Probing the physical properties of the intergalactic medium using blazars
我们使用雨燕耀变体光谱估计的关键星系际介质（IGM）的氢柱密度（Nhxigm），金属丰度和温度在红移范围为0.03 leq z leq 4.7，使用碰撞电离平衡（CIE）模型的电离等离子体。我们采用了一种保守的方法，blazar连续体模型，其固有的可变性，并使用一系列的幂律模型。我们对我们的结果进行了多次测试，发现Nhxigm参数对于每个源的单独暴露数据和共同添加的光谱以及Swift和XMM-Newton源数据之间是稳健的。我们也没有发现Nhxigm和源通量或内在幂律的变化之间的关系。虽然有些物体可能有大量的康普顿化成分，可以模仿吸收，但它并没有改变我们的整体结果。合并后的耀变体样本的Nhxigm尺度为（1+z）^1.8 +\-0.2。z = 0时的平均氢密度为n 0 =（3.2+ 1 -0.5）x 10^-7 cm^-3。在整个红移范围内的平均IGM温度为log（T \K）= 6.1+\-0.1，平均金属丰度为[X \H ] = -1.62+\-0.04（Z sim0.02）。当结合伽马射线暴（GRB）样品的结果时，我们发现在0.03 leq z leq 6.3的扩展红移范围内，结果是一致的。使用我们的模型为耀变体和GRB，我们得出结论，IGM贡献显着的耀变体和GRB光谱中看到的总吸收。
2021-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
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。
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Morphology of blazar-induced gamma ray halos due to a helical intergalactic magnetic field
我们研究的特征尺寸和形状的理想耀变体引起的级联晕在$1-100 \, {\rm GeV}$能量范围内假设各种非螺旋和螺旋配置的星系际磁场（IGMF）。当磁场产生一个扩展的晕时，螺旋度为晕提供了一个扭曲。在简化的假设下，我们评估的参数制度，它是可能的测量的大小和形状的晕从一个单一的来源，然后推导出的IGMF的属性。我们发现，blazar晕测量与费米-LAT实验类似，最适合探测螺旋磁场的强度和相干长度范围内的$10^{-17} \lesssim B_{0} / {\rm Gauss} \lesssim 10^{-13}$和$10 \, {\rm Mpc} \lesssim λ\lesssim 10 \, {\rm Gpc}$，其中$\mathcal{H} \sim B_0^2 / λ$是磁螺旋密度。更强的磁场或更小的相干尺度仍有可能被研究，但晕形态和磁场性质之间的联系更为复杂。较弱的磁场或较长的相干尺度需要高的光子统计或优越的角分辨率。
2015-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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）
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
The physics and cosmology of TeV blazars in a nutshell
在TeV能量的河外伽马射线天空中，耀变体占主导地位，耀变体是吸积超大质量黑洞的一个子类，具有指向我们的强大相对论外流。耀变体只占黑洞总能量输出的一小部分，人们认为它对宇宙的影响充其量也只是很小的。正如我们在这里所说的，事实正好相反，TeV耀变体的伽马射线发射可以通过宇宙尺度上的束等离子体不稳定性以统一的效率被热化，从而导致低密度星系际介质的潜在急剧加热。在这里，我们回顾这种新的加热机制，并探讨宇宙结构形成的后果。特别是，我们展示了它是如何产生一个倒置的星系际介质的温度-密度关系，这是与观测的莱曼α森林。这表明耀变体加热可以潜在地解释星系晕和空洞中矮星系的缺乏，以及星系团的双峰性。这也改变了我们对耀变体演化的理解，它们对河外伽马射线背景的贡献，以及它们的单独光谱如何用于约束星系际磁场。
2013-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lower Bounds on Magnetic Fields in Intergalactic Voids from Long-Term GeV-TeV Light Curves of the Blazar Mrk 421
从TeV γ射线与宇宙红外背景的γγ相互作用中产生的次级e^-e^+辐射的延迟GeV对回波通量的约束条件出发，导出了银河系与耀变体Mrk 421之间区域星系际磁场（IGMF）振幅B的下限。斯隆数字巡天绘制的星系分布图显示，这一区域主要是一个巨大的星系间空洞。我们利用的数据，从长期的，同时GeV-TeV的观测费米大面积望远镜和ARGO-YBJ实验延长超过850天。对于一个假设的B值，我们评估TeV数据中预期的每日GeV对回波通量，选择超过费米2-σ灵敏度的日期，计算每个日期的费米数据排除该通量的概率，然后使用逆正态方法组合概率。因此，只要等离子体不稳定性对电子对的冷却并不重要，那么在4- σ能级上，当场相干长度为1 kpc时，我们排除了B < 10^{-20.5} G的可能性。这比我们以前从Mrk 501的观测中获得的2-σ界限要重要得多，这是由于ARGO-YBJ的更广泛的数据以及改进的统计分析。与大多数其他IGMF界限的研究相比，我们在这里提出的非零IGMF的证据是更强大的，因为它不依赖于未经证实的假设在未观测期间的主要TeV排放。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relaxation of Blazar Induced Pair Beams in Cosmic Voids
