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
The Cosmological Evolution of Blazars and the Extragalactic Gamma-Ray Background in the Fermi Era
费米对河外伽玛射线背景辐射(EGRB)的最新测定与井上和户谷(2009;以下简称IT 09)对耀变体的理论预测进行了比较。费米EGRB光谱与IT 09非常一致,表明耀变体是EGRB的主要成分,并且来自任何其他来源(例如,暗物质湮灭)是次要的。这也表明,在IT 09中考虑的耀变体SED(光谱能量分布)序列是一个有效的描述平均耀变体SED。本文还讨论了MeV耀变体对MeV波段EGRB的可能贡献。在总共五年的观测中,我们预测费米将在整个天空中探测到大约1200个耀变体,直到相应的灵敏度极限。我们还解决了最高红移耀变体的可探测性。基于SDSS类星体数据对我们的高红移演化模型进行了修正,结果表明,在五年的巡天中,费米可能发现一些z~6的耀变体。这样的耀变体可以提供一个新的探测早期恒星和星系形成通过GeV的光谱衰减签名引起的高红移紫外背景辐射。
2009-12-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Measuring the extragalactic background light from very high energy gamma-ray observations of blazars
河外背景光包含着恒星和星系演化的重要信息。由于电子对的产生过程,它在来自宇宙学距离的源的非常高能量的$γ$射线谱上留下了印记。在这项工作中,我们提出{ \em测量} EBL直接提取集体衰减效应在一些$γ$ -射线源在不同的红移。用马尔可夫链蒙特卡罗拟合方法,同时导出了$γ$射线源的EBL强度和内禀光谱参数。在拟合中没有假设EBL的先验形状。用这种方法,我们可以第一次导出EBL模型的谱形状独立。我们的结果显示了预期的功能预测目前EBL模型,从而支持EBL起源的理解。
2012-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
The Effect of Blazar Spectral Breaks on the Blazar Contribution to the Extragalactic Gamma-ray Background
不同类别的未解决的伽马射线发射器的贡献的光谱形状可以提供洞察他们的相对贡献河外伽马射线背景(EGB)和他们的光谱在GeV能量的性质。假设耀变体的光谱可以描述为破幂律,我们计算了BL Lacertae型天体(BL Lacs)和平谱射电类星体(FSRQs)对EGB贡献的光谱形状。我们适合由此产生的总耀变体光谱形状的费米大面积望远镜测量的EGB,发现最适合的形状再现以及费米EGB的形状为各种中断的情况。我们的结论是,一个方案中,耀变体的贡献是占主导地位的光谱的理由不能被排除在外,即使光谱断裂被证明是常见的费米耀变体。我们还发现,虽然观察到的一个无特征的(不确定性)的幂律EGB频谱费米并不一定意味着一个单一的类贡献未解决的来源与无特征的个人光谱,这样的观察和集体光谱的单独贡献人口确定的比例,他们的贡献。因此,与包括blazar伽马射线光度函数的研究进行比较可能对blazar对EGB的贡献,blazar演化以及blazar伽马射线光谱和发射产生深远的影响。
2011-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Monitoring blazar variability to understand extragalactic jets
本文综述了利用耀变体多波段光变研究河外喷流物理与结构,涵盖互相关、长短时标机制、发射区大小、偏振及周期性等关键课题。
2024-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Comment on "Joint Anisotropy and Source Count Constraints on the Contribution of Blazars to the Diffuse Gamma-Ray Background"
我们发现Cuoco,Komatsu和Siegal-Gaskins(CKS)在手稿arXiv:1202.5309v1中声称的结论通常是无效的。CKS中的结果是基于一些简化的假设,关于源人口低于检测阈值和阈值流量本身,并不适用于许多物理模型的耀变体人口。与观测阈值以上的测量源计数相匹配的物理耀变体种群模型可以解释1-10 GeV之间弥散伽马射线背景强度的60%,而CKS中的假设将强度限制在<30%。CKS中考虑的模型的缺点来自于一个过于简化的blazar源模型。一些简化的假设是不合理的,包括:第一,采用假设的幂律源计数分布,dN/dS,任意低源通量,这是没有表现出在物理模型的blazar人口;和,第二,缺乏blazar光谱信息计算各向异性的未解决的伽玛射线blazar发射。我们还表明,计算的未分辨blazar的各向异性是非常敏感的光谱分布的未分辨blazar通过所采用的源分辨率阈值,必须考虑在一个精确的各向异性计算。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
