Fermi-LAT constraints on diffuse Dark Matter annihilation from the Galactic Halo
我们的银河系位于一个巨大的暗物质(DM)“光环”的中心。在许多可行的粒子物理模型中,这种浓度会产生一个间接的弱相互作用大质量粒子(WIMP)湮灭信号,该信号在费米LAT的能量范围内达到峰值。我们的知识的扩散背景是必不可少的放置合理的限制DM质量和横截面。我们将一个系统的变化GALPROP银河弥漫背景模型,受当前的宇宙射线测量,到配置文件的可能性分析,并提出初步上限的DM湮灭截面使用费米-LAT数据。
2010-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Lightest Nuclei in UHECR versus Tau Neutrino Astronomy
UHECR可能是核子或原子核;在后一种情况下,像He、Li、Be这样的锂离子核,最多只能解释室女座信号的缺失以及被星系磁场弯曲的半人马座A周围事件的拥挤。该模型符合在AUGER中发现的观察到的核质量组成。然而,GZK以上的UHECR核子产生EeV中微子,而重核,如Fe UHECR不产生太多。UHECR He核在几十EeV时会发生核碎裂(产生几十PeV的低能中微子),但一旦超过10^{20} eV,它就会受到光子GZK抑制(导致EeV中微子)。这两个宇宙成因的UHE次级中微子信号可能会以显著和可检测的方式影响通常预测的GZK Tau中微子天文学;共振反中微子电子-电子导致Tau空气簇射的作用也可能上升。
2009-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Galactic Halo Dark Matter from Fermi-LAT Diffuse Measurements
来自银河系天体物理背景的弥散伽马射线发射和由于星系晕中暗物质(DM)湮灭或衰变而产生的信号,预计将具有实质上不同的形态和光谱特征。为了利用这一功能,我们进行了一个完整的天空和光谱分箱似然拟合的两个组件,使用的数据收集在第一个21个月的费米-LAT天文台的操作。初步的DM湮灭截面和衰减率的各种质量和湮灭/衰变模式的限制。
2010-12-02 astro-ph.HE hep-ph
The contribution of Galactic TeV pulsar wind nebulae to Fermi-LAT diffuse emission
本研究指出TeV脉冲星风星云对Fermi-LAT观测的GeV弥散辐射贡献约30%,可解释大部分谱指数变化,削弱了内银河系宇宙线谱变硬的证据。
2023-08-24 astro-ph.HE hep-ph
Star-forming galaxies as the origin of IceCube neutrinos: Reconciliation with Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线加速器,如恒星形成星系中的超新星和超新星遗迹,是冰立方观测到的弥散天体物理中微子最合理的来源之一。中微子产生强子的过程也会产生一个弥散的伽马射线通量,受到费米-LAT边界的限制。像耀变体这样的点源也对弥散伽马射线通量有贡献,这一事实意味着中微子源的伽马不透明度很大。事实上,对于这些高红移的恒星形成星系,星系际传播过程中的伽马吸收可能是显着的。此外,这些极端源星系内部的大伽马衰减可以减少漫通量的级联分量。在当前天体物理的不确定性影响这些反射过程下,我们发现相关的漫射伽马射线通量可以保持与当前费米-LAT边界兼容。
2016-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Production Associated with Late Bumps in Gamma-Ray Bursts and Potential Contribution to Diffuse Flux at IceCube
冰立方探测到了许多TeV-PeV中微子,但它们的天体物理起源仍然很大程度上未知。受观测到的一些伽马射线暴(GRBs)中的晚期X射线/光学碰撞的启发,我们研究了IceCube中微子和GRBs之间的相关性,允许延迟中微子$\sim$天后的提示伽玛射线。虽然我们还没有发现任何明确的相关性,高达$\sim$ 10\%的事件,迄今为止在冰立方观测到的可能是中微子产生的后期伽玛射线暴活动在$\sim$ 1天。假设一些冰立方事件和晚期GRB碰撞之间存在联系,我们以一种独立于模型的方式证明了能够产生晚期$\sim$ PeV中微子的GRB位点应该是非相对论性的或温和的相对论性的。我们估计从这样的源扩散中微子通量,并发现它们可能占一些冰立方事件。未来对高能中微子和伽马射线暴余辉的观测可以进一步验证上述联系。
2020-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse cosmic rays shining in the Galactic center: A novel interpretation of H.E.S.S. and Fermi-LAT gamma-ray data
我们提出了一个新的解释的$γ$射线的扩散发射测量费米-LAT和H.E.S.S.银河系中心(GC)和银河系脊(GR)。在第一部分中,我们基于PASS 8 Fermi-LAT数据进行了数据驱动分析:我们将H.E.S.S.并推断出0.1 ~ 3 TeV的初级宇宙线径向分布。在第二部分中,我们采用了基于位置相关扩散系数的CR输运模型。这种行为再现了最近从费米-LAT观测中推断出的CR光谱指数的径向依赖性。我们发现,大部分的GR发射可以自然地解释的扩散稳定状态的银河CR海与气体存在于中央分子区的相互作用。虽然我们的研究结果留下了与中心源相关的剩余径向依赖发射的空间,但大规模背景的相关性阻止了GC Pevatron的确凿证据。
2017-06-16 astro-ph.HE hep-ph
Two-component diffuse Galactic gamma-ray emission revealed with Fermi-LAT
基于16年 Fermi-LAT 数据,本文发现银河弥散伽马射线辐射可分为低能普适成分与高能空间可变成分,支持宇宙线海与宇宙线岛的双重起源。
2025-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter implications of Fermi-LAT measurement of anisotropies in the diffuse gamma-ray background
