The isotropic $γ$-ray emission above 100 GeV: where do very high energy $γ$ rays come from?
天体物理学中极高能量（VHE; $>100$ GeV）的$γ$射线源是罕见的，因为GeV和TeV的光子只能在相对论粒子与局部辐射和磁场相互作用的极端情况下发射。在费米大面积望远镜（LAT）的背景下，只有少数来源是已知的VHE发射源，其中最大的部分属于最稀有的活动星系核：耀变体。在这项工作中，我们探索费米LAT数据的能量$>100$ GeV和银河系纬度$b > |50^{\circ}|$，以探测河外各向同性$γ$射线发射的起源。由于这种VHE光子的产生需要非常特殊的天体物理条件，我们预计来自各向同性$γ$射线发射的大多数VHE光子来自耀变体或其他极端物体，如恒星形成星系，$γ$射线爆发和射电星系，在银河系的纬度上探测到一个VHE光子就足以明确地追踪到这样一个对应物的存在。我们的研究结果表明，耀变体是，到目前为止，占主导地位的类源100 GeV以上，虽然他们只占$22.8^{+4.5}_{-4.1}\%$的河外VHE光子。VHE光子的剩余$77^{+4.1}_{-4.5}\%$仍然具有未知的来源。
2022-06-08 astro-ph.HE
Photo-Disintegration of Heavy Nuclei at the Core of Cen A
费米LAT探测到了来自Cen A核心的伽马射线发射。最近，一个新的组成部分，在伽马射线谱的核心已被报道的能量范围为4 GeV至几十GeV。我们表明，新的成分和HESS探测到的更高能量的核心γ射线谱可能有一个共同的起源于光衰变的重核。假设宇宙射线主要是核心内的Fe核，并且它们的光谱在相对于地球上的观测者以多普勒因子0.25移动的风系中具有52 TeV的低能量截止，则解释所观测到的1 GeV以上的伽马射线通量所需的宇宙线光度被发现为$1.5\times 10^{43}$ erg/sec。
2014-04-03 astro-ph.HE hep-ph
Propagation of very-high-energy $γ$-rays from distant blazars
本研究重新推导了红移与甚高能伽马射线光子指数的关系，发现宇宙对VHE伽马射线比预期更透明，提出EBL吸收与光子-ALP振荡共同影响遥远耀变体VHE伽马射线传播。
2023-06-07 astro-ph.HE
Magnetic absorption of VHE photons in the magnetosphere of the Crab pulsar
MAGIC和VERITAS合作报告的蟹状星云脉冲星脉冲$\sim 1 $ ~TeV伽马射线辐射的探测需要对脉冲星磁层中粒子加速的现有模型进行重大修订。在这方面，对VHE光子的可能产生位置的模型独立限制成为重要问题。在本文中，我们考虑的限制所施加的VHE伽马射线转换成$e^{\pm}$对的脉冲星磁层的磁场的过程。能量超过1~TeV的光子即使在离中子星表面很远的地方也能被有效吸收。我们对无力磁层中磁吸收的计算表明，由于脉冲星旋转而导致的磁场扭曲使磁层比偶极磁层更透明。伽马射线的吸收似乎更强的光子发射的旋转方向比在相反的方向。有一个小的角锥，在这个角锥内磁层相对透明，能量为$1.5$ ~TeV的光子可以从超过$0.1$ ~光柱半径（$R_{\rm{lc}}$）的距离逃逸。光子可以在观察者的方向上发射的发射表面进一步限制了VHE伽马射线产生的位置。对于相对于蟹状星云脉冲星旋转轴和正交旋转的观测角$57^{\circ}$，对于偶极磁场，开磁力线区域中的发射表面与恒星表面的距离接近$0.4\,R_{\rm{lc}}$，对于无力磁场，接近$0.1\,R_{\rm{lc}}$。
2019-02-04 astro-ph.HE
Identifying Nearby UHECR Accelerators using UHE (and VHE) Photons
10^20 eV质子在河外空间传播时不可避免地会产生超高能光子（UHE，E > 10^19 eV）。它们在这些能量下的短相互作用长度（<20 Mpc），再加上皮埃尔·俄歇天文台探测器对这些粒子令人印象深刻的灵敏度，使它们成为附近超高能宇宙射线（UHECR）源的理想探测器。我们在这里讨论的特定情况下，光子从一个单一的附近（30兆秒差距内）的光源的可能性，这样的对象可能是负责的几个UHECR事件公布的俄歇合作。我们证明，在不久的将来，俄歇应该可以探测到来自这样一个源的几个> 6x10^19 eV UHECR的光子信号。这些光子的检测也将是来自附近源的UHECR的光组成的特征。
2009-07-03 astro-ph.HE
Fermi-Large Area Telescope Detection of Very High Energy (>100 GeV) Emission from Compton-Dominated Blazars
Farook College（法鲁克学院）；University of Calicut（卡利卡特大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)（大学间天文学与天体物理学中心）
利用费米大面积望远镜观测，在626个康普顿主导耀变体中搜索VHE发射源，识别出多个源并扩展了VHE FSRQ群体，研究了VHE光子与γ射线活动的时间巧合及发射区域，为多波长观测和后续天文台观测设定基准。
2026-07-14 astro-ph.HE
VERITAS Results from Deep Exposure on the Distant FSRQ 4C +55.17
我们目前的结果，从深VERITAS曝光的遥远（z=0.89）平谱射电类星体（FSRQ）4C +55.17。Fermi LAT观测发现的高通量、硬指数和稳定发射使该耀变体成为一个很有希望的甚高能（VHE; E>100 GeV）候选者，为澄清FSRQ VHE发射的位置提供了可能。未检测支持的假设，即任何VHE伽马射线产生的宽线区域内和吸收，而VHE检测将支持宽线区域外的发射区域和远离基地的射流。这个FSRQ还提供了可能的方法，通过光子-光子对的产生，将目前可用的河外背景光（EBL）模型限制在z=0.89的突破性红移。拟合LAT光子的对数抛物线模型允许将拟合外推到VHE，同时考虑EBL的伽马射线吸收。将从深度暴露得出的VERITAS上限与此外推VHE通量进行比较。
2013-03-05 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Detection of Two Very-High-Energy (E>100 GeV) Gamma-ray Photons from the z = 1.1 Blazar PKS 0426-380