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
Intrinsic VHE Gamma-ray spectra of Blazars as a probe for Extragalactic Background Light
极高能(VHE)$γ$ -能量超过10 $'$ s的射线,从遥远的耀变体发射,被来自河外背景光(EBL)的光子衰减。不幸的是,无论是EBL还是内禀耀变体光谱都不能准确地从一个量导出另一个量。在这项工作中,我们使用一个均匀的单区模型,包括同步辐射,同步辐射自康普顿(SSC)和外部康普顿(EC)的发射机制,估计的本征VHE光谱的耀变体。该模型被应用于三个VHE blazar,即PKS 2155 -304,RGB J 0710 +591和3C 279,同时多波长的数据,从不同的观测。然后将VHE的本征通量的预测值与大气切伦科夫成像望远镜的观测值进行比较,以确定VHE $γ$射线的光学深度。在比较这些光学深度值与由四个不同的EBL模型预测,我们观察到PKS 2155 -304和3C 279在较高的能量,特别是对于EBL模型Finke等人提出的有一些明显的系统偏差。(2010年)。我们认为这种偏差是一个结果的失败外推的耀变体SED VHE能量和/或由于埋在EBL模型的各种假设。
2013-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Joint anisotropy and source count constraints on the contribution of blazars to the diffuse gamma-ray background
我们放置新的约束blazars的贡献的大规模各向同性的伽马射线背景(IGRB),通过联合分析测量的源计数分布(logN-logS)的blazars和测量的强度和各向异性的IGRB。我们发现,这些测量结果指向一个一致的情况下,未解决的耀变体,使不到20%的IGRB强度在1-10 GeV,而占大多数的测量各向异性在该能带。这些结果表明,IGRB强度的其余部分是由具有低水平的固有各向异性的组件。我们确定上限的各向异性从非blazar源,采用最佳拟合参数的测量源计数分布来计算未解决的blazar各向异性。此外,我们表明,各向异性测量排除了一些最近提出的模型的未解决的blazar人口。
2012-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
The Origin of the Extragalactic Gamma-Ray Background and Implications for Dark-Matter Annihilation
河外$γ$射线背景(EGB)的起源已经争论了一段时间。{EGB包括来自已分辨和未分辨的河外源(如耀变体、恒星形成星系和射电星系)的$γ$射线辐射,以及来自真正漫射过程的辐射。}这封信的重点是blazar源类,最多的检测人口,并提出了一个更新的光度函数和光谱能量分布模型与由{ \it费米}大面积望远镜(LAT)进行的blazar观测一致。我们发现耀变体占EGB光子数的50 $^{+12}_{-11}$,%($>$ 0.1GeV),而{ \it Fermi}-LAT已经分辨了其中的$\sim$ 70,%.耀变体,特别是像BL Lac这样的低光度硬光谱附近的源,负责大多数100\,GeV以上的EGB发射。我们发现,在EGB光谱中观测到的高能截止现象是由于河外背景光对耀变体高能辐射的衰减造成的。最后,我们表明耀变体、恒星形成星系和射电星系可以自然地解释0.1- 820 GeV范围内的背景振幅和光谱形状,只留下了适度的空间给其他贡献。这使我们能够对暗物质湮灭的截面设置竞争性约束。
2015-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Extragalactic Ultralight Axion Dark Matter with Decade-Long Blazar Optical Polarimetry of 1ES 1959+650
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本文利用耀变体1ES 1959+650的十年光学偏振数据首次搜索类轴子暗物质诱导的偏振角周期振荡,未发现显著信号,并在广泛质量范围内对ALP-光子耦合常数给出严格上限,证明长期耀变体偏振测量是探测河外类轴子暗物质的有效互补手段。
2026-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Constraints on redshifts of blazars from extragalactic background light attenuation using Fermi-LAT data
本文提出仅利用费米-LAT数据,通过河外背景光衰减特征约束303个耀变体的红移上限,并评估未来CTA对其可探测性,发现至少21个源可在20小时内被观测。