弥散伽马射线背景的详细起源仍然未知。然而,未解决的来源的贡献,预计会引起小规模的各向异性,在这种排放,这可能提供一种方法来识别和约束其贡献者的属性。最近的研究预测了河外和银河系暗物质湮灭或衰变对角功率谱的贡献。Fermi-LAT合作报告了在22个月的数据中,在1 GeV至10 GeV的能量范围内检测到显著性大于$3σ$的角功率[Ackermann等人,2012]。对于这些初步结果,将已经发表的Fermi-LAT APS测量结果[Ackermann et al. 2012]与[Fornasa et al. 2013]中提出的最先进宇宙学模拟对DM各向异性的准确预测进行比较,以得出对不同DM候选者的约束。
2013-03-09 astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos from Gamma Ray Bursts in the IceCube and ARA Era
本文讨论了起源于宇宙线传播(GZK中微子)和伽马射线暴(GRB)的超高能中微子(UHEN),并讨论了它们在千米级探测器(ARA和IceCube)上的探测能力。虽然GZK中微子预计来自CMB上的宇宙射线相互作用,但GRB中微子取决于源内部的物理特性。预测伽玛暴在瞬发和余辉阶段发射UHEN。我讨论的约束条件的强子成分的伽玛射线暴来自四年的IceCube数据搜索提示中微子fux从伽马射线暴(伽玛射线暴)和更一般的,我提出的搜索结果的高能中微子相互作用的IceCube探测器在2010年和2013年之间。
2015-03-24 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from GRB blastwave in IceCube and future neutrino telescopes
超高能宇宙射线(UHECR)在伽马射线暴(GRB)冲击波中被加速后,与长寿命的GRB余辉光子相互作用,有望产生PeV-EeV中微子。这些中微子通量的详细光谱和时间特性取决于GRB爆炸波演化方案,但可以持续数天至数年的时间尺度,而与即时伽马射线发射同时发生的“爆发”中微子通量的时间尺度为数秒至数分钟,并且IceCube将其限制在$\sim$ 50 TeV-2 PeV范围内。我们计算预期的中微子事件在冰立方PeV-EeV范围内的爆炸波的长持续时间的GRB,无论是扩散通量和个别GRB在附近的宇宙。我们表明,冰立方将能够检测到弥漫的伽玛暴爆炸波中微子通量5年后的操作,并将能够区分它从宇宙成因的中微子通量所产生的GZK过程的情况下,UHECR是重核。我们还表明,EeV中微子从一个单独的GRB的冲击波可以检测到长期监测的未来高能量扩展的IceCube红移高达$z\sim 0.5$。
2015-01-18 astro-ph.HE
Implications of the Fermi-LAT diffuse gamma-ray measurements on annihilating or decaying Dark Matter
我们分析了最近发表的费米-LAT扩散γ射线测量的背景下,轻子湮灭或衰变的暗物质(DM)的目的是解释各向同性的扩散γ射线和PAMELA,费米和HESS(PFH)异常$e^\pm$数据。用PYTHIA产生五种不同的DM湮灭/衰变通道$2e$、$2μ$、$2τ$、$4e$或$4μ$(后两者通过中间轻粒子$ϕ$)。我们计算了银河系和河外的提示和逆康普顿(IC)的贡献所产生的伽马射线光谱。为了找到银河系IC光谱,我们使用最新版本的GALPROP星际辐射场模型。对于河外信号,我们表明,提示伽玛发射的幅度是非常敏感的河外背景光的假设模型。对于我们的银河系,我们使用Einasto,NFW和等温DM密度配置文件,并包括DM子结构的影响,假设一个简单的subhalo模型。我们的计算表明,对于湮灭DM的河外伽玛射线信号可以占主导地位,只有当相当极端的幂律浓度-质量关系$C(M)$是使用,而更现实的$C(M)$关系使河外的分量可比或次主导的银河信号。对于衰变的DM,银河信号总是超过河外信号。在零化DM的情况下,PFH的有利参数可以排除,只有当幂律$C(M)$关系假设。对于DM衰变为$2μ$或$4μ$的PFH青睐DM参数是不矛盾的费米伽玛射线数据。我们发现,由于(几乎)无特征的银河IC光谱和DM晕子结构,湮灭DM可能会得到一个很好的同时适合各向同性的扩散伽马射线和PFH $e^\pm$的数据没有明显的冲突与…
2010-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Latest results from the Pierre Auger Observatory
介绍了皮埃尔俄歇天文台的最新观测结果。其中包括测量超高能宇宙射线的光谱、各向异性和成分。在$4\times 10^{18}$ ~eV处测量光谱的踝,并且观察到与GZK效应一致的高于$3\times 10^{19}$ ~eV的抑制。在能量高于$5.5\times 10^{19}$ ~eV时,发现与附近河外天体分布的相关性,包括在最近的射电大声活动星系半人马座~A方向附近的过量。对簇射最大值的深度及其波动的测量表明,初级宇宙射线的平均质量(根据强子相互作用模型的标准外推)是逐渐变化的,这一结果与主要由质子组成的光成分一致,质子的能量只有几个$\times 10^{18}$ ~eV,接近于$4\times 10^{19}$ ~eV的铁核的预期。上界的光子分数和中微子流量也得到了。
2011-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse Galactic Gamma Rays at intermediate and high latitudes. I. Constraints on the ISM properties
我们研究了银河系中高纬度(|b| >10)的漫射γ射线辐射,根据最近公布的数据从费米合作在100 MeV和100 GeV之间的能量。这些测量的前所未有的准确性允许探测和限制银河系中宇宙射线(CR)的源和传播的特性,以及确认对星际介质(ISM)的传统假设。使用公开可用的DRAGON代码,已被证明重现本地测量的CR,我们研究了在文献中的假设HI和H2气体分布在ISM中,和非空间均匀的模型在银河系中的扩散。通过对CR和伽马射线光谱进行综合分析,我们得到了ISM气体分布和银河系CR扩散的垂直尺度高度的属性上的约束,这可能对间接暗物质探测也有影响。我们还讨论了一些可能的解释,在CR质子和氦光谱,最近观察到的PAMELA和它们的影响,伽玛射线在~230 GV的突破。