我们报道了费米大视场望远镜（LAT）对来自遥远（红移，z = 1.1）耀变体PKS 0426-380方向附近的两个甚高能（VHE，E>100 GeV）伽马射线光子的探测。零假设，即134和122 GeV的光子都来自不相关的来源，可以拒绝在5.5西格玛的置信水平。因此，我们认为这两个VHE光子中至少有一个与blazar紧密相连，使PKS 0426-380成为迄今为止已知的最远的VHE发射体。这些结果与最近的费米-LAT对河外背景光（EBL）强度的约束一致，这意味着$\simeq$ 100 GeV光子存在$z \simeq 1$视界。LAT检测到的两个VHE伽马射线大致符合耀斑状态的源，虽然我们没有发现一个确切的对应关系VHE光子到达时间和通量最大值在较低的伽马射线能量。使用每日箱对PKS 0426-380的伽马射线连续体进行建模，发现在第一次VHE事件（LAT光子指数Γ $\simeq$ 1.4）的检测时间附近有显著的光谱硬化，但另一方面，在第二次事件的检测时间附近没有明显的光谱变化。这种组合意味着一个相当复杂的变化模式的伽马射线源在耀斑时期。一个额外的平坦的组件可能是目前以上的几十个GeV的EBL校正的费米-LAT谱积累了~8个月的高状态。
2013-09-27 astro-ph.HE
The photo-disintegration of $^4$He on the cosmic microwave background is less severe than earlier thought
我们利用最近的截面数据，通过电荷交换自旋翻转$^4$ He观测到的$^4$ He巨偶极共振的模拟，对宇宙微波背景下$^4$ He的光衰变进行了深入的研究（$^7$ Li，$^7$ Be）反应，并从排他的两体和三体过程的测量：$^4{\rm He} \, (γ,p)\, ^3{\rm H}$、$^4{\rm He} \, (γ,n) \, ^3{\rm He}$和$^4$ He $(γ, pn)$ $^2$ H。我们表明，目前的（红移$z=0$）平均自由程的超相对论（洛伦兹因子$\sim 10^{10}$）氦核增加更多的$15\%$相对于以前的估计作为基准的超高能宇宙线传播的蒙特卡罗模拟代码。这意味着$^4$ He核的物理存活概率将大于现有事件发生器的预测。例如，对于$E \sim 10^{10.8}~{\rm GeV}$和3.5 Mpc的传播距离，$^4$ He强度将比CRPropa 3程序的输出大$35\%$，并且比SimProp v2r4程序的输出大$42\%$。我们提供了新的参数化的二体和三体光衰变截面的$^4$他，$^3$他，氚，氘。
2018-07-19 astro-ph.HE hep-ph
Rotationally-driven VHE emission from the Vela pulsar
H.E.S.S.最近探测到船帆座脉冲星在$\sim10$到100 GeV范围内的脉冲$γ$射线发射。这对探索超高能辐射机制具有重要的意义。H.E.S.S.最近探测到船帆座脉冲星在$\sim10$到100 GeV范围内的脉冲$γ$射线发射。这对探索超高能辐射机制具有重要的意义。我们分析了船帆座脉冲星磁层中可实现的粒子能量，并计算了由此产生的发射特性。逆康普顿上散射的热光子从表面的恒星，导致脉冲VHE的贡献达到TeV制度的光谱特性与目前的研究结果兼容。如果进一步的观察证实，这可能是第二种情况下，旋转驱动的过程变得重要，以了解在年轻的恒星VHE排放。
2019-03-14 astro-ph.HE
Pulsed VHE emission from the Crab Pulsar in the context of magnetocentrifugal particle acceleration
蟹状星云脉冲星最近被探测到具有高达$1.5$ TeV的脉冲VHE辐射。的VHE峰出现同步的峰值在GeV的能量，并显示VHE光谱硬幂律函数。这些新发现被解释为伽马射线产生的证据，发生在非常接近光柱的地方。受这些实验结果的启发，我们考虑了蟹状星云脉冲星磁层中磁离心粒子加速的效率，重新检查和扩展了以前的工作（Osmanov & Rieger 2009）中获得的结果。结果表明，有效的磁离心加速靠近轻柱可以提供所需的电子洛伦兹因子的$5\times 10^6$和由此产生的逆康普顿（IC）散射的热光子可能解释了神秘的TeV的脉冲星发射。我们估计了相应的VHE光度，并提供了其光谱特性的推导，出现非常接近的观测结果，以鼓励进一步的研究。
2016-10-14 astro-ph.HE
Very High Energy Gamma-ray Afterglow Emission of Nearby Gamma-ray Bursts
伽马射线暴（GRB）前向激波的同步自康普顿（SSC）辐射可以扩展到极高能（VHE; $E_γ> $ 100 GeV）范围。这样的高能光子是罕见的，在到达我们之前被宇宙红外背景衰减。在这项工作中，我们讨论了使用目前的地基切伦科夫探测器探测这些VHE光子的前景。我们的计算结果与GRB 030329，GRB 050509 B和GRB 060505在余辉阶段的几个切伦科夫探测器获得的上限是一致的。对于我们附近的GRB样本中的5个爆发（GRB 030329除外），目前的地基切伦科夫探测器预计无法探测到模拟的VHE信号。只有对于像GRB 030329这样的非常明亮的近距离爆发，在有利的观测条件和$\la$ 10小时的延迟观测时间下，才有可能探测到VHE光子。
2009-07-24 astro-ph.HE
Discovery of VHE Gamma-ray Emission from the Starburst Galaxy M82
星系M82长期以来一直被认为是VHE伽马射线观测的一个有希望的目标，因为它的核心有一个紧凑的星暴区域。理论预测表明，它应该可以被像VERITAS这样的地面切伦科夫成像望远镜探测到，并且探测将对理解宇宙射线的起源产生影响。在2007-2009年的观测季节，使用VERITAS阵列观测了M82。经过137小时的曝光，VERITAS能够检测到5 sigma水平的伽马射线信号。这标志着伽马射线的发现不仅来自M82，而且来自星暴星系的新来源。观测到的来自M82的通量为3.7 \pm 0.8（stat）\pm 0.7（syst）x10^-13光子cm^-2 s^-1，能量阈值为700 GeV，相当于蟹状星云通量的0.9%。微分能谱是光子指数γ =2.5 \pm 0.6（stat）\pm 0.2（syst）的幂律。通量和光子指数都接近最近的理论预测。VERITAS的数据显示，M82的恒星形成活动与宇宙射线的产生有很强的相关性。
2009-12-23 astro-ph.HE
Search for very-high-energy photons from Gamma-ray bursts with HAWC
