Constraining the production of cosmic rays by pulsars
强子宇宙射线（CR）的可能来源之一是新生的强子。如果情况确实如此，它们应该具有由CR与星际气体相互作用产生的扩散伽马射线晕。在本文中，我们试图确定扩展的伽玛射线辐射周围的年轻恒星，利用7年的费米-LAT数据。为此，我们选择和分析了一组八个最有可能拥有可检测的伽马射线晕的恒星。我们发现扩展发射，可能被解释为伽马射线晕的情况下，PSR J 0007 +7303。它的光度与注入的宇宙射线$\sim 10^{50}$ erg的总能量一致，尽管对这个来源的其他解释是可能的。不管这个源的性质，我们把边界的伽玛射线晕的光度表明，银河系CRs的整体能量预算的贡献是次主导的GeV-TeV范围内。
2016-09-09 astro-ph.HE
Constraining Very Heavy Dark Matter Using Diffuse Backgrounds of Neutrinos and Cascaded Gamma Rays
我们认为，从最近的费米伽马射线和冰立方中微子观测各向同性背景辐射的超重暗物质（VHDM）的多信使约束。扩散伽马射线背景（DGB）的费米数据显示，在非常高的能量（VHE），我们称之为“VHE过剩”相对于预期的衰减幂律外推从较低的能量可能无法解释的功能。我们表明，VHDM可以解释这种过剩，中微子观测将是一个重要的工具来测试这种情况。更保守地说，我们推导出了质量为10^3-10^10 GeV的VHDM性质的新约束。这些通用的边界遵循我们在其他地方开发的伽马射线和中微子的宇宙能量预算约束，基于对宇宙电磁级联和中微子探测率的详细计算。我们表明，结合伽马射线和中微子的数据是必不可少的VHDM属性的约束既强大又强大。在较低的质量范围内，我们对VHDM湮灭和衰变的约束与其他结果相当;然而，我们的约束继续到更高的质量，在那里它们变得相对更强。
2012-10-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
An Alternative Approach for Constraining the Galactic Magnetic Field and the Interstellar Radiation Field
高能宇宙线电子和正电子在银河系中传播时，主要通过星际辐射场（ISRF）的逆康普顿散射（ICS）和银河系磁场（GMF）的同步辐射损失能量。由这两种主要的能量损失机制所发射的光子分别贡献于漫射的银河伽马射线和无线电波。ISRF和GMF分布的变化对整个银河系宇宙线电子和正电子的光谱有相当大的影响。这种影响既可以通过测量宇宙射线电子和正电子的局部通量局部地揭示出来，也可以通过观察弥散伽马射线和无线电波的光谱和形态在全球范围内揭示出来。在本文中，我们量化了这种影响，并得出结论，AMS-02，\textit{Fermi}和H.E.S.S实验的最新数据是强大的，足以交替应用于约束性能的ISRF和GMF。
2017-09-12 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Equation of State of Dark Energy with Gamma Rays
由于正电子-电子对的产生，宇宙中的星光阻碍了高能（例如TeV）伽马射线的通过。这个恒星辐射场的历史取决于恒星形成速率的观测，而恒星形成速率本身只能在特定的宇宙学背景下解释。对于不同的暗能量状态方程，恒星形成率数据表明，在特定的红移下，恒星光子的密度不同，来自遥远来源的伽马射线到达的概率也不同。在这项工作中，我们的目标是表明，这种效果可以用来约束状态方程的暗能量。目前的工作是一个概念的证明，我们概述了将该方法置于严格的统计框架中所必须采取的步骤，然后可以将其与其他更成熟的方法相结合，例如拟合超新星光度距离。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the global heliospheric transport of galactic cosmic rays in solar cycles 23 and 24
本研究结合日球层GCR传输3D数值模型与神经网络加速的马尔可夫链蒙特卡洛方法，利用PAMELA和AMS-02在2006至2019年的精确数据，约束了全球传输系数的刚度和时间依赖性，以揭示GCR在太阳调制下的扩散与漂移物理过程。
2023-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Constraining Sources of Ultra High Energy Cosmic Rays Using High Energy Observations with the Fermi Satellite
我们分析的条件，使粒子加速到超高能量，~10^{20} eV（UHECR）。我们表明，宽带光子数据最近提供的WMAP，ISOCAM，雨燕和费米卫星，产量的活动星系核（AGN）的能力，以产生UHECR的限制。高能（MeV-GeV）光子由发射的低能光子与宇宙微波背景或河外背景光的康普顿散射产生。因此，在高和低光子能量下的光度的比率可以用作加速站点中的物理条件的探针。我们发现，现有的数据排除了核心区域附近的射电响亮AGN作为可能的加速地点的UHECR质子。然而，我们表明，巨大的射电瓣不排除。我们将我们的方法应用于Cen A，并表明质子加速到~10^{20} eV只能发生在距离核心>~ 100 kpc处。
2012-02-09 astro-ph.HE
Constraining GRB as Source for UHE Cosmic Rays through Neutrino Observations