2012-05-15 astro-ph.HE hep-ph
3D template-based $Fermi$-LAT constraints on the diffuse supernova axion-like particle background
类轴子(Axion-like particles,ALP)在核心坍缩(core-collapse,CC)超新星(SNe)中大量产生,因此过去所有SN事件的累积信号可以产生峰值能量约为25 MeV的扩散通量。我们改进了ALP通量的建模,包括一组具有不同祖质量的CC SN模型,以及失败的CC SNe的影响-这产生了黑洞的形成,而不是爆炸。依靠ALP与光子的耦合强度和相关的Primakoff过程,弥漫的SN ALP通量在穿过银河系的磁场时被转换为伽马射线。这个信号的空间形态预计将遵循银河系磁场线的形状。我们利用这一点,通过一个基于模板的分析,利用12年的$Fermi$ -LAT数据的能量范围从50 MeV到500 GeV。在我们的基准的情况下,实现天体物理和宇宙学参数,我们发现在95 $\%$置信水平的$g_{aγ} \lesssim 3.76\times10^{-11}\;\mathrm{GeV}^{-1}$的上限为$m_a \ll 10^{-11}$电子伏特,而我们发现,从这个基准方案的系统偏差引起的不确定性大到约两个因素。我们的结果稍微提高了CAST界限,同时仍然是一个因素的6(基线情况)弱于SN 1987 A伽马射线暴的限制。
2022-03-07 astro-ph.HE hep-ph
The Jem-Euso Mission
JEM-EUSO是一项空间科学任务,旨在探索宇宙的极端能量和物理学。它的仪器将观察地球的黑暗面,并将探测由超高能宇宙射线(10 ^18 eV以上的UHECR)或极高能宇宙射线(EHECR)粒子(例如,高于约10^20 eV)。像后者这样的高刚性粒子几乎是从它的起源通过我们银河系的磁场直线到达的,预计将使我们能够通过它的到达方向来追踪源位置。这种性质可以打开带电粒子新天文学的大门。在包括倾斜模式在内的五年运行中,JEM-EUSO将利用GZK截止光谱探测到至少1,000个E>7x10^19 eV的事件。它可以确定GZK到超GZK区的能谱和源位置,统计精度为百分之几。JEM-EUSO计划由氢转移飞行器(HTV)部署,并将连接到国际空间站的日本实验舱/曝光设施(JEM/EF)。日本宇宙航空研究开发机构已选定JEM-EUSO作为2010年代初至中期发射的JEM/EF第二阶段利用的候选飞行任务之一。
2009-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fermi LAT Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线(CR)与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)仪器的测量表明,相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型,超过1 GeV的过量伽马射线发射(所谓的"EGRET GeV过量“)。在天空的各个方向都观察到了过量的发射,并提出了各种解释,包括超越标准模型的场景,如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)仪器以前所未有的灵敏度和分辨率测量了弥散伽马射线发射。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度这一区域的LAT光谱很好地再现了上面提到的弥漫银河伽马射线发射模型,并与EGRET GeV过剩不一致。
2009-07-02 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线(CR)与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)仪器的测量表明,相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型,超过1 GeV的过量伽马射线发射(所谓的"EGRET GeV过量“)。在天空的各个方向都观察到了过量的发射,并提出了各种解释,包括超越标准模型的场景,如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)仪器测量了弥散伽马射线发射,与EGRET相比,其灵敏度和分辨率有所提高。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度LAT光谱为这一地区的天空是很好地再现了弥漫的银河系伽马射线发射模型,是一致的本地CR光谱和不一致的EGRET GeV过剩。
2009-12-06 astro-ph.HE
Constraints on the Galactic Dark Matter signal from the Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射,目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有一个强大的暗物质信号,限制。我们设置了保守的暗物质限制,要求暗物质信号不超过观测到的漫射伽马射线发射和基于对前景天体物理漫射发射进行建模而得出的限制。在几个参数的特点,传统的天体物理发射的unexplained考虑到使用配置文件的可能性形式主义。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围,并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2013-04-09 astro-ph.HE
Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by Fermi LAT
小的角尺度波动的(大尺度)各向同性伽马射线背景(IGRB)携带的信息,未解决的源类的存在。一个保证的贡献IGRB预计从未解决的伽马射线AGN,而其他河外源,银河系伽马射线源人口和暗物质银河系和河外结构(和子结构)的候选人的贡献者。IGRB是由费米伽马射线天文台上的大面积望远镜(LAT)以前所未有的精度测量的,这些数据被用于测量IGRB角功率谱(APS)。详细的蒙特卡罗模拟的费米-LAT全天空观测进行了比较的实际数据集获得的结果提供了一个参考。蒙特卡罗模拟也是一种对单个源总体的APS贡献进行详细研究的方法,这是识别实际IGRB贡献者所必需的。我们提出了在IGRB各向异性搜索的初步结果。在<2度的角标度(例如,在多极155之上),在每个能量箱中在1和10 GeV之间的能量处检测到高于光子噪声水平的角功率,其中统计显著性在7.2和4.1 σ之间。波动各向异性的能量非依赖性指向一个或多个未聚集的源布居的存在,而强度各向异性的能量依赖性与具有平均光子指数2.40 \pm 0.07的源布居一致。
