Constraints on decaying dark matter from the extragalactic gamma-ray background
如果暗物质是不稳定的,质量在GeV-TeV范围内,它的衰变产生高能光子,对河外伽马射线背景(EGRB)有贡献。我们通过分析费米卫星测量的50个月EGRB数据来约束暗物质衰变,对于不同的衰变通道,这些通道由几个具有R宇称破坏的超对称场景激发。我们采用了最新的天体物理模型的各种源类,如活动星系核和恒星形成的星系,并适当考虑相关的不确定性。对于大范围的暗物质质量,寿命的下限是非常严格的,不包括质量在几百GeV和~ 1 TeV之间的寿命短于10^28 s,例如,对于b \bar{b}衰减通道。此外,大多数解释异常正电子过剩的暗物质模型也被排除在外。这些限制是强大的,很少依赖于天体物理的不确定性,不像其他探测器,如银河系正电子或反质子。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Identification of the Early Fermi LAT Gamma-Ray Bright Objects with Extragalactic VLBI sources
最近报告了一份205个伽马射线强天体的清单,这是费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜进行了3个月整合的结果。我们试图识别这些对象,交叉相关的伽马射线位置与VLBI位置的一个大的全天空样本的河外射电源选择的基础上,他们的秒差距尺度的流量密度。费米小组报告的原始协会得到证实,并提出了六个新的身份。蒙特卡洛分析表明,在我们的分析中,偶然关联的比例小于5%,并证实了绝大多数的伽马射线明亮的河外源是具有强大的秒差距尺度喷流的射电大声耀变体。秒差距尺度的无线电和伽马射线通量之间的相关性支持我们的分析一个完整的VLBI通量密度有限的样本河外喷流。使用VLBI目录找到伽玛射线探测和紧凑的河外射电源之间的关联,特别是在银河系平面附近的有效性,被证明。最后建议在今后的Fermi LAT天体识别中应采用VLBI星表。
2009-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of P-wave Annihilation on the Angular Power Spectrum of Extragalactic Gamma-rays from Dark Matter Annihilation
本文提出了一种估算河外伽玛射线角功率谱的形式,该角功率谱是由暗物质湮灭产生的,且具有一般速度依赖的截面。相关的密度和速度分布的暗物质被建模为一个合奏的光滑,普遍的,刚性,不相交的,球形晕的分布和普遍的属性由模拟数据的约束。我们将这种形式应用于具有p波湮灭的暗物质理论,其中相对速度加权湮灭截面为σv=a+ bv ^2。我们确定,如果b/a >> 10^6,这会显著增加伽马射线的功率。p波湮灭对角功率谱的影响与我们探索的粒子物理模型样本非常相似,这表明给定b/a的重要影响在很大程度上取决于宇宙暗物质分布。如果强p波理论中的暗物质遗迹是热产生的,湮灭伽马射线的强度会受到p波的强烈抑制,使它们难以观测。如果观测到与强p波一致的角功率谱,它可能表明早期宇宙中暗物质的非热产生。
2011-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Composition of the Fermi-LAT isotropic gamma-ray background intensity: Emission from extragalactic point sources and dark matter annihilations
对费米伽马射线空间望远镜(Fermi)上的大面积望远镜(LAT)观测到的各向同性弥散伽马射线背景(IGRB)进行了新的估计,获得了50个月的数据,能量范围为100 MeV-820 GeV,并对银河系前景进行了不同的建模。我们试图在这里的费米-LAT IGRB数据的γ射线未解决的排放从不同的河外人群的解释。我们发现非常好的适合实验IGRB,从活动星系核和恒星形成星系的发射理论预测。此外,我们探测了一种可能的发射来自我们银河系晕中弱相互作用的暗物质(DM)粒子的湮灭。我们设置严格的限制,其湮没截面到伽马射线,这是关于热遗迹的价值范围广泛的DM群众。我们还确定了DM质量和湮灭截面参数空间中的区域,这可以显着提高IGRB数据的拟合。我们的分析是在不同的IGRB数据集内进行的,这些数据集是从不同的银河系发射模型中获得的,这对IGRB的解释增加了很大的模糊性。
2017-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Extragalactic Background Light Absorption Feature in the Blazar Component of the Extragalactic Gamma-ray Background