超高能宇宙射线（UHECR）的起源问题一直是粒子天体物理学前沿的重要问题之一。伽马射线暴（GRB）是宇宙中仅次于大爆炸的最猛烈的爆炸，一直是UHECR制作的热门候选地点。最近IceCube关于未观测到GRB诱发中微子的报道引起了广泛关注。这个困境需要一个解决方案：要么放弃GRB作为UHECR加速器的假设，要么预期的GRB诱导的中微子产额是错误的。指出IceCube对GRB点的中微子通量估计过高了$\sim 5$倍。本文指出，除了中微子源产生的问题外，中微子振荡和中微子从伽玛暴飞向地球过程中可能发生的衰变也会进一步降低冰立方的探测能力，而冰立方在点源识别方面对μ子中微子味最为敏感。具体地说，中微子振荡将使μ子-中微子味比从伽玛射线暴源的2/3减少到地球上的1/3，而中微子衰变，如果存在并且在正常质量本征态等级的假设下，将导致μ子-中微子味比进一步减少到1/8。考虑到这些，我们注意到近年来一直在努力追求基于Askaryan效应的其他类型的中微子望远镜，这些望远镜原则上可以观察和区分所有三种具有可比灵敏度的中微子。因此，这种新方法可能是对IceCube的补充，可以为这个宇宙加速器问题提供更多的光线。
2013-02-21 astro-ph.HE hep-ph
Constraining soft and hard X-ray irradiation in ultraluminous X-ray sources
大多数超铝X射线源（ULX）被认为是由超临界吸积到紧凑的对象。关于这些物体的关键问题之一是硬X射线是否几何地朝向对称轴发射。我们建议测试的情况下，使用磁盘照射，看看有多少外部吸积盘看到中央硬X射线。我们收集了一个样本的11个明亮的ULX与识别一个独特的光学对应物，并考虑到两个辐射源模型的光通量：软X射线从光球的光学厚风驱动的超临界吸积，如果需要的话，此外，硬X射线从康普顿化组件。我们的研究结果表明，软X射线照射可以解释在大多数的ULX的光发射，和硬X射线的分数被限制在不超过$\sim$ $10^{-2}$在一般情况下，外盘上的再处理。这样的上限是很好的一致的照射分数的情况下，预期没有聚束。因此，根据当前的数据质量，对波束效应没有严格的约束。
2021-11-03 astro-ph.HE
Constraining Decaying Dark Matter with Fermi LAT Gamma-rays
来自衰变中的暗物质的高能电子和正电子可以通过星际辐射场中的低能光子的逆康普顿产生显著的伽马射线通量。这种可能性是不可避免地与暗物质的解释所观察到的PAMELA和费米过剩。本文的目的是提供一个简单而通用的方法来约束暗物质模型，产生电子和正电子在其衰变使用费米LAT γ射线观测在0.5 GeV和300 GeV之间的能量范围。我们提供了一组通用的响应函数，一旦卷积与特定的暗物质模型产生所需的约束。我们的响应函数包含所有的天体物理输入，如电子在星系中的传播，暗物质配置文件，已知的起源，和费米LAT数据的伽马射线通量。我们研究的不确定性，在确定的响应函数，并将它们施加到一些特定的暗物质衰变模型，可以很好地拟合PAMELA和费米LAT观测到的正电子和电子通量的约束。为此，我们也考虑到即时辐射的暗物质衰变。我们发现，根据现有的数据，衰变的暗物质不能被排除为PAMELA正电子过剩的来源。
2010-04-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Modeling the broadest spectral band of the Crab nebula and constraining the ions acceleration efficiency
虽然人们普遍认为脉冲星风星云（PWNe）的射电到极高能$γ$射线的电磁波谱都来自轻子，但脉冲星风中是否存在质子（或更一般的离子）并在PWN中进一步加速，这一点仍有待商榷。最近通过探测西藏AS $γ$和HAWC实验扩展的原型PWN螃蟹的宽带光谱超过100 TeV，可能有助于限制离子的加速效率。在这里，我们模拟最宽的能量谱的螃蟹，发现宽带光谱可以解释的一个区域轻子模型，其中的电子/正电子产生的辐射从无线电软$γ$ -射线通过同步过程，同时产生的GeV-TeV $γ$ -射线通过逆康普顿散射，包括同步自康普顿过程。在这个轻子模型的框架中，转换成高能质子的能量的分数被限制在$0.5\ (n_{\rm t}/10\ {\rm cm}^{-3})^{-1}$ %以下，其中$n_{\rm t}$是蟹状星云中的目标气体密度。然而，如果仅使用$γ$射线，则该分数可以高达$7\ (n_{\rm t}/10\ {\rm cm}^{-3})^{-1}$ %。
2020-08-04 astro-ph.HE
A Method for Constraining Cosmic Magnetic Field Models Using Ultra-High Energy Cosmic Rays: The Field Scan Method
银河系的磁场，局部观察到的数量级为几个$μ$ G，是足够强大的诱导偏转超高能宇宙射线的到达方向。我们提出了一种方法，建立措施的自我一致性的假设集组成的宇宙磁场模型和超高能宇宙线的组成和源分布。该方法使用两个独立的过程来比较磁场模型外的回溯速度矢量与具有相同初级能量的多个各向同性观测的回溯速度方向的分布。这允许估计观测数据和模拟各向同性观测之间的统计一致性。不一致的各向同性的期望源相关性在这两个程序被解释为假设集提供了一个自洽的描述GMF和UHECR属性的宇宙线观测。
2012-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM math-ph
Constraining heavy decaying dark matter with the high energy gamma-ray limits
我们认为衰变的暗物质与质量$10^{7} \lesssim M \lesssim 10^{16}$ GeV，作为超高能（UHE）伽马射线的来源。使用最近的限制UHE伽马射线通量的能量$E_γ> 2 \cdot 10^{14}$ eV，提供了广泛的空气淋浴观测站，我们把限制质量和寿命的暗物质。我们还讨论了EAS-MSU实验探测到的100 PeV光子通量的可能的暗物质衰变起源。
2016-09-21 astro-ph.HE hep-ph