2011-10-06 astro-ph.HE hep-ph
IceCube and Searches for Astrophysical Sources
了解宇宙加速机制,如黑洞中喷流的形成、恒星坍缩或双星合并,以及宇宙中加速粒子的传播,仍是一项“正在进行的工作”,需要采取多信使办法,利用所有可能探测器的互补性:超高能宇宙射线、伽马射线和中微子。在这份报告中,我将总结一些冰立方的结果,涉及天体物理中微子点源和扩散通量的人口广泛分布在天空中的源,或从质子的相互作用在宇宙微波背景产生的GZK截止的宇宙射线谱搜索。我将把结果与其他中微子望远镜和中微子产生源的天体物理模型进行比较。另一个悬而未决的问题是关于暗物质的性质。间接搜索有机会通过观测次级光子、中微子或正电子和反质子等反粒子来观察它在宇宙中的位置。通过增加更紧凑的弦,DeepCore,可以大大增强在IceCube中从WIMP湮灭中寻找中微子的潜力。
2010-12-04 astro-ph.HE
Constraining Dark Matter and Ultra-High Energy Cosmic Ray Sources with Fermi-LAT Diffuse Gamma Ray Background
利用Fermi LAT对各向同性$γ$射线背景(IGRB)的最新测量结果,分析了未分辨点$γ$射线源对IGRB的贡献,建立了超高宇宙射线(UHECR)起源模型的约束条件。我们还计算了最小的预期扩散$γ$射线通量产生的UHECR与星际光子背景的相互作用。最后,为子类的暗物质(DM)模型与衰减的弱相互作用大质量粒子(WIMP),我们建立约束的粒子衰变时间使用最小的预期贡献IGRB未解决的点$γ$射线源和UHECR。
2016-08-26 astro-ph.HE
Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission and constraints on the Galactic Dark Matter signal
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射,目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有强大的暗物质信号的情况下,我们设置保守的暗物质限制,要求暗物质信号不超过所观察到的漫射伽马射线发射。第二组更严格的限制是基于对前景天体物理漫发射的建模而得出的。在扩散宇宙线晕的高度不变的情况下,宇宙线源在银河系中的分布、宇宙线注入谱的电子指数和星际气体的柱密度都被考虑在内,而宇宙线传播的参数则由局部宇宙线数据拟合而得。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围,并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2012-12-30 astro-ph.HE
Fermi LAT measurements of diffuse gamma-ray emission: results at the first-year milestone
一年多来,费米大面积望远镜一直在以前所未有的统计数据和角分辨率测量20 MeV到300 GeV以上的伽马射线天空。费米任务的关键科学目标之一是漫射伽马射线发射。银河系星际伽马射线辐射是高能宇宙射线与星际气体和辐射场相互作用产生的。我们回顾了迄今为止在这个问题上获得的最重要的结果:EGRET观测到的过量GeV弥散辐射的非确认,局部星际气体的γ射线发射率谱的测量,宇宙射线密度梯度和外星系X(CO)=N(H2)/W(CO)比的研究。我们还瞥见了大麦云星云中弥漫的伽马射线辐射。这些结果可以改进银河系弥漫伽马射线发射的大尺度模型和河外伽马射线背景的新测量。
2010-02-08 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission from galactic pulsars
毫秒脉冲星是Fermi-LAT发现的第二丰富的源群。它们可能对费米LAT(IDGRB)在高纬度测量的漫射辐射有不可忽视的贡献。伽马射线源也有助于小尺度上测量的费米LAT的IDGRB的各向异性。我们的目标是评估未解决的对应的检测到的MSP人口的IDGRB和测量的各向异性产生的这个源类的最大分数的贡献。通过考虑射电和伽马射线观测约束,我们模拟了银河系中的MSP空间分布和伽马射线发射参数。通过模拟大量的MSP群体,我们计算的平均漫发射和各向异性1-西格玛上限。在2 GeV的光谱峰值所在的位置,未解决的MSP的发射,是在纬度10度以上的测量IDGRB的最多0.9%。未分辨MSP源的角功率的1-sigma上限比30度以上的费米LAT测量结果小约60倍。我们的结果表明,这种银河源类别对高纬度伽马射线天空的贡献可以忽略不计,并证实测量的漫发射的大部分强度和几何特性都可以归因于其他河外源类别。尽管如此,鉴于MSP分布,我们预计他们在低纬度地区的伽玛射线漫发射作出重大贡献。由于,沿银盘,人口的年轻脉冲星克服了在数量上的MSP之一,我们计算的伽马射线辐射从整个人口的未解决的脉冲星在两个低纬度地区:内银河系和银河系中心。
2014-11-04 astro-ph.HE
Diffuse $γ$-ray emission from misaligned active galactic nuclei
活动星系核(AGN)的喷流在小视角看到的是最明亮和丰富的天体在$γ$射线天空。活动星系核的喷流在视线方向上偏离,在天空中显得较暗,但比较亮的耀变体要多。我们在{ \it Fermi}伽马射线空间望远镜({\it Fermi})上计算了大口径望远镜(LAT)分辨的活动星系核(MAGN)的分布不一致引起的弥散$γ$射线辐射。建立了$γ$射线光度和射电核光度之间的相关性,并通过统计检验证明了其物理性,以及兼容的上限的基础上的{ \it费米} LAT数据的大样本的射电响亮的MAGN。我们约束导出的$γ$射线光度函数的源计数分布的射电星系(RG)的手段,由{ \it费米}-LAT.我们最后计算了整个MAGN粒子群所产生的弥散$γ$射线通量。我们的研究结果表明,MAGN可以贡献从10%到几乎整个测量的各向同性伽马射线背景(IGRB)。我们评估了理论上的不确定性通量的几乎一个数量级。
