The Contribution Of Inverse Compton Scattering To The Diffuse Extragalactic Gamma-Ray Background From Annihilating Dark Matter
除了伽马射线外,暗物质湮灭的产物还包括高能电子,这些高能电子与宇宙微波背景发生逆康普顿散射,产生弥漫的银河系外伽马射线和X射线背景。在暗物质粒子主要湮灭为电子或μ子的模型中,EGRET和COMPTEL的测量可以对湮灭截面提供重要的约束。费米伽马射线太空望远镜可能会对这种情况进行更严格的测试。
2010-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2012-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Self-consistent model of extragalactic neutrino flux from evolving blazar population
我们研究了在天体物理学μ介子中微子信号中没有双峰以及最近的中微子发射耀变体的红移z>0.3(比最近的γ射线发射耀变体远一个数量级)对中微子发射耀变体数量的限制。我们发现,尽管中微子到达方向与γ射线发射blazar的位置没有相关性,但累积blazar通量可以解释μ中微子通道中测量的大部分天体物理中微子通量。这是可能的,如果发射中微子的耀变体在z< 1时经历了至少为(1+z)^5的快速正演化。这样一个模型避免了以前推导的约束低水平的耀变体的贡献河外中微子通量,因为伽玛射线和中微子通量占主导地位的不同的耀变体。中微子发射耀变体的快速演化可以解释为,只有高光度耀变体承载着有效的辐射吸积流才是有效的中微子源。
2018-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of the Fluctuations in the Extragalactic Background Light on the $γ$-ray Attenuation of the Quasars
本文研究了河外背景光涨落对遥远类星体甚高能$γ$射线谱的影响。我们使用Razzaque等人(2009ApJ.697.483R)和Finke等人(2010ApJ.712.238F)提出的模型计算河外背景光的光谱能量分布。我们介绍了一个模型的基础上波动的恒星形成率密度的河外背景光的波动,因为这两个波动可以合理地预期是相关的。根据Guo等人的半分析星系表(2013MNRAS.428.1351G)估计了恒星形成率的波动,我们使用他的模型推导了来自遥远源的$γ$射线的不透明度。我们确定的平均值,下限和上限的恒星形成率密度的散射,然后让我们计算相应的限制河外背景光谱。然后,我们计算这些波动限制的$γ$ -射线光学深度的影响。该模型预测的变化高达$10\%$的$γ$ -射线不透明度的上限和下限之间的能量范围小于$100$ GeV附近的源。发现影响较小,但仍然显着($\lesssim 5\%$)非常高的能量$γ$ -射线从遥远的来源。
2016-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-rays from Blazars and the Extragalactic Background Light
最近对耀变体的高能(HE,0.1-100 GeV)和甚高能(VHE,>0.1 TeV)观测提供了对弥漫的河外背景光(EBL)的强度和光谱的重要限制,揭示了其主要来源。然而,仍有一些问题尚未解决,特别是在中红外和远红外波段以及多TeV能量的blazar辐射。本文综述了伽玛射线电子束层研究的观测和理论进展,以及未来最有前途的改进,主要是从多TeV范围内的光谱。
2013-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2012-11-07 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
Effect of axion-like particles on the spectrum of the extragalactic gamma-ray background
类轴子粒子(ALP)为观测到的宇宙较低TeV不透明度提供了一个可行的解释。如果异常TeV透明度是由ALPs引起的,那么遥远的河外源的通量将在超过TeV的光子能量下增强,从而导致观测到的河外伽马射线背景(EGB)光谱的增强。在这项工作中,我们研究了在TeV能量的EGB谱的ALP调制。我们的研究结果表明,在最乐观的情况下,ALP的存在可能会导致EGB光谱大大偏离纯银河系外背景光(EBL)吸收的情况下的预测。偏差发生在大约$\gtrsim$ 1 TeV,目前费米-LAT的EGB测量无法识别这样的效果。我们还发现,大多数敏感的ALP参数已被排除现有的限制,只留下一个小区域的不受限制的参数,可以探测使用EGB效应在这项工作中的调查。来自LHAASO和CTA等即将到来的甚高能量仪器的观测可能有助于研究这种效应。
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic inventory of the background fields of relativistic particles in the Universe