Constraining ultra-high-energy cosmic ray composition through cross-correlations
超高能宇宙射线光谱最高端的化学成分很难通过实验测量，直到今天，它仍然是未知的。由于超高能宇宙射线的轨迹在银河系磁场中会发生偏转，偏转的角度取决于它们的原子序数$Z$，因此有可能通过量化这种磁偏转的量来间接测量$Z$。利用超高能宇宙射线与星系间的角谐互相关，我们可以有效地区分不同的原子序数。作为一个例子，我们展示了如何，如果$Z=1$，互相关可以排除$2σ$的Fe 56核的$39\%$分数为$100\text{EeV}$以上的射线。
2022-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Role of Structured Magnetic Fields on Constraining Properties of Transient Sources of Ultra-high-energy Cosmic Rays
我们研究了如何利用超高能宇宙射线（UHECR）实验来获得瞬态源的特性，考虑到UHECR在源嵌入的磁性结构中的传播，即，星系团和星系结构。采用简化的分析模型，我们证明了结构化河外磁场（EGMF）在揭示瞬态源的属性中起着至关重要的作用。这些EGMF必然会导致UHECR以及银河磁场到达时间的显著延迟，即使空隙中的磁场强度为零。然后，我们表明，良好的知识结构EGMF，UHECR观测具有高统计以上$10^{20}$ eV允许我们约束瞬态UHECR源的生成速率和它们的能量输入每突发，这可以与已知的天体物理现象的速率和能量释放进行比较。我们还表明，确定在最高能量的UHECR源的视数密度的能量依赖性是至关重要的线索，这样的瞬态源。未来的UHECR实验与非常大的曝光，需要揭示瞬态UHECR源的性质。
2012-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the parameters of heavy dark matter and memory-burdened primordial black holes with DAMPE electron measurements
本文利用DAMPE高能电子测量，在95%置信水平下约束重暗物质衰变寿命及承载记忆的原初黑洞熵指数和丰度，并探讨电子能谱高能尾部上行能否归因于这些暗物质信号。
2025-03-17 astro-ph.HE hep-ph
Anti-Matter in Cosmic Rays : Backgrounds and Signals
最近的PAMELA和ATIC数据似乎表明，正电子宇宙射线超过约10 GeV，这可能是由于银河系暗物质粒子湮灭。然而，这一信号的背景存在许多不确定性，这使得我们的任务难以约束暗物质或任何其他天体物理学解释这些最近令人惊讶的数据。
2009-05-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Emissivity of Ultrahigh Energy Cosmic Rays in the Distant Universe with the Diffuse Gamma-ray Emission
在宇宙学距离上发射的能量大于10 ^19 eV的超高宇宙射线（UHECR）会被宇宙微波和红外背景辐射通过光强过程衰减。如果河外磁场像纳高斯一样强，那么由于扩散，较低能量的河外宇宙射线（~10^18-10^19 eV）在哈勃时间内只能传播小于~Gpc的线性距离。这使得我们无法直接观测到宇宙中的大多数UHECR，因此观测到的UHECR强度仅反映了附近宇宙中数百Mpc范围内的发射率。然而，遥远宇宙中的UHECR通过与宇宙背景光子的相互作用，产生UHE电子和伽马射线，这些电子和伽马射线反过来引发宇宙背景光子的电磁级联。这种次级级联辐射形成了河外扩散GeV-TeV伽马射线辐射的一部分，与原始的UHECR不同，它是可以观测到的。受费米/LAT对河外弥漫伽马射线背景辐射的新测量的启发，我们通过要求它们产生的级联辐射不超过观测水平，获得了遥远宇宙中UHECR发射率的上限。通过与候选UHECR源（如伽玛暴和活动星系核）在高红移下的γ射线发射率的比较，我们发现，所获得的平坦质子谱的上限比伽玛暴中的γ射线发射率大~10^1.5倍，比BL Lac天体中的γ射线发射率小~10倍。在铁核组成的情况下，导出的上限的UHECR发射率是一个因素的3-5倍。进一步得到了宇宙成因中微子通量的鲁棒上限，这是冰立方探测器和下一代探测器JEM-EUSO勉强可以达到的。
2011-07-22 astro-ph.HE
Constraining short gamma-ray burst jet properties with gravitational waves and gamma rays
伽马射线暴（GRB）的瞬发辐射是高度波束化的，了解喷流几何形状和波束配置可以提供关于知之甚少的中央发动机和环爆环境的信息。在引力波天文学出现之前，天文学家依靠观测多波长余辉中的喷流破裂来确定伽玛暴的张开角，因为观测者相对于系统的视角不能仅从电磁数据来确定。然而，引力波观测提供了一个独立的视角测量。我们描述了一个贝叶斯方法，用于确定短伽玛暴的几何形状，同时使用电磁和引力波观测。我们演示了如何合奏的多信使检测可以用来测量的喷流能量的分布，开角，洛伦兹因子，和角轮廓的短伽玛暴，我们发现，对于人口的100个这样的观察，我们可以约束的平均值的开角分布在10度内，无论角发射轮廓。相反，对能量分布的约束取决于轮廓的形状，这是可以区分的。
2020-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining the dark matter contribution of $γ$ rays in Cluster of galaxies using Fermi-LAT data