来自宇宙辐射源的高能光子由于与河外背景光(EBL)的对产生相互作用而衰减。任何高能宇宙粒子群的集体发射都将在最高能量处表现出吸收特征。我们计算这种吸收功能的耀变体的集体发射的耀变体的伽马射线光度函数(GLF)和EBL的各种模型。我们发现,模型的耀变体GLF预测较高的相对贡献的高红移耀变体的耀变体集体光谱的结果在发射,是更容易受到衰减的EBL,因此导致更突出的吸收功能,允许更好地区分EBL模型。因此,我们表明,这样的吸收功能的意见将包含有关的耀变体GLF和EBL的信息,我们讨论的EBL模型和耀变体GLF的测试,将成为可能与即将到来的费米观测。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Influence of extragalactic magnetic fields on extragalactic cascade gamma-ray emission
讨论了河外磁场对超高能宇宙射线在河外空间传播的电磁级联中产生的γ射线辐射强度的影响。宇宙射线和级联粒子都主要从星系、星系团和相对体积较小的大尺度结构中传播。因此,它们的磁场对级联中产生的发射影响很小。然而,当我们知道河外伽马射线背景的成分,包括级联伽马射线发射时,对这种影响的估计可能有助于寻找暗物质粒子。为了研究磁场对级联辐射的影响,我们分析了宇宙粒子在~10^(-6)和10^(-12)G的磁场中的传播(前者是典型的星系和星系团内部,后者常见于空洞和星系和星系团外部)。在~10^7-10^9 eV的范围内,级联γ射线发射的计算光谱是相似的。因此,在这个范围内分析级联辐射,不需要指定河外磁场的模型。
2022-11-10 astro-ph.HE
Very-High-Energy Gamma-Ray Signal from Nuclear Photodisintegration as a Probe of Extragalactic Sources of Ultrahigh-Energy Nuclei
识别超高能宇宙线(UHECR)源并探测其未知性质至关重要。皮埃尔俄歇天文台最近的结果支持UHECR的重核组成。根据重核在这些源中生存的要求,以伽马射线暴为例,我们预测了一个诊断伽玛射线信号,独特的核-去激发伽玛射线的光致蜕变后的排放。这些伽马射线,从MeV提升到TeV-PeV的能量,可以被VERITAS,HESS和MAGIC等伽马射线望远镜探测到,特别是下一代CTA和AGIS。它们是识别和研究单个UHE核加速器的有希望的信使。
2010-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The gamma-ray properties of radio-selected extragalactic jets
在射电噪声较大的活动星系核中,大多数河外喷流都是明亮的、可变的伽马射线源,费米/LAT对它们进行了连续监测。我们介绍了射电活动星系核的MOJAVE和TANAMI活动星系核样品的伽马射线特性。这两个程序提供了使用甚长基线干涉测量(VLBI)技术的秒差距尺度的无线电喷流的属性。这些信息对于理解这些源的宽带发射机制是重要的。在这项工作中,我们比较了两个样本的无线电和伽马射线的性质,并提出了上限的无线电最亮的喷流源尚未检测到费米/LAT的伽马射线通量。
2010-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-rays from Blazars and the Extragalactic Background Light
最近对耀变体的高能(HE,0.1-100 GeV)和甚高能(VHE,>0.1 TeV)观测提供了对弥漫的河外背景光(EBL)的强度和光谱的重要限制,揭示了其主要来源。然而,仍有一些问题尚未解决,特别是在中红外和远红外波段以及多TeV能量的blazar辐射。本文综述了伽玛射线电子束层研究的观测和理论进展,以及未来最有前途的改进,主要是从多TeV范围内的光谱。
2013-09-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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
Semi-Analytic Model for Intergalactic Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
由河外源(如耀变体)发射的初级伽马射线将在星系际空间产生电磁级联。这些级联通过电子-正电子对的产生和宇宙背景辐射的逆康普顿散射进行,主要是宇宙微波背景(CMB)和河外背景光(EBL)场。河外磁场(EGMF)的存在可能会使电子-正电子对的轨道发生偏转,并散射级联光子,可能会在源周围产生晕圈,同时抑制探测器收集的级联通量。我们开发了一个半解析模型的级联过程,并将其应用于结合GeV-TeV的数据,从费米大面积望远镜(LAT)和地面切伦科夫望远镜的高频峰值Bl Lacertae对象(HBLs),比较观测结果与模型预测使用一个强大的统计框架。下限与不同的置信水平的EGMF来自这个过程中的场强进行了讨论,在各种假设下的源寿命。