探测来自伽马射线暴的甚高能量（VHE; > 100 GeV）光子可以提供有关辐射过程、喷出物的物理成分和加速过程的基本信息。高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台是研究100 GeV至100 TeV长时间瞬态现象的最佳伽马射线仪器。它的大视场和占空比（> 95%）使它能够盲目地搜索伽马射线暴的来源，并跟踪来自卫星仪器（如费米和斯威夫特）的外部警报，寻找VHE对应物。我们目前正在进行的GRB监测计划和VHE上限的最新有趣的低红移和/或强大的爆发在HAWC的视野：GRB 170206 A，GRB 170817 A，GRB 180720 B和GRB 190114 C的结果。
2019-08-21 astro-ph.HE
Very high energy $γ$-ray emission from RBS 0679
在本文中，我们报告的\textit{Fermi}大面积望远镜（LAT）的探测甚高能量（VHE; $E_γ>100$ GeV）$γ$射线发射的BL Lac对象RBS 0679。$5.3$年的LAT观测结果显示，RBS 0679的0.1度范围内存在三个VHE光子事件，随后的未分组似然分析发现RBS 0679是VHE光子的来源，其标准差为$6.9$（$σ$）。一个unbinned似然分析的$0.1-100$ GeV数据，binned在28天的周期，发现通量和光谱指数是可变的，与“软时亮”的趋势，在全球$γ$射线特性。另一方面，在28天的周期中，VHE光子被检测到的光谱指数是一致的$5.3$年平均值表明，所观察到的VHE排放是不相关的光谱硬化事件。RBS 0679在$100-300$ GeV能量范围内的发现，加上H.E.S.S.在390 GeV以上没有探测到。望远镜阵列，建议RBS 0679是一个有趣的来源，需要进一步的后续观测与地面$γ$射线天文台。
2014-10-07 astro-ph.HE
Hunting Very High-Energy ($>$100 GeV) Emitting High-Synchrotron Peaked Blazars
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Indore（印多尔印度理工学院）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）
研究通过Fermi-LAT观测发现92个高能γ射线发射的BL Lac天体，揭示其低红移和强同步辐射特征，为粒子加速和多信使天文研究提供新线索。
2025-12-09 astro-ph.HE
Insights into the properties of GRBs with TeV emission
本文通过比较暴周介质密度和机器学习光变曲线嵌入，发现具有TeV辐射的伽马射线暴在环境与瞬时辐射特征上并无特殊性，VHE辐射不依赖特定环境或簇，需更多样本以揭示其起源。
2023-09-22 astro-ph.HE
The effect of photon-axion-like particle conversions in galaxy clusters on very high energy γ-ray spectra
来自河外源的甚高能量（VHE，能量>~ 100 GeV）γ射线与背景辐射场的低能光子相互作用，产生电子-正电子对。或者，在周围磁场存在的情况下，它们可以转化为假想的类轴子粒子（ALP），即赝标量自旋0玻色子，这是标准模型的扩展所预测的。这些粒子在宇宙学距离上不受阻碍地传播。本文研究了星系团和银河系磁场中的光子ALP振荡对VHE γ射线谱的影响。结果表明，这种机制可以导致VHE通量的显著增强和光谱硬化，从而有效地降低宇宙对VHE γ射线的不透明度。
2012-11-27 astro-ph.HE hep-ph
VHE gamma-ray Emission from Passive Supermassive Black Holes: Constraints for NGC 1399
极高能（VHE;>100 GeV）的伽马射线预计将从超大质量黑洞（SMBH）附近发射出来，而不管它们的活动状态如何。在旋转SMBH的磁层中，带电粒子的有效加速可以通过各种过程发生。这些粒子的能量可以达到E~10^{19}eV。这些粒子的VHE伽马射线发射则可以通过轻子或强子过程进行。因此，被动系统，缺乏强光子场允许VHE伽马射线逃逸，预计将被切伦科夫望远镜探测到。我们目前的结果，从最近的VHE实验的被动SMBH在附近的椭圆星系NGC 1399。没有发现伽马射线信号，也没有被H.E.S.S.实验也没有在这里分析的费米数据。我们讨论了系统的物理特性的可能影响。我们的结论是，在粒子在磁层真空间隙中加速的情况下，只有0.3分之一的间隙可用于粒子加速，这表明该系统不太可能将质子加速到E~10^{19} eV。
2011-07-05 astro-ph.HE
Variability of VHE $γ$-ray emission from the binary PSR B1259-63/LS 2883
本文研究了从双星系统PSR B 1259 -63/LS 2883的方向观测到的$γ$射线强度在其三次近星点通过期间的变化。一个简单而直接的方法是适用于公布的数据与成像大气切伦科夫技术。不管检测过程中的许多问题，该方法仅适用于在指定区域中记录的非常高能量的光子的数量。在该方案的范围内，我们认识到变化归因于高水平的显着性的内在源活动的变化。
2015-12-15 astro-ph.HE
Blazar VHE spectral alterations induced by photon-ALP oscillations
由于类轴子（axion-like particles，ALP）在甚高能（very high-energy，VHE）天体物理学中的应用日益受到关注，我们根据最新的天体物理学信息，考虑了由BL Lac发射的VHE光子/ALP光束的传播的完整方案，其能量可达$100 \, \rm TeV$以上。在它的旅行中，光束-在BL Lac射流的一个小区域中产生-在非常不同的天文环境中穿过各种磁结构：BL Lac射流，宿主椭圆星系，河外空间和银河系。我们已经采取了努力，以最现实的方式，并使用我们开发的关于河外磁场的新模型来模拟所有这些磁场。假设一个内在的光谱与幂律指数截断在一个固定的截止能量，我们已经评估了所得的观测光谱Markarian 501，极端BL Lac 1 ES 0229+200和类似的源位于$z = 0.6$高达以上$100 \, \rm TeV$。我们得到有趣的结果：具有光子-ALP振荡的模型具有可由$γ$ -射线观测站如CTA、HAWC、GAMMA 400、LHAASO、TAIGA-HiSCORE和HERD测试的特征（光谱能量振荡行为和在$20 \, \rm TeV$之上的光子过剩）。此外，我们的ALP可以在专门的实验室实验中检测到，如DESY的ALPS II升级，计划中的IAO和STAX实验，以及Avignone和合作者开发的其他技术。