本研究利用Fermi-LAT 12年观测数据，对49个近邻高X射线通量星系团的暗物质γ射线信号开展联合搜寻，得到了潜在信号的统计显著性与暗物质参数拟合值，并指出该信号更可能源自星系团内宇宙射线碰撞过程。
2023-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the baryon loading factor of AGN jets: implication from the gamma-ray emission of the Coma cluster
高能宇宙射线可以在活动星系核（AGN）的相对论喷流中被加速，而活动星系核是由超大质量黑洞提供能量的。从吸积黑洞到相对论性CR重子的重子装载效率目前还没有得到很好的观测约束。由于活动星系核喷注注入的重子被完全限制在星系团中，并通过强子过程与团内介质充分相互作用，产生弥散的$γ$射线，因此我们认为星系团的$γ$射线辐射可以用来研究活动星系核喷注的重子装载因子.我们研究了CR在星系团中的传播，计算了AGN不同注入率下的γ射线在星系团中的径向分布。通过与$Fermi$ -LAT和VERITAS测量的后发座星系团的$γ$射线通量和上限值的比较，我们发现平均重子装载因子{（定义为引力能转化为相对论粒子的效率）}的上限为$η_{p, \mathrm{grav}} < 0.1$ .上限是远远低于所需的帐户在传统的耀变体模型中的扩散中微子通量。
2022-01-24 astro-ph.HE
Constraining photon dispersion relations from observations of the Vela pulsar with H.E.S.S
量子引力（QG）的一些方法预测了由于洛伦兹不变性的破坏而引起的光子色散关系的修改。预期该效应影响接近有效QG能量标度的光子。这一尺度受到观测到的伽马射线的限制，这些伽马射线是从不同的天体物理学来源发射的，如伽马射线暴和活动星系核的耀斑。脉冲星表现出可能为毫秒时间尺度的周期性发射。2014年，H.E.S.S.实验报告的检测下降到20 GeV的伽马射线从船帆座脉冲星具有89毫秒的周期性。使用似然分析，校准与一个专用的蒙特卡罗程序，我们得到的QG能量尺度与船帆座脉冲星的第一个限制。在本文中，使用的方法和校准程序将被描述，并将讨论结果。
2015-09-11 astro-ph.HE
Constraining gamma-ray propagation on cosmic distances
研究伽马射线在宇宙学距离上的传播涉及多个科学领域，重点是扩散辐射场，如河外背景光，大尺度宇宙磁性的探测，以及宇宙学和粒子物理学标准模型之外的物理学。简要回顾了机载和地面仪器对伽玛耀变体的测量、限制和观测启示。这些观测结果表明，伽马射线宇宙学是切伦科夫望远镜阵列CTA的主要科学案例之一。
2013-10-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining dark matter signal from a combined analysis of Milky Way satellites using the Fermi-LAT
费米LAT合作最近提出了对伽马射线信号的限制，从湮灭暗物质使用一些矮球状星系的单独分析。由于预期的湮灭信号具有相同的物理特性，而不管目标（除了归一化尺度），它是可能的，以提高约束力使用组合分析，其初步结果将在这里提出。
2011-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Testing the Reliability of X-rays as a Tool for Constraining Mass-loss Rates of Hot Stars
我们拟合了一个新的线形模型，以O超巨星$ζ$船尾座的\textit{Chandra} X射线谱来测试来自不同假设加热模型的X射线风线剖面的质量损失率的鲁棒性。我们的目标是跟踪热气体取代常见的假设，它是成比例的冷气体排放措施。而不是假设一个开启半径的热气体（如适用于线deshadowing不稳定性内部的风），我们参数化的热气体的平均自由路径加速低密度气体遇到较慢的高密度材料。这种替代模型在5 - 17 nm波长范围内拟合X射线谱线方面与以前的方法同样成功。我们发现，最热的气体出现的特征半径是成反比的线形成温度，这表明更强的冲击出现一般更接近表面。这幅图更符合低密度的口袋，在较低的边界快速加速比内部产生的风不稳定。我们还推断出一个整体的风的质量损失率与以前在文献中使用的技术的轮廓形状。在这样做时，我们发现的证据表明，来自X射线风线剖面的质量损失率是不稳健的变化，在特定的加热图片使用。
2022-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining decaying very heavy dark matter from galaxy clusters with 14 year Fermi-LAT data
本研究利用7个近邻星系团的14年Fermi-LAT数据，考虑多种衰变道与电磁级联效应，采用Navarro-Frenk-White轮廓和轮廓似然法，在95%置信水平下给出了极重衰变暗物质寿命的下限，为相关间接探测提供了互补约束。
2024-02-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the $\bar{p}/p$ Ratio in TeV Cosmic Rays with Observations of the Moon Shadow by HAWC
当粒子受到地磁场的偏转时，间接测量宇宙射线中的反质子通量是可能的。这种效应可以通过研究月球吸收射向地球的宇宙射线时产生的通量或阴影的不足来测量。由于地磁偏转，阴影从月球的实际位置偏移，地磁偏转是宇宙射线的能量和电荷的函数。位移提供了一个自然的工具，动量/电荷的歧视，可用于研究宇宙射线的组成。利用33个月的数据，包括超过800亿宇宙射线测量的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台，我们已经分析了月球阴影，以寻找宇宙射线中的TeV反质子。我们提出了我们的第一个上限的$\bar{p}/p$分数，在没有任何直接测量，提供最严格的可用约束$\sim1\%$的反质子分数的能量在1和10 TeV之间。