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Quasar-driven outflows account for the missing extragalactic gamma-ray background
银河系外的$γ$射线背景在整个宇宙中的起源在发现40年后仍然是一个谜。在~ 0.1-10 GeV的能量范围内,外推的耀变体数只能解释背景辐射的一半。在这里,我们表明,类星体驱动的外流产生相对论质子,产生河外$γ$ -射线背景的丢失的组件,自然匹配其光谱指纹,与通用突破以上~ 1 GeV。相关的$γ$射线源太微弱,无法单独探测到,这解释了为什么到目前为止还没有发现它们。然而,未来的无线电观测可能会直接成像它们的冲击波阵面。我们最适合的费米-LAT观测河外$γ$ -射线背景谱提供了约束的流出参数,同意这些流出和理论预测的观测。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of Velocity-Dependent Dark Matter Annihilation on the Energy Spectrum of the Extragalactic Gamma-ray Background
计算了速度依赖的暗物质湮灭截面对河外γ射线背景强度的影响。我们的形式主义不假设暗物质粒子在相空间中的局部热分布,并且对任意速度依赖的湮灭是有效的。作为具体的例子,我们计算了p波湮灭(具有$σv=a+bv^2$的$v$加权截面)对宇宙暗物质晕中产生的河外γ射线的平均强度的影响。这种速度的变化使得能谱的形状更硬,但是这种形状的变化太小了,除非$b/a\agt 10^6$。虽然我们没有找到这样的模型在参数空间的最小超对称标准模型(MSSM),我们表明,它是可能的,以找到$b/a\agt 10^6$在扩展MSSM $\otimes U(1)_{B-L}$。然而,我们发现p波湮没的最主要影响是对γ射线背景振幅的抑制。在暗物质冻结时期的非零$b$需要较小的$a$值,以满足遗迹密度约束,抑制幅度的一个因素低至$10^{-6}$的热遗迹。非热遗迹的振幅压制较弱。作为另一种速度依赖效应,我们计算了吸引索末菲效应增强的s波湮灭为费米子的谱。与这种效应相关的共振导致强度显著增强,能量谱略微柔和。
2010-09-18 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
Extragalactic Jets from the TANAMI Sample as Seen by Fermi/LAT
TANAMI计划一直在用VLBI技术监测南方伽玛射线亮活动星系核的秒差距尺度射电喷流,同时Fermi/LAT监测它们的伽玛射线发射。在这里,我们提出的伽马射线属性的TANAMI源的基础上分析的初步1年LAT源列表。我们提出了上限的γ射线通量TANAMI源没有检测到LAT。
2009-12-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic and galactic gamma-rays and neutrinos from annihilating dark matter
我们描述宇宙伽马射线和中微子信号的暗物质湮灭,解释如何互补的这些信号提供额外的信息,如果可观察到的,可以启发粒子性质的暗物质。这是讨论的背景下,利用单独的银河系和河外的信号分量,使用球形晕模型分布的暗物质。我们的讨论与粒子物理学的标准模型的超对称扩展。我们考虑最小超对称标准模型(MSSM),其中中微子和γ射线都是由湮灭产生的。我们还考虑了一个规范的B-L,重子数减去轻子数,MSSM的扩展,其中湮灭可以是纯粹的重右手中微子。我们比较了这些信号的银河系和河外的组成部分,并得出结论,目前还不清楚哪一个可能占主导地位时,看银河平面。为了回答这个问题,我们必须了解晕子结构对湮没信号的贡献。我们发现,不同的理论与不可区分的伽玛射线信号可以区分的中微子信号。由于星系中心有丰富的天体物理源,因此很难观测到伽马射线湮灭信号;但是如果可以在宇宙射线产生的大气中微子上方观测到湮灭中微子,那么来自那里的湮灭中微子就不会那么隐蔽了。
2011-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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 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
The contribution from blazar cascade emission to the extragalactic gamma-ray background: What a role does the extragalactic magnetic field play?
