The gamma-ray properties of radio-selected extragalactic jets
在射电噪声较大的活动星系核中，大多数河外喷流都是明亮的、可变的伽马射线源，费米/LAT对它们进行了连续监测。我们介绍了射电活动星系核的MOJAVE和TANAMI活动星系核样品的伽马射线特性。这两个程序提供了使用甚长基线干涉测量（VLBI）技术的秒差距尺度的无线电喷流的属性。这些信息对于理解这些源的宽带发射机制是重要的。在这项工作中，我们比较了两个样本的无线电和伽马射线的性质，并提出了上限的无线电最亮的喷流源尚未检测到费米/LAT的伽马射线通量。
2010-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
TANAMI - Tracking Active Galactic Nuclei with Austral Milliarcsecond Interferometry
介绍了TANAMI（Tracking Active Galactic Nuclei with Austral Milliarcsecond Interferometry）的观测策略，该计划利用澳大利亚长基线阵列（LBA）和跨洋天线Hartebeesthoek、TIGO和O 'Higgins研究南半球活动星系核（AGN）中相对论喷流的秒差距尺度结构和动力学。TANAMI的重点是在-30摄氏度以南的河外源，每两个月在8.4 GHz和22 GHz以毫角秒分辨率进行观测。在费米伽马射线太空望远镜发射之前，已经确定了43个源的初始TANAMI样本，以包括将用其大面积望远镜（LAT）探测的最有希望的明亮伽马射线发射候选者。自2008年11月以来，我们一直在增加新的来源的样本，现在包括所有已知的无线电和伽马射线明亮的南半球活动星系核。VLBI和γ射线观测的结合对于了解活动星系核的宽带辐射特征和相对论喷流的性质是至关重要的。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
VLBI studies of TANAMI radio galaxies
射电星系在$γ$射线能量下相对较弱，它们只占费米LAT探测到的所有活动星系的1-2%。然而，他们提供了一个独特的视角来研究活动星系核喷流的内在性质。因此，将$γ$射线和多波长数据与高分辨率VLBI监测相结合，是解决活动星系核喷流基本问题的有力工具。在这里，我们提出了初步的结果，从样本研究的射电星系在南半球观测的TANAMI VLBI监测计划。我们在8.4和22.3 GHz获得高分辨率的地图，并使用多历元数据研究射流运动学。本文对特殊的$γ$射线活动星系核PKS 0521 $-$ 36进行了初步的运动学分析.
2016-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Sub-parsec scale imaging of Centaurus A
在距离大约3.8 Mpc的地方，射电星系半人马座A是最近的活动星系。因此，它是研究活动星系核（AGN）最内部区域的关键目标。在TANAMI计划的框架内进行的VLBI观测使我们能够研究中心区域的岑A喷流与一些最高的线性分辨率曾经在AGN实现。这个区域可能是费米大面积望远镜（LAT）最近探测到的伽马射线发射的起源。TANAMI利用澳大利亚长基线天线阵和南非的Hartebeesthoek跨洋天线、智利的6米移动式综合大地测量观测台和南极洲奥希金斯的9米德国南极接收站，以8.4千兆赫和22.3千兆赫的频率监测-30度赤纬以南选定的河外喷流样本。在Cen A的情况下，在8.4 GHz处实现的最高角分辨率为0.59 mas x 0.978 mas（自然加权），对应于小于18毫秒差距的线性尺度。我们展示了前三个TANAMI 8.4 GHz观测历元的次秒差距尺度的喷流-反喷流系统的岑A。在2008年11月的同时22.3 GHz的观测，我们提出了一个高分辨率的光谱指数图的内部几毫角秒的喷气探测伽玛射线光子的假定发射区域。
2010-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identification of the Early Fermi LAT Gamma-Ray Bright Objects with Extragalactic VLBI sources
最近报告了一份205个伽马射线强天体的清单，这是费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜进行了3个月整合的结果。我们试图识别这些对象，交叉相关的伽马射线位置与VLBI位置的一个大的全天空样本的河外射电源选择的基础上，他们的秒差距尺度的流量密度。费米小组报告的原始协会得到证实，并提出了六个新的身份。蒙特卡洛分析表明，在我们的分析中，偶然关联的比例小于5%，并证实了绝大多数的伽马射线明亮的河外源是具有强大的秒差距尺度喷流的射电大声耀变体。秒差距尺度的无线电和伽马射线通量之间的相关性支持我们的分析一个完整的VLBI通量密度有限的样本河外喷流。使用VLBI目录找到伽玛射线探测和紧凑的河外射电源之间的关联，特别是在银河系平面附近的有效性，被证明。最后建议在今后的Fermi LAT天体识别中应采用VLBI星表。
2009-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fermi/LAT observations of 1ES 0229+200: implications for extragalactic magnetic fields and background light
本文报道了Blazar 1 ES 0229+200在GeV波段的观测结果，该天体近年来已成为限制河外背景光（EBL）和河外磁场（EGMF）的主要光源之一。我们从结合费米-HESS数据集考虑到源谱的直接和级联分量，推导出对EBL和EGMF的约束。我们表明，EBL的限制取决于EGMF的强度，反之亦然。特别是，如果EGMF足够强，则允许EBL密度为Franceschini等人（2008）推导的密度的两倍。另一方面，如果EBL密度处于直接源计数的下限水平，则允许EGMF强度低至6 × 10 ^-18 G。我们提出了结合EBL和EGMF的限制作为排除图在二维参数空间：EGMF强度与EBL密度。
2012-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The contribution from blazar cascade emission to the extragalactic gamma-ray background: What a role does the extragalactic magnetic field play?