本文构建了迄今最全面的河外背景谱开放数据库,结合27个频率数量级的多信使测量,验证了河外背景与恒星形成及超大质量黑洞吸积宇宙历史的一致性,为理解中微子和超高能宇宙射线起源提供关键工具。
2025-09-22 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
Constraints on the Extragalactic Background Light from Very High Energy Gamma-Ray Observations of Blazars
河外背景光(EBL)从红外到紫外很难直接测量,但可以用多种方法进行抑制。EBL光子吸收来自遥远耀变体的伽马射线,允许使用大气切伦科夫望远镜(ACT)的耀变体光谱通过假设耀变体源光谱来对EBL设定上限。在这里,我们应用一个简单的技术,类似于Schroedter(2005)开发的一个,最近的甚高能量(VHE)的耀变体的伽玛射线观测,把上限的EBL能量密度。这种技术是独立的EBL模型,并具有良好的定义误差的约束。我们的研究结果是一致的EBL测量和限制,但略有不一致的几个EBL模型。
2009-04-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on ultracompact minihalos from the extragalactic gamma-ray background observation
超致密微晕(UCMH)是一种特殊的密度分布非常陡峭的暗物质晕,它可能形成于宇宙早期,由过密区域或原始黑洞所孕育。其丰度的限制提供了宝贵的信息的功率谱的原始扰动。在这项工作中,我们更新UCMH丰度在宇宙中使用河外伽玛射线背景(EGB)观测的约束。与以前的工作相比,我们采用了更新的费米-LAT EGB测量和推导的基础上,充分考虑天体物理的贡献约束。有了这些改进,我们把约束UCMH丰度1-2个数量级优于以前的结果。考虑到背景成分,我们还可以尝试寻找已知天体物理贡献之外的其他可能成分。
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Modelling the flux distribution function of the extragalactic gamma-ray background from dark matter annihilation
单点函数(即,各向同性通量分布)是在寻找伽马射线暗物质湮灭特征中对(各向异性)两点相关的补充方法。利用结构形成和暗物质晕特性的分析模型,我们计算了由于河外暗物质晕中的湮灭而引起的伽马射线通量分布,因为它将被费米大天区望远镜观测到。结合中心极限定理和蒙特卡罗采样,我们表明,通量分布的形式是一个狭窄的高斯“漫射”光,与“未解决的点源”的幂律尾巴作为一个结果,明亮的晕。我们认为,由于暗物质的背景构成了一个不可减少的和重要的背景成分的点源湮灭搜索与星系团和矮球状星系,修改预测的信噪比。对该信号的天体物理背景的研究表明,总伽马射线通量分布的形状对暗物质成分的贡献非常敏感,使我们能够预测湮灭截面上有希望的一点上限。我们表明,通过使用在只有一个能量箱的通量分布,可以探测的典型截面解释的遗迹密度所需的,为暗物质的质量在几十个GeV。
2015-08-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Looking for the Signals of the Missing Baryons in the Extragalactic Background Light
本文提出甚高能电子/正电子射线可通过反常轫致辐射照亮温热星际介质,从而在河外背景光中产生可观测过量,为探测失踪重子提供了新途径。
2023-01-20 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 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
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
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。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
TeV bayesian study of the extragalactic background light
针对河外背景光(EBL)光学波段测量异常,本研究提出完全贝叶斯框架分析VHE伽马射线能谱,消除内禀能谱模型选择任意性并边缘化仪器系统误差,利用STeVECat目录259个能谱给出了红移$z=0$处EBL能量密度的初步约束。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Flux of Extragalactic Dark Matter in Direct Detection Experiments
Harvard University(哈佛大学)
本文计算河外暗物质对银河系本地密度和通量的贡献,发现太阳邻域约25%暗物质粒子源于河外,贡献近38%质量通量,并给出方向各向异性及探测预测。
2025-10-17 astro-ph.CO hep-ph
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。