2018-04-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Active Galactic Nuclei, Neutrinos, and Interacting Cosmic Rays in NGC 253 & NGC 1068
星系M82、NGC 253、NGC 1068和NGC 4945已经被费米探测到伽马射线。在此之前，我们开发并测试了星暴星系M82中宇宙射线相互作用的模型。现在，我们的目标是探索星暴和活动星系核（AGN）环境之间的差异，通过应用我们的自洽模型的星暴星系NGC 253和塞弗特星系NGC 1068。假设超新星遗迹对宇宙射线的加速效率为常数，并考虑Milky-Way参数，计算了宇宙射线质子、初级电子和次级电子/正电子的布居，预测了射电和γ射线谱，并与已发表的测量结果进行了比较。我们发现，我们的模型很容易拟合观测到的伽马射线谱的NGC 253，同时限制宇宙线源的光谱指数和加速效率。然而，我们遇到了困难的建模观测到的无线电数据和约束的银河风的速度和磁场强度，除非气体质量小于目前的首选值。此外，我们的星暴模型一直低估了观测到的伽马射线通量，高估了NGC 1068的射电通量;如果活动星系核是伽马射线的主要来源，这些问题将得到解决。我们讨论了这些结果的影响，并为这两个星系的中微子通量的预测。
2013-11-21 astro-ph.HE
Constraining Secluded Dark Matter models with the public data from the 79-string IceCube search for dark matter in the Sun
在太阳公开数据中寻找暗物质的79串冰立方搜索被用来测试隐蔽的暗物质模型。没有显着超过背景观察和约束的模型的参数推导。此外，搜索也被用来约束暗光子模型的参数空间的区域中的暗光子质量之间的0.22和$\sim$ 1 GeV和动力学混合参数$\varepsilon \sim 10^{-9}$，这仍然是不受约束的。这是中微子望远镜对暗光子的第一个限制。预计中微子望远镜将成为通过在太阳、地球和银河系中心进行不同搜索来测试暗光子的有效工具，这可以补充直接探测、加速器、天体物理学和其他信使（如伽马射线或反粒子）间接探测的限制。
2017-04-03 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the efficiency of cosmic ray acceleration by cluster shocks
利用ENZO网格模拟研究了无碰撞结构形成激波对宇宙射线的加速。来自FERMI卫星的数据使得能够使用星系团作为粒子加速模型的试验台。基于先进的宇宙学模拟，包括气体和宇宙射线物理的不同处方，我们使用预测的γ射线发射来约束冲击加速效率。我们推断，对于宇宙冲击，特别是对于2<M<5的合并冲击，效率必须平均<0.1%，这些合并冲击主要是造成团内介质热化的原因。这些结果出现，无论是从非辐射和辐射运行，包括从活动星系核的反馈，以及从一个类似于MACSJ1752.0+0440集群的缩放reimulations。我们报告的加速效率的限制低于文献中迄今为止所假设的。结合星系团射电辐射的信息，看来对ICM中激波加速的现有认识的修正是不可避免的。
2016-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the Origin of Local Positrons with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
HAWC伽马射线天文台报告发现TeV伽马射线辐射在Geminga和B0656+14恒星周围延伸几度。假设这些伽马射线是由反康普顿散射产生的低能量光子在电子晕周围的恒星，我们确定了电子和正电子在本地星际介质的扩散。我们将介绍这两个VHE伽马射线源的形态和光谱研究以及在地球上得到的正电子谱。
2017-08-28 astro-ph.HE
Constraining superheavy decaying dark matter with directional ultra-high energy gamma-ray limits
矮球状星系是一种具有小的或可忽略的天体物理背景的致密天体，被广泛认为是寻找暗物质衰变和湮灭信号的有希望的目标。我们提出的超重衰变暗物质分支到$q\bar{q}$通道的质量范围$10^{19} - 10^{25}$ eV的基础上的超高能（UHE）伽马射线的方向限制的皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列实验的寿命的约束。UHE光子向地球传播过程中的衰减效应被考虑在内，最强的约束来自大熊座II，后发座和Segue I星系。
2021-05-14 astro-ph.HE
Constraining the cosmic ray spectrum in the vicinity of the supernova remnant W28: from sub-GeV to multi-TeV energies