分析了由耀变体多TeV γ射线光子在星系际介质中产生的低密度超相对论对光束的稳定性。这个问题与通过伽马射线观测宇宙空洞中的磁场探测有关。此外，这种光束的耗散可能会对星系际介质的热历史和结构形成产生相当大的影响。我们使用蒙特卡罗方法来量化的耀变体引起的电磁簇射的属性，特别是体洛伦兹因子和角扩展的对光束所产生的簇射，作为从耀变体本身的距离的函数。然后，我们使用线性和非线性动力学理论研究的稳定性对电子束的静电等离子体波的增长，采用蒙特卡罗结果为我们的定量估计。我们发现，增长最快的模式，像任何扰动模式，即使是一个非常温和的组件垂直于光束方向，不能在反应制度。由于非线性朗道阻尼的影响，抑制等离子体振荡的增长，束弛豫时间尺度被发现显着长于逆康普顿损失时间。最后，与宇宙结构相关的密度不均匀性导致束粒子和等离子体振荡之间的共振损失，强烈抑制它们的生长。我们的结论是，相对论对光束产生的耀变体在星系际介质中是稳定的时间尺度长的电磁级联相比。对射束对星系际介质的影响似乎很小或没有。
2013-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extreme TeV blazars and the intergalactic magnetic field
我们研究了在TeV波段探测到的、但在费米/大天区望远镜1FGL星表中不存在的4个BL Lac天体（RGB J 0152 +017、1 ES 0229+200、1 ES 0347-121和PKS 0548-322）。我们分析了24个月的LAT数据，得出伽马射线通量或上限，我们用来组装他们的光谱能量分布（SED）。我们用一个标准的单区轻子模型来模拟SEDs，还包括在多GeV波段中的再处理辐射的贡献，所述再处理辐射由通过与宇宙光学-IR背景的相互作用将初级TeV发射转换而产生的对发射。为了简单起见，在计算这个分量时，我们采用了一种分析方法，包括一些简化的假设，特别是i）blazar高能发射被认为在平均10^7年的时间内是稳定的，ii）观测者正好在轴上。我们比较的物理参数与其他高能量发射BL Lacs的发射模型，确认TeV BL Lacs具有相当小的GeV通量的特点是极低的值的磁场和大的值的电子能量。GeV波段的通量与再处理TeV辐射的通量之间的比较使我们能够利用理论上激发的原初高能光子谱来确认和加强星系际磁场的B >10^{-15} G的下限。
2011-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Derivation of a Relation for the Steepening of TeV Selected Blazar Gamma-ray Spectra with Energy and Redshift
我们推导出大气切伦科夫望远镜观测到的多GeV费米能区和TeV能区之间的耀变体γ射线谱陡化的关系。光谱指数的变化是由两种效应产生的：（1）由于源的发射和吸收特性，与红移无关的内禀陡化，以及（2）由耀变体γ射线与星系际背景光（IBL）的低能光子的星系际对产生相互作用产生的红移相关的陡化。鉴于这种关系，有足够好的数据，平均伽玛射线SED的TeV选择BL湖，红移的IBL的演变，原则上，可以独立于恒星演化模型确定。我们应用我们的关系到新的费米观测TeV选择耀变体的结果。
2009-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing the parameters of the intergalactic medium using quasars
我们继续我们的系列论文星系际介质（IGM）示踪剂使用类星体（QSO），检查伽马射线暴（GRB）和耀变体在早期的研究。我们估计IGM的氢柱密度（Nhxigm），温度和金属丰度使用XMM-牛顿类星体光谱在一个大的红移范围内，与碰撞电离平衡（CIE）模型的电离等离子体。的Nhxigm参数的结果是强大的内在的幂律，光谱计数，反射峰和软过剩功能。有范围的光度偏差的光度和Nhxigm规模与红移，但我们发现这不太可能考虑到一致的IGM参数结果在其他示踪剂类型的审查。插入高柱密度吸收器的影响被发现是最小的。来自类星体样本的Nhxigm标度为（1 + z）^1.5 +/-0.2。z = 0时的平均氢密度为n 0 =（2.8 +/- 0.3）x 10^-7 cm^-3，整个红移范围内的平均IGM温度为log（T/K）= 6.5+/-0.1，平均金属丰度为[X/H] = -1.3+/-0.1（Z 0.05）。与我们以前的GRB和blazar示踪剂聚合，我们得出结论，我们已经提供了IGM的贡献，并在光谱中看到的总X射线吸收的证据。这些结果是基于IGM所使用的必要的简化板模型，由于目前的X射线数据无法约束IGM红移分布
2022-03-20 astro-ph.CO
Intergalactic Magnetic Fields from First-Order Phase Transitions
我们研究了早期宇宙一级相变的两个模型中星系际磁场的产生，这两个模型以前已经研究过引力波的产生：补充了$|H|^6$算子的标准模型（SM+ $H^6$）和具有额外规范U（1）$B - L$对称性的经典标度不变模型（SM $_{B-L}$）。我们考虑气泡碰撞和原始等离子体中的湍流产生的磁场的贡献，我们考虑的假设，螺旋度是种子在规范场或动力学。我们研究的条件下，星系际磁场产生的可能是大于从blazar观测的下限，并将它们与GWs的可观测性和可能的对撞机签名。在SM+ $H^6$模型中，单独的气泡碰撞不能产生足够大的磁场，而湍流可以产生足够大的磁场。在SM $_{B-L}$模型中，除非B $-$ L规范玻色子非常重，否则气泡碰撞和湍流都可能产生耀变体边界以上的磁场。在这两种模型中，如果产生足够大的磁场，则可以观察到GW和对撞机签名。
2019-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the Intergalactic Magnetic Field from Bow Ties in the Gamma-ray Sky
对宇宙红外背景和随后的反康普顿散射的CMB可能重新处理的TeV的耀变体的排放到微弱的GeV晕结构敏感的星系际磁场（IGMF）。以前的工作表明，这些晕是高度各向异性和扩展。如果IGMF的相干长度大于对的逆康普顿冷却长度，则伽马射线晕的取向将与磁场的方向相关，该方向是未知的并且预期针对每个源而改变。为了建设性地添加每个源，我们然后使用角功率谱是不敏感的射流方向。通过观察费米探测到的已知GeV耀变体，我们排除了相干长度$>100$ Mpc大于$3.9σ$、当前强度在$10^{-16}$到$10^{-15}$ G范围内、相干长度为2 $σ$从$10^{-17}$到$10^{-14}$ G的IGMF的存在。这提供了一个直接的测量不存在的伽马射线晕，提供了一个重要的检查以前的结果。