2019-05-01 astro-ph.HE hep-ph
Discovery of TeV gamma-ray emission from the pulsar wind nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云（PWN）3C 58多年来一直被认为是VHE（VHE; E>100 GeV）探测的好候选者。它是由已知最高自旋功率的脉冲星之一（蟹状星云脉冲星的5%）提供动力，由于其形态，它被比作蟹状星云。该天体以前曾被成像大气切伦科夫望远镜（惠普尔，VERITAS和MAGIC）观测到，上限为2.4crab单位（C.U.）在VHE。它被费米-LAT探测到，光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时的3C 58数据，我们探测到VHE伽马射线发射，其显著性为5.7 sigma，积分通量为0.65C.U。超过1 TeV。我们报告的PWN 3C 58在TeV能量的第一个显着的检测。根据我们的研究结果，3C 58是迄今为止在VHE上探测到的VHE伽马射线PWN中亮度最低的一个，也是迄今为止在VHE上通量最低的一个。我们比较我们的结果与期望的时间依赖性模型中，电子上散射光子场。最好的表示有利于2 kpc的PWN和远红外（FIR）可比CMB光子场的距离。如果我们根据GALPROP考虑意外高的FIR密度，则数据也可以通过假设3.2 kpc距离的模型再现。解释VHE数据需要一个远离均分的低磁场。超新星遗迹（SNR）的强子贡献需要一个不切实际的能量预算，因为介质的密度，不利于SNR中的宇宙射线加速作为VHE伽马射线发射的起源。
2015-09-11 astro-ph.HE
Discovery of the VHE gamma-ray source HESS J1641-463
一个新的TeV源HESS J1641 - 463是由高能立体系统（H.E.S.S.）在银河系平面偶然发现的。在8.6个标准差的显著性水平上。HESS J1641 - 463的观测是在2004年至2011年之间进行的，在E> 1 TeV时，该源的通量水平为蟹状星云通量的1.7%。HESS J1641 - 463具有1.99 ± 0.13_stat ± 0.20_sys的相当硬的光子指数。HESS J1641 - 463在位置上与射电超新星遗迹SNR G338.5 + 0.1重合，但在钱德拉对该地区的档案观测中没有发现明确的X射线对应物。不同的可能VHE生产方案将在这方面的贡献进行讨论。
2013-03-06 astro-ph.HE
Hardening of TeV gamma spectrum of AGNs in galaxy clusters by conversions of photons into axion-like particles
一小部分产生VHE伽马射线的活动星系核位于星系团中。团簇内介质中存在的磁场将导致VHE光子转化为类轴子粒子（ALP），这是标准模型的几个扩展的一般预测。以这种方式产生的ALP将穿越不受河外背景光影响的宇宙学距离，而VHE光子则会被大量吸收。最终，一部分重要的ALP会在银河系的磁场中重新转化为VHE光子。这一机制使星系团中活动星系核的VHE谱显著硬化。作为一个具体的例子，我们考虑两个观测到的VHE伽马射线源位于星系团，即1ES 0414 + 009在红移z = 0.287和MKN 501在z = 0.034的能谱。我们发现，硬化在所观察到的光谱变得相关的E> 1 TeV。对这一特征的探测将允许用目前运行的成像大气切伦科夫望远镜（如H.E.S.S.）间接探测质量m_a <10 ^{-8} eV且光子-ALP耦合g_{a gamma} <10 ^{-10} GeV ^{-1}的超轻ALP的存在，MAGIC、VERITAS和CANGAROO-III，甚至更有可能与CTA、HAWC和HiSCORE等计划中的探测器一起使用。对这一机制中调用的超轻ALP进行独立的实验室检查，可以与DESY的光子再生实验ALPS的计划升级和下一代太阳轴子探测器IAO一起进行。
2012-10-22 astro-ph.HE hep-ph
Understanding the Very High Energy γ-ray excess in nearby blazars using leptonic model
本文利用同步X射线与VHE谱指数关系研究Mkn 421和Mkn 501的VHE谱硬化，提出Mkn 421需引入带Maxwellian堆积的拐折幂律电子IC辐射，并探讨光介子强子贡献。
2023-08-18 astro-ph.HE
External Inverse-Compton and Proton Synchrotron Emission from the Reverse Shock as the Origin of VHE Gamma-Rays from the Hyper-Bright GRB 221009A
本文提出外反向激波模型，以外逆康普顿和质子同步辐射解释 GRB 221009A 的 GeV-TeV 辐射，并预测 MeV 与 TeV 光子的反相关，可由 LHAASO 数据检验。
2023-03-27 astro-ph.HE
Modeling of lightcurves from reconnection-powered very high energy flares from M87*
本研究通过光线追踪和成束效应建模 M87* 磁重联驱动的 VHE 耀斑光变曲线，发现通量主要来自内 5 个引力半径，成束对解释观测至关重要。
2025-04-25 astro-ph.HE
First lower limits on the photon-axion-like particle coupling from very high energy gamma-ray observation
来自河外源的甚高能量（VHE，能量> 100 GeV）伽马射线的内禀通量由于与河外背景光（EBL）的光子相互作用中的对产生而衰减。根据源的距离，宇宙应该对高于一定能量的VHE光子不透明。然而，有迹象表明，宇宙比以前认为的更透明。最近对VHE光谱的大样本的统计分析表明，对于具有最高衰减的数据点，用当前EBL模型对吸收的校正太强。一种解释可能是VHE光子在环境磁场中振荡成假想的类轴子粒子（ALP）。这种机制将降低不透明度，因为ALP在宇宙学距离上不受阻碍地传播。在这里，一个大样本的VHE伽马射线光谱获得成像空气切伦科夫望远镜是用来设置，第一次，在大范围的ALP质量的光子ALP耦合常数的下限。考虑到振荡的能量依赖性，研究了不同磁场配置下的转换，包括星系团内和星系际磁场以及银河系的磁场.对于乐观的情况下，干预磁场，光子ALP耦合的$10^{-12}\mathrm{GeV}^{-1}$的顺序的下限，而更保守的模型假设结果在$2\times10^{-11}\mathrm{GeV}^{-1}$。后一个值在未来专用ALP搜索的范围内。