2023-11-10 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
Revisiting AGN as the Source of IceCube's Diffuse Neutrino Flux
冰立方合作组织报告的天体物理学中微子流的起源仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中,我们使用三年的公开可用的IceCube数据搜索中微子发射的证据,从耀变体和非耀变体活动星系核(AGN)包含费米4LAC目录。我们没有发现这些来源产生高能中微子的证据,并得出结论,耀变体可以产生不超过15%的冰立方的观测流量。我们从非耀变体AGN的贡献,这是不太明亮,比耀变体更多,是明显较少的限制,它仍然是可能的,这类源可以产生整个冰立方观测到的扩散中微子通量的约束。我们预计,随着冰立方积累和释放更多的数据,以及活动星系核的伽马射线目录变得越来越完整,最终有可能对这些场景进行测试。我们还评论星暴和其他恒星形成星系,并得出结论,这些来源可以大大有助于冰立方观测到的信号,特别是在最低检测到的能量。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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 from unresolved discrete sources to the Extragalactic Gamma-Ray Background (EGRB)
河外伽马射线背景(EGRB)的起源仍然是一个悬而未决的问题,即使在它被发现近40年之后。排放可能来自真正的扩散过程,也可能来自未解决的点源。虽然EGRET(高能伽马射线实验望远镜)探测到的271个点源中的大多数都是未知的,但在已识别的源中,耀变体是主要的候选者。因此,未解决的耀变体可能被认为是EGRB的主要贡献者,并且已经进行了许多研究来了解它们的分布,演化和对EGRB的贡献。考虑到伽玛射线辐射主要来自耀变体的喷流,并且喷流辐射随喷流与视线角的增大而迅速减小,EGRET无法探测到许多大倾角的活动星系核(AGN)也就不足为奇了。虽然费米望远镜在前三个月的巡天中只能探测到少数几个大倾角活动星系核,但在不久的将来,它有望探测到许多这样的源。由于非耀变体活动星系核的密度比耀变体高,它们也可能对EGRB有重要贡献。本文讨论了正常星系、星暴星系、耀变体和离轴活动星系核等未分辨离散源对EGRB的贡献。
2009-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Survey of Extragalactic Nuclear Spectral Energies
我们提出的第一个结果,从新的调查河外核光谱能量(SENSE)样本的“耀变体”。样本已经选择了最小的选择效应,因此是理想的探测blazar人口的内在属性。我们报告的证据,在这个无线电选择的样本中的负宇宙学演化,并给出了未来的工作有关的SENSE样本的大纲。
2009-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray cosmology and fundamental physics with TeV blazars: results from 20 years of observations
TeV耀变体的伽马射线已经被地面实验探测了二十多年。我们已经收集了最广泛的档案光谱从这些来源,以限制宇宙学距离的影响伽马射线传播的过程。我们讨论了我们的结果扩散光子场,填充宇宙,称为河外背景光,宇宙的膨胀率,和基本物理的形式轴子粒子和洛伦兹不变性破坏。具体来说,我们提出了从0.26到105微米的伽玛射线观测构建的河外背景光的光谱,我们测量的哈勃常数的值与其他估计兼容,我们约束的能量尺度洛伦兹不变性破坏影响伽玛射线吸收的河外背景光大于百分之六十的普朗克尺度。
2015-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
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
Active Galactic Nuclei and the Origin of IceCube's Diffuse Neutrino Flux
冰立方从TXS 0506+056方向探测到的过量中微子候选事件引起了人们对耀变体作为高能中微子源的极大兴趣。在这项研究中,我们分析了IceCube数据集的公开部分,在空间上与费米3LAC和罗马BZCAT目录中包含的耀变体和其他活动星系核重合,以及在空间和时间上与费米合作组织的全天变率分析(FAVA)中确定的耀斑源重合,搜索中微子点源。我们没有发现耀变体产生大量高能中微子的证据,并得出结论,冰立方测量的扩散通量中不超过5-15%可以来自这类天体。虽然我们不能排除TXS 0506+056有时会产生大量中微子发射的可能性,但我们发现这种行为在耀变体中并不常见,因此TXS 0506+056是一个相当极端的异常值,不能代表整个耀变体。大部分弥散的高能中微子流必须由大量的不太明亮的源产生,例如非耀变体活动星系核。