利用一种简单的半分析方法,对两种耀变体γ射线光度函数(GLF)模型进行了分析,计算了耀变体的本征辐射和级联辐射对河外γ射线背景(EGRB)的贡献。对于级联排放,我们考虑两种可能的贡献:一种是由于级联辐射的通量低于费米LAT灵敏度(情况I),这与河外磁场(EGMF)无关,另一种是由于级联发射的通量大于费米LAT灵敏度,但发射角大于LAT点扩展函数(PSF)角(情况II),这取决于EGMF。结果表明:(1)尽管对EGRB的贡献取决于GLF模型和EGMF,但Blazar对EGRB的贡献仍占主导地位;(2)EGMF在估算Blazar产生的级联辐射的贡献中起着重要作用,当EGMF强度足够大时,级联辐射的贡献将显著改变EGRB的光谱(假设BEGMF > 10-12 G);(3)由于级联发射在情况II达到饱和时,EGMF的强度是?10-11 G时,blazar星产生的级联辐射的贡献很可能被认为是探测EGMF强度上限的另一种方法。
2012-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Study of cosmic ray sources using data on extragalactic diffuse gamma-ray emission
讨论了来自次要源的超高能宇宙射线(CR)及其对河外弥漫γ射线辐射的可能贡献。作为次要来源的一个例子,我们考虑了活动星系核(AGN)的可能的特定类型,其中超大质量黑洞被10^(10)-10 ^(11)Gs的超强磁场包围。在这个模型中,我们计算了地球上的CR能谱和河外空间CR产生的级联量子的强度。从数值计算结果和皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵的观测资料出发,表明这些活动星系核对地球UHECR通量的贡献可以忽略不计。然而,与费米LAT测量的河外弥漫伽马射线发射相比,活动星系核的CR产生了显着的伽马射线通量。我们的结论是,来自次要来源的UHECR可以显着地促进河外伽马射线发射。
2017-11-12 astro-ph.HE
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
A new model for the Fermi-LAT Extragalactic Gamma-Ray Background
假设γ射线光度函数与射电星系的光度函数成正比,blazar的光谱能量分布由blazar序列给出,计算了blazar(平谱射电类星体和BL-Lac)对Fermi-LAT河外γ射线背景的贡献。我们发现耀变体占费米-LAT EGB总量的45%。然而,在低能量(<10 GeV)和高能量(>50 GeV)时,耀变体的贡献不足以解释观测到的背景光。在E<10 GeV时,河外伽马射线背景可以通过考虑恒星形成星系的额外贡献来完全解释,而在非常高的能量下,由于河外背景光的吸收占主导地位,观察到的背景需要额外的未知成分。
2011-10-31 astro-ph.HE
TeV Dark Matter Searches in the Extragalactic Gamma-Ray Sky
来自天体物理靶的高能γ射线是研究重粒子暗物质湮灭或衰变的独特探针。几十年后,不同的零检测导致DM粒子质量的TeV规模的强约束。虽然伽马射线的特征预计是普遍的,从不同的目标,天体物理起源的不确定性强烈影响和削弱的限制。同时,伪信号可能源自非DM相关过程。在河外天空中寻找DM的许多伽马射线目标在控制这些不确定性并最终实现明确的DM检测方面发挥着至关重要的作用。最近,通过使用来自各种仪器的数据和在广泛的γ射线能量范围内对不同目标的TeV DM候选者进行组合分析已经取得了很大的进展。这些办法不仅使现有数据得到最佳利用,提高了灵敏度,而且还有助于消除与目标和仪器有关的不确定性。这篇评论收集了迄今为止使用星载费米大面积望远镜,地基成像大气切伦科夫望远镜和高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)在河外天空进行的所有搜索。我们讨论了不同的目标类,并提供了迄今为止所有分析的完整列表。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray luminosity function of BL Lac objects and contribution to the extragalactic gamma-ray background
利用一个显著放大的\textit{Fermi} -LAT BL Lac天体(BL Lac)样本,结合空间密度分布和源计数分布,构造了BL Lac天体的γ射线光度函数(GLF)。我们使用GLF的三种经过充分研究的形式,即,纯密度演化(PDE)、纯光度演化(PLE)和依赖光度的密度演化(LDDE)。马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)技术被用来约束模型参数。我们的结果表明LDDE模型可以给出BL Lac GLF的最佳描述。该模型还表明,具有较硬GeV谱和较低光度的BL Lac的演化与FSRQ一样强烈,并且演化随光度的增加而减弱。我们还用双幂律模型模拟了BL Lac的平均光子谱。利用这个模拟的光谱,BL Lac贡献了$E>100$ MeV的总河外伽马射线背景(EGB)的$ \sim 20\%$,$E>50$ GeV的EGB的$\sim 100\%$,未分辨的BL Lac贡献了$E>100$ MeV的各向同性扩散伽马射线背景(IGRB)的$\sim 20 \%$。给出了TeV EGB谱的预测,可供将来的探测器检验。
2019-09-17 astro-ph.HE hep-ph
TANAMI: Milliarcsecond Resolution Observations of Extragalactic Gamma-ray Sources