利用一种简单的半分析方法，对两种耀变体γ射线光度函数（GLF）模型进行了分析，计算了耀变体的本征辐射和级联辐射对河外γ射线背景（EGRB）的贡献。对于级联排放，我们考虑两种可能的贡献：一种是由于级联辐射的通量低于费米LAT灵敏度（情况I），这与河外磁场（EGMF）无关，另一种是由于级联发射的通量大于费米LAT灵敏度，但发射角大于LAT点扩展函数（PSF）角（情况II），这取决于EGMF。结果表明：（1）尽管对EGRB的贡献取决于GLF模型和EGMF，但Blazar对EGRB的贡献仍占主导地位;（2）EGMF在估算Blazar产生的级联辐射的贡献中起着重要作用，当EGMF强度足够大时，级联辐射的贡献将显著改变EGRB的光谱（假设BEGMF > 10-12 G）;（3）由于级联发射在情况II达到饱和时，EGMF的强度是？10-11 G时，blazar星产生的级联辐射的贡献很可能被认为是探测EGMF强度上限的另一种方法。
2012-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic Very-High-Energy gamma-ray background
利用费米望远镜观测的数据研究了河外弥漫伽玛射线背景的起源。为了估计本底水平，我们计算了银河系高纬度|b| >60度的光子。减去与已知源和剩余宇宙线和银河系扩散背景相关的光子，我们估计河外伽玛射线背景（EGB）通量。我们发现EGB在30 GeV以上的甚高能（VHE）带的光谱遵循BL Lac的堆叠光谱。LAT数据揭示了BL Lac源星系群的正（1+z）^k，1<k<4宇宙学演化与它们的母体FR I射电星系群一致。我们表明，在E>30 GeV的EGB可以完全解释未解决的BL Lac的发射，如果k~3。
2012-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2013-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Fermi-LAT high-latitude Survey: Source Count Distributions and the Origin of the Extragalactic Diffuse Background
这是一系列论文中的第一篇，旨在描述{ \it Fermi}-LAT巡天中高纬度天空中检测到的种群特征。在这项工作中，我们专注于源样品的固有光谱和通量特性。我们表明，当适当考虑选择效应时，{ \it Fermi}源平均比以前发现的（例如在亮源列表中）更陡，在整个0.1- 100 GeV能带上的平均光子指数为2.40 $\pm0.02$.我们确认，FSRQs有陡峭的光谱比BL Lac对象的平均指数为2.48 $\pm0.02$与2.18 $\pm0.02$。使用几种方法，我们建立了最深的源计数分布在GeV的能量推导出的本征源（即blazar）的表面密度在F $_{100}\geq10^{-9}$ \，ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$是0.12 $^{+0.03}_{-0.02}$ \，deg $^{-2}$。源计数分布的积分结果表明，点源贡献了GeV各向同性扩散本底的16 $(\pm1.8)$ \，\%（$\pm$ 7\，\%系统不确定度）。在目前LAT所达到的通量下，我们可以排除点状源（即耀变体）产生更大比例的漫射发射的假设。
2010-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Resolving the Extragalactic $γ$-ray Background above 50 GeV with Fermi-LAT
费米大面积望远镜（LAT）合作最近发布了一个包含360个超过50 GeV（2FHL）的源的目录。该星表是使用经过Pass 8重新处理的80个月数据获得的，Pass 8是最新的事件级分析，显著提高了仪器的接受度和角分辨率。银河系高纬度的2FHL源大多是耀变体。使用详细的蒙特卡罗模拟，我们测量，为第一次，源计数分布，$dN/dS$，在$E>50$ GeV的河外$γ$射线源，并发现它是兼容的欧几里德分布下降到最低的测量源通量在2FHL（$\sim8\times 10^{-12}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$）。我们采用一个点的光子波动分析，以约束的行为$dN/dS$低于源检测阈值。总的来说，源计数分布被限制在三十年以上的流量，并发现兼容的突破幂律与突破流量，$S_b$，在范围$[8 \times 10^{-12},1.5 \times 10^{-11}]$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$和幂律指数低于和高于突破$α_2 \in [1.60,1.75]$和$α_1 = 2.49 \pm 0.12$分别。对$dN/dS$的积分表明，点源至少占河外$dN/dS$射线总背景的$86^{+16}_{-14}\%$.导出的源计数分布的简单形式是一致的，一个单一的人口（即耀变体）占主导地位的源计数的最小通量探索本分析。我们估计在盲测，将在未来几年进行切伦科夫望远镜阵…
2015-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic diffuse gamma-rays from dark matter annihilation: revised prediction and full modelling uncertainties
最近的高能量数据从费米-LAT的弥漫伽马射线背景已被用来设置之间的最佳约束湮灭TeV冷暗物质的候选人。为了评估这些限制的鲁棒性，我们重新审视和更新的各向同性河外伽玛射线强度的计算从暗物质湮灭。质量为$\geq10^{10}\,M_{\odot}$的晕的发射提供了预测强度的鲁棒下限。包括较小的光晕（其性质是从其较高质量的对应物推断的）在内的强度通常高5倍，而来自subhalos的增强产生额外的因子~1.5。我们还对所有成分的不确定性进行了排名，并为它们提供了详细的误差预算。总的来说，我们的基准强度比Fermi-LAT合作在其最新分析中得出的基准强度低5倍。这表明对河外暗物质湮灭的限制可以放宽相同的系数。我们还计算了自相互作用的暗物质在大质量晕的预期强度，并发现发射减少了3倍相比，无碰撞对应。CLUMPY代码的下一个版本将提供所有必要的工具来重现和简化未来对该预测的改进。
2018-02-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2023-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quasar-driven outflows account for the missing extragalactic gamma-ray background
银河系外的$γ$射线背景在整个宇宙中的起源在发现40年后仍然是一个谜。在~ 0.1-10 GeV的能量范围内，外推的耀变体数只能解释背景辐射的一半。在这里，我们表明，类星体驱动的外流产生相对论质子，产生河外$γ$ -射线背景的丢失的组件，自然匹配其光谱指纹，与通用突破以上~ 1 GeV。相关的$γ$射线源太微弱，无法单独探测到，这解释了为什么到目前为止还没有发现它们。然而，未来的无线电观测可能会直接成像它们的冲击波阵面。我们最适合的费米-LAT观测河外$γ$ -射线背景谱提供了约束的流出参数，同意这些流出和理论预测的观测。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