2013-08-26 astro-ph.HE hep-ph
Influence of Cosmic Voids on the propagation of TeV Gamma Rays and the Puzzle of GRB 221009A
本文研究视线方向宇宙空洞通过改变EBL相互作用降低VHE伽马射线不透明度，解释GRB 221009A的≳10 TeV光子探测。
2024-06-15 astro-ph.HE
Relevance of VHE Blazar Spectra Models with Axion-Like Particles
天体物理磁场中光子和类轴子粒子（ALP）的振荡可以修正耀变体源的甚高能（VHE; $\mathcal{E}\gtrsim 100\, \rm GeV$）$γ$ -射线谱。本文利用MAGIC和Fermi-LAT在2017年测量的Blazar Markarian 421（Mrk 421）的VHE $γ$射线观测数据，分四个阶段对ALP进行约束。在零假设和ALP假设下，我们给出了这些相位的谱能量分布。我们还测试了$γ$射线blazar的本征光谱模型对ALP约束的影响。ALP约束和模型选择之间没有显著的关系。由ALP参数空间上的单模型和多模型场景设置的$\rm C.L.$组合约束大致处于ALP质量$1\times 10^{-8}\, {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 2\times 10^{-7}\, \rm eV$的光子-ALP耦合$g_{aγ} \gtrsim 3\times 10^{-11} \rm \, GeV^{-1}$。
2022-02-18 astro-ph.HE hep-ph
Search for Pulsed Emission in Archival VERITAS Data
自2011年VERITAS发现蟹状星云脉冲星的甚高能量（VHE; E>100 GeV）伽马射线以来，伽马射线天体物理学界一直在协调努力，以探测VHE波段的其他蟹状星云，以便对发射模型进行更好的约束。脉冲星模型表明，磁层的大部分是不透明的VHE光子，限制发射区域的外磁层或超越光柱。自2007年开始全面观测以来，VERITAS已经观测了19个已知的彗星的位置，其中11个位置的观测时间超过20小时。对更多来源的VHE排放的观测可以提供关键数据，以帮助限制当前的排放位置和机制模型。我们目前正在进行的VERITAS计划的档案数据中寻找脉冲发射的状态。
2015-09-03 astro-ph.HE
Relativistic Doppler-boosted emission in gamma-ray binaries
伽马射线双星可能是一颗年轻的脉冲星围绕一颗大质量恒星运行时形成的紧凑的脉冲星风星云。脉冲星风被O或Be伴星的恒星风所包含，产生了一个相对论性的彗星状结构，伴随着脉冲星沿其轨道运行。双星LS 5039发射的X射线和甚高能量（>100 GeV，VHE）伽马射线被调制在系统的轨道周期上。最大和最小通量发生在轨道的结合处，这表明这种解释与轨道几何形状有关。VHE调制被认为是由于康普顿散射和对产生对恒星光子的综合作用，两者都依赖于轨道相位。X射线调制可能是由于彗星尾部的相对论多普勒增强，X射线和VHE光子都将被发射出来。相对论性像差改变了种子恒星在共动坐标系中的光子通量，因此多普勒增强对同步辐射和逆康普顿辐射的影响是不同的。计算了相对论性多普勒增强（各向同性）同步辐射和（各向异性）逆康普顿辐射与轨道相位的关系，假设流的方向径向远离恒星（LS 5039）或切向于轨道（LS I +61 303，PSR B1259-63）。LS 5039中同步辐射的多普勒增强产生了一个光变曲线，其形状与X射线调制相对应。观测结果表明，流出速度为0.15-0.33c，与脉冲星风终止激波处的预期流速一致。在LS I +61 303中，计算的多普勒增强发射峰与观察到的VHE和X射线最大值同相。多普勒增强可以解释这个系统中令人困惑的VHE峰值相位。
2010-04-04 astro-ph.HE
Very High-energy Afterglow Emission of GRB 190829A: Evidence for Its Hadronic Origin?
利用高能体视系统（H.E.S.S.）对GRB 190829A余辉相的多TeV γ射线进行了探测。望远镜是一个除了已经存在的两个以上的伽玛射线暴观察到的非常高的能量（VHE）伽马射线在最近几年的名单。耀变体和伽玛暴的喷流有许多相似之处，光强子模型在解释高能耀变体的VHE γ射线谱方面是非常成功的。最近，光强子模型已经成功地应用于研究GRB 180720 B和GRB 190114 C余辉相的亚TeV γ射线。我们再次用这个模型解释了GRB 190829A连续两夜观测到的VHE谱。我们发现，GRB 190829A的光谱可能是由于高能质子与同步辐射自康普顿光子的相互作用在前激波区的GRB喷流，类似于低发射状态的VHE耀斑事件的高能耀变体。我们推测，如果在未来，有可能观察到VHE伽玛射线光谱从附近的伽玛暴在其余辉阶段，那么其中一些只能通过采用两种不同的光谱指数来解释。如果得到证实，这种VHE光谱可以被解释为高能质子与来自同步加速器背景和前向冲击区同步加速器自康普顿背景的光子相互作用的结果。
2022-04-11 astro-ph.HE hep-ph
Prospects of additional contribution at Optical-NIR band of EBL in the light of VHE spectra
本研究利用37个耀变体的105条甚高能γ射线能谱，估算光学-近红外波段河外背景光额外组分的上限，发现第三星族星等来源仍有存在空间，但结果与部分直接测量存在矛盾。
2023-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
The formation of hard VHE spectra from GRB afterglow via Two-Zone Synchrotron Self-Compton Emission
针对 GRB 190819A 余辉的 VHE 能谱与单区同步自康普顿模型预测不符的问题，提出双区域模型，通过强弱磁场区域间的光子冷却机制形成硬电子分布，成功解释了 X 射线和 VHE 观测数据。
2023-01-20 astro-ph.HE
Can FSRQ 3C 345 be a Very High Energy Blazar Candidate?