超新星遗迹与分子云的相互作用是研究粒子在冲击波下的加速及其在周围星际介质中的输运和相互作用的理想实验室。在本文中，我们专注于超新星遗迹W28，多年来已被观察到的所有能量域，从无线电波非常高的能量伽马射线。从位于其附近的分子云中检测到的明亮的伽马射线发射揭示了该地区存在加速的GeV和TeV粒子。通过毫米波观测也测量到了电离率的增强，但单凭这种观测无法告诉我们这种增强是由于低能（MeV）宇宙射线（质子或电子）还是由受冲击气体发射的X射线光子。本研究的目的是确定增强电离率的起源，并从多波长观测中推断出宇宙射线在超新星遗迹激波处加速的光谱，其范围从MeV到多TeV粒子能量。我们开发了一个模型来描述X射线光子进入分子云的传输，我们拟合了无线电，毫米波和伽马射线数据来推导辐射粒子的光谱。X射线光子对增强电离率的贡献可以忽略不计，因此电离一定是由于宇宙射线。即使我们不能排除来自宇宙射线电子的电离率的贡献，我们表明，宇宙射线质子解释伽马射线通量和增强的电离率的情况下，提供了最自然的适合多波长数据。这强烈地表明，CR质子的强度增强的区域中的粒子能量在一个非常宽的范围内，覆盖几乎6个数量级：从$\lesssim 100$ MeV到几十TeV。
2019-10-22 astro-ph.HE
The Amaterasu particle: constraining the superheavy dark matter origin of UHECRs
针对望远镜阵列探测到的244 EeV天照粒子（指向宇宙空洞），研究探讨其源自银河系超重暗物质衰变的可能性，通过多信使分析约束其寿命和质量，并指出未来探测器可显著提升限制精度。
2025-04-17 astro-ph.HE hep-ph
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
Constraining positron emission from pulsar populations with AMS-02 data
正电子的宇宙线通量是由星载粒子谱仪AMS-02高精度测量的。在Geminga和Monogem PWNe周围观测到TeV能量的$γ$射线后，脉冲星风星云（PWNe）对过量正电子（$e^+$）宇宙射线通量有显著贡献的假设得到了巩固。在这项工作中，我们进行了大量的模拟银河系的恒星人口，采用不同的分布，他们在银河系中的位置，固有的物理性质，对发射模型，以克服ATNF目录的不完整性。我们将$e^+$ AMS-02数据与初级宇宙射线与星际介质碰撞产生的次级分量相拟合。我们发现，几个模拟星系有一个脉冲星人口能够解释所观察到的$e^+$流量，通常由几个明亮的来源。我们确定了主导$e^+$通量的恒星的物理参数，并评估了不同假设对径向分布、自旋下降特性、银河系传播情景和$e^+$发射时间的影响。
2021-12-06 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the dark matter interpretation of the positron excess with $γ$-ray data
该研究结合AMS-02正电子超出数据与银心、矮星系的γ射线观测上限，约束暗物质湮灭参数，发现仅质量约500GeV、湮灭为μ+μ-的暗物质可同时符合两类观测，其他湮灭道贡献有限。
2023-05-03 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the origin of the highest-energy cosmic-ray events detected by the Pierre Auger Observatory: a three-dimensional approach
本文利用最新银河系磁场模型并考虑能量、方向及混合成分不确定性，追踪 Pierre Auger 最高能宇宙线事件轨迹，结合传播距离约束实现可能源区的三维定位与相关性检验。
2025-07-25 astro-ph.HE hep-ph
Constraining axionlike particles with invisible neutrino decay using the IceCube observations of NGC 1068
本研究提出利用中微子衰变产生的类轴子粒子在银河系磁场中转伽马射线的新机制，结合IceCube与Fermi-LAT对NGC 1068的观测，给出了类轴子粒子参数的95%置信水平上限，结果与伽马射线观测约束相当，并估算了其对GeV弥散伽马流量的贡献。
2024-03-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining Cosmic-ray Transport with Observations of the Circumgalactic Medium
最近的理论研究预测，低红移的$\sim L_*$星系周围的环星系介质（CGM）可能有大量的非热压力支持的形式宇宙射线。然而，这些预测是敏感的宇宙射线传输的具体模型，这是理论和观测不足的约束。在这项工作中，我们提出了一个新的观测约束计算的径向平均，有效的宇宙射线传输率，$κ_{\rm min}^{\rm eff}$的下限。在广泛的假设下（只要宇宙射线在银盘中不损失其能量的显著部分，无论宇宙射线压力在CGM中是否重要），我们证明了$κ_{\rm min}^{\rm eff}$和三个可观测的星系属性之间的明确关系：总氢柱密度，平均恒星形成率和气体圆周速度。我们使用一套FIRE-2星系模拟与各种宇宙射线传输物理证明，我们的分析模型的$κ_{\rm min}^{\rm eff}$是一个强大的下限的真实宇宙射线传输率。然后，我们应用我们的新模型来计算星系中的COS-Halos样本的$κ_{\rm min}^{\rm eff}$，并确认这已经揭示了有力的证据，有效的传输率迅速上升远离星际介质的值$κ_{\rm min}^{\rm eff}\gtrsim 10^{30-31}\,{\rm cm}^2\,{\rm s}^{-1}$（对应于各向异性流速度的$v^{\rm stream}_{\rm eff} \gtrsim 1000\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$）在弥漫CGM，在碰撞…
2023-03-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining baryon loading efficiency of AGNs with diffuse neutrino flux from galaxy clusters