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…
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Semi-Analytic Model for Intergalactic Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
由河外源（如耀变体）发射的初级伽马射线将在星系际空间产生电磁级联。这些级联通过电子-正电子对的产生和宇宙背景辐射的逆康普顿散射进行，主要是宇宙微波背景（CMB）和河外背景光（EBL）场。河外磁场（EGMF）的存在可能会使电子-正电子对的轨道发生偏转，并散射级联光子，可能会在源周围产生晕圈，同时抑制探测器收集的级联通量。我们开发了一个半解析模型的级联过程，并将其应用于结合GeV-TeV的数据，从费米大面积望远镜（LAT）和地面切伦科夫望远镜的高频峰值Bl Lacertae对象（HBLs），比较观测结果与模型预测使用一个强大的统计框架。下限与不同的置信水平的EGMF来自这个过程中的场强进行了讨论，在各种假设下的源寿命。
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
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…
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2011-12-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background and Implications for Dark-Matter Annihilation
河外$γ$射线背景（EGB）的起源已经争论了一段时间。{EGB包括来自已分辨和未分辨的河外源（如耀变体、恒星形成星系和射电星系）的$γ$射线辐射，以及来自真正漫射过程的辐射。}这封信的重点是blazar源类，最多的检测人口，并提出了一个更新的光度函数和光谱能量分布模型与由{ \it费米}大面积望远镜（LAT）进行的blazar观测一致。我们发现耀变体占EGB光子数的50 $^{+12}_{-11}$，%（$>$ 0.1GeV），而{ \it Fermi}-LAT已经分辨了其中的$\sim$ 70，%.耀变体，特别是像BL Lac这样的低光度硬光谱附近的源，负责大多数100\，GeV以上的EGB发射。我们发现，在EGB光谱中观测到的高能截止现象是由于河外背景光对耀变体高能辐射的衰减造成的。最后，我们表明耀变体、恒星形成星系和射电星系可以自然地解释0.1- 820 GeV范围内的背景振幅和光谱形状，只留下了适度的空间给其他贡献。这使我们能够对暗物质湮灭的截面设置竞争性约束。
2015-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lower Limits on the Anisotropy of the Extragalactic Gamma-Ray Background implied by the 2FGL and 1FHL Catalogs
在原则上，角各向异性在河外伽玛射线背景（EGRB）的地方严重的约束后，未解决的伽玛射线点源的推定人口。EGRB各向异性的现有估计已经通过切除已知的点源来构建，例如，取自第一年或第二年费米-LAT源目录（分别为1FGL或2FGL），并对剩余伽马射线天空图进行统计分析。我们通过比较从1FGL掩蔽的天空图中获得的值与更敏感的2FGL和1FHL（>10 GeV源的第一费米LAT目录）中低于1FGL检测阈值的源所暗示的信号，对EGRB各向异性极限进行独立检查。因此，我们的分析提供了一个内部的一致性检查的影响源计数和光谱指数分布的伽马射线明亮的活动星系核从费米-LAT数据。在此基础上，我们发现的证据大大大于先前报道的能量高于5 GeV，BL Lac对象很可能提供大部分的EGRB的贡献的各向异性。EGRB各向异性的这种不确定性告诫人们不要将其作为高红移伽马射线宇宙的独立约束。此外，这将表明，与以前的说法相反，解决点源人口的平滑扩展可能能够同时解释EGRB的各向同性和各向异性分量。
2018-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Axion-like particles (ALPs) provide a feasible explanation for the observed lower TeV opacity of the Universe. If the anomaly TeV transparency is caused by ALPs, then the fluxes of distant extragalactic sources will be enhanced at photon energies beyond TeV, resulting in an enhancement of the observed extragalactic gamma-ray background (EGB) spectrum. In this work, we have investigated the ALP modulation on the EGB spectrum at TeV energies. Our results show that in the most optimistic case, the existence of ALPs can cause the EGB spectrum to greatly deviate from the prediction of a pure extrag…
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2013-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
We derive the maximum fraction of energy emitted in the form of massive (Kaluza- Klein) gravitons by core collapse supernovae, and the corresponding minimal extra-dimensional Planck mass M* in the ADD gravity framework at TeV scales. Our constraints arise: a) from the extragalactic gamma ray background observed by Fermi-LAT after astrophysical sources have been removed, and b) via the residual galactic emission left after astrophysical and potentially dark matter emission have been removed. We focus on a number of extra dimensions 3 and 4, since M* is then in the TeV range, where astrophysical…