该研究用同步辐射、SSC与EC模型拟合3C 345多波段同时期SED，指出其在特定高流量态和900–1200 K目标光子温度下或可被CTA探测到VHE辐射。
2023-12-09 astro-ph.HE
Energetic Gamma Radiation from Rapidly Rotating Black Holes
超大质量黑洞被认为是活动星系核的中心动力室。将脉冲星外磁层粒子加速器理论应用于黑洞磁层，证明了在旋转黑洞的事件视界附近沿磁场线存在一个电场.在这个粒子加速器（或间隙）中，电子和正电子通过光子-光子碰撞产生，并通过这个电场在相反的方向上加速，通过曲率和逆康普顿过程有效地发射伽马射线。它示出的间隙周围产生的零电荷表面形成的帧拖曳效应，只要有没有电流注入跨越间隙边界。这个间隙正在消散黑洞的一部分旋转能量，而由此产生的伽马射线亮度随着周围等离子体吸积的减少而增加。考虑到一个极端旋转的超大质量黑洞，我们表明，这样的差距再现了显着的甚高能量（VHE）的伽马射线通量观察到的射电星系IC 310，只要吸积率变得远小于爱丁顿率，特别是在其耀斑阶段。结果表明，IC~310磁层中的反康普顿过程主要是曲率过程，VHE γ射线谱的类幂律谱可以用不同曲率半径的曲率辐射的叠加来解释。据预测，VHE光谱扩展到更高的能量与增加VHE光子通量。
2015-12-16 astro-ph.HE
Off-axis MeV and very-high-energy gamma-ray emissions from structured gamma-ray burst jets
本文研究结构化伽马射线暴喷流的轴外辐射，发现不同能量光子来自不同发射区域，挑战单区域近似，并预测VHE光子时间延迟，对切伦科夫望远镜阵列等未来观测至关重要。
2023-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
10.4m GTC observations of the nearby VHE-detected GRB 190829A/SN 2019oyw
目的。GRB 190829 A（z = 0.0785），由费米和斯威夫特探测到，有两个发射事件，间隔约40 s的静止间隙，也被H.E.S.S.观测到。甚高能望远镜（VHE）本文介绍了10.4m GTC对GRB 190829 A和超新星余辉的观测结果，并与类似的GRB 180728 A进行了比较，讨论了产生这两个GRB的物理机制。方法.我们提出了多波段光度数据，以及光谱的后续观测与10.4米GTC望远镜。利用10.4m GTC数据和瞬发数据，研究了辐射机制和可能的起源。结果余辉的多波段数据的详细分析需要冷却频率通过之间的光学和X射线波段在早期的时代和主导的基础SN 2019 oyw后来。GRB 190829 A和GRB 180728 A的瞬发发射时间特性相似，但在谱域上似乎不同。我们发现与GRB 190829 A相关的超新星（SN）2019 oyw，由Ni衰变提供动力，是Ic-BL型，并且该SN的光谱/光度特性与SN 1998 bw的观测结果一致，但相对较早地演化。
2020-09-08 astro-ph.HE
Galactic sources of E>100 GeV gamma-rays seen by Fermi telescope
本文利用费米望远镜的观测资料，在银河系低纬|b| <10度区域，寻找能量E>100 GeV的γ射线源。为了将致密γ射线源从银河系的弥散辐射中分离出来，我们采用了最小生成树方法，其阈值为银河系内5个事件（银河经度|l| <60度）和银河系外3个事件。使用这种方法，我们确定了22簇极高能量（VHE）的伽马射线，我们认为是“源候选人”。由于漫射背景光子到达方向的随机重合，预计将产生22个事件群中的3个。为了区分真实源产生的VHE事件的集群，我们对每个源候选者执行似然分析。我们提出了一个列表中的19个更高的显着性源，在能量带E>100 GeV的可能性分析给出了25以上的测试统计（TS）值。在19个高显著性源中，只有10个可以很容易地与以前已知的VHE伽马射线源相鉴别。4源可能是已知VHE伽马射线源的扩展发射的一部分。五个源是VHE波段的新探测。在这些新的探测中，我们初步确定一个可能的河外源PMN J1603-4904（耀变体候选者），一个是PSR J1828-1007周围的脉冲星风星云。在与船底座Eta星云一致的震源位置也发现了VHE事件的高显著性簇。在银河系中心区域，从Sgr C分子云中探测到了较强的VHE γ射线信号，但在银河系中心本身没有探测到。
2010-10-31 astro-ph.HE
Discovery of TeV gamma-ray emission from the Pulsar Wind Nebula 3C 58 by MAGIC
脉冲星风星云（PWN）3C 58是由已知最高自旋功率的脉冲星（蟹状星云的5%）提供能量的，由于它们的形态相似，它被与蟹状星云进行了比较。这个物体被费米-LAT探测到，光谱超过100 GeV。我们分析了MAGIC望远镜拍摄的81小时3C 58数据，并首次在TeV能量下检测到VHE伽马射线发射，其显著性为5.7 sigma，积分通量为0.65%C.U。超过1 TeV。在400 GeV和10 TeV之间的微分能谱可以很好地用具有$f_{o}=(2.0\pm0.4stat\pm0.6sys) 10^{-13}cm^{-2}s^{-1}TeV^{-1}$和$Γ=2.4\pm0.2sta\pm0.2sys$的幂律函数$dΦ/dE=f_{o}(E/1TeV)^{-Γ}$来描述。这导致3C 58成为迄今为止在VHE处检测到的最不发光的PWN，并且是迄今为止在VHE处具有最低通量的PWN。根据时间相关的模型，其中电子向上散射光子场，最好的代表有利于2千秒差距的PWN和FIR可比CMB光子场的距离。如果我们考虑一个出乎意料的高FIR密度，数据也可以通过假设3.2 kpc距离的模型来再现。解释VHE数据需要一个远离均分的低磁场。超新星遗迹（SNR）的强子贡献需要不切实际的能量预算，因为介质的密度，不利于SNR中的宇宙射线加速作为VHE伽马射线发射的起源。
2015-01-26 astro-ph.HE
Probing IC/CMB Interpretation for the X-ray knots of AGN through VHE observations