2010-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large Scale Extragalactic Jets in the Chandra era I: data reduction and analysis
在本文中,我们报告的第一阶段的调查河外喷流的X射线特性。我们的方法是将钱德拉探测到的所有X射线源进行统一的还原。使用钱德拉档案数据的106个这样的来源,我们测量X射线通量在三个波段,并比较这些无线电通量。我们讨论的样品,减少的方法,并提出了第一个结果的比率的X射线射电流量的喷气节点和热点。特别是,我们应用统计检验的关键观测参数的各种分布,以评估不同类别的源之间的差异。随后的论文将处理各种分歧,如考虑如何以及观测数据满足不同的辐射过程提出的FRI无线电星系和类星体的结的期望。
2011-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2011-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Red halos and extragalactic background light
盘状星系在光学和近红外波段的深表面光度测量显示,它们的晕圈颜色太红,与银河系或M31晕圈中探测到的分辨出的恒星星族不一致。涉及高金属丰度、星云发射或这些晕中的大量尘埃的替代方案也不受欢迎。在这里,我们认为,在这些星系的晕光学河外背景光的消光可能是负责报告的颜色异常。我们还讨论了如何独立测量的光学河外背景光可能会完成一个单一的附近星系的直接恒星计数与表面测光相结合。
2011-02-03 astro-ph.CO
Analytic calculations of the spectra of ultra high energy cosmic ray nuclei. II. The general case of background radiation
讨论了河外背景辐射中超高能核的传播问题。本文是第一篇论文的继续,在第一篇论文中,我们提出了三种新的分析方法来计算超高能宇宙线核(包括初级核、次级核和次级质子)的通量和谱。本文的计算方案是基于耦合动力学方程的解析解,它考虑了宇宙膨胀和成对产生的连续能量损失以及原子核的光致衰变。这种方法以最自然的方式包括在初级核通过河外背景辐射传播期间的光致蜕变过程中产生次级核。在第一篇文章中,为了提出所建议的分析计算方案,我们只考虑了宇宙微波背景辐射的情况,而在本文中,我们把这种计算推广到所有相关的背景辐射,包括红外和可见/紫外辐射,统称为河外背景光。解析解允许透明的物理解释所获得的光谱。河外背景光在超高能宇宙线核的中能区起着重要作用。河外背景光最显著的影响是次级核光谱中的低能尾。
2012-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Confusing the extragalactic neutrino flux limit with a neutrino propagation limit
我们研究了河外中微子流在传播过程中由于非标准相互作用而可能受到的抑制。特别地,我们研究了中微子与超轻标量场暗物质的相互作用。结果表明,这种相互作用可能会抑制河外中微子流,从而导致一种新的机制,以减少超高能中微子流。我们研究的情况下,非自共轭以及自共轭暗物质。在第一种情况下,这种抑制与中微子和暗物质的质量无关。我们的结论是,必须小心解释时,限制中微子通量仅通过源加速机制,因为可能有其他机制的中微子通量的减少。
2011-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Is there an unaccounted excess Extragalactic Cosmic Radio Background?
对无线电天空绝对亮温分布测量结果的分析最近提出了存在大量无法解释的河外无线电背景的建议。因此,曾多次试图对“过剩”的合理来源加以限制。我们在这里建议,这种期望的一个大的河外背景,以上的调查中观察到的来源所作出的贡献,是基于一个非常简单的几何模型,通过银河系的排放和程序,通过估计河外的贡献。在本文中,我们推导出河外无线电背景的宽场无线电图像,通过使用一个更现实的银河系的排放和分解的天空地图在150,408,和1420 MHz的各向异性银河系和各向同性河外组件。各向异性的银河系成分被认为是来自一个高度扁平的球体,代表了厚盘,嵌入在一个球形晕中,都集中在银河系中心,以及银河系源,星系结构,银河系环和马刺。所有的组件被约束为正的和优化方案最小化的复杂的灯丝所占用的天空面积。我们表明,在相反的简单建模的银河系的发射作为一个平面平行板,更现实的建模产生的一致的河外星系亮度的估计是一致的预期从已知的河外射电源人口。
2013-05-30 astro-ph.CO
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。
2009-05-06 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
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
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
High-Energy Extragalactic Neutrino Astrophysics