2013-11-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse Galactic Gamma Rays at Intermediate and High Latitudes, Constraints on ISM Properties
利用费米合作组最近公布的中高纬度(|b| > 10)、能量为1-100 GeV的银河系弥散γ射线的光谱数据,对银河系γ射线发射率进行了新的研究。我们专注于分析宇宙射线(CR)的传播特性,使用公开可用的DRAGON代码。我们严格解决一些模型的星际HI和H2气体分布在文献中常用的,以及测试各种传播模型。每个模型假设一个独特的全球配置文件的扩散和再加速的CR。拟合传播参数,以及测量的本地CR,如B/C比,质子,反质子和电子,正电子通量,我们评估的伽马射线谱在中高纬度地区,以进一步限制这些传播模型。
2011-10-26 astro-ph.HE
Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by the Fermi-LAT
未解决的源的贡献,弥漫的伽马射线背景可能会产生各向异性,在这种发射小角度尺度。最近的研究认为,角功率谱和其他各向异性指标的工具,用于确定的贡献,从未解决的源类,如河外和银河系暗物质以及各种天体物理伽马射线源人口的扩散发射。我们提出了由费米-LAT测量的漫发射的各向异性分析的初步结果。
2010-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Galactic diffuse gamma-ray emission at TeV energy
对于地面伽玛射线望远镜来说,测量TeV范围内的弥散银河伽玛射线通量是困难的,因为残余的宇宙射线背景比伽玛射线通量高几个数量级。由于信号统计数据较低,它的检测对于天基望远镜来说也具有挑战性。我们使用费米大天区望远镜长达十年的曝光,从银河系的漫TeV通量的特点。考虑到TeV波段的银河系弥散辐射水平接近于剩余宇宙线背景水平,我们估算了SourceVETO事件选择中的剩余宇宙线背景水平,并验证了TeV波段的银河系弥散辐射通量远高于剩余宇宙线背景,直到银河系高纬度地区。我们研究了来自银河系平面的弥散TeV信号的光谱和成像特性。我们发现更强的发射从内银道面比以前的HESS望远镜估计(下限)。我们还发现了一个显着的差异,在测量的银河系的经度和纬度配置文件的信号测量费米和HESS。这些差异可能是由HESS中背景估计区域具有不可忽略的伽马射线通量这一事实解释的。比较费米测量与ARGO-YBJ的测量,我们发现更好的协议,与天鹅座地区,我们发现更高的通量(1.5倍)的显着例外。我们还测量了TeV扩散发射光谱高银河系纬度,并表明,不同地区的天空光谱的光谱斜率与伽马=2.34+/- 0.04一致。我们讨论了TeV扩散发射的硬斜率的可能来源。费米/LAT提供了在TeV范围内的扩散银河发射光谱的可靠测量。
2019-12-17 astro-ph.HE
Prospects for detection of a Galactic diffuse neutrino flux
近年来,一个以非均匀输运为特征的银河系宇宙线输运模型得到了发展。该装置旨在重现银河系不同区域的伽马射线观测结果(特别关注银河系内部强子谱的逐步硬化),并被证明与最近检测到的能量高达PeV的极高能量伽马射线扩散发射兼容。在这项工作中,我们扩展了先前提出的结果,以测试整个天空的模型的可靠性。为了这个目的,我们比较我们的预测与详细的经度和纬度配置文件的扩散伽马射线发射测量费米-LAT为不同的能量和计算预期的银河中微子扩散发射,比较它与当前的限制从ANTARES合作。我们强调,银河中微子组件的可能检测将使我们能够打破我们的模型和其他方案之间的简并,具有突出的贡献,从未解决的来源和TeV晕。
2022-10-16 astro-ph.HE
Anisotropies in the Diffuse Gamma-Ray Background from Dark Matter with Fermi LAT: a closer look
我们进行了详细的研究各向同性伽马射线背景(IGRB)的费米大面积望远镜(Fermi-LAT)测量的各向异性相关的暗物质(DM)湮灭的灵敏度。这是第一次,我们考虑到银河前景的影响,并使用费米-LAT的现实表示。我们认为DM各向异性的银河系外的起源和银河系的起源(这可以通过在银河系的子结构湮灭产生),而不是背景的各向异性产生的天体物理起源的来源,耀变体,例如。我们发现,从5年的观测统计费米是敏感的DM贡献的水平上的热遗迹截面取决于DM质量和湮灭模式。用于DM搜索的各向异性方法具有与仅基于能谱的通常方法相当的灵敏度,因此在DM难题中构成了独立和互补的信息。(节略)
2011-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The $γ$-ray Milky Way above 10 GeV: Distinguishing Sources from Diffuse Emission
$γ$射线天空最显著的特征之一是来自我们银河系的辐射。银河系平面已被费米-LAT观测到GeV和H.E.S.S.在TeV的光下。费米将银河系的辐射模拟为一个复杂的“扩散”辐射模型的总和,其中主要是1FHL和2FGL的点源目录,而H.E.S.S.主要探测到了扩展的TeV源。在GeV能量下,银河系的弥散辐射在$γ$射线银河系中占主导地位,但是,由于源具有硬光谱,因此它们的辐射可能在TeV能量下占主导地位。一般来说,空间形状和源发射的比例与银河平面中的漫射发射相比并不为人所知,并且取决于所使用的源检测方法,阈值和漫射发射建模方法。我们提出了一个简单的图像分析为基础的方法,适用于费米-LAT数据从10 GeV到500 GeV,覆盖的区域+/- 5度的银河纬度和+/- 100度的银河经度,分离源和扩散发射。该方法涉及延长的滤波器平滑,并结合重要性剪裁来排除源。我们测试的方法对模型的基础上的1FHL目录和非常简单的模型Galerkin的输入的已知部分和形状的扩散和源排放的响应进行评估。
2015-06-07 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma rays --- recalculation based on the new measurements of cosmic electron spectrum