2018-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Diffuse Neutrino Intensity from the Inner Jets of Active Galactic Nuclei: Impacts of External Photon Fields and the Blazar Sequence
我们研究了射电噪活动星系核(AGN)内部喷流中的高能中微子产生,考虑了外部光子场和耀变体序列的影响。我们发现,由此产生的扩散中微子强度主要由类星体托管耀变体,特别是,平谱射电类星体,PeV-EeV中微子生产由于光强子与宽线和尘埃辐射的相互作用是不可避免的,如果AGN内喷流是超高能宇宙射线(UHECR)源。它们的中微子光谱在PeV能量附近具有截止特征,因为目标光子是由于Ly $α$发射。由于尘埃环提供的红外光子,能量高于PeV的中微子光谱很难与冰立方的数据相一致,除非质子光谱指数比2.5更陡,或者质子的最大能量是$\lesssim100$ PeV。因此,简单模型难以解释IceCube数据。如果耀变体的累积中微子强度超过$\sim{10}^{-8}~{\rm GeV}~{\rm cm}^{-2}~{\rm s}^{-1}~{\rm sr}^{-1}$,那么它们的局部宇宙射线能量产生率将是局部UHECR发射率的$\sim10-100$倍,但与平均伽马射线耀变体发射率相当。有趣的是,未来的探测器,如Askaryan射电阵列,即使在更保守的情况下也可以探测到$\sim0.1-1$ EeV中微子,这使我们能够间接地测试UHECR产生于内部喷流的假设。我们发现射电噪活动星系核的散射中微子强度主要由γ射线光度为$\gtrsim10^{48}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}$的耀变体控…
2014-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Current and Future Constraints on Dark Matter from Prompt and Inverse-Compton Photon Emission in the Isotropic Diffuse Gamma-ray Background
我们进行了详细的检查,从提示和逆康普顿发射光子,包括模型相关和模型无关的边界的湮灭和衰变暗物质模型的电流约束。我们还表明,所观察到的各向同性弥散伽马射线背景(DGRB),这提供了一个最保守的约束模型的湮灭弱尺度暗物质粒子,可能会提高其灵敏度的一个因素~2至3(95% C. L.)。因为费米-LAT实验通过五年的观测解决了DGRB贡献的blazar源。对于我们的预测,我们采用的结果约束的光度依赖的密度演化加上blazar光谱能量分布序列模型,这是由DGRB和blazar源计数分布函数的约束。
2012-02-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
High--frequency predictions for number counts and spectral properties of extragalactic radio sources. New evidences of a break at mm wavelengths in spectra of bright blazar sources
我们提出的模型来预测高频计数的河外射电源使用物理接地食谱来描述复杂的光谱行为的耀变体,占主导地位的毫米波计数在明亮的通量密度。我们表明,简单的幂律谱排除高频(nu> 100 GHz)的数据。这些数据也强烈地限制了经典物理模型预测的耀变体喷流中产生的同步辐射的光谱突变模型(Blandford & Konigl 1979; Konigl 1981)。将耀变体作为单一种群处理的模型充其量只能与当前高射频调查的数据勉强一致。我们最成功的模型假设了BL Lac和平谱射电类星体(FSRQs)的不同的断裂频率分布。前者的对象有显着更高的值的nu_M,这意味着同步辐射来自更紧凑的区域,因此,预测在高射频和明亮的通量密度的BL紫胶分数的大幅增加。值得注意的是,我们最好的模型是能够给一个非常好的适合所有观测数据的数量和分布的河外射电源的频谱指数在5 GHz以上,高达220 GHz的频率。预测即将到来的亚毫米blazar计数从普朗克,在最高的HFI频率,并从赫歇尔调查。
2011-09-29 astro-ph.CO
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
The Contribution Of Inverse Compton Scattering To The Diffuse Extragalactic Gamma-Ray Background From Annihilating Dark Matter
除了伽马射线外,暗物质湮灭的产物还包括高能电子,这些高能电子与宇宙微波背景发生逆康普顿散射,产生弥漫的银河系外伽马射线和X射线背景。在暗物质粒子主要湮灭为电子或μ子的模型中,EGRET和COMPTEL的测量可以对湮灭截面提供重要的约束。费米伽马射线太空望远镜可能会对这种情况进行更严格的测试。