冰立方天文台探测到TeV-PeV能量范围内的中微子天体物理通量,为研究极端宇宙加速器开辟了新的可能性。中微子到达方向的明显各向同性有利于这种通量的河外起源,可能是由大量遥远的来源产生的。最近发现的河外中微子发射的证据包括活动星系TXS 0506+056和NGC 1068。本文综述了高能中微子流源的研究现状,重点讨论了它在河外的贡献。我们讨论了这些意见的影响,宇宙源的多信使研究,并提出了一个展望如何通过当前和未来的仪器将有助于解决基本问题的新兴领域的高能中微子天文学的额外观测。
2022-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Extragalactic Background Light and Gamma-Ray Attenuation
来自活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)的伽玛射线(非)衰减数据给出了从紫外到中红外的河外背景光(EBL)的上限,仅略高于观测星系的下限。这些上限现在排除了一些EBL模型和所谓的观测,改进的数据可能会提供更强的约束。我们提出的EBL计算的基础上,数千个星系的多波长观测和半解析模型的基础上,并表明,他们是一致的,这些下限从观测星系和伽马射线上限的约束。这样的比较在宇宙学的星系形成模型上“闭合了循环”,因为它们解释了所有的光,包括来自太暗而看不见的星系的光。我们比较我们的结果与其他最近的作品,并讨论这些新的EBL计算伽玛射线衰减的影响。用地基大气切伦科夫望远镜(ACT)阵列或水切伦科夫探测器捕获一些GRB可以为宇宙的高红移恒星形成历史提供重要的新约束。
2011-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
The unusual smoothness of the extragalactic unresolved radio background
如果无线电背景来自宇宙学源,那么由于宇宙中的大尺度结构,应该有一定数量的集群。简单的模型,预期的聚类结合最近的测量ARCADE-2的平均河外温度导致预测的聚类水平,大大高于上限,从搜索各向异性的弧分尺度上使用ATCA和VLA。宇宙射电背景中的均方根温度变化似乎比宇宙红外背景中的波动小10倍以上(在温度上)。因此,这种背景极不可能来自星系、星系团或任何追踪z<5的暗物质晕的来源,除非典型的来源在弧分尺度上是平滑的,需要几个Mpc的典型大小。
2012-07-03 astro-ph.CO
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
On the radiative and thermodynamic properties of the extragalactic far infrared background radiation using COBE FIRAS instrument data
使用函数的显式形式描述COBE FIRAS仪器在0.15 - 2.4 THz频率间隔测量的河外远红外背景(FIRB)辐射的平均光谱,计算总发射率、单位面积总辐射功率、总能量密度、光子数密度、亥姆霍兹自由能量密度、熵密度、计算了定容热容、定压热容、焓密度和能量密度。在0.15 ~ 2.4 THz频率区间内接收到的总强度的计算值为13.6 nW m^-2 sr^-1,约占宇宙历史上恒星核合成释放能量的总强度的19.4%。计算了红移z = 1.5时河外远红外背景辐射的辐射函数和热力学函数。
2014-01-17 astro-ph.CO
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。
2012-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Stochastic backgrounds of gravitational waves from extragalactic sources
天体物理源在恒星和星系形成开始以来发生的各种各样的过程中发射引力波。这些波渗透到我们的高红移宇宙中,并形成一个背景,这是不同成分叠加的结果,每个成分都与特定的天体物理过程有关。每种成分都有不同的光谱特性和特征,考虑到未来可能的检测,研究这些特性和特征很重要。在这篇文章中,我们将回顾最近的理论预测的背景所产生的河外源,并讨论其可探测性与当前和未来的引力波天文台。
2010-05-06 astro-ph.CO gr-qc
The Anisotropy of the Extragalactic Radio Background from Dark Matter Annihilation
对河外无线电背景的观测发现,在22 MHz至10 GHz的多个频率范围内有显著的各向同性发射。这种非热发射成分的强度大大超过了已知天体物理来源的预期贡献。有趣的是,模型表明,暗物质粒子的湮灭可能会重现过剩的通量和光谱。然而,缺乏一个可测量的各向异性的残余排放仍然具有挑战性的暗物质和标准天体物理学解释的ARCADE-2数据。我们计算预期的同步各向异性从暗物质湮灭,并表明,这些模型可以产生非常小的各向异性,虽然这需要星系团有很大的子结构贡献和强大的磁场。我们表明,这种约束可以显着放松,但是,在场景中,通过暗物质湮灭产生的电子可以有效地重新加速阿尔文波内集群介质。我们的分析表明,任何能够解释河外射电过剩的强度和各向同性的来源必须有一个空间扩展远远大于典型的星系中的重子,这表明一个新的物理解释。