在这项工作中,我们重新审视了全天银河弥漫$γ$ -射线辐射考虑到新的测量宇宙射线电子/正电子谱的PAMELA,ATIC和费米,这表明超出预期的流量在传统的模型中的宇宙电子/正电子过剩。由于额外电子/正电子的来源尚不清楚,我们考虑三种不同的情况来解释过量:天体物理来源,如银河系天体,暗物质衰变和湮灭。此外,还采用了Fermi-LAT中银河系外扩散$γ$射线的新结果。与费米-LAT观测相比,没有新来源的背景宇宙射线给出较低的漫射$γ$射线,这与先前的分析一致。天体物理源的方案预测扩散的$γ$ -射线与背景的差异很小。费米扩散$γ$射线数据不支持具有$τ^{\pm}$终态的暗物质湮灭模型,而衰减暗物质场景只有很少的约束。此外,由于终态辐射,在暗物质的漫射$γ$射线谱的较高能量($\sim$ TeV)处,这些总是一个凸起。最后,我们发现,费米-LAT扩散$γ$射线数据可以通过简单地扩大电子光谱的归一化而不引入任何新的来源来解释,这可能表明,在给定精确的背景估计的情况下,当前对暗物质模型的约束可以强得多。
2010-07-04 astro-ph.HE
Isotropic diffuse gamma-ray background: unveiling Dark Matter components beyond the contribution of astrophysical sources
我们提出了新的各向同性漫射伽马射线背景(IGRB)的第一个解释,费米大面积望远镜(LAT)测量的统计分析的基础上。我们表明,γ射线发射未解决的活动星系核和恒星形成的星系是一致的费米-LAT IGRB数据的不确定性内的银河系扩散发射模型的选择和这些源的γ射线发射机制。此外,添加到河外源的贡献,从一个光滑的星系晕湮灭弱相互作用的暗物质(DM)粒子,我们能够设置严格的限制DM湮灭截面。最后,我们证明了DM的加入可以显着提高IGRB数据的拟合。
2015-02-10 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
Impact of late-time neutrino emission on the diffuse supernova neutrino background
在缺乏高统计超新星中微子测量的情况下,弥漫超新星中微子背景(DSNB)的估计取决于核心坍缩超新星模拟的精度。了解质子中子星(PNS)演化的冷却阶段(核心反弹后的$\gtrsim1\,{\rm s}$)是至关重要的,因为中微子释放的能量中约有50%是在冷却阶段发射的。我们模型的冷却阶段的混合方法相结合的中微子排放预测的3D流体动力学模拟与几个冷却阶段的估计,包括一个新的两个参数的相关性取决于最终的重子PNS质量和时间的冲击复兴。我们发现,预测的DSNB事件率在超级神冈可以通过$\sim2-3$的因素取决于冷却阶段的治疗。我们还发现,除了一个冷却的估计,预测的DSNB事件的范围在很大程度上是由中微子平均能量的不确定性。有了对后期中微子发射的良好理解,可以为下一代DSNB搜索做出更精确的DSNB估计。
2023-02-13 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
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
Contribution to diffuse gamma-ray emission coming from self-confined CRs around their Galactic sources
最近对费米-LAT卫星的银河系弥散伽马射线发射的观测表明,与假设整个银河系宇宙射线(CR)具有相同扩散特性的模型存在显著偏差。我们探讨的可能性,这种弥漫的银河系发射的一小部分可能是由于强子相互作用的CRs自我封闭在其来源周围的区域。事实上,扩散离开加速区域的新加速的CR可以触发能够放大磁扰动并减少粒子扩散的流动不稳定性。当这种情况发生时,CR被捕获在近源区域的时间比预期的长,并且在每个源周围产生扩展的伽马射线晕。在这里,我们计算了由于其中几个扩展晕沿视线重叠而对漫射伽马射线背景的贡献。我们发现,如果中性粒子的密度是低的,晕可以占费米-LAT观察到的漫发射的相当大的一部分,这取决于相对于银河系中心的方向的视线的方向。
2017-08-16 astro-ph.HE
Mapping the most energetic cosmic rays
使用均匀曝光图和一种不需要选择关联窗口半径的赤经共振形式,研究了2007年8月俄歇合作组探测到的75 Mpc以内活动星系核的光学探测方向与57 EeV以上宇宙射线到达方向之间的相关性。使用后者,即使不使用3.2度窗口,偶然相关的几率也远低于1/10^5;与Nagar和Matulich列出的75 Mpc以内的FRI类射电星系(它们位于活动星系团中)的相关性也同样显著;在其他能量较低的数据中也可以发现相关性。Cen A目前在这个能量下不活跃,因为更遥远的射电星系如此突出。57 EeV切割选择俄歇数据的该启示性(质子)样本的功效可能几乎是偶然的并且不稳健。俄歇样品中的宇宙射线似乎在途中从大约50 Mpc散射了3-4度,在一个相对较好探测的天空区域,星系晕中磁场的Bz分量可能有4度的系统偏转。源似乎大多在120 Mpc以内。这与GZK的生存视界是一致的,但前提是:(a)俄歇能量被低估了~25%;(b)能谱的突然下降不仅仅是GZK效应,而是本质上反映了源的能量截止。
2009-06-01 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of the Diffuse Gamma-Ray Emission: Implications for Cosmic Rays and the Interstellar Medium
大于100 MeV的伽马射线天空主要是由宇宙射线与银河系星际气体和辐射场相互作用产生的漫射辐射。对这些漫射辐射的观测为研究宇宙射线的起源和传播以及星际介质提供了一种工具。我们目前的测量从第一个21个月的费米-LAT任务,并与使用GALPROP代码产生的漫射伽马射线发射的模型进行比较。这些模型适合宇宙射线数据,并纳入宇宙射线源、星际气体和辐射场分布的天体物理输入。为了评估与天体物理输入相关的不确定性,通过在观测极限内改变宇宙射线源的分布、宇宙射线约束体积(晕)的大小和星际气体的分布来创建模型网格。一个全天空的最大似然拟合被用来确定Xco因子,积分CO线强度和分子氢柱密度之间的比率,从第一费米LAT目录的伽马射线点源的通量和光谱,以及强度和光谱的各向同性背景,包括残留的宇宙射线被误分类为伽马射线,所有这些都有一些依赖于假设的漫发射模型。模型进行比较的基础上,他们的极大似然比,以及光谱,经度和纬度配置文件。我们还提供了残差图的数据减去扩散发射模型。该模型是一致的,在高纬度和中纬度的数据,但低于预测的数据在内部星系的能量超过几个GeV。这种差异的可能解释进行了讨论,包括未检测到的点源人口和整个银河系的宇宙射线的光谱变化的贡献。[删节]