2019-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultracompact minihalo (UCMH) is a special type of dark matter halo with a very steep density profile which may form in the early universe seeded by an overdense region or a primordial black hole. Constraints on its abundance give valuable information on the power spectrum of primordial perturbation. In this work, we update the constraints on the UCMH abundance in the universe using the extragalactic gamma-ray background (EGB) observation. Comparing to previous works, we adopt the updated Fermi-LAT EGB measurement and derive constraints based on a full consideration of the astrophysical contrib…
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Composition of the Fermi-LAT isotropic gamma-ray background intensity: Emission from extragalactic point sources and dark matter annihilations
对费米伽马射线空间望远镜（Fermi）上的大面积望远镜（LAT）观测到的各向同性弥散伽马射线背景（IGRB）进行了新的估计，获得了50个月的数据，能量范围为100 MeV-820 GeV，并对银河系前景进行了不同的建模。我们试图在这里的费米-LAT IGRB数据的γ射线未解决的排放从不同的河外人群的解释。我们发现非常好的适合实验IGRB，从活动星系核和恒星形成星系的发射理论预测。此外，我们探测了一种可能的发射来自我们银河系晕中弱相互作用的暗物质（DM）粒子的湮灭。我们设置严格的限制，其湮没截面到伽马射线，这是关于热遗迹的价值范围广泛的DM群众。我们还确定了DM质量和湮灭截面参数空间中的区域，这可以显着提高IGRB数据的拟合。我们的分析是在不同的IGRB数据集内进行的，这些数据集是从不同的银河系发射模型中获得的，这对IGRB的解释增加了很大的模糊性。
2017-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Fermi Large Area Telescope View of the Core of the Radio Galaxy Centaurus A
本文介绍了利用费米伽玛射线望远镜对附近射电星系半人马座A进行的LAT观测。证实了先前的EGRET探测，并使用费米科学运行前10个月的数据改进了定位。在以前的工作中，我们提出了通过LAT的叶的检测，在这项工作中，我们集中在Cen~A的伽马射线核心。LAT观察到的通量水平与EGRET观察到的通量水平无显著差异，极软LAT光谱（$\G=2.67\pm0.10_{stat}\pm0.08_{sys}$，其中光子通量为$Φ\propto E^{-\G}$）也无显著差异。LAT核心频谱，外推到更高的能量，是勉强一致的非同步HESS频谱的来源。LAT观测得到了来自朱雀的同步观测，Swift Burst Alert望远镜和X射线望远镜，以及使用南方毫弧秒干涉仪跟踪活动星系核（TANAMI）计划的无线电观测的补充，以及来自各种仪器和波长的各种非同步存档数据，以产生光谱能量分布（SED）。我们用一个单区同步加速器/同步加速器自康普顿模型拟合了这个宽带数据集，该模型很好地描述了GeV辐射的无线电，但未能解释HESS在2004-2008年观察到的非同步高能TeV辐射。该拟合需要低多普勒因子，与BL Lac相反，BL Lac通常需要较大的值来拟合其宽带SED。这表明$\g$射线的发射起源于一个比BL Lac慢的区域，与Cen~A的先前模拟结果一致。这个较慢的区域可能是一个围绕快速脊柱的较慢移动的层，或者是一…
2010-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
CLUES on Fermi-LAT prospects for the extragalactic detection of munuSSM gravitino Dark Matter
munuSSM是一个超对称模型，被提出来解决粒子物理学的标准模型的其他超对称扩展所产生的问题。由于R宇称在munuSSM中被打破，引力子是衰变暗物质的自然候选者，因为它的寿命比宇宙的年龄长得多。在这个模型中，引力子暗物质可以通过在两体衰变中发射单色伽马射线来探测。我们研究了费米-LAT望远镜在5年的观测中发现这种单色线的前景。室女座星系团周围的暗物质晕被选为参考案例，因为它与一个特别高的信噪比，并位于一个区域，几乎不受天体物理的弥漫辐射从银道面。信号和背景伽马射线事件的模拟都是用费米科学工具进行的，室女座周围的暗物质分布取自对附近河外宇宙的N体模拟，初始条件由CLUES项目提供。我们发现，质量范围为0.6至2 GeV、寿命范围约为3 × 10^27至2 × 10^28 s的引力子可以被费米LAT探测到，其信噪比大于3。我们还得到大于4GeV的引力子质量已经被星系晕的Fermi-LAT数据排除在munuSSM之外
2012-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
High-energetic gamma rays from astrophysical targets constitute a unique probe for annihilation or decay of heavy particle dark matter (DM). After several decades, diverse null detections have resulted in strong constraints for DM particle masses up to the TeV scale. While the gamma-ray signature is expected to be universal from various targets, uncertainties of astrophysical origin strongly affect and weaken the limits. At the same time, spurious signals may originate from non-DM related processes. The many gamma-ray targets in the extragalactic sky being searched for DM play a crucial role t…
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Model for Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