2020-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Where are the Cascades from Blazar Jets? An Emerging Tension in the $γ$-ray sky
耀变体是最强大的加速器之一，预计将产生明亮的TeV $γ$射线通量。然而，TeV的$γ$射线在到达地球之前会因与星系际辐射的相互作用而衰减。这些相互作用产生级联，将TeV能量转移到GeV波段，为明亮光源周围的扩展晕和各向同性$γ$射线背景（IGRB）提供动力。使用保守的耀变体模型和最近的IGRB测量，我们排除了耀变体有效地将其多TeV能量转移到GeV $γ$射线中的情况。三种可能的解决方案包括：（1）明亮的耀变体上的强光谱削减，这与当地耀变体数据越来越紧张，（2）集体等离子体效应，可以防止耀变体级联的发展，其有效性是有争议的，（3）增加$γ$射线不透明度的轴子样粒子。
2023-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Light Dark Matter in a Blazar-heated Universe
该研究探讨耀变体加热宇宙中束-等离子体不稳定性对星系际介质加热的影响，抑制结构形成，并利用矮星系与莱曼-α观测约束轻轴子类似粒子暗物质质量范围。
2023-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
New Method for Investigating the Presence of Extragalactic Magnetic Fields
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）
新方法通过分析射电双极星系中伽马射线分布的不对称性，排除extragalactic磁场的可能范围。
2025-12-02 astro-ph.CO
Audible Axion Magnetogenesis: Linking Intergalactic Magnetic Fields and Gravitational Waves
Johannes Gutenberg-Universität Mainz（约翰内斯·古腾堡美因茨大学）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；Goethe University（歌德大学）
本文研究了轴子通过陷阱失配机制产生引力波和星系间磁场的关联，探讨了轴子与标准模型光子耦合在宇宙早期产生的超冷却效应及由此引发的引力波信号和磁场生成。
2026-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Multimessenger Constraints on Intergalactic Magnetic Fields from Flaring Objects
宇宙中磁场的起源是一个悬而未决的问题。早期可能产生的种子磁场可能以其原始形式一直存活到今天，为原始宇宙提供了一个尚未开发的窗口。最近对耀变体TXS 0506+056的高能中微子的观测与电磁对应物在很宽的波长范围内的观测可以用来探测该物体和穿越介质的固有性质。在这里，我们表明，星系际磁场（IGMFs）可以影响这个对象的固有光谱特性重建的观测。特别是，我们指出，TXS 0506+056的重建的最大γ射线能量可以显着更高，如果IGMF是强的。最后，我们使用这个耀斑来约束IGMF的磁场强度和相干长度。
2021-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the intergalactic magnetic field using Fermi-LAT and H.E.S.S. blazar observations
利用Fermi-LAT和H.E.S.S.耀变体观测数据，通过级联发射搜索，将星系际磁场下限提高至7.1×10^-16 G（相干长度1 Mpc），并排除特定早期宇宙IGMF模型。
2023-06-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multimessenger Constraints on Intergalactic Magnetic Fields from the Flare of TXS 0506+056
宇宙中磁场的起源是一个悬而未决的问题。早期可能产生的种子磁场可能以接近其原始形式的方式存活到今天，为原始宇宙提供了一个尚未开发的窗口。最近对耀变体TXS0506 +056的高能中微子的观测以及与电磁对应物在宽波长范围内的关联，可以通过中微子和伽马射线之间的时间延迟以及伽马射线通量的时间依赖性来探测星系际磁场。使用广泛的三维蒙特卡罗模拟，我们提出了一种新的方法来约束这些领域。我们将其应用到TXS 0506+056，并首次推导出对磁场强度及其相干长度的约束，考虑每个的六个数量级。
2020-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the astrophysical origin of intergalactic magnetic fields
本研究利用Fermi LAT和H.E.S.S.观测数据，通过耀变体电磁级联现象约束星系际磁场（IGMF）的起源，发现强空间填充原初磁场比例须至少为0.67，并设定了不同耀变体活动时间下原初IGMF的下限。
2024-02-19 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 Gamma-Ray Window to Intergalactic Magnetism
探测星系际磁场最有希望的方法之一是利用高能伽马射线或宇宙射线在星系际空间引发的电磁级联中产生的伽马射线。由于级联的带电成分对磁场敏感，因此可以利用对遥远天体（如耀变体）的伽马射线观测来限制IGMF的性质。地面和空间伽马射线望远镜提供了高能伽马射线源的光谱、时间和角度信息，这些信息携带着干预磁场的印记。这提供了对导致第一个磁场产生的过程的本质以及影响其演变的现象的见解。在这里，我们提供了一个详细的描述如何伽马射线观测可以用来探测宇宙磁性。我们回顾了这一主题的现状，并讨论了下一代伽马射线天文台测量IGMF的前景。