2012-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the GeV excess in the diffuse γ-ray emission towards the Galactic Center
费米-LAT的γ射线数据已被用来研究所谓的GeV过量的形态和光谱特征-最近发现的朝向银河系中心的漫射辐射成分。我们使用似然方法来分析费米LAT数据。我们的研究确实证实了在GeV能量的扩散γ射线发射中存在这样一个额外的成分。基于详细的形态学分析,生成并采用了最适合数据的空间模板。利用该模板,计算了0.3-30 GeV能区的γ射线能量分布。光谱似乎有较不明显的('隆起'样)结构比以前报道的。我们认为,这种辐射分量的形态具有双极而不是在以前的研究中假定先验的球对称结构。这一发现排除了GeV过剩与暗物质的关联。我们简要地讨论了辐射机制和可能的源人口,可能是负责这个新的组成部分扩散伽马辐射。
2016-03-30 astro-ph.HE
Isotropic diffuse and extragalactic $γ$-ray background: emission from extragalactic sources vs dark matter annihilating particles
各向同性扩散$γ$射线背景(IGRB)已被各种实验探测到,最近费米-LAT合作组精确地测量了它在宽能量范围内的光谱。IGRB的起源仍然不清楚,我们在本文中展示了由于新的Fermi-LAT目录,已经完成的重大改进,以解决这个谜。我们证明了IGRB的$γ$射线强度和光谱与河外点源(即活动星系核和恒星形成星系)的未分辨辐射完全一致。我们还表明,IGRB可以用来推导$γ$射线发射的扩散过程,如湮灭的暗物质(DM)粒子的严重限制。我们的方法是能够提供较低的界限的热湮灭截面的DM质量范围很广。
2016-01-17 astro-ph.HE
Large-scale Galactic diffuse gamma rays observed with the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器正在进行20 MeV至300 GeV的全天勘测,其统计数据和角分辨率前所未有。这提供了大量关于银河系星际介质非热辐射的新信息,并对宇宙射线和银河系结构产生了影响。在中纬度的第一个结果已经显示出与基于宇宙射线直接测量的预测很好的一致性,这表明至少局部(距离太阳约1千秒差距内)的伽马射线发射是了解的。我们将使用LAT数据呈现来自天空区域的第一个光谱,以及选定能量的轮廓。这里的目的是评估与模型的一致性,并评估随着分析的成熟,我们可以期望学到什么。
2009-07-02 astro-ph.HE
Mapping large-scale diffuse gamma-ray emission in 10-100 TeV band with Cherenkov telescopes
由于银河系的宇宙线背景带电量高、视场小,使得成像大气切伦科夫望远镜(IACT)测量银河系弥散γ射线辐射的难度较大。我们表明,这样的测量仍然是可能的,在能带10-100 TeV。IACT的最小带电粒子本底是在用于宇宙线电子分析的事件选择中实现的。在这些事件的选择事件质量上的严格削减允许实现足够低的背景水平,以允许10 TeV以上的弥漫银河伽马射线通量的测量。我们计算了不同类型的IACT阵列对银河系漫射辐射测量的灵敏度,并将它们与费米大面积望远镜测量的3 TeV以下的来自天空不同部分的漫射伽马射线通量和IceCube望远镜测量的天体物理中微子信号进行了比较。我们表明,现有的IACT系统的深曝光是足够的检测从所有的银河系平面的银河系纬度|b| ~度的扩散通量。CTA的中型望远镜阵列将能够探测到银河系纬度30度以上的漫射通量。它的灵敏度将足以探测到冰立方天体物理中微子信号中银河分量的伽马射线对应物,其能量超过10 TeV。我们还建议,一个专用的IACT系统组成的小,但宽视场的望远镜可以用于映射10-100 TeV的扩散伽马射线发射从整个天空。
2020-03-27 astro-ph.HE
Spectra of cosmic ray electrons and diffuse gamma rays with the constraints of AMS-02 and HESS data
最近,AMS-02报告了他们对宇宙射线(CR)的观测结果。除了AMS-02的数据,我们添加HESS数据,以估计CR电子和扩散的伽马射线以上TeV的光谱。在传统的扩散模型中,利用GALRPOP软件包对CR电子和扩散γ射线的光谱特征进行了全局分析。结果表明,简单的幂律定律不能完全再现CR电子主分量的谱结构,其对应的破缺约为100 GeV。在99% C.L.,裂缝以上的注入指数从2.54下降到2.35,而裂缝以下的注入指数仅在2.746 - 2.751之间。CR电子的谱也不需要加入TeV截止来匹配HESS数据的特征。基于CR电子通量与其主要成分之间的差异,预测的CR正电子过剩与脉冲星或暗物质的解释是一致的。利用AMS-02和HESS资料对银河系扩散γ射线进行了间接约束分析,发现在高纬地区,银河系扩散γ射线通量与Fermi-LAT的GeV资料一致。结果表明,从高纬到低纬,逆康普顿散射(IC)分别在几百GeV到几十TeV的能量范围内占主导地位,在20 TeV能量范围内,银河系各区域的漫射γ射线通量均小于CR电子通量。
2015-10-05 astro-ph.HE
Contribution of Cosmic Rays from Sources with a Monoenergetic Proton Spectrum to the Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Emission
讨论了对地面阵列记录的粒子通量有微小贡献的超高能(E > 4 × 10^19 eV)宇宙射线的河外源。我们表明,从这样的源的宇宙射线可以产生一个显着的扩散伽马射线通量在星系际空间相比,费米LAT(机载费米空间天文台)获得的数据。一种可能的类型的活动星系核(AGN),其中宇宙射线质子可以被加速到1021 eV的能量被认为是这样的源的说明。我们的结论是,来自活动星系核的超高能宇宙射线对河外弥漫伽马射线辐射有重要贡献。此外,一个约束的分数正在考虑中的活动星系相对于BL Lac对象和射电星系已获得从比较与费米LAT数据。