极高能量（VHE，E \gtrsim 100 GeV）的伽马射线由河外源（如耀变体）发出，在星系际介质中引发电磁级联。级联光子到达地球时的角度和时间分布与河外磁场（EGMF）相关。我们已经开发了一个新的半解析模型的级联性能，这是更准确的比以前的解析方法和速度比全蒙特卡罗模拟。在其适用范围内，我们的模型可以快速生成级联光谱的各种源排放模型，EGMF强度，和假设的源寿命。在这封信中，我们描述了该模型的属性，并通过探索耀变体RGB J 0710 +591的伽马射线发射来展示其实用性。特别是，我们预测，在各种情况下，VHE和高能量（他，100兆电子伏的\lesssim E \lesssim 300 GeV）通量可检测的VERITAS和费米大面积望远镜（LAT）天文台。然后，我们开发了一个系统的框架比较预测公布的结果，获得EGMF强度的约束。在95%的置信水平下，如果源的寿命没有限制，我们发现EGMF强度的下限为~ 2 \times 10^{-16}高斯，如果源的寿命限于费米观测发生的过去~ 3年，则为~ 3 \times 10^{-18}高斯。
2011-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmological Evolution of Blazars and the Extragalactic Gamma-Ray Background in the Fermi Era
费米对河外伽玛射线背景辐射（EGRB）的最新测定与井上和户谷（2009;以下简称IT 09）对耀变体的理论预测进行了比较。费米EGRB光谱与IT 09非常一致，表明耀变体是EGRB的主要成分，并且来自任何其他来源（例如，暗物质湮灭）是次要的。这也表明，在IT 09中考虑的耀变体SED（光谱能量分布）序列是一个有效的描述平均耀变体SED。本文还讨论了MeV耀变体对MeV波段EGRB的可能贡献。在总共五年的观测中，我们预测费米将在整个天空中探测到大约1200个耀变体，直到相应的灵敏度极限。我们还解决了最高红移耀变体的可探测性。基于SDSS类星体数据对我们的高红移演化模型进行了修正，结果表明，在五年的巡天中，费米可能发现一些z~6的耀变体。这样的耀变体可以提供一个新的探测早期恒星和星系形成通过GeV的光谱衰减签名引起的高红移紫外背景辐射。
2009-12-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Confronting Galactic and Extragalactic $γ$-ray observed by Fermi-LAT with Annihilating Dark Matter in Inert Higgs Doublet Model
在这项深入的研究中，我们专注于间接检测暗物质（DM）通过对抗的原因不明的银河系和河外$γ$ -射线签名的低质量DM模型。为此，我们考虑了一个简单的希格斯门DM模型，即惰性希格斯双重模型（IHDM），其中标准模型扩展了额外的复杂SU（2）$_L$双重标量。该模型中DM候选的稳定性，即，额外双重线的最轻中性标量分量通过施加离散的$\mathbb{Z}_2$对称性来确保。简化的$χ^2$分析与理论，实验和观测的约束表明，DM质量在这个模型中的最佳拟合值是$\sim$ 63.5 GeV。根据最佳拟合的IHDM参数，分析了银河系中心GeV $γ$射线过剩异常。我们进一步检查的最佳拟合IHDM参数的一致性与费米-LAT获得的限制光子通量的18个银河系矮球状卫星星系（dSphs）已知主要由DM。此外，由于DM湮灭的$γ$射线信号被假定为嵌入在河外$γ$射线背景（EGB）中，IHDM框架中的最佳拟合参数点的光子通量的理论计算进行了比较与费米-LAT结果扩散和各向同性EGB为不同的河外和天体物理背景parametrisations。我们表明，低质量DM在IHDM框架可以令人满意地面对所有观测到的连续$γ$射线通量起源于银河系以及河外源。在这项工作中进行的广泛的分析是有效的任何希格斯门模型与DM质量在球场上，在这项工作中考虑。
2015-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Powerful extragalactic jets
费米、斯威夫特和INTEGRAL卫星，加上地面望远镜（特别是切伦科夫），使我们对相对论喷流的理解有了很大的进展。我们现在可以开始着手解决喷流的形成、准直和含量等难题了。我们还可以用它们作为探测器来量化红外和光学背景辐射的数量，以及宇宙磁场的数量。由于它们是宇宙中最强大的稳定源，我们也可以在大红移下研究它们，这是一个非常富有成果的研究领域。为了达到这个目的，我将强调高能X射线的重要性，因为据预测，非常强大的耀变体会发射出大部分的电磁能量。对于他们来说，底层吸积盘的发射变得不被非热喷流辐射所掩盖，从而可以估计黑洞质量和吸积率。反过来，这突出了磁盘和射流之间的联系。由于最高功率的耀变体的发射峰值可能在MeV波段，因此硬X射线仪器可能比费米/LAT更适合探测它们。
2011-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on ultracompact minihalos from extragalactic γ-ray background
有人提出超致密小晕（UCMH）可能形成于更早的时代。如果暗物质是由弱相互作用大质量粒子（WIMPs）组成的，那么UCMH由于其内部的暗物质湮灭，可以看作是γ射线源。在本文中，我们研究了在三个相变（即，电弱对称性破缺、QCD禁闭和e+ e-湮没）对河外γ射线背景的影响。此外，我们还利用河外γ射线背景的Fermi-LAT观测数据，得到了这些相变过程中产生的UCMH的当前丰度的约束条件。我们还将这些结果与由宇宙微波背景（CMB）观测得到的结果进行了比较，发现Fermi-LAT的约束比CMB的约束更严格
2011-12-29 astro-ph.CO
A method for setting upper limits to the extragalactic background light with Fermi-LAT and TeV observations of blazars
我们提出了一种方法来设置河外背景光（EBL）的上限。我们的方法同时使用{\em Fermi}-LAT和地面的TeV观测的blazar和是基于假设的内在的光谱能量分布（SED）的TeV blazar低于外推的{\em Fermi}-LAT SED从GeV的能量。通过外推的{\em费米}-LAT光谱，这对于TeV耀变体是几乎不衰减的光子-光子对生产与EBL光子，一个坚定的上限上的内在SED在TeV能量。外推光谱与观测到的TeV光谱的比率提供了TeV光子传播的光学深度的上限，这是由于EBL上的对产生，这反过来又为EBL模型设置了严格的上限。我们证明了我们的方法使用同时观测从{\em费米}-LAT和地面的TeV望远镜的耀变体\object{PKS 2155-304}和\object{1ES 1218+304}，并表明，高EBL密度模型是不利的。我们还讨论了如何优化我们的方法，以及如何{\em费米}和X射线监测观测的TeV耀变体可以指导未来的TeV运动，导致潜在的更强的约束EBL模型。
2010-03-31 astro-ph.CO
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。