2021-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Morphological properties of blazar-induced gamma-ray haloes
在TeV及以上能量的γ射线可以诱发电磁级联，其带电分量对干预星系间磁场（IGMF）敏感。在解释几个GeV到几百TeV能量范围内的伽马射线测量时，必须仔细考虑IGMF的影响，这取决于它们的强度和功率谱。因此，伽马射线引起的电磁级联可以用作宇宙磁性的探针，因为它们的到达分布以及光谱和时间特性可以提供关于IGMF的独特信息，IGMF的起源和特性目前还知之甚少。在本文中，我们提出了一种用于模拟伽马射线传播的高效三维蒙特卡罗代码。我们专注于IGMF的不同配置的影响，特别是磁螺旋度和随机场的功率谱，对伽马射线的到达方向的形态，并讨论了探测对晕周围遥远的耀变体的前景。
2017-07-08 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
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
Constraining blazar heating with the 2<z<3 Lyman-$α$ forest
星系际介质（IGM）就像一个量热计，记录着来自恒星和活动星系核的宇宙结构形成、冲击和光加热所注入的能量。最近有人提出，空间不均匀的TeV耀变体可以显着加热低密度IGM，导致在$z\simeq2-3$周围的冷和暖IGM补丁。本研究的目的是比较不同的耀变体加热模型的预测与最近的IGM观测。我们进行了一组宇宙学模拟，仔细计算莱曼- $α ($ Ly（$α$）森林的模拟观测值。我们对不同的系统不确定性进行了详细的评估，这些不确定性通常会影响这种类型的可观测量，并发现它们小于我们模型之间的差异。我们发现，我们的非均匀blazar加热模型是在很好的协议，在高红移（$2.5<z<3$），但我们的blazar加热模型受到挑战，较低的红移数据（$2<z<2.5$）的Ly $α$线的属性和重新标度的通量概率分布函数。我们的研究结果可以解释的HeII再电离，虽然国家的最先进的模型不足以提供足够的加热到低密度IGM，从而激励进一步的辐射转移研究的非均匀HeII再电离。如果耀变体确实是由$2\times10^{13}{M}_\odot$的群质量晕所承载的，那么与以前的模型相比，耀变体加热的开始时间较晚，这将有利于我们的研究结果与当地伽马射线观测的耀变体加热的证据相一致。
2022-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Time structure of gamma-ray signals generated in line-of-sight interactions of cosmic rays from distant blazars
耀变体预计会产生伽马射线和宇宙射线。因此，观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线可能包含由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线的重要贡献。耀变体的标准模型只考虑了源辐射出的初级光子，而包含宇宙射线贡献的模型预测，即使是~10 TeV的光子也应该可以从红移高达z> 0.1的遥远天体中探测到。次级光子只有在星系际磁场非常小的情况下（低于~10毫微微高斯）才对点源的信号有贡献，并且它们的检测可以用来设置视线上磁场的上限。次级伽马射线具有独特的光谱和时间特征。我们探索这种信号的时间特性，使用半解析的形式主义和详细的数值模拟，占所有相关的过程，包括磁偏转。特别是，我们阐明的时间延迟来自质子偏转和电磁级联的相互作用，我们发现，在多TeV的能量，二次伽马射线可以显示变化的时间尺度上的几年的飞秒高斯磁场。
2012-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Contemporaneous VLBA 5 GHz Observations of LAT-Detected Blazars
由费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜（LAT）探测到的耀变体的射电性质已经被甚长基线阵列（VLBA）同时观测到。总共有232个源被VLBA观测到。之前作为VLBA成像和偏振测量调查（VIPS）的一部分观察到的90个源已被纳入样本，以及VIPS中未发现的142个源。这个非常大的，通量有限的活动星系核（AGN）样本提供了深入了解产生强伽马射线发射的机制。特别是，我们看到，伽马射线的发射是与主机活动星系核的核心强，均匀的磁场。在这个样本中包括非耀变体活动星系核，如3C84、M82和NGC 6251。对于耀变体，在5 GHz的VLBA总射电通量密度与伽马射线通量密切相关。LAT BL Lac天体倾向于与非LAT BL Lac天体相似，但LAT平谱射电类星体（FSRQs）与非LAT FSRQs显著不同。在LAT源中，强核心极化明显更常见，并且核心部分极化似乎在LAT检测期间增加。
2011-11-18 astro-ph.CO
A search of CO emission lines in blazars: the low molecular gas content of BL Lac objects compared to quasars