2014-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The extragalactic background light: lower vs upper limits
发现具有硬能谱的甚高能伽马射线远源,使得能够推导出河外背景光密度的强上限。这些极限接近从深源计数得出的下限。最近重新确定的EBL的贡献,从解决来源在3.6微米发现一个更高的EBL密度,这是声称是在冲突的假设,用于推导EBL上限VHE光谱。在这里,它表明,是可能的,以恢复这样一个更高的EBL密度的规范伽玛~1.5的本征谱。
2009-04-20 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
Isotropic extragalactic flux from dark matter annihilations: lessons from interacting dark matter scenarios
河外伽马射线和中微子的发射可能有来自暗物质(DM)湮灭的贡献。在观测结果与标准预测之间存在差异的情况下,人们可以通过研究能谱的形状来推断DM对湮灭成宇宙射线的截面。到目前为止,对河外DM信号的所有分析都假设标准宇宙学模型(Lambda CDM)为基础理论。然而,也有替代的DM方案,其中低质量物体的数量被显着抑制。因此,这些模型中的伽马射线和中微子发射的特性可能与LambdaCDM不同。在这里,我们表明,在这些替代模型中的河外各向同性信号具有类似的能量依赖,在LambdaCDM,但整体归一化减少。能谱之间的相似性与通量抑制相结合,可能会导致人们误解LambdaCDM以外的模型的可能证据,因为CDM粒子的湮灭截面比预期的要弱得多。
2016-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Impact & Mitigation of Polarized Extragalactic Foregrounds on Bayesian Cosmic Microwave Background Lensing
针对未来偏振主导的CMB透镜测量场景,研究量化了河外偏振前景对贝叶斯透镜重建的影响,提出联合拟合方法以缓解更远期实验的前景偏差。
2025-05-18 astro-ph.CO
The peak region of the extragalactic background radiation
宇宙X射线背景携带着宇宙吸积到超大质量黑洞上的信息。它的峰值强度可以用来限制高度模糊的活动星系核的积分空间密度。然而,确定宇宙X射线背景辐射的形状和强度是理解康普顿厚度活动星系核的第一步。对本地和更遥远宇宙中活动星系核的研究可以让我们了解整个宇宙。在这次演讲中,我将回顾目前对宇宙X射线背景产生的理解。我将集中在最近的宇宙X射线背景测量,我将讨论在本地和更遥远的宇宙AGN的理解的最新进展。最后,我还将讨论开放的问题和未来的前景。
2009-02-20 astro-ph.CO
A Stimulating Explanation of the Extragalactic Radio Background
提出暗光子振荡为普通光子的暗物质模型,解释低于 10 GHz 河外射电背景的幅度与谱指数,并预测可探测的宇宙微波背景谱畸变。
2022-06-15 astro-ph.CO hep-ph
The Herschel Cold Debris Disks: Confusion with the Extragalactic Background at 160 mu
赫歇尔的“近地恒星周围的尘埃(DUNES)”调查发现了一些碎片盘候选者,这些候选者显然非常冷,温度接近22 K。事实证明,很难用碎片盘的传统模型来拟合它们的光谱能量分布。考虑到这个问题,我们仔细研究了另一种解释,即探测到的红外卷云和/或背景星系与前景恒星没有物理联系。我们发现,这样的解释是符合所有这些检测。
2014-01-30 astro-ph.CO astro-ph.SR
An empirical approach to the extragalactic background light from AEGIS galaxy SED-type fractions
河外背景光(EBL)对于理解星系演化的整个过程和伽玛射线天文学都具有重要意义。然而,在0.1和1000微米之间的EBL的整体光谱从来没有被直接确定,既不是从观测到的光度函数(LF),在一个很宽的红移范围内,也不是从任何多波长观测星系光谱能量分布(SED)。不断发展的,整体频谱的EBL是来自这里利用一种新的方法,仅基于观测。它强调,当地的EBL似乎已经很好地约束从紫外线到中红外线。由于不同的独立方法,如直接测量,星系计数,伽马射线衰减和现实的EBL建模指向相同的EBL强度水平。流行三代明星对当地EBL的相关贡献似乎不太可能。
2011-11-18 astro-ph.CO
Ultra deep AKARI observations of Abell 2218: resolving the 15 um extragalactic background light