2011-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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。
2012-10-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic source population studies at very high energies in the Cherenkov Telescope Array era
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代地面$γ$射线天文台。相对于当前的成像大气切伦科夫望远镜（IACT），它将提供更高数量级的灵敏度和更大的能量覆盖范围（20 GeV - 300 TeV）。尽管IACT具有出色的灵敏度，但其特征在于有限的视场，这使得对新来源的盲目搜索非常低效。幸运的是，$\textit{Fermi}$ -LAT合作最近发布了一个新的目录，其中包含了大面积望远镜（LAT）在其运行的前7年中在10 GeV - 2 TeV范围内探测到的1，556个源（3FHL目录）。这个星表是目前最合适的描述天空，将积极访问CTA。在这里，我们讨论了一个详细的分析河外源人口（主要是耀变体），将在不久的将来研究CTA。该分析基于根据预期阵列配置和3FHL目录中报告的信息构建的模拟。这些结果表明CTA将在河外TeV源群研究方面提供改进，这些研究将由重点科学项目和专门的提案进行。
2017-09-12 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Components of the Extragalactic Gamma Ray Background
我们提出了新的理论估计未解决的耀变体和恒星形成星系的河外伽玛射线背景（EGB）的相对贡献，并讨论了约束的贡献，从替代机制，如暗物质湮灭和真正的扩散伽玛射线生产。我们发现，费米源计数数据不排除的情况下，EGB是占主导地位的排放未解决的耀变体，虽然未解决的恒星形成星系也可能有助于显着的背景，在数量级的不确定性。此外，我们发现，光谱的未解决的恒星形成星系的贡献不能解释的EGB光谱EGRET发现的能量在50和200 MeV之间，而光谱的未解决的FSRQs，占能源依赖的影响源混淆时，可以与低能量EGRET EGB测量和费米-LAT EGB测量的组合光谱一致。
2011-04-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Gamma-Ray View of the Extragalactic Background Light
从红外线（IR）到紫外线（UV）的河外背景光（EBL）主要来自恒星的发射，直接或通过尘埃的吸收和再辐射。因此，它可以提供有关宇宙恒星形成历史的信息。然而，由于来自银河系和太阳系的前景辐射场，很难直接测量。来自宇宙学距离的河外源（耀变体和伽马射线暴）的伽玛射线与EBL光子相互作用，产生电子-正电子对，吸收伽玛射线。给定源的本征伽马射线谱及其红移，EBL原则上可以测量。然而，耀变体和伽玛暴的内禀伽玛射线能谱在不同的源之间以及同一源在短时间尺度上的变化很大。从理论上可以假设一个最大的内禀谱，给出了用地基大气切伦科夫望远镜观测的极高能γ射线在低红移耀变体的EBL吸收的上限。对耀变体和伽玛暴的Fermi-LAT观测可以探测更高红移处的EBL吸收。这些源的LAT谱的较低能量部分未被EBL衰减，因此将其外推到较高能量可以给出源的最大本征谱。将其与观察到的较高能量LAT光谱进行比较，然后将给出EBL吸收的上限。对于已经被费米-LAT和切伦科夫望远镜在更高能量下探测到的耀变体，LAT-VHE组合观测可以对低红移EBL提出更严格的限制。上述过程也可以反过来：对于红移未知的源，给定的EBL模型和伽马射线谱可以导致源红移的上限。
2010-05-14 astro-ph.CO
Constraints on decaying dark matter from the extragalactic gamma-ray background
如果暗物质是不稳定的，质量在GeV-TeV范围内，它的衰变产生高能光子，对河外伽马射线背景（EGRB）有贡献。我们通过分析费米卫星测量的50个月EGRB数据来约束暗物质衰变，对于不同的衰变通道，这些通道由几个具有R宇称破坏的超对称场景激发。我们采用了最新的天体物理模型的各种源类，如活动星系核和恒星形成的星系，并适当考虑相关的不确定性。对于大范围的暗物质质量，寿命的下限是非常严格的，不包括质量在几百GeV和~ 1 TeV之间的寿命短于10^28 s，例如，对于b \bar{b}衰减通道。此外，大多数解释异常正电子过剩的暗物质模型也被排除在外。这些限制是强大的，很少依赖于天体物理的不确定性，不像其他探测器，如银河系正电子或反质子。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Flux and Photon Spectral Index Distributions of Fermi-LAT Blazars And Contribution To The Extragalactic Gamma-ray Background
我们提出了一个确定的光子光谱指数和伽玛射线通量的分布-所谓的LogN-LogS关系-为352 blazar检测大于约7西格玛检测阈值和位于+/- 20度银河纬度以上的费米伽玛射线空间望远镜的大面积望远镜在其第一年的目录。因为通量检测阈值取决于光子指数，所以观察到的原始分布不提供真实的LogN-LogS计数或光子指数的真实分布。我们使用Efron和Petrosian开发的非参数方法从观察到的数据中重建内在分布，这些数据解释了观测偏差引入的数据截断，并包括两个变量之间可能的相关性的影响。我们使用blazar的模拟数据集证明了我们的程序的鲁棒性，然后将其应用于真实数据，发现对于整个种群，内禀通量分布可以由高指数和低指数分别为-2.37 +/- 0.13和-1.70 +/- 0.26的破幂律表示，并且本征光子指数分布可以由平均值为2.41 +/-0.13和0.25 +/-0.03的高斯分布表示。我们还分别找到了BL Lac和FSRQs型耀变体的内禀分布。然后计算了费米耀变体对弥漫的河外γ射线背景辐射的贡献。在假设耀变体的通量分布持续到任意低通量的情况下，我们计算出所有耀变体对河外γ射线总输出的最佳拟合贡献为60%，具有很大的不确定性。
2012-05-17 astro-ph.CO
Axial Bianchi I meets drifting extragalactic sources
本文从头重新计算轴向 Bianchi I 宇宙中随动源的漂移，解决了 Quercellini 等人与 Marcori 等人之间的长期分歧，并支持后者，对 Gaia 数据分析和宇宙学参数估计有潜在影响。
2025-03-08 astro-ph.CO
Tomography of the Fermi-LAT gamma-ray diffuse extragalactic signal via cross-correlations with galaxy catalogs