在甚高能量下探测到的BL Lacertae（Lac）天体对于研究多种天体物理过程具有根本重要性，包括喷流的物理学、河外背景光的性质和星系间磁场的强度。不幸的是，由于大多数耀变体没有特征的光谱，排除了红移的测定，这些VHE河外源的很大一部分不能用于宇宙学研究。为了评估分子线是否是建立距离的可行方法，我们在IRAM 30米望远镜上进行了一项试点计划，在三个已知红移的BL Lac天体中寻找CO线。我们在1 ES 1959+650上发现了M_H2 ~ 3x10^8 Msun，但由于基线质量较差，该值受到较大系统不确定性的影响。对于剩下的两个源，彗星W和RGB J 0710 +591，我们分别在M_H2 < 8.0x10^8 Msun和M_H2 < 1.6x10^9 Msun处推导出3 σ上限，假设线宽为150 km/s，标准转换因子α =4 M_sun/（K km/s pc^2）。如果这些低分子气体质量是耀变体的典型特征，那么在分子谱线中进行盲目的红移搜索目前是不可行的。然而，深度观测仍然是一种很有前途的方法，可以通过间接方法获得其近似距离已知的源的精确红移。我们的观测结果进一步揭示了BL Lac天体与类星体相比分子气体的不足，这表明这两种类型的活动星系核（AGN）的宿主星系不是来自同一个母体。未来的观测需要评估这种差异是否具有统计学意义，但我们的试点计划表明，对活动星系核中星际介质的研究…
2012-05-28 astro-ph.CO
Probing intergalactic radiation fields during cosmic reionization through gamma-ray absorption
我们讨论了在极高红移（z~5-20）星系际辐射场（IRFs）的γ-γ对产生对高能γ射线的吸收，以及探测宇宙再电离时代的前景。对于演化中的IRF，采用了一个包含第二星族和第三星族恒星的半解析模型，该模型与现有的各种高Z观测结果一致，包括类星体光谱测量，WMAP汤姆森深度约束，近红外源计数限制，我们发现，低于Lyman边能量的紫外IRF的强度在几倍于10^{-19} erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1} sr^{-1}的范围内，在z~5处可引起高于~12 GeV的明显衰减，在z>~8-10处可降低到~6-8 GeV。这可以通过费米伽马射线太空望远镜或下一代设施如切伦科夫望远镜阵列、高级伽马射线成像系统或5@5在耀变体或伽马射线暴的光谱中观察到，为早期恒星形成和宇宙再电离提供了宝贵的见解。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic Pair Beams from TeV Blazars: A Source of Reprocessed GeV Emission rather than IGM Heating
来自耀变体的TeV光子与河外背景光的相互作用产生了一束相对论性的电子-正电子对穿过星系际介质（IGM）。光束能量的命运是不确定的。利用二维和三维的粒子模拟方法，研究了稀薄超相对论对光束在IGM中传输的非线性演化。我们探索了大范围的束流洛伦兹因子γ_b>>1和束流与等离子体密度比α <<1，因此我们的结果可以外推到耀变体诱导束流的极端参数（对于最强大的耀变体，γ_b~ 10 ^6和α ~10^（-15））。对于冷束，我们表明斜不稳定性控制着演化的早期阶段，但当束流能量中只有一小部分~（α/γ_b）^（1/3）~10^（-7）转移到IGM等离子体中时，由于束流在横向上的自加热，斜不稳定性的指数增长终止。光束的进一步弛豫通过准纵模进行，直到在传播方向上的动量色散在DeltaP_{b,parallel} /gamma_b m_e c ~ 0.2处饱和。这对应于最终转移到IGM等离子体的射束能量的~10%的分数，而与gamma_b或alpha无关。如果束流动量的初始色散满足DeltaP_{b,parallel} /gamma_b m_e c > 0.2（对于耀变体引起的束流来说是典型的期望值），那么沉积在IGM中的束流能量的比例远小于~ 10%。因此，至少~90%的束能量仍然可用于驱动由束对对的宇宙微波背景的逆康普顿上散射产生的GeV发射。
2013-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray variability and correlation properties of blazars observed with Fermi LAT
费米大面积望远镜（Fermi LAT）提供了对耀变体伽马射线发射的长期系统监测观测。Blazar的光变特性及其与其它波段的相关性是评价Blazar模型的重要线索。我们提出的结果，从时间和多波长相关分析，并讨论耀变体类之间的差异。
2011-12-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A delayed 400 GeV photon from GRB 221009A and implication on the intergalactic magnetic field
本研究报道费米大面积望远镜探测到GRB 221009A方向延迟0.4天的400 GeV光子，结合星系际磁场强度解释为TeV伽马射线的级联辐射，并估算不同时间窗的探测概率，指出同步自康普顿模型支持度更低。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large-Scale Diffuse Intergalactic Magnetic Fields Constraints with the Cherenkov Telescope Array
在星系和星系团中观测到了$μ$ -高斯量级的磁场，这可能（至少）部分是由弱得多的原始种子场的放大引起的。这些磁场应该是由强大的银河系外流进行的，从而使银河系间介质（IGM）磁性富集。然而，对IGM中磁场的直接观测是罕见的。这次演讲将回顾如何利用伽马射线观测来约束星系际磁场（IGMF）。遥远耀变体发射的高能TeV光子可以与宇宙河外的光学/红外/微波背景光相互作用，产生电子-正电子对，并在IGM中引发电磁级联。这些级联的带电部分被IGMF偏转，从而减少了观测到的点状TeV通量，并在GeV能量范围内产生了扩展图像，这可能会被$γ$射线望远镜（费米-LAT，HESS，CTA）探测到。研究（例如，Neronov & Vovk 2010，Dolag等人2011）已经对$10^{-16} - 10^{-15} G$量级的IGMF强度和$60\%$的填充因子提出了下限。本次演讲将描述切伦科夫望远镜阵列灵敏度预计将给出的约束（CTA联盟2018）。
2018-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Connection between gamma-ray and radio activity of blazars from Fermi-LAT and 15 GHz radio monitoring with the OVRO 40-Meter Telescope