本研究针对活动星系核千秒差距喷流的硬X射线辐射，通过解析方法估算IC/CMB模型参数并外推至甚高能波段，预测了18个X射线结的VHE伽马射线辐射，以供CTAO观测检验。
2023-07-04 astro-ph.HE
VERITAS long-term (2006-2014) observations of the BL Lac object 1ES 0806+524
2008年，VERITAS合作组宣布发现了一个高频率峰值的BL Lac天体1 ES 0806+524（z=0.138），它是一个非常高能量（VHE，E>100 GeV）的伽马射线光子源，其能量水平为蟹状星云通量的1.8%，高于300 GeV。从那时起，VERITAS在多个季节继续观察该来源，显着提高了检测的重要性。我们报告了2006-2014年VERITAS数据的分析结果，相当于总暴露时间约为70小时。我们提出了新的，平均VHE光谱的源，连同多年的光变曲线约束长期VHE的变化。
2015-08-23 astro-ph.HE
The nature of the intrinsic spectra from the VHE emission of H 2356-309 and 1ES 1101-232
在2004- 2007年期间，HESS望远镜观测到了来自HBL H 2356-309和1 ES 1101-232的VHE辐射。特别是在2004年从H 2356-309和2004- 2005年期间从1 ES 1101-232的观测进行了分析，得出了较强的上限的EBL被发现是一致的下限从解决星系的积分光。在这里，我们已经使用了两个模板EBL模型证实的光强子模型，以适应从这两个HBL的VHE γ射线观测数据，并预测其本征谱。我们得到很好的拟合这两个HBL的VHE光谱。然而，预测的本征光谱是不同的EBL模型。对于HBL H 2356-309，我们获得了平坦的本征光谱，对于1 ES 1101-232，光谱比2略硬，但比1.5软得多。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Impact of oscillations of photons into axion-like particles on the very-high energy gamma-ray spectrum of the blazar PKS1424+240
甚高能量（VHE）伽马射线与背景辐射场的低能光子进行对产生。这导致河外源的初级伽马射线通量在与河外背景光（EBL）的相互作用中衰减，该背景光从紫外波长延伸到远红外波长。在存在磁场的情况下，伽马射线可以振荡成假想的类轴子粒子（ALP）。这可能会导致宇宙对VHE伽马射线的不透明度降低，因为ALP绕过了对的产生。在这里，证明了光子-ALP转换对PKS 1424 +240光谱的影响。这个耀变体的红移下限最近被确定为$z \geqslant 0.6035$，使其成为在VHE能量下观测到的最远的源。在特定的磁场场景和EBL模型的假设下，推导出光子-ALP耦合，导致整体凹的内禀blazar光谱。
2013-10-08 astro-ph.HE hep-ph
Active Galaxies Studied with the H.E.S.S. Observatory
X射线选择的BL Lac天体在地面切伦科夫望远镜在甚高能（VHE;光子能量> 100 GeV）伽马射线区域探测到的河外源中占主导地位。然而，这些并不是唯一的河外VHE发射源，因为其他类型的活动星系核（AGN）最近也被确定为VHE源。它们包括射电星系，光学选择BL Lac和平谱射电类星体。在这里，我们回顾了目前正在进行的活动星系核研究与H.E.S.S.（i）对耀变体发射区结构的限制，以及对活动星系核高能发射产生过程中所涉及的能量耗散过程的限制，通过对H.E.S.S.的详细定时和光谱分析得以实现。数据;（ii）使用H.E.S.S.的河外背景光（EBL）的约束。观测的耀变体，和（iii）的现象学图片的伽马射线响亮AGN人口出现的组合VHE和多波长观测不同类别的活跃星系。
2013-07-18 astro-ph.HE
Detection of new very-high-energy sources outside the galactic plane in the Fermi-LAT data
利用DBSCAN算法在16年费米-LAT甚高能数据中搜索银道面外时空簇，发现两个新VHE源及多个瞬变耀发，其中包含来自非耀变体活动星系核的极端光度事件，挑战现有AGN模型。
2025-10-23 astro-ph.HE
Role of the disk environment in the gamma-ray emission from the binary system PSR B1259-63/LS 2883
PSR B1259-63/LS 2883是一颗非常高能量（VHE; E > 100 GeV）的伽马射线双星，由一颗48 ms的脉冲星组成，围绕一颗Be星运行，周期为3.4年。Be星有一个拱星盘，它相对于轨道倾斜，脉冲星在每个轨道上都会穿过它两次。拱星盘提供了一个额外的目标光子场，这可能有助于逆康普顿散射和伽马-伽马吸收，在观测到的高能量发射光谱和光变曲线中留下特征印记。我们研究康普顿支持的签名，VHE伽马射线诱导的对级联在拱盘的Be星和它们可能的贡献的GeV通量。我们还研究了可能的影响，在磁盘上观察到的TeV光变曲线的γ-γ吸收。我们表明，VHE伽马射线在恒星和磁盘光子场的累积吸收可以解释的调制流量在近星通道。
2015-09-04 astro-ph.HE
The Complex VHE And Multiwavelength Flaring Activity Of The FSRQ PKS 1510-089 In May 2015
blazar PKS 1510-089是第一个平谱射电类星体类型，它被地面切伦科夫望远镜（H.E.S.S.）同时发现。和费米卫星上的LAT仪器。由于这类耀变体具有强烈的宽线区发射，以及由此产生的VHE（$E>100\,$ GeV）$γ$射线的高光学深度，从这样的天体中检测到VHE发射是令人惊讶的。2015年5月，PKS 1510-089在整个电磁波谱中表现出高态。H.E.S.S.的机会目标观测实验表明，这种来源的变化性是前所未有的。与用\textit{Fermi} -LAT在HE $γ$ -射线（$100\,$ MeV $<E<100\,$ GeV）和原子在光学带中获得的光变曲线的比较显示了这些能带之间的复杂关系。这表明发射区的结构很复杂，因为即使考虑到周围软光子场的吸收，单区模型也难以再现源行为。它将被证明，所提出的结果具有重要的后果FSRQ光谱和光变曲线的解释，因为发射区不能位于深内的宽线区域通常假设。此外，加速和冷却过程必须是强烈的时间依赖性，以占观察到的变异模式。