基于我们之前在各向同性伽马射线背景（IGRB）和宇宙大尺度结构的不同示踪剂之间的互相关分析（Xia et al. 2011），我们使用费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）的60个月数据更新了我们的结果。我们执行的IGRB和对象之间的互相关分析，可以跟踪的IGRB的天体物理源：SDSS-DR 6类星体，SDSS-DR 8主星系样本，发光红星系（LRGs）在SDSS目录，2 MASS星系，和无线电NVSS星系。将费米-LAT信号与各种红移的物体目录相关联的好处是提供IGRB上的断层信息，这对于分离各种贡献并澄清其起源至关重要。我们观察到一个显着的（>3.5西格玛）的交叉相关信号的角度尺度小于1度的NVSS，2 MASS和类星体的情况下，在较低的统计意义（~3.0西格玛），与SDSS星系。这些结果对统计估计量的选择、误差估计、地图清洗程序和仪器效应是稳健的。最后，我们测试的假设，费米LAT观测到的IGRB起源于三种类型的未解决的河外源：BL湖，FSRQs和恒星形成星系（SFGs）的总和的贡献。我们发现，IGRB主要由SFG产生的模型（$72^{+23}_{-37}$ %，2 σ误差），BL Lacs和FSRQs的贡献较小，提供了一个很好的拟合数据。我们还考虑了一个可能的贡献，从错位的活动星系核，我们发现，根据模型的细节和它的不确定性，他们也可以提供一个实质性的贡献，部分退化的…
2015-03-19 astro-ph.CO
Constraints on Dark Matter Annihilation/Decay from the Isotropic Gamma-Ray Background
在这项工作中，我们研究的限制暗物质（DM）湮灭/衰变的费米LAT各向同性伽玛射线背景（IGRB）的观测。我们认为，从河外和银河系DM组件的贡献。对于DM湮灭，考虑了河外DM晕的演化。我们发现，IGRB的限制下，一些DM subhalo模型可以媲美来自矮球状星系的观测。我们还使用IGRB的结果来约束最新的AMS-02正负电子异常的参数区域。我们发现，大多数的DM湮灭/衰变通道是强烈不赞成的最新的费米-LAT IGRB观测，只有DM湮灭/衰变到$μ^+μ^-$可能是有效的。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A cross-correlation study of the Fermi-LAT $γ$-ray diffuse extragalactic signal
在这项工作中，从21个月的费米大面积望远镜的数据，我们得到的残余各向同性伽马射线发射，其中相关的一部分预计将由河外弥漫伽马射线背景贡献的地图。我们计算了能量E>1GeV、E>3GeV和E> 30 GeV的剩余Fermi-LAT图的角向两点自关联函数，没有发现明显的关联信号。事实上，如果EGB是由BL Lacertae，平谱射电类星体或恒星形成星系贡献的，这是预期的，因为在这种情况下，预测的信号非常微弱。然后，我们通过将Fermi-LAT图与WMAP 7-宇宙微波背景图互相关，寻找积分Sachs-Wolfe签名。我们发现一个互相关与零一致，即使预期的信号是大于EGB自相关。最后，在试图约束的伽马射线背景的性质，我们交叉相关的费米-LAT地图与角分布的对象，可能有助于EGB：类星体在SDSS-DR 6目录，NVSS星系，2 MASS星系和LRG在SDSS目录。互相关总是与零一致，与理论预期一致，但我们发现（统计显著性低）一些有趣的功能，可能表明某些特定类别的对象有助于EGB。卡方分析证实，21个月的数据的相关性不提供强有力的限制EGB的起源。然而，结果表明，这种情况将显着改善与5年和10年的费米LAT数据。然后，未来的EGB分析将允许对EGB的性质施加重大约束，并且可能另外提供对ISW信号的检测。（节录）
2011-09-07 astro-ph.CO
Extragalactic Radio Sources as a Piece of the Cosmological Jigsaw
早期，河外射电源已经指出了一个宇宙学上不断演化的宇宙。它们也是超大质量黑洞存在的重要证据，现在被认为是星系的关键组成部分。射电源的功率随着红移而增加，而宇宙学上的质量集合则相反，这意味着射电源在早期宇宙中具有最强的影响。我们的模拟表明，射电源加热热晕气体，促进恒星形成的盘星系和其他冷气体在附近，可能是细丝，通过包围和挤压机制。它们可能会引起与恒星反馈有关的气体外流。这可能是形成大质量星系的一种重要的恒星形成模式。对喷流-环境相互作用的分析可以提供对黑洞物理和喷流形成的见解，例如，旋转能量提取（Blandford-Znajek）或黑洞双星或多系统的频率。前者涉及有关黑洞性质的基本问题。后者是从等级宇宙学中预期的。河外射电源因此继续证实宇宙学图像，并引领新的，令人兴奋的发现。
2018-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hubble constant $H_{0}$ and matter density $Ω_{m}$ of the Universe are measured using the latest $γ$-ray attenuation results from Fermi-LAT and Cherenkov telescopes. This methodology is based upon the fact that the extragalactic background light supplies opacity for very high energy photons via photon-photon interaction. The amount of $γ$-ray attenuation along the line of sight depends on the expansion rate and matter content of the Universe. This novel strategy results in a value of $H_{0}=67.4_{-6.2}^{+6.0}$~km~s$^{-1}$~Mpc$^{-1}$ and $Ω_{m}=0.14_{-0.07}^{+0.06}$. These estimates are ind…
2019-11-08 astro-ph.CO
A new model for the extragalactic gamma-ray background
我们提出了一个双参数模型的河外伽玛射线背景（EGB）在0.1-100 GeV的范围内所测量的费米卫星上的大面积望远镜（LAT）。EGB可以完全解释为三种不同成分的总和，即耀变体，非光束AGN（塞弗特星系和类星体），以及来自恒星形成星系的宇宙射线。假设γ射线光度函数与FRI和FRII星系的射电光度函数成正比，通过拟合Fermi-LAT耀变体的微分计数，得到了光束源对背景的贡献。来自非波束活动星系核的高能量发射，而是由所观察到的X射线背景的流行的合成模型确定的。最后，通过加入由宇宙射线中的π衰变产生的第三个分量来拟合EGB，假设该分量与宇宙恒星形成历史密切相关。我们发现耀变体在能量为\geq 10 GeV时占主导地位，对于能量为\leq 0.2 GeV的耀变体，主要贡献来自非束流活动星系核，而在两者之间需要宇宙射线。由于伽马射线与河外背景光相互作用引起的吸收，我们的模型在LAT探测到的最高能量（\geq 70 GeV）处不足，从而为暗物质粒子湮灭的可能贡献留下了空间。例如，一个质量约为0.5 TeV、截面<σv>约为5*10^{-26} cm ^3 s^-1的粒子就可以容纳这些数据。
2011-05-23 astro-ph.CO
The correlation of extragalactic $γ$-rays with cosmic matter density distributions from weak-gravitational lensing