利用欧文斯谷射电天文台（OVRO）40米望远镜在15 GHz上观测到了候选伽玛射线耀变体巡天（CGRaBS）中的一个大样本耀变体。利用这些准同步观测，我们研究了费米-LAT探测到的耀变体的伽马射线行为与OVRO 40米望远镜观测到的F-伽马项目的cm波段之间的联系。比较大量源的光变曲线，可以详细研究费米LAT探测到的伽玛射线耀变体的伽玛射线与射电活动之间的关系。我们提出的第一个结果费米LAT和我们的15 GHz的观测之间的相关性。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lower limits on ultrahigh-energy cosmic ray and jet powers of TeV blazars
假设TeV耀变体中的超高能宇宙射线（UHECR）是能量为1 e17 - 1 e20 eV的质子，并假设观测到的TeV γ射线是由这些质子与宇宙微波光子相互作用产生的，导出了UHECR中发射功率的下限。极限取决于注入的UHECR质子的光谱。而对于-2.2注入光谱，1 ES 0229+200，1 ES 1101-232和1 ES 0347-121在UHECR中发射的功率下限低于它们各自的同步辐射光度（1 e46 erg/s）;在1 ES 1426+428的情况下，它超过相应的同步辐射光度高达一个数量级。建议的俄歇北天文台应能在几年内探测到来自1 ES 1426+428的4 e19 eV宇宙射线质子，并通过沿视线传播时的UHECR能量损失来检验TeV伽马射线产生模型，或在没有探测到的情况下将星系际磁场限制在大于1 e-16 G。从加速的1 e10 - 1 e20 eV质子光谱在耀变体喷流的视各向同性喷流功率的下限是一个1 e9太阳质量的黑洞的爱丁顿光度的顺序为宇宙射线注入光谱-2.2或更难的所有耀变体考虑除了1 ES 1426+428。在后者的情况下，表观各向同性喷流功率超过爱丁顿光度一个数量级。对于一个比-2.2更软的注入光谱，需要拟合1 e17 - 1 e18 eV以上的宇宙射线观测数据，对于所有考虑的耀变体，喷流功率的下限都超过了爱丁顿光度。
2011-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the intergalactic magnetic field from Fermi-LAT observations of GRB 221009A
University of Hamburg（汉堡大学）；Kirchhoff-Institute for Physics, Heidelberg University（海德堡大学基尔霍夫物理研究所）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚天文物理与空间科学国家研究所）；Universitá di Trieste（的里雅斯特大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
通过GRB 221009A的观测，研究利用费米- LAT数据对星际磁场进行限制，得出B < 2.5 x 10^{-17} G的约束。
2026-02-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Kiloparsec-scale turbulence driven by reionization may grow intergalactic magnetic fields
School of Earth and Space exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与空间探索学院）；Department of Astronomy, University of Washington（华盛顿大学天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文系）；McWilliams Center for Cosmology and Astrophysics, Department of Physics, Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学物理系麦威廉斯宇宙学与天体物理学中心）
再电离驱动的湍流可能通过加热IGM并放大磁场，从而解释TeVblazars观测的磁场下限。
2026-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Optical Spectroscopy of Bright Fermi LAT Blazars
我们报告了最近在{ \it Fermi} LAT亮源列表中发现的$γ$射线耀变体的HET和Palomar 5 m光谱。这些数据提供了10个新发现的$γ$ -射线平谱射电类星体（FSRQ）和6个新的BL Lac以及6个额外的BL Lac的改进光谱的识别。我们大大提高了亮LAT耀变体的识别完整性，给出了新的红移和$z$约束，新的黑洞质量估计和新的光学SED测量。
2009-08-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Swift BAT, Fermi LAT, and the Blazar Sequence
利用公共的\fermi LAT和\swift BAT观测数据，我们构造了第一个在硬X射线和伽马射线下选择的耀变体样本。研究其光谱性质，我们发现在这两个能量的光谱斜率的光度依赖性。具体地说，通常被归类为FSRQ的发光耀变体在中硬X射线范围内具有{ \it硬}连续体，但在LAT伽马射线范围内具有{ \it软}连续体（光子指数$Γ_X$ \ltsima 2和$Γ_G$ \gtsima 2），而被归类为BL Lac的较低光度耀变体具有相反的行为，即，{ \it软} X射线和{ \it硬}伽马射线连续体（$Γ_X$ \gtsima 2.4和$Γ_G < 2$）。这些趋势得到了详细的蒙特卡罗模拟的证实，明确考虑到这两种仪器的观测偏差。我们的结果支持所谓的“耀变体序列”，这最初是基于耀变体和无线电光度的无线电样本。我们还认为，耀变体的X射线到伽马射线连续体可以提供独立的见解周围的喷气机的物理条件，补充/取代的模糊性的传统分类的基础上的光学性质。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Position angle changes of inner-jets in a sample of blazars
