Propagation of Ultra High Energy Cosmic Rays in Extragalactic Magnetic Fields: A view from cosmological simulations
我们用CRPropa程序模拟了超高能宇宙射线的传播（能量$\geq 10^{18} \rm eV$和纯质子成分）通过银河系外磁场，已经用宇宙学ENZO代码模拟。我们测试了原始和天体物理的磁成因方案，以调查不同的磁场强度在集群中的影响，在宇宙学距离上传播的宇宙射线的偏转上的细丝和空隙。我们还研究了不同的宇宙射线源分布对模拟银河观测者的影响。我们的分析表明，到达谱和各向异性的事件是相当不敏感的河外磁场的分布，而它们更受集群内的源$\sim 50$兆位差距的距离到观察者。最后，我们发现，为了再现观测到的宇宙线在$\sim $ EeV能量的各向同性程度，在宇宙空洞的平均磁场必须是$\sim 0.1 \rm \ nG$，提供原始种子场的强度限制。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the Intergalactic Magnetic Field with the Anisotropy of the Extragalactic Gamma-ray Background
星系际磁场（IGMF）通过影响高能光子与河外背景光相互作用所引发的电磁级联，对河外γ射线背景的角各向异性产生影响。强IGMF将使这些级联中产生的次级粒子偏转，因此将倾向于使较低能量级联光子各向同性化，从而引起伽马射线背景的各向异性能谱的调制。在这里，我们提出了一个简单的，概念验证计算这种影响的大小，并证明目前的费米数据似乎已经倾向于不可忽略的IGMF值。费米伽马射线背景的各向异性能谱可以作为IGMF强度的探测器。
2013-05-04 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
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
Diffusion of cosmic rays at EeV energies in inhomogeneous extragalactic magnetic fields
超高能宇宙射线在宇宙磁场中可以扩散传播。当它们的传播时间与宇宙的年龄相当时，相对于没有磁场的情况，将发生通量的抑制。在这项工作中，我们找到了一个近似的参数化的抑制能量低于$\sim$ Z EeV使用几个磁场分布从宇宙学模拟的磁化宇宙网。我们假设磁场具有Kolmogorov功率谱，其场强根据这些模拟分布。我们表明，如果磁场耦合到物质分布，低场强将填补大部分的体积，使抑制温和的情况下，一个恒定的磁场的强度等于这个分布的平均值。我们还推导出上限，这种抑制发生在一些模型的河外磁场，作为这些领域的相干长度的函数。
2014-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Extragalactic Background Light Absorption Feature in the Blazar Component of the Extragalactic Gamma-ray Background
来自宇宙辐射源的高能光子由于与河外背景光（EBL）的对产生相互作用而衰减。任何高能宇宙粒子群的集体发射都将在最高能量处表现出吸收特征。我们计算这种吸收功能的耀变体的集体发射的耀变体的伽马射线光度函数（GLF）和EBL的各种模型。我们发现，模型的耀变体GLF预测较高的相对贡献的高红移耀变体的耀变体集体光谱的结果在发射，是更容易受到衰减的EBL，因此导致更突出的吸收功能，允许更好地区分EBL模型。因此，我们表明，这样的吸收功能的意见将包含有关的耀变体GLF和EBL的信息，我们讨论的EBL模型和耀变体GLF的测试，将成为可能与即将到来的费米观测。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
An upper limit on the strength of the extragalactic magnetic field from ultra-high-energy cosmic-ray anisotropy
如果超高能宇宙射线来自河外源，它们到达这些源的方向的偏移意味着河外磁场强度的上限。皮埃尔·俄歇合作组织最近报告说，宇宙射线到达方向的各向异性与几种类型的河外天体有关。如果这些宇宙射线源自这些天体，那么它们意味着在相干长度λ_B < 100 Mpc和B < 0.7 -2.2 x 10^-10 G的情况下，河外磁场强度的极限值为B <0.7 - 2.2 x 10^-9（λ_B / 1 Mpc）^-1/2 G。这与λ_B = 1 Mpc时的现有上限相当，并且在更大的尺度上提高了4-12倍。在我们的结果中，不确定性的主要来源是未知的宇宙射线成分。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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
From diffuse extragalactic and galactic gamma rays to limits on extra dimensions
在TeV尺度的ADD引力框架下，我们导出了核塌缩超新星以大质量（Kaluza- Klein）引力子形式发射的能量的最大比例，以及相应的最小额外维普朗克质量M*。我们的局限性出现了：a）来自费米-LAT观测到的银河系外伽马射线背景，在天体物理源被移除之后，b）通过残留的银河系发射，在天体物理和潜在的暗物质发射被移除之后。我们专注于一些额外的维度3和4，因为M* 在TeV范围内，天体物理和对撞机的约束竞争。对于额外维数n=3和n=4，分别导出了在情况a）为8.0 TeV和1.1 TeV，以及在情况b）为16 TeV和1.9 TeV时M* 的下限。这些限制特别稳健，对所涉及的各种不确定性不敏感。
2019-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing gamma-ray models of blazars in the extragalactic sky