2018-12-30 astro-ph.HE
Analysis of the cumulative neutrino flux from Fermi-LAT blazar populations using 3 years of IceCube data
最近发现的扩散中微子通量PeV的能量提出了一个问题,人口的天体物理源有助于这种扩散信号。一个产生高能中微子的河外候选源群是耀变体。我们目前的结果,从可能性分析搜索的累积中微子发射的Blazar人口选择与第二费米-LAT AGN目录(2LAC)使用IceCube数据集,已被优化用于检测个别来源。与之前使用IceCube进行的搜索相比,调查的人群包含多达数百个来源,其中最大的一个是由费米LAT测量的整个Blazar样本。在这些群体中没有发现明显的中微子信号。一些影响,这种非观察到的PeV扩散信号的起源将被讨论。
2015-02-10 astro-ph.HE
Gamma-ray and neutrino diffuse emissions of the Galaxy above the TeV
正如最近所示,费米-LAT测量弥漫的伽马射线发射的银河系有利于存在一个平滑的软化在初级宇宙射线谱与银河系的距离增加。这一结果可以解释的扩散系数的空间依赖性的刚度缩放。DRAGON代码被用来建立一个模型的基础上,这样的功能。该方案正确地再现了最新的费米-LAT结果以及PAMELA,AMS-02和CREAM的局部宇宙射线测量结果。在这里,我们表明,该模型,如果外推在更大的能量,把握两个伽玛射线通量测量MILAGRO在15 TeV和H.E.S.S.数据从银河山脊,假设宇宙射线光谱硬化发现的实验在约250 GeV/n是目前在整个内银河平面区域。此外,我们表明,该模型还预测中微子发射,这可能占一个重要的部分,以及正确的光谱形状,由冰立方测量的天体物理通量超过25 TeV。
2015-07-28 astro-ph.HE
On The {\it Fermi} -Lat Surplus of the Diffuse Galactic Gamma-Ray Emission
用{ \it Fermi}大天区望远镜对银河系弥散\gr发射(DGE)的最新观测({ \it Fermi}-LAT)已经显示出显著的偏差,在几GeV以上直到大约100 GeV,来自使用GALPROP代码的DGE模型,用于宇宙射线(CR)的传播星系中源外的粒子及其与星际气体和辐射场的目标分布的相互作用。观测到的辐射过剩在银河系内部最为明显,那里的CR源浓度最强。本研究调查这“{ \it费米} LAT银河平面盈余”估计的\gr排放源本身,这是忽略了上述DGE模型。它表明,确实预期的硬频谱的CR,仍然局限于其来源(SCR),可以解释这种盈余。该方法是基于早期的研究,关于所谓的EGRET GeV过剩,到目前为止,一般被解释为一种仪器效应。从SCR的贡献预计将越来越多地超过DGE模型也高于100 GeV,高达约10 TeV的\gr能量,其中相应的盈余超过强子部分的DGE约一个数量级。超过这样的能量,由于假设的超新星遗迹源的有限寿命,剩余的发射应该随着能量的增加而再次减少。在15 TeV的米拉格罗\gr探测器和TeV的能量,与ARGO-YBJ探测器的DGE内星系的观测解释提供了一个显着的SCR贡献的DGE确认。
2013-10-14 astro-ph.HE
The Dark Matter Contribution to Galactic Diffuse Gamma Ray Emission
费米大面积望远镜(LAT)对弥漫的银河伽马射线发射(DGE)的观测,使我们能够对宇宙射线和星际介质进行详细的研究。然而,银河系内部的扩散发射模型低估了费米-LAT数据在能量超过几个GeV,并暗示可能的非天体物理来源,包括暗物质(DM)的湮灭或衰变。我们提出了一个研究可能的排放组件DM使用高分辨率的通过Lactea II N体模拟银河系大小的DM晕。我们生成DM湮灭和衰变信号的全天空地图,其中包括主机密度分布的绝热收缩的建模,索末菲增强DM湮灭,$p$波湮灭,和衰减DM。我们将我们的结果与费米-LAT团队在不同天空区域(包括银河系中心,银河系高纬度和银河系反中心)制作的DGE模型进行比较。这项工作提供了可能的模板,以适应观测数据,其中包括贡献的subhalo人口DM伽马射线发射,与意义取决于湮灭/衰变通道和银河系地区正在考虑。
2014-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
LHAASO sensitivity for diffuse gamma-ray signals from the Galaxy
本文估算了LHAASO望远镜在多TeV-多PeV能量范围内对大角尺度弥散γ射线通量的灵敏度。我们讨论了在这个能量范围内的信号的可能来源,包括保证从宇宙射线在星际介质的相互作用和可能的通量从衰减的暗物质通量。我们表明,LHAASO将能够检测到高银河系纬度地区的扩散宇宙射线诱导的伽马射线通量,从而提供坚定的识别银河宇宙射线成分的天体物理中微子信号检测冰立方和澄清的性质的膝盖特征的宇宙射线谱。通过比较扩散通量灵敏度与暗物质衰变产生的扩散伽马射线通量,我们发现LHAASO能够探测到PeV-EeV质量的暗物质粒子衰变到3e 29 s的伽马射线信号。
2020-01-31 astro-ph.HE
The Spectrum of the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission Derived From First-Year Fermi Large Area Telescope Data
我们报告的第一个费米大面积望远镜(LAT)测量的所谓的“河外”弥漫伽马射线发射(EGB)。这部分的漫射伽马射线辐射通常被认为在天空中具有各向同性或接近各向同性的分布,在文献中讨论了不同的贡献。EGB的推导是基于明亮的前景弥漫银河伽马射线发射(DGE),检测到的LAT源和太阳伽马射线发射的详细建模。我们发现EGB的光谱符合幂律,微分光谱指数g = 2.41+/-0.05,强度I(> 100 MeV)=(1.03+/-0.17)10^-5 cm^-2 s^-1 sr^-1,其中误差主要是系统学的。我们的EGB光谱是无特征的,强度较低,比EGRET数据得出的更软。
2010-02-18 astro-ph.CO astro-ph.HE