin of the Extragalactic Gamma-ray Background

本文继续采用图像叠加的方法研究了GeV波段河外γ射线背景（EGB）的来源，发现Fermi γ射线空间望远镜上的大面阵望远镜未探测到的20厘米射电天区（FIRST）源的微弱图像对EGB的贡献约为（56 ± 6）%。由于FIRST是一个通量有限的样本，在微弱极限不完整的射电源，我们认为，点源，包括耀变体，非耀变体活动星系核，星暴星系，可以产生更大比例的EGB。

银道面后两颗Blazar的Gamma-Ray辐射：B2013 +370和B2023 +336

Gamma-Ray Emission from Two Blazars Behind the Galactic Plane: B2013+370 & B2023+336

B2013+370和B2023+336是两颗位于低银河纬度的耀变体，之前被认为是EGRET未确认源3EG J2016+3657和3EG J2027+3429的对应物。费米伽马射线太空望远镜已经探测到与EGRET源相关的伽马射线发射，1FGL J2015.7+3708和1FGL J2027.6+3335这两个源在1年星表中被归类为未识别源。对31个月内收集的费米-LAT数据的分析表明，1FGL源与耀变体在空间上是兼容的，并且是显著可变的，支持伽马射线发射的河外起源的假设。伽马射线光变曲线与欧文斯谷射电天文台（OVRO）40米望远镜的15 GHz射电光变曲线进行了比较。同时变化被认为是在两个波段的两个耀变体候选人。这项研究是通过使用2010年8月由费米探测到的耀斑触发的Swift观测对1FGL J2015.7+3708进行X射线分析完成的。由此产生的光谱能量分布显示出典型的耀变体的两个组件的结构。我们还在1FGL J2027.6+3335的视场中确定了第二个源，其特征与已知的LAT天体相似。这项研究提供了坚实的证据，有利于耀变体对应的这两个身份不明的EGRET和费米源，支持的假设，一些身份不明的伽马射线源在低银河系纬度确实是河外起源。

The Infrared-Gamma-Ray Connection: A WISE View of the Extragalactic Gamma-Ray Sky

Using data from the WISE all-sky survey we discovered that the non-thermal infrared (IR) emission of blazars, the largest known population of extragalactic gamma-ray sources, has peculiar spectral properties. In this work, we confirm and strengthen our previous analyses using the latest available releases of both the WISE and the Fermi source catalogs. We also show that there is a tight correlation between the mid-IR colors and the gamma-ray spectral index of Fermi blazars. We name this correlation "the infrared--gamma-ray connection". We discuss how this connection links both the emitted powe…

切伦科夫望远镜对河外背景光的限制：未来5年的现状和展望

Constraints on Extragalactic Background Light from Cherenkov telescopes: status and perspectives for the next 5 years

如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值，那么非常高能量（VHE，E > 30 GeV）的伽马射线通过与来自河外背景光（EBL）的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收，这是能量依赖性和强烈增加的红移，扭曲的VHE能谱从遥远的物体。因此，活动星系核的观测能谱带有EBL的印记。H.E.S.S.对遥远耀变体（z = 0.11 - 0.54）硬光谱的最新探测MAGIC对光学到近红外波段的EBL密度有很强的限制。然而，目前尚无法区分耀变体光谱的内在软化和与低能EBL光子相互作用引起的软化。在本文中，我们给出了一个概述的EBL约束，其局限性和前景的费米伽马射线空间望远镜和成像大气切伦科夫望远镜的共同努力。

Study of Blazar activity in 10 year Fermi-LAT data and implications for TeV neutrino expectations

Blazars are the most active extragalactic gamma-ray sources. They show sporadic bursts of activity, lasting from hours to months. In this work we present a 10-year analysis of a sample of bright sources detected by Fermi-LAT (100 MeV - 300 GeV). Using 2-week binned lightcurves (LC) we estimated the Duty Cycle (DC): fraction of time that the source spends in an active state. The objects present different DC values, with an average of $22.74\%$ and $23.08 \%$ when considering (and not) the Extragalactic Background Light ( EBL). Additionally we study the so called "blazar sequence" trend for the …

从gamma-ray吸收研究对河外光红外背景的限制

Constraints on the Optical-IR extragalactic background from gamma-ray absorption studies

来自河外源的甚高能量（VHE）伽马射线，通过伽马-伽马碰撞与弥漫的星系间辐射场相互作用，提供了一种完全独立于直接测量的另一种方式来限制弥漫的背景光。然而，极限取决于我们对伽马射线源的物理知识。在澄清背景光和VHE光谱之间的相互作用，我总结了可获得的限制的程度和有效性，以及未来的改进可以预期。