我们对MOJAVE数据库中的一个blazar样本的15 GHz VLBA核进行了高斯模型拟合，分析了模型拟合参数的相关性，并研究了不同来源的变化特性。我们发现，费米LAT检测到的blazar平均有更高的位置角变化的核心比LAT未检测到的blazar，和LAT检测的在很大程度上与更多的变量核心的通量密度。
2014-05-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variability of gamma-ray emission from blazars on the black hole timescales
利用Fermi/LAT望远镜观测的数据研究了GeV波段耀变体的光变特性。我们发现，耀变体表现出可变的规模下降到最小的时间尺度可分辨的费米，这是一个函数的峰值光子计数率在LAT。这意味着大多数耀变体的真实最小变率时标通常比LAT所能分辨的要短。我们发现，对于几个耀变体，这些最小的变化时间尺度达到那些与耀变体的中央引擎，超大质量黑洞。与此同时，没有一个耀变体的时间尺度比黑洞视界光穿越时间和/或围绕最后一个稳定的圆形轨道的旋转周期短。基于这一事实，我们认为伽玛射线信号的时间特性可以由超大质量黑洞附近的过程决定。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological Helical Hypermagnetic Fields and Baryogenesis
最近的伽玛射线观测TeV耀变体表现出赤字的次级GeV级联光子。这表明星系际磁场的存在，它可能有一个原始的起源。能够产生原始磁场的机制之一是所谓的手征等离子体不稳定性，当早期宇宙的高温等离子体中存在大的手征不对称性时，（超）磁场就会不稳定。我们认为，这样一个大的手征不对称性可以通过大统一理论重子生成产生。注意，当汤川相互作用足够弱时，手征不对称性在高温下是一个很好的守恒量。我们还指出，所产生的超磁场是最大螺旋的，因此，在标准模型中，通过$U(1)_Y$规范相互作用在电弱对称性破缺处的手征反常，不可避免地产生重子和轻子的不对称性.因此，耀变体观测所建议的磁场过度产生重子不对称性。因此，手征等离子体不稳定性本身不能对星系际磁场负责，但可以对宇宙的重子不对称负责。换句话说，没有$B$ - $L$不对称产生的GUT重子生成被恢复为可行的重子生成方案，否则其被认为遭受由闪锌矿子的$B$ + $L$洗脱。本文是基于工作[1]。
2018-11-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraints on the extragalactic magnetic field strength from blazar spectra based on 145 months of Fermi-LAT observations
星系团和大尺度结构的丝状体外的河外磁场（EGMF）的性质基本上是未知的。EGMF可以通过对遥远的耀变体（红移$z > 0.1$）的$γ$射线观测来探测. TeV的$γ$射线从这些来源强烈地吸收河外背景光的光子;二次电子和正电子产生级联$γ$射线与EGMF参数依赖于可观察的流量。我们使用145个月的费米-LAT观测的耀变体1 ES 1218+304，1 ES 1101-232，和1 ES 0347-121，和成像大气切伦科夫望远镜观测相同的来源的EGMF强度的限制。我们进行了一系列的完整的直接蒙特卡罗模拟的星系际电磁级联与ELMAG 3.01代码和构建一个模型的观测仪器的点扩散函数的EGMF强度的范围内的可观测光谱。我们比较观察到的光谱与模型的各种值的EGMF强度$B$和计算排除统计意义的$B$的每个值。我们发现，EGMF强度$B \le 10^{-17}$ G的值被排除在一个高水平的统计显著性$Z > 4 σ$的所有四个选项的内在频谱形状考虑（幂律，幂律指数截止，对数抛物线，对数抛物线指数截止）。不排除$B = 10^{-16}$ G的值;它仍然是EGMF强度的可行选项。这些结果是在稳定源的情况下得到的。
2022-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fermi detected blazars seen by INTEGRAL
多波长观测对于约束Fermi/LAT观测到的耀变体的物理参数是必不可少的。IBIS/ISGRI在20 keV以上的INTEGRAL数据中发现了187个活动星系核，其中20个耀变体被发现。其中15个来源允许显著的光谱提取。它们的硬X射线谱的平均光子指数为2.1 ± 0.1，硬X射线亮度为L（20-100 keV）= 1.3e46 erg/s。在费米/LAT数据的前16个月，也可以看到15个积分耀变体，从而可以在这些情况下限制逆康普顿分支。其中，我们分析了四个耀变体的LAT数据，这四个耀变体未被包括在费米LAT明亮AGN样本的基础上的前3个月的任务：类星体B 0836 +710，H 1426+428，RX J1924.8-2914，和PKS 2149-306。特别是对于在明亮爆发期间的耀变体，正如INTEGRAL和费米（例如3C 454.3和Mrk 421）同时观察到的那样，INTEGRAL提供了高达数百keV的独特光谱覆盖范围。本文对INTEGRAL和Fermi观测数据进行了谱分析，并通过分析射电星系Cen A的组合数据，论证了Fermi观测到的耀变体在爆发中的INTEGRAL观测潜力。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Missing Gamma-ray Halos and the Need for New Physics in the Gamma-ray Sky