2010-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The correlation of extragalactic $γ$-rays with cosmic matter density distributions from weak-gravitational lensing
河外$γ$射线背景(EGB)是由已分辨和未分辨河外源的$γ$射线辐射以及扩散过程的积累而产生的。在宇宙学结构形成的背景下,研究EGB的统计特性是非常重要的。已知的天体物理学$γ$射线源,如耀变体,恒星形成星系和射电星系,预计将跟踪基本的宇宙物质密度分布。我们探讨的EGB从费米-LAT数据与斯巴鲁超Suprime-Cam(HSC)SSP调查的大尺度物质密度分布的相关性。我们重建了一个公正的表面物质密度分布$κ$在$z<1$弱引力透镜分析的第一年HSC数据。然后计算$γ- κ$互相关。我们的测量是一致的零检测,但在30-60弧分的角尺度,特别是当遥远的源星系在$z > 1$用于透镜$κ$重建弱相关。这种大尺度的相关性暗示了像耀变体这样的高红移$γ$射线源的强烈聚集。然而,$4-5$的推断偏倚因子比其他聚类分析的结果大约2倍。覆盖1,400平方度的最终HSC数据将在精确确定$z > 0.5$的耀变体方面发挥重要作用。
2018-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Flux and Photon Spectral Index Distributions of Fermi-LAT Blazars And Contribution To The Extragalactic Gamma-ray Background
我们提出了一个确定的光子光谱指数和伽玛射线通量的分布-所谓的LogN-LogS关系-为352 blazar检测大于约7西格玛检测阈值和位于+/- 20度银河纬度以上的费米伽玛射线空间望远镜的大面积望远镜在其第一年的目录。因为通量检测阈值取决于光子指数,所以观察到的原始分布不提供真实的LogN-LogS计数或光子指数的真实分布。我们使用Efron和Petrosian开发的非参数方法从观察到的数据中重建内在分布,这些数据解释了观测偏差引入的数据截断,并包括两个变量之间可能的相关性的影响。我们使用blazar的模拟数据集证明了我们的程序的鲁棒性,然后将其应用于真实数据,发现对于整个种群,内禀通量分布可以由高指数和低指数分别为-2.37 +/- 0.13和-1.70 +/- 0.26的破幂律表示,并且本征光子指数分布可以由平均值为2.41 +/-0.13和0.25 +/-0.03的高斯分布表示。我们还分别找到了BL Lac和FSRQs型耀变体的内禀分布。然后计算了费米耀变体对弥漫的河外γ射线背景辐射的贡献。在假设耀变体的通量分布持续到任意低通量的情况下,我们计算出所有耀变体对河外γ射线总输出的最佳拟合贡献为60%,具有很大的不确定性。
2012-05-17 astro-ph.CO
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
The MAGIC extragalactic sky
MAGIC望远镜拥有17米直径的镜子,是目前最大的单碟成像空气切伦科夫望远镜。它位于拉帕尔马的加那利岛,海拔2200米,自2004年以来一直在运营。可获得的能量范围是在非常高的能量(VHE,E>100 GeV)的伽马射线域,大约40%的占空比用于观测河外源。由于能量阈值最低(25 GeV),它可以观测最深的宇宙,因此非常适合河外观测。MAGIC的河外观测策略是多种多样的:长时间监测已知的TeV耀变体,耀变体在耀斑状态下的详细研究,最有前途的目标上的多波长运动,以及寻找新的VHE伽马射线发射体。在这次演讲中,将回顾河外天体观测的亮点。
2009-04-16 astro-ph.CO 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
Prospects for Very High Energy Blazar Survey by the Next Generation Cherenkov Telescopes
利用最新的耀变体光度函数及其演化模型,研究了新一代甚高能γ射线望远镜(如先进γ射线成像系统(AGIS)和切伦科夫望远镜阵列(CTA))对耀变体的观测前景。该模型与观测到的耀变体的流量和红移分布以及河外γ射线背景具有很好的一致性。我们扩展和改进的模板的光谱能量分布(SED)的基础上blazar SED序列范例,使其可靠的VHE波段(100 GeV以上),通过与现有的VHE blazar数据进行比较。假设计划的CTA灵敏度,使用约100小时的总调查时间的盲测可以检测到约3个VHE blazar,对于更宽/更浅的调查,预期数量更大。我们还讨论了费米耀变体的后续研究。介绍了VHE耀变体在费米通量和红移平面上的可探测性,这将对未来的巡天计划有帮助。讨论了利用耀变体最亮光谱的吸收特征和红移分布的截止点来抑制河外背景光的前景和策略。我们将能够得到有用的约束EBL的VHE耀变体在不同的红移范围为0.3-1 TeV对应的z=0.10-0.36。
2010-05-06 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