我们目前的河外星系数计数和下限估计宇宙红外背景在15微米从AKARI超深映射的引力透镜集群阿贝尔2218。这些数据是任何设施在这个波长下获得的最深的数据,并且对正常星系群进行了独特的采样。我们已经将我们的源进行了去混合,以解决光度学上的混乱,并将我们的光度学去透镜化,以探测AKARI的空白场灵敏度之外的东西。我们估计一个去混合5西格玛灵敏度为28.7 μ J。由此得到的15 μ m星系数计数比以前的结果要弱三倍,延伸到~ 0.01 mJy的深度,并提供了15 μ m处宇宙红外背景的更强下限约束,即1.9 +/- 0.5 nW m^-2 sr^-1。
2010-06-07 astro-ph.CO
Extragalactic Background Light: Measurements and Applications
本文综述了在20多个波段的电磁波谱中从γ射线到射电的河外背景光强度的测量。宇宙微波背景(CMB)仍然是最好的测量光谱,精度优于1%。与宇宙光学背景(COB)有关的测量,中心在1微米处,受到与太阳系内部行星际尘埃相关的大黄道光的影响。对COB的最佳测量来自一种间接技术,该技术涉及明亮耀变体的伽马射线光谱,其吸收特征来自COB光子的成对产生。宇宙红外背景(CIB)在100微米左右达到峰值,建立了一个能量重要的背景,其强度与光学背景相当。这一发现为大口径远红外和亚毫米观测铺平了道路,从而发现了尘埃,星爆星系。它们在星系形成和演化中的作用仍然是现代天体物理学研究的一个活跃领域。极端紫外背景仍然是大多未被探索,将是一个挑战,以测量由于高银河系背景和吸收河外光子的星系际介质在这些EUV/软X射线能量。我们还总结了我们的理解的空间各向异性和角功率谱的强度起伏。我们激励一个精确的直接测量的COB之间的0.1至5微米,使用小口径望远镜观察无论是从外太阳系,在5 AU或更大的距离,或出黄道平面。其他未来的应用包括提高我们的理解,在TeV的能量和光谱的CMB和CIB的扭曲的背景。
2016-02-10 astro-ph.CO
On the Origin of Near-Infrared Extragalactic Background Light Anisotropy
河外背景光(EBL)的各向异性跟踪宇宙历史中光子总产量的变化,并可能包含在星系点源调查中遗漏的微弱,扩展的组件。红外EBL波动被归因于再电离(EOR)时期的原始星系和黑洞,或者是来自恒星的晕内光(IHL),这些恒星在低红移时从其母星系潮汐剥离。我们报告新的EBL各向异性测量从一个专门的探空火箭实验在1.1和1.6微米。观测到的波动超过了已知星系群的幅度,与EOR星系和黑洞不一致,并且在很大程度上可以用IHL发射来解释。测量到的波动与EBL强度有关,该强度与通过计数测量的已知星系的背景相当,因此对宇宙中光子所含的能量有很大的贡献。
2014-11-05 astro-ph.CO
Problems and Prospects from a Flood of Extragalactic TeV Neutrinos in IceCube
IceCube测量到的中微子陡峭光谱从>1 PeV延伸到~10 TeV,其能流现在侵入费米各向同性GeV背景。我们研究了几个影响,从中微子生产的源能量学要求。我们展示了河外星系核的环境如何能够熄灭~10-100 TeV的伽马射线,并将其能量转换为X射线,以便在红外光度和磁场的合理条件下,费米背景不会被级联淹没。我们解决了各种方案,如加速的超大质量黑洞和强子的情况下,和观测,可能有助于阐明中微子的阴影起源。
2015-11-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Interpretation of the Extragalactic Radio Background
我们使用绝对校准的数据从2006年的ARCADE 2仪器的气球飞行3和90 GHz之间,以及以前的测量在其他频率,约束模型的河外发射。这种辐射是宇宙微波背景(CMB)辐射、银河前景辐射、来自外部星系的射电辐射、CMB中存在的任何光谱失真以及任何其他河外源的综合贡献的组合。去除我们自己的银河系的前景发射的估计和外部星系的估计贡献后,我们提出了适合的组合的平坦光谱CMB和潜在的光谱失真的CMB。我们发现CMB频谱失真的2 σ上限为mu < 5.8 x 10^{-5}和Y_ff < 6.2 x 10^{-5}。我们还发现了一个显着的检测超出了可以解释的CMB加上从现有的调查估计的星系的综合无线电发射的剩余信号。在减去离散射电源的贡献的估计值后,这个无法解释的信号与河外辐射一致,其形式为幂律,在1 GHz时振幅为1.06 \pm 0.11 K,光谱指数为-2.56 \pm 0.04。
2009-01-05 astro-ph.CO
Dark matter powered stars: Constraints from the extragalactic background light
主要是冷的非重子暗物质的存在被几个观测明确地证明了(例如,结构形成,大爆炸核合成,引力透镜,螺旋星系的旋转曲线)。一个很好地激发粒子物理学的候选者是弱相互作用大质量粒子(WIMP)。自湮灭WIMP会影响恒星演化,特别是在早期宇宙中。由自湮灭WIMP暗物质提供能量的恒星与标准恒星相比应该具有不同的性质。虽然直接探测这种由暗物质驱动的恒星似乎非常具有挑战性,但它们的累积发射可能会在弥漫的元星系辐射场中留下印记,特别是在电磁波谱的中红外部分。本文计算了暗物质驱动的恒星(暗星)对河外背景光的可能贡献。它表明,现有的数据和限制的EBL强度已经可以用来排除一些DS参数集。
2012-01-05 astro-ph.CO
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