未分辨的伽马射线点源对河外伽马射线背景的全球贡献最近已被测量到低于标准源探测技术所达到的伽马射线通量，并采用观测到的伽马射线计数的统计特性。我们调查和利用光子计数的一点统计（使用超过10年的费米-LAT数据）和未解决的伽马射线背景的角功率谱的最近测量（基于8年的费米-LAT数据）所带来的信息的互补性。我们确定，假设最亮的未解决的对象的源计数分布是由耀变体，他们的伽玛射线光度函数和光谱能量分布下降到通量几乎两个数量级小于检测解决的源的阈值。不同的方法提供了一致的预测伽玛射线光度函数的耀变体，他们表现出显着的互补性。
2020-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the extragalactic jet asymmetry and composition, and the production of high energy cosmic rays
我们探讨了相对论外流到千秒差距尺度喷流在宇宙射线传播和加速中的方向不对称性的作用。我们的示例包含托管密集集群环境的强大AGN。我们试图彻底描述超高能宇宙线的产生和加速发生在哪里和何时，也使用大尺度结构的活动星系核的射电观测和活动星系核所在的热致密气体的X射线数据。就宇宙射线原色而言，相对论质子或温和相对论电子/正电子的存在对喷流的能量预算有很大贡献，使它们能够有效地加热团内气体。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
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
Extragalactic Jets from the TANAMI Sample as Seen by Fermi/LAT
TANAMI计划一直在用VLBI技术监测南方伽玛射线亮活动星系核的秒差距尺度射电喷流，同时Fermi/LAT监测它们的伽玛射线发射。在这里，我们提出的伽马射线属性的TANAMI源的基础上分析的初步1年LAT源列表。我们提出了上限的γ射线通量TANAMI源没有检测到LAT。
2009-12-21 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
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
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
Very High Energy gamma-rays from electron/positron Pair Halos
本文研究了强高能河外源周围巨正负电子对晕的形成。我们调查的辐射对晕的依赖性，特别是光谱和角分布上的能量谱的初级伽马射线，源的红移，和河外背景光的通量。
2009-07-17 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
Searching for radio relics and halos. Their role in the formation and acceleration of extragalactic cosmic rays
我们搜索扩展区域的无线电发射不与活跃的银河系核心，被称为“遗迹”，“晕”和“迷你晕的，在一个样本的70阿贝尔集群，我们有无线电，光学和X射线数据。活动星系核可以产生非热辐射的粒子泡，对宇宙射线具有限制作用。因此，射电遗迹和（迷你）晕可能是这些气泡限制宇宙射线的结果。我们正在探索团内磁场（使用法拉第旋转测量和逆康普顿参数）、合并（通过射电/X射线相互作用）、冷却流（X射线数据）、射电喷流/激波以及射电（迷你）晕/遗迹在宇宙射线的形成、加速和传播中所起的作用。在目前的研究中，我们从我们的样本中选择了两个强大的邻近射电星系：武仙座A和3C 388。我们报告正在进行的工作和未来的计划。
2011-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
TeV Dark Matter Searches in the Extragalactic Gamma-Ray Sky
来自天体物理靶的高能γ射线是研究重粒子暗物质湮灭或衰变的独特探针。几十年后，不同的零检测导致DM粒子质量的TeV规模的强约束。虽然伽马射线的特征预计是普遍的，从不同的目标，天体物理起源的不确定性强烈影响和削弱的限制。同时，伪信号可能源自非DM相关过程。在河外天空中寻找DM的许多伽马射线目标在控制这些不确定性并最终实现明确的DM检测方面发挥着至关重要的作用。最近，通过使用来自各种仪器的数据和在广泛的γ射线能量范围内对不同目标的TeV DM候选者进行组合分析已经取得了很大的进展。这些办法不仅使现有数据得到最佳利用，提高了灵敏度，而且还有助于消除与目标和仪器有关的不确定性。这篇评论收集了迄今为止使用星载费米大面积望远镜，地基成像大气切伦科夫望远镜和高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）在河外天空进行的所有搜索。我们讨论了不同的目标类，并提供了迄今为止所有分析的完整列表。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
TANAMI: Milliarcsecond Resolution Observations of Extragalactic Gamma-ray Sources
TANAMI（用南方毫角秒干涉测量法跟踪活动星系核）和相关的计划提供了对10度-30度以南的河外伽马射线源的全面无线电监测。费米伽马射线太空望远镜和地面观测站之间的联合准同时观测使我们能够区分竞争的理论耀变体发射模型。高分辨率VLBI观测是空间分辨高能辐射源所在的亚秒差距水平发射区的唯一途径。从无线电到伽马射线能量的差距是由雨燕卫星和地面光学观测站几乎同时提供的数据跨越的。我们提出了早期的结果从TANAMI计划的背景下，这全色套件的观测。
2009-12-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Results from MAGIC Observations of Extragalactic Relativistic Sources
主要大气伽马射线成像切伦科夫（MAGIC）实验是位于拉帕尔马加那利岛的两个17米望远镜阵列，自2009年以来以立体模式观察甚高能量（VHE）伽马射线天空。MAGIC的特点是其低能量阈值约为50 GeV，这使该系统在研究遥远的河外源方面具有独特的潜力，这些源的伽马射线发射由于河外背景光（EBL）的吸收而显着衰减。对来自河外源的GeV-TeV范围内的非热伽马射线的观测是其相对论性质的特征，因此对于我们理解这些物体的物理性质至关重要。自从立体观测开始以来，MAGIC已经观测到了大量不同类型的活动星系核（AGN），包括几个耀变体和遥远的类星体。在本文中，我们将回顾这些观测的一些最重要的结果。