New Method for Investigating the Presence of Extragalactic Magnetic Fields
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
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
The extragalactic background light, the Hubble constant, and anomalies: conclusions from 20 years of TeV gamma-ray observations
地面观测站从耀变体中收集0.2 - 20 TeV的伽马射线已经有大约20年了。这些伽马射线由于与河外背景光(EBL)的相互作用而沿着视线被吸收。在本文中,我们表明,伽马射线光学深度可以减少到卷积产品的EBL内核与EBL强度,假设一个特定的形式为EBL的演变。我们从迄今为止收集的耀变体的TeV光谱中提取吸收信号,并揭示了从中紫外到远红外的宽带EBL光谱。这一光谱与星系的累积辐射非常一致,限制了未解决的源种群。我们提出了一个数据驱动的估计的哈勃常数的基础上比较本地和伽马射线测量的EBL。在对四个TeV耀变体的红移设定严格的上限后,我们研究了样本中的106个伽马射线光谱,没有发现异常的显著证据。本征TeV谱并不比GeV谱硬,在最高的光学深度处没有可见的谱上弯。最后,我们研究了由于洛伦兹不变性破坏对创建阈值的修改。轻微的过量使我们无法排除普朗克能量的影响,我们第一次将修正的能量尺度限制在大于普朗克能量的60%。
2015-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
The Gamma-Ray View of the Extragalactic Background Light
从红外线(IR)到紫外线(UV)的河外背景光(EBL)主要来自恒星的发射,直接或通过尘埃的吸收和再辐射。因此,它可以提供有关宇宙恒星形成历史的信息。然而,由于来自银河系和太阳系的前景辐射场,很难直接测量。来自宇宙学距离的河外源(耀变体和伽马射线暴)的伽玛射线与EBL光子相互作用,产生电子-正电子对,吸收伽玛射线。给定源的本征伽马射线谱及其红移,EBL原则上可以测量。然而,耀变体和伽玛暴的内禀伽玛射线能谱在不同的源之间以及同一源在短时间尺度上的变化很大。从理论上可以假设一个最大的内禀谱,给出了用地基大气切伦科夫望远镜观测的极高能γ射线在低红移耀变体的EBL吸收的上限。对耀变体和伽玛暴的Fermi-LAT观测可以探测更高红移处的EBL吸收。这些源的LAT谱的较低能量部分未被EBL衰减,因此将其外推到较高能量可以给出源的最大本征谱。将其与观察到的较高能量LAT光谱进行比较,然后将给出EBL吸收的上限。对于已经被费米-LAT和切伦科夫望远镜在更高能量下探测到的耀变体,LAT-VHE组合观测可以对低红移EBL提出更严格的限制。上述过程也可以反过来:对于红移未知的源,给定的EBL模型和伽马射线谱可以导致源红移的上限。
2010-05-14 astro-ph.CO
Cosmic infrared background excess from axion-like particles and implications for multi-messenger observations of blazars
CIBER实验中在0.8-1.7 $μ\rm{m}$处的漫射背景光谱的首次测量显示,与理论预期的光谱相比,宇宙红外背景辐射(CIB)明显过量。我们重新审视的假设,类轴子粒子(ALP)的衰变可以解释这种过剩,扩展以前的分析的情况下,一个温暖的遗物人口。我们表明,这样的情况是不排除各向异性测量,也不是恒星冷却参数。此外,我们发现,增加的河外背景光(EBL)并不矛盾的观测耀变体光谱。此外,EBL的增加衰减的扩散TeV的伽马射线通量和探测到的中微子和伽马射线通量之间的紧张局势。
2019-01-03 astro-ph.CO hep-ph
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
Analysis of the Spectral Energy Distributions of Fermi bright blazars
耀变体是所有河外源的一小部分,但与其他物体不同,它们是整个电磁波谱的强发射体。在这项研究中,我们进行了详细的调查的γ射线选择耀变体的费米-LAT明亮AGN样品(LBAS)的宽带光谱特性。通过将精确估计的费米伽马射线光谱与在LBAS数据采集期的三个月内收集的Swift,射电,NIR光学和硬X/伽马射线数据相结合,我们能够为48个LBAS耀变体组装高质量和准同步的光谱能量分布(SED)。
2009-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lower limit on the strength and filling factor of extragalactic magnetic fields