河外$γ$射线背景（EGB）是由已分辨和未分辨河外源的$γ$射线辐射以及扩散过程的积累而产生的。在宇宙学结构形成的背景下，研究EGB的统计特性是非常重要的。已知的天体物理学$γ$射线源，如耀变体，恒星形成星系和射电星系，预计将跟踪基本的宇宙物质密度分布。我们探讨的EGB从费米-LAT数据与斯巴鲁超Suprime-Cam（HSC）SSP调查的大尺度物质密度分布的相关性。我们重建了一个公正的表面物质密度分布$κ$在$z<1$弱引力透镜分析的第一年HSC数据。然后计算$γ- κ$互相关。我们的测量是一致的零检测，但在30-60弧分的角尺度，特别是当遥远的源星系在$z > 1$用于透镜$κ$重建弱相关。这种大尺度的相关性暗示了像耀变体这样的高红移$γ$射线源的强烈聚集。然而，$4-5$的推断偏倚因子比其他聚类分析的结果大约2倍。覆盖1,400平方度的最终HSC数据将在精确确定$z > 0.5$的耀变体方面发挥重要作用。
2018-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The mass to luminosity ratio of the dwarf satellite galaxies in the Milky Way suggests that these dwarf galaxies may contain substantial dark matter. The dark matter at the dense region such as within or at the vicinity of the centres of these dwarf galaxies may undergo the process of self annihilation and produce $γ$-rays as the end product. The satellite borne $γ$-ray telescope such as Fermi-LAT reported the detection of $γ$-rays from around 45 Dwarf Spheroidals (dSphs) of Milky Way. In this work, we consider particle dark matter models described in the literature and after studying their ph…
2021-01-12 astro-ph.CO hep-ph
Conservative Constraints on Dark Matter from the Fermi-LAT Isotropic Diffuse Gamma-Ray Background Spectrum
我们研究了费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜对各向同性漫射伽马射线背景的测量对弱相互作用大质量粒子（WIMP）候选暗物质湮灭成各种标准模型终态的终态辐射的约束。预期的各向同性扩散信号从暗物质湮灭有贡献的本地银河系（MW）以及河外暗物质。来自MW的信号对所采用的晕的暗物质轮廓非常不敏感，并且主导来自河外晕的信号，该信号对晕质量函数的低质量截止敏感。对于低晕质量的生存截止和银河系和河外组分的子结构增强因子，我们采用保守的模型，只考虑初级末态辐射。这提供了强大的约束，达到热生产横截面的低质量WIMP湮灭成强子模式。我们还重新分析限制HESS观测银河脊地区使用保守的模型的暗物质晕配置文件。当与HESS约束相结合时，各向同性扩散谱排除了基于暗物质湮灭为两个轻子末态的PAMELA正电子过剩的所有解释。通过新的中间态湮灭成四个轻子，虽然受到数据的限制，但并不排除。
2010-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Conservative upper limits on WIMP annihilation cross section from Fermi-LAT γ-rays
用费米-LAT望远镜在高纬度测量了各向同性河外γ射线背景谱。两个新的EGB模型是从未分辨点源和河外扩散过程的扣除中推导出来的，它们可以解释30%到70%的Fermi-LAT EGB。在假设这两个残留的EGBs是完全由于暗物质（DM）粒子在星系晕的湮灭，我们得到严格的上限，其湮灭截面。严格的界限上可能索末菲增强的湮灭截面设置以及。最后，我们考虑模型DM湮灭取决于速度的倒数和关联的EGBs的原始晕DM湮灭所产生的光子。对于原晕中的DM速度v ~ 10^-8 c，当DM质量低于100 GeV时，湮灭截面被限制在10^-33 cm ^3/s。考虑到我们对EGB和最小DM模型的选择，导出的上界被认为是保守的。
2011-12-13 astro-ph.CO
Extragalactic Searches for Dark Matter Annihilation
我们正处于天体物理学和宇宙学数据驱动时代的黎明。大量正在进行和即将进行的实验，加上越来越开放的数据可用性方法，为解开宇宙中一些最深的谜团提供了巨大的潜力。其中之一是理解暗物质（DM）的性质--粒子物理学中未解决的主要问题之一。通过其天体物理特征来表征DM需要对其在天空中的分布有深入的了解，并使用新的统计方法。本论文的第一部分描述了一种新的统计技术的实现，该技术利用来自点源（PS）的光子的“clumpiness”来推导隐藏在天体物理数据集中的PS种群的属性。这适用于费米卫星在高纬度（$|b| > 30$ °）的数据，以表征银河系外起源的PS的贡献。我们发现，大多数河外伽马射线发射可以归因于未解决的PS具有与已知的源，如活动星系核的属性一致。这就大大减少了暗物质贡献的空间。本论文的第二部分提出了一个问题：“在河外源中寻找湮灭暗物质的最佳途径是什么？”并试图通过构建一个管道来回答这个问题，该管道使用星系群目录来鲁棒地绘制银河系外暗物质的分布。这个框架，然后应用到费米数据和现有的集团目录，以寻找湮灭的暗物质在河外星系和星系团。
2018-09-12 astro-ph.CO hep-ph
Semi-analytic modeling of the EBL and consequences for extragalactic gamma-ray spectra
高能伽马射线与紫外、可见和红外河外背景光（EBL）光子成对产生的衰减提供了星系形成历史与高能天体物理学之间的联系。我们目前的结果，从我们最新的半解析模型（SAM），其中采用的主要成分被认为是重要的星系形成和演化，以及一个改进的模型再处理的星光尘埃中，远红外波长。这些SAM是基于一个λ-CDM分层结构形成的情况下，并成功地再现了大量的各种观测约束，如数量计数，光度和质量函数，和颜色双峰。我们的基准模型是基于WMAP 5宇宙学，并对待尘埃排放使用经验模板。该模型预测的背景通量大大低于光学和近红外测量，依赖于黄道和银河前景的减法，并在大量的波长可分辨源的数量计数设置的下限附近。我们还显示了不同的宇宙学参数和尘埃衰减模型在我们的SAM的结果。对于每一个EBL预测，我们展示了由于电子-正电子对生产的光学深度如何受到红移和伽马射线能量的影响，以及伽马射线吸收对各种河外源光谱的影响。最后，我们讨论了我们的工作的影响，与其他模型和EBL的关键测量的比较，并讨论了新兴的伽马射线天文学科学将如何继续帮助约束宇宙学。我们的基准模型预测的低EBL通量表明了遥远的伽马射线源的进一步研究的乐观前景。
2012-04-07 astro-ph.CO