2011-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式，该角功率谱是由暗物质湮灭产生的，且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑，普遍的，刚性，不相交的，球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论，其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定，如果b/a >> 10^6，这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似，这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的，湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制，使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱，它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。
2011-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Extragalactic gamma-ray signal from Dark Matter annihilation: a power spectrum based computation
我们重新计算宇宙学暗物质湮灭的河外伽玛射线信号。众所周知，该信号的预测依赖于模型，这是由于小尺度下暗物质分布的团块性的不同描述，导致相对于平滑分布的情况的增强。我们展示了如何直接计算这个“通量乘数”的非线性功率谱方面提供了一个概念上更简单的方法，并可能减轻一些问题，如外推问题。事实上，构建功率谱的非常简单的分析方法产生的结果类似于流行的Halo模型的预期，并具有直接的替代误差估计。对于这种特定的应用，人们还避免了识别（通常依赖于文献）进入Halo模型的概念的需要，以比较不同的模拟。
2012-02-08 astro-ph.CO 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
Extragalactic and galactic gamma-rays and neutrinos from annihilating dark matter
我们描述宇宙伽马射线和中微子信号的暗物质湮灭，解释如何互补的这些信号提供额外的信息，如果可观察到的，可以启发粒子性质的暗物质。这是讨论的背景下，利用单独的银河系和河外的信号分量，使用球形晕模型分布的暗物质。我们的讨论与粒子物理学的标准模型的超对称扩展。我们考虑最小超对称标准模型（MSSM），其中中微子和γ射线都是由湮灭产生的。我们还考虑了一个规范的B-L，重子数减去轻子数，MSSM的扩展，其中湮灭可以是纯粹的重右手中微子。我们比较了这些信号的银河系和河外的组成部分，并得出结论，目前还不清楚哪一个可能占主导地位时，看银河平面。为了回答这个问题，我们必须了解晕子结构对湮没信号的贡献。我们发现，不同的理论与不可区分的伽玛射线信号可以区分的中微子信号。由于星系中心有丰富的天体物理源，因此很难观测到伽马射线湮灭信号;但是如果可以在宇宙射线产生的大气中微子上方观测到湮灭中微子，那么来自那里的湮灭中微子就不会那么隐蔽了。
2011-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
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
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
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。
2013-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Very-High-Energy Gamma-Ray Signal from Nuclear Photodisintegration as a Probe of Extragalactic Sources of Ultrahigh-Energy Nuclei
识别超高能宇宙线（UHECR）源并探测其未知性质至关重要。皮埃尔俄歇天文台最近的结果支持UHECR的重核组成。根据重核在这些源中生存的要求，以伽马射线暴为例，我们预测了一个诊断伽玛射线信号，独特的核-去激发伽玛射线的光致蜕变后的排放。这些伽马射线，从MeV提升到TeV-PeV的能量，可以被VERITAS，HESS和MAGIC等伽马射线望远镜探测到，特别是下一代CTA和AGIS。它们是识别和研究单个UHE核加速器的有希望的信使。
2010-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for velocity-dependent dark matter annihilation signals from extragalactic halos
我们考虑的情况下，暗物质湮灭的暗物质湮灭在河外晕的伽马射线信号从$p$波或$d$波状态。在这些情况下，来自河外晕的信号相对于其他目标（如银河系中心或矮球状星系）增强，因为河外晕中暗物质的典型相对速度更大。我们进行模拟数据分析的伽马射线所产生的暗物质湮灭晕斯隆数字巡天探测。我们包括一个模型不相关的银河系和河外伽马射线背景，以及一个简单的模型，由于在河外晕的调查检测到的天体物理过程的背景。我们发现，对于其他伽马射线搜索仍然允许的模型，搜索河外晕与当前费米曝光可以产生暗物质湮灭的证据，虽然很难区分$p$波和$d$波的情况。然而，随着$10\times$系数的增大，速度依赖性的辨别是可能的。
2022-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
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