一个比$3\times10^{-13}$ ~G更强的星系际磁场可以解释TeV耀变体的伽马射线谱中缺少明亮的、扩展度标度的、GeV能量的逆康普顿分量。一个强有力的预测结果存在这样一个领域是度尺度的GeV能量的伽马射线晕-伽马射线领结-TeV明亮的活动星系核，对应于超过一半的所有射电星系的存在。然而，这些晕的发射区域被限制在与伽马射线源相关的相对论喷流的方向上并与之对齐。基于无线电喷流的方向，我们对齐和堆叠相应的度尺度的伽马射线图像孤立的Fanaroff-莱利I类和II类对象，并排除这些晕的存在在压倒性的信心，限制星系间的磁场强度$<10^{-15}$ ~G的大规模的领域和扩散制度时，该领域的相关长度变得很小，相比1兆秒差距逐渐增大。当结合先前对星系际磁场强度的限制时，这就排除了对没有晕的纯磁性解释。因此，它需要存在新的物理过程，预先建立晕，例如，在星系际介质中存在束等离子体不稳定性或这些源的非常高的能量谱的急剧截止。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmological Impact of Luminous TeV Blazars III: Implications for Galaxy Clusters and the Formation of Dwarf Galaxies
耀变体的一个子集发射TeV的伽马射线，这些伽马射线湮灭并在河外背景光上成对产生。我们在Broderick等人（2011年，论文I）中指出，等离子体束的不稳定性会在局部耗散电子对的能量。这加热了星系际介质，并在红移z~2后显著增加了它的熵，这对结构形成具有重要的意义：（1）这表明了星系团和星系群中冷核（CC）/非冷核（NCC）双峰性起源的一种可能性。早期形成的星系群不受影响，因为它们可以有效地辐射额外的熵，形成CC。然而，在熵通过连续的合并被引力重新处理之前，晚形成的群体没有足够的时间冷却-抵消冷却并进一步提高核心熵。因此，耀变体加热不同于活动星系核的反馈，活动星系核平衡辐射冷却，但由于与星系团气体的弱耦合，无法将CC转化为NCC星系团。(2)我们预测的抑制的Sunyaev-Zel'dovich功率谱的角度尺度小于5'，由于全球减少的中心压力的集团和集团形成后，z~1。(3)我们的红移依赖熵底增加了特征晕质量，低于该质量的矮星系不能形成平均密度（在空隙中）的10（50）倍以上，发现在模型中，包括光电离。这阻止了后期形成的矮星系（z<2）的形成，其质量范围从10^{10}到10^{11} M_sun，红移z~2到0。这可能有助于解决银河系中的“失踪卫星问题”和与冷暗物质模拟相比观测到的矮卫星丰度低的“空洞现象”，并可能使观测到的早期恒星形成历史与星系形成模型相一致。（节略）
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Blazars as Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Sources: Implications for TeV Gamma-Ray Observations
BL Lac天体和Fanaroff-Riley I射电星系的光谱通常用单带轻子同步自康普顿（SSC）模型来解释。相关多波长数据的光谱建模给出了共动磁场强度，批量流出洛伦兹因子和发射区域的大小。假设SSC模型是有效的，希拉斯条件表明，只有在极少数情况下，这样的源才能将质子加速到远高于10^19 eV，因此，如果由这种类型的射电大声活动星系核（AGN）提供能量，大于10^20 eV的超高能宇宙射线（UHECR）很可能是重离子。核的生存被证明是可能的TeV BL Lacs和错位的同行与弱光强子发射。强子产生的另一个特征是星系际UHECR诱导的级联辐射，这是对一些极端的非变耀变体（如1 ES 0229+200或1 ES 1101-232）的TeV光谱的另一种解释。我们研究这种级联信号，考虑到结构化的河外磁场的影响，其中源应嵌入。我们证明了宇宙射线偏转对伽马射线通量的重要性，并表明所需的绝对宇宙射线光度大于从UHECR观测推断的平均UHECR光度，甚至可以与超大质量黑洞的爱丁顿光度相媲美。未来使用切伦科夫望远镜阵列和高海拔水切伦科夫探测器阵列进行的TeV伽马射线观测可以通过观测来自相对低红移源（如1 ES 0229+200）的>25 TeV光子和来自更遥远的射电噪声AGN的> TeV光子来测试UHECR加速。
2012-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining blazar distances with combined Fermi and TeV data: an empirical approach
讨论了在GeV和TeV波段利用组合观测约束红移未知的耀变体距离的方法。我们假设，VHE光谱通过与河外背景光的相互作用的吸收校正不可能比费米/LAT带的光谱更硬。从观测到的VHE光谱数据开始，我们推导出EBL校正光谱作为红移z的函数，并将其与幂律拟合，以与LAT数据的幂律拟合进行比较。我们将该方法应用于所有已知距离的LAT探测到的TeV耀变体，并推导出一个描述上限和真实红移之间关系的经验定律，该定律可用于估计未知红移耀变体的距离。使用不同的EBL模型会导致导出的上限发生系统性变化。最后，我们利用这个关系推断了未知红移blazar PKS 1424+240的距离。
2010-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Blazars in Context in the Fermi Era
耀变体是能量为GeV的最丰富的伽马射线源，尽管进行了详细的研究，但对这些源仍有许多未知之处。在这篇评论中，我探讨了一些最近的结果blazar，包括争议的“blazar序列”，在LAT光谱的曲率，以及沿喷流的伽玛射线发射区的位置。最后，我讨论了替代建模的可能性。
2013-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic magnetic field spectra from diffuse gamma rays
费米-LAT观测到的伽马射线到达方向的非零宇称奇因子表明存在螺旋星系际磁场（Tashiro等人，2013年）。我们成功地测试了这一假设使用更严格的削减数据，蒙特卡罗模拟与费米-LAT时间曝光信息，分别分析北银河半球和南银河半球，并确认Tashiro和Vachaspati（2014）的预测。在一些进一步的技术假设下，我们给出了如何从宇称奇子中重建磁螺旋度谱。
2014-12-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