耀变体发出的高能光子与河外背景光子相互作用可以引发电磁对级联。这种级联的带电分量被河外磁场(EGMF)偏转和延迟,从而减少了观测到的点状通量,并可能导致在GeV能量范围内的多角度图像。我们使用蒙特卡罗模拟计算了1 ES 0229+200在不同EGMF分布下的通量。费米-LAT没有观测到1 ES 0229+200,这表明EGMF至少占据了60%的空间,其场强超过{ \cal O}(10^{-16}-10 ^{-15})G,TeV活动的寿命为{ \cal O}(10 ^2 - 10 ^4)年。因此,(非)观测的GeV扩展TeV耀变体周围的探头EGMF的空隙,并把强有力的限制EGMF的起源:EGMF产生的空间填充方式(如primordially)或EGMF产生的本地(如星系)必须有效地运输,以填补一个显着的体积分数,如银河系外流。
2010-10-28 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
Target of opportunity observations of flaring blazars with VERITAS
VERITAS是一个由四个成像大气切伦科夫望远镜组成的阵列,观测极高能范围(VHE,E>100 GeV)的伽马射线源。大部分已知的伽马射线源都来自河外,属于耀变体:活动星系核,相对论喷流指向视线方向。耀变体的伽马射线辐射通常是可变的。VERITAS观测计划的一部分专门用于对耀斑的后续触发,由其他波长的观测开始。我们将提出这些目标的机会观测的基础上,光学和GeV(费米-LAT)的警报与VERITAS在过去的2个赛季,并讨论了结果在多波长的上下文中。
2011-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from Two Blazars Behind the Galactic Plane: B2013+370 & B2023+336
B2013+370和B2023+336是两颗位于低银河纬度的耀变体,之前被认为是EGRET未确认源3EG J2016+3657和3EG J2027+3429的对应物。费米伽马射线太空望远镜已经探测到与EGRET源相关的伽马射线发射,1FGL J2015.7+3708和1FGL J2027.6+3335这两个源在1年星表中被归类为未识别源。对31个月内收集的费米-LAT数据的分析表明,1FGL源与耀变体在空间上是兼容的,并且是显著可变的,支持伽马射线发射的河外起源的假设。伽马射线光变曲线与欧文斯谷射电天文台(OVRO)40米望远镜的15 GHz射电光变曲线进行了比较。同时变化被认为是在两个波段的两个耀变体候选人。这项研究是通过使用2010年8月由费米探测到的耀斑触发的Swift观测对1FGL J2015.7+3708进行X射线分析完成的。由此产生的光谱能量分布显示出典型的耀变体的两个组件的结构。我们还在1FGL J2027.6+3335的视场中确定了第二个源,其特征与已知的LAT天体相似。这项研究提供了坚实的证据,有利于耀变体对应的这两个身份不明的EGRET和费米源,支持的假设,一些身份不明的伽马射线源在低银河系纬度确实是河外起源。
2011-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on Extragalactic Background Light from Cherenkov telescopes: status and perspectives for the next 5 years
如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值,那么非常高能量(VHE,E > 30 GeV)的伽马射线通过与来自河外背景光(EBL)的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收,这是能量依赖性和强烈增加的红移,扭曲的VHE能谱从遥远的物体。因此,活动星系核的观测能谱带有EBL的印记。H.E.S.S.对遥远耀变体(z = 0.11 - 0.54)硬光谱的最新探测MAGIC对光学到近红外波段的EBL密度有很强的限制。然而,目前尚无法区分耀变体光谱的内在软化和与低能EBL光子相互作用引起的软化。在本文中,我们给出了一个概述的EBL约束,其局限性和前景的费米伽马射线空间望远镜和成像大气切伦科夫望远镜的共同努力。
2009-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Optical-IR extragalactic background from gamma-ray absorption studies
来自河外源的甚高能量(VHE)伽马射线,通过伽马-伽马碰撞与弥漫的星系间辐射场相互作用,提供了一种完全独立于直接测量的另一种方式来限制弥漫的背景光。然而,极限取决于我们对伽马射线源的物理知识。在澄清背景光和VHE光谱之间的相互作用,我总结了可获得的限制的程度和有效性,以及未来的改进可以预期。
2012-04-28 astro-ph.CO 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
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