本文研究星系团中宇宙线扩散并计算其弥漫中微子流强，利用IceCube对未分辨TeV-PeV中微子流强的上限，将星系团平均重子加载因子限制在约2×10⁻³–0.1，比后发座γ射线观测约束更严格。
2023-09-17 astro-ph.HE
Identifying Breaks and Curvature in the Fermi Spectra of Bright FSRQs and Constraining the Emission Region
平谱射电类星体（FSRQs）的伽马射线能谱偏离简单的幂律，以前已经观察到，但这仍然是未知的原因。如果伽马射线发射区靠近中心黑洞，那么来自宽线区域的光子对伽马射线的吸收预计会在伽马射线光谱中产生两个固定能量的光谱断裂。我们检查了9个明亮的FSRQs的断裂和曲率的证据。虽然我们确认偏离一个简单的幂律，断裂能通常不是预测的双吸收体模型。在某些对象中，对数抛物线拟合优于破幂律。通过将数据分成两个相等的时间段，我们发现许多物体的光谱形状随时间而变化。
2012-10-02 astro-ph.HE
Constraining MeV-scale axion-like particles with Fermi-LAT observations of SN 2023ixf
本文利用Fermi-LAT对近邻星系M101中II型超新星SN 2023ixf的观测，通过分析重ALPs的光子衰变信号来约束MeV尺度类轴子粒子与光子的耦合，在乐观假设下可将现有约束改善约2倍，展示了核坍缩超新星作为基础物理探针的价值。
2024-01-17 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the hadronic properties of star-forming galaxies above $1\, \rm GeV$ with 15-years Fermi-LAT data
本文利用15.3年Fermi-LAT数据分析了70个恒星形成与星暴星系的γ射线发射，新发现2个星暴星系的γ射线迹象，并探讨了高能质子量热分数与恒星形成率的关系及对EGB的贡献。
2024-08-29 astro-ph.HE
Constraining annihilating dark matter mass by the radio continuum spectral data of a high-redshift galaxy cluster
在过去的十年中，湮灭暗物质模型的性质被各种数据所检验，包括γ射线、无线电波、X射线、正电子、电子、反质子和中微子的数据。特别是，大多数研究集中在我们的银河系，附近的星系（如M31星系）或附近的星系团（如天炉座星系团）的数据。在这篇文章中，我们检查档案无线电连续光谱数据的一个相对高红移的星系团（A697集群），以限制的性质湮灭暗物质。我们发现亲轻子湮没通道（$e^+e^-$、$μ^+μ^-$和$τ^+τ^-$）可以与A697星系团的射电连续谱非常好地拟合。
2020-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
$γ$ rays from in-flight positron annihilation as a probe of new physics
本研究利用正电子飞行中湮灭产生的$γ$射线，结合空间望远镜观测数据，对亲电子弱相互作用粒子等新物理候选体设定了更严格的约束，证明该方法是新物理研究的有效探针。
2024-05-14 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the Extragalactic Magnetic Field: Auger Data Meet UHECR Propagation Modeling
Khalifa University of Science and Technology（哈利法科学技术大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器中心）
通过 Auger 数据与 UHECR 传播建模结合，研究 extragalactic 磁场约束，发现 SGBs 和喷射 AGNs 的偏转来源差异及磁场强度上限。
2025-12-12 astro-ph.HE hep-ph
A combined dark matter study of AMS-02 antiprotons and Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线的观测是我们银河系中暗物质湮灭的一个敏感的探测器。在这篇文章中，我们提出了AMS-02反质子数据的分析，减少宇宙射线传播的不确定性，同时拟合暗物质和传播参数。结果显示出一个可能的暗示，暗物质指向一个接近热值的湮灭截面。我们调查的兼容性，这个信号与暗物质的银河系中心多余的费米-LAT伽马射线数据的解释，并讨论了暗物质模型的影响。
2017-11-17 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Sommerfeld-enhanced dark matter annihilation from the gamma rays of subhalos and dwarf galaxies
银河系暗物质晕的子结构，如暗物质晕和矮星系具有非常低的速度色散，这使得它们在约束的情况下，夏眠增强的暗物质湮灭有用。利用Eddington公式和NFW密度剖面计算了暗物质晕子结构中暗物质粒子的速度分布。我们将索末菲增强s波暗物质湮灭对γ射线通量的影响参数化为索末菲增强J因子，并计算了15个已知矮球状星系的J因子。利用非关联点源的Fermi-LAT 3FGL数据和暗物质晕下分布的N体模拟结果，导出了Sommerfeld增强下暗物质湮灭截面的上限.类似的上限来自于矮球状星系的费米-LAT伽马射线数据。我们发现，在一个广泛的区域的参数空间，约束可以是几个数量级更严格的情况下，没有索末菲增强。对于暗物质湮灭主要为$e^+e^-$、$μ^+μ^-$、$τ^{+}τ^{-}$和$b\bar b$的情况，对于质量低于约1 TeV的暗物质，这些约束可以排除热残余暗物质。