2016-11-07 astro-ph.HE
Blazars as beamlights to probe the Extragalactic Background Light in the Fermi and Cherenkov telescopes era
河外背景光（EBL）是来自所有曾经形成的恒星的综合光，跨越红外-紫外范围。位于宇宙学距离处的源发射的甚高能量（VHE：E>100 GeV）伽马射线与介入的EBL的相互作用导致电子-正电子对的产生，从而导致所观察到的VHE通量的能量依赖性衰减。这在解释测量的VHE blazar光谱时引入了一个基本的模糊性：既不是固有光谱，也不是EBL，都是单独已知的-只有它们的组合是。本文提出了一种测量电子束激光光子数密度的方法。它依赖于使用光学，X射线，高能（HE：E>100 MeV）伽马射线（来自费米望远镜）和VHE伽马射线（来自切伦科夫望远镜）波段的耀变体的同时观测。对于每个源，该方法涉及用同步加速器自康普顿（SSC）模型最佳拟合从光学到HE伽马射线的光谱能量分布（SED）（只要z<1，后者就基本上不受EBL衰减的影响）。我们将这种最佳拟合模型外推到VHE区域，并假设它们代表了耀变体的内在辐射。对比测量与本征发射导致VHE光子的伽马-伽马不透明度的确定-因此，在假设特定的宇宙学时，我们推导出EBL光子数密度。对于每个给定的源，使用不同的发射状态只会提高所提出的方法的准确性。我们证明了这种方法，使用最近的多频观测的耀变体PKS 2155 -304，并讨论如何类似的意见，可以更准确地探测EBL。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining dark photon parameters based on the very high energy observations of blazars
本研究提出利用耀变体甚高能观测，通过光子-暗光子散射过程限制暗光子暗物质的动力学混合参数，在95%置信水平下将混合限制为$ε\sim 10^{-7}$，质量范围为$m_{\rm D}\sim 0.03 - 1$ eV。
2024-07-23 astro-ph.HE
Interactions of Cosmic Rays around the Universe. Models for UHECR data interpretation
超高能宇宙射线（UHECR）预计将在天体物理源中加速，并在撞击地球大气层之前穿过河外空间。它们既与源中的环境相互作用，又与它们遇到的星系际光子场相互作用，根据原子核静止坐标系中的光子能量，在不同尺度上引起不同的过程。UHECR相互作用对河外背景光谱和光致衰变模型中的不确定性很敏感。
2017-05-11 astro-ph.HE
Inverse Compton Signatures of Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴（GRB）的余辉发射被认为是由相对论性冲击波驱动到环暴介质中产生的。虽然从无线电到X射线频率的余辉发射被认为是由相对论性的、非热电子被冲击波加速而发出的同步辐射所产生的，但高能量（He; $\gtrsim$ ~GeV）发射的起源仍然不确定。最近MAGIC探测到GRB~ 190114 C的亚TeV辐射，引起了关于甚高能（VHE; $\gtrsim 300$ GeV）辐射的进一步争论。在这里，我们探讨逆康普顿的情况下，作为候选人的HE和VHE排放，考虑两个来源的种子光子散射：同步光子从冲击波（同步自康普顿或SSC）和各向同性光子场外部的冲击波（外部康普顿）。对于每种情况，我们计算了多波长余辉光谱和光变曲线。我们发现，SSC将占主导地位的粒子冷却和GeV的排放，除非一个密集的环境红外光子场，典型的恒星形成区域，是存在的。此外，考虑到河外背景光衰减，我们讨论了VHE余辉的探测能力，现有的和未来的伽马射线仪器的广泛的模型参数。通过对GRB~ 190114 C的研究，发现它在\fermi -LAT波段的余辉发射是同步辐射占优的，而在后期的\fermi -LAT测量（即，MAGIC观测还对假定的外部红外光子场（即$t\sim 10^4$）的能量密度设定了上限，使得逆康普顿在亚TeV能量中占主导地位。
2020-06-17 astro-ph.HE
Circumnuclear Dust in AP Librae and the source of its VHE emission
耀变体中宽的高能光谱成分通常被归因于相对论性喷流中的各种逆康普顿散射过程，但由于物理模型的简并性，在大多数情况下还没有被清楚地识别。AP Librae，一个低同步加速器峰值BL Lac对象（LBL），由H.E.S.S.于2015年探测到。在非常高的能量（VHE; $>$ 0.5 TeV）下，具有非常宽的高能谱，覆盖能量的$\sim$ 9个十年。标准的同步加速器自康普顿模型通常不能再现VHE辐射，这导致人们认为它可能不是来自耀变体的核心，而是来自静止相对论性喷流（IC/CMB）对宇宙微波背景（CMB）光子的逆康普顿散射。在先前的工作中，AP天秤座TeV发射的IC/CMB模型暗示了kpc尺度喷流的高水平红外发射。利用新获得的哈勃太空望远镜成像，我们获得了在1.6 $μ$ m处的kpc尺度喷流发射的深上限，远低于预期水平。波段3-9的高分辨率ALMA成像揭示了在核心扣除后的残留尘埃盘特征，具有清晰的热谱，以及与在我们的1.6 $μ$ m HST成像中PSF扣除后看到的非喷流残留发射相匹配的程度（$\sim$ 500 pc）。我们发现，异常广泛的GeV和VHE发射在AP天秤座可以复制通过组合IC散射的光子从CMB和尘埃盘，分别由电子在耀变体核心和sub-kpc喷流。
2021-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