2018-03-30 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the neutron star equation of state using Pulse Profile Modeling
一种非常有前途的测量稠密物质状态方程的技术利用了由于脉冲星机制、吸积流或中子星海洋中的热核爆炸而在中子星表面形成的热点。这篇文章解释了中子星内部成分探测器（NICER）如何使用热点的脉冲剖面建模，这是2017年安装在国际空间站上的X射线望远镜-以及为什么这项技术是下一个任务的驱动因素，更大面积的一代望远镜，包括增强型X射线定时和偏振测量（eXTP）任务和光谱时间，宽带能量X射线解析天文台（STROBE-X）。
2019-04-15 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
On the astrophysical origin of cosmic rays: Constraining the Ultra-High-Energy Cosmic Ray Horizon through Nearby Galaxy Distributions
Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), CONICET, Observatorio Astronómico de Córdoba（理论与实验天体物理研究所（IATE），阿根廷国家科学研究委员会，科尔多瓦天文台）；Gabinete de Astronomía Extragaláctica, Departamento de Geofísica, Astronomía y Física, CONICET, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de San Juan（河外天文研究室，地球物理学、天文学与物理系，阿根廷国家科学研究委员会，理学院，圣胡安国立大学）；Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC（科尔多瓦天文台，科尔多瓦大学）
研究超高能宇宙射线起源问题，通过构建星系样本，利用偶极比较和角交叉相关分析，考虑银河磁场偏转，发现 8 EeV 及以上 UHECR 各向异性主要由约 50 - 60 Mpc 内的源驱动，明确了其有效传播视界。
2026-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: Constraining the Cosmic Ray Contribution
尽管有诱人的证据表明超新星遗迹（SNRs）是银河系宇宙射线（CR）的来源，包括最近探测到两个SNRs的强子伽马射线发射的光谱特征，但它们的起源仍然难以捉摸。我们解决了长期存在的问题银河CR核的起源，使用我们的统计学显着的GeV SNR样本估计直接观察到的CR的SNR的贡献。CR和周围的气体之间的相互作用附近的SNR发射光子通过π衰变在GeV的能量，提供了一个原位示踪剂CR，否则直接测量气球和卫星实验在地球附近。到目前为止，费米LAT SNR目录已经检测到50多个SNR和具有各种属性的潜在关联，但所有这些都仍然是可能的加速器。我们调查的GeV和多波长（MW）的SNRs的发射，以限制其最大的贡献，观察银河系CR。我们的工作表明，需要改进以前足够的简单模型描述这些对象的GeV和MW的排放。
2013-07-24 astro-ph.HE
Constraining the magnetic field geometry of the millisecond pulsar PSR~J0030+0451 from joint radio, thermal X-ray and $γ$-ray emission
本研究结合NICER的热X射线观测与射电、$\gamma$射线脉冲数据，用偏心偶极子模型约束毫秒脉冲星PSR~J0030+0451的磁场几何，得到磁倾角约75°、视线倾角约54°，并解释了热点新月形的成因。
2023-09-07 astro-ph.HE
Probing Cosmic Rays with Fe K$α$ Line Structures Generated by Multiple Ionization Process
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要加速场。最近的X射线研究揭示了中性Fe K $α$线发射致密气体在附近的一些SNR，这可以最好地解释为K壳层电离的Fe原子在气体中的亚相对论粒子加速的SNR。在这封信中，我们提出了一种新的方法来限制在SNR中加速的粒子的组成，这是目前未知的。当高能重离子与靶原子碰撞时，其强库仑场很容易引起靶的多个内壳层电子同时射出。这导致特征X射线线能量的变化，形成独特的光谱结构。在中性Fe K $α$线中检测到这样的结构强烈支持粒子电离的情况，并进一步提供了加速粒子中重离子的直接证据。利用原子碰撞数据，我们构建了一个模型的Fe K $α$线结构的各种弹丸离子。
2020-05-21 astro-ph.HE
Constraining the low-energy cosmic ray flux in the central molecular zone from MeV nuclear deexcitation line observations
针对银河系中心分子区高电离率所需低能宇宙线通量与GeV观测外推值不符的问题，研究提出极软反常低能宇宙线成分可解释该现象，计算其产生的MeV核退激线辐射，指出未来MeV观测可确定高电离率起源。
2024-11-04 astro-ph.HE