TANAMI(用南方毫角秒干涉测量法跟踪活动星系核)和相关的计划提供了对10度-30度以南的河外伽马射线源的全面无线电监测。费米伽马射线太空望远镜和地面观测站之间的联合准同时观测使我们能够区分竞争的理论耀变体发射模型。高分辨率VLBI观测是空间分辨高能辐射源所在的亚秒差距水平发射区的唯一途径。从无线电到伽马射线能量的差距是由雨燕卫星和地面光学观测站几乎同时提供的数据跨越的。我们提出了早期的结果从TANAMI计划的背景下,这全色套件的观测。
2009-12-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Contribution of Blazars to the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background and Their Future Spatial Resolution
我们研究的限制光度依赖的密度演化模型的演化blazar给定的观测光谱的漫射伽玛射线背景(DGRB),blazar源计数分布,和blazar光谱能量分布序列模型,它涉及到观测的blazar光谱,其光度。结果表明,Fermi-LAT观测到的DGRB可以完全由blazar和非blazar活动星系核的γ射线辐射产生,并且我们的blazar演化模型与Fermi-LAT观测到的DGRB谱和blazar通量源数分布函数是一致的。我们的研究结果与以前的工作,使用EGRET光谱数据来预测费米-LAT DGRB是一致的。该模型仅包含三个自由参数,并预测在5年的观测中,来自耀变体的>~95%的通量将被Fermi-LAT分解为点源,DGRB中的通量相应减少约2至3倍(95%置信水平),这对Fermi-LAT对暗物质湮灭光子的灵敏度有影响。
2011-11-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Results from MAGIC Observations of Extragalactic Relativistic Sources
主要大气伽马射线成像切伦科夫(MAGIC)实验是位于拉帕尔马加那利岛的两个17米望远镜阵列,自2009年以来以立体模式观察甚高能量(VHE)伽马射线天空。MAGIC的特点是其低能量阈值约为50 GeV,这使该系统在研究遥远的河外源方面具有独特的潜力,这些源的伽马射线发射由于河外背景光(EBL)的吸收而显着衰减。对来自河外源的GeV-TeV范围内的非热伽马射线的观测是其相对论性质的特征,因此对于我们理解这些物体的物理性质至关重要。自从立体观测开始以来,MAGIC已经观测到了大量不同类型的活动星系核(AGN),包括几个耀变体和遥远的类星体。在本文中,我们将回顾这些观测的一些最重要的结果。
2011-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effect of axion-like particles on the spectrum of the extragalactic gamma-ray background
类轴子粒子(ALP)为观测到的宇宙较低TeV不透明度提供了一个可行的解释。如果异常TeV透明度是由ALPs引起的,那么遥远的河外源的通量将在超过TeV的光子能量下增强,从而导致观测到的河外伽马射线背景(EGB)光谱的增强。在这项工作中,我们研究了在TeV能量的EGB谱的ALP调制。我们的研究结果表明,在最乐观的情况下,ALP的存在可能会导致EGB光谱大大偏离纯银河系外背景光(EBL)吸收的情况下的预测。偏差发生在大约$\gtrsim$ 1 TeV,目前费米-LAT的EGB测量无法识别这样的效果。我们还发现,大多数敏感的ALP参数已被排除现有的限制,只留下一个小区域的不受限制的参数,可以探测使用EGB效应在这项工作中的调查。来自LHAASO和CTA等即将到来的甚高能量仪器的观测可能有助于研究这种效应。
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extragalactic Background Light and Gamma-Ray Attenuation
来自活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)的伽玛射线(非)衰减数据给出了从紫外到中红外的河外背景光(EBL)的上限,仅略高于观测星系的下限。这些上限现在排除了一些EBL模型和所谓的观测,改进的数据可能会提供更强的约束。我们提出的EBL计算的基础上,数千个星系的多波长观测和半解析模型的基础上,并表明,他们是一致的,这些下限从观测星系和伽马射线上限的约束。这样的比较在宇宙学的星系形成模型上“闭合了循环”,因为它们解释了所有的光,包括来自太暗而看不见的星系的光。我们比较我们的结果与其他最近的作品,并讨论这些新的EBL计算伽玛射线衰减的影响。用地基大气切伦科夫望远镜(ACT)阵列或水切伦科夫探测器捕获一些GRB可以为宇宙的高红移恒星形成历史提供重要的新约束。
2011-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Constraints on leptonically annihilating Dark Matter from reionization and extragalactic gamma background
PAMELA、Fermi和HESS实验(PFH)已经显示出宇宙正电子和电子通量的异常过剩。一个非常令人兴奋的可能性是,这些过剩是由于湮灭暗物质(DM)。本文利用河外弥散γ射线背景的观测资料和末次散射面的光学厚度测量值,计算了轻子湮灭DM的约束条件,并与m_{DM} - <σ_AV>平面上PFH有利区的约束条件进行了比较。使用PYTHIA蒙特卡罗工具指定了能量输入的详细形式后,我们求解了辐射转移方程,这使我们能够确定宇宙介质吸收的能量以及剩余的漫伽玛背景能量。我们发现,对于τ^{-}+τ^{+}湮灭通道,来自光学深度测量的约束能够完全排除PFH有利区,而对于μ^{-}+μ^{+}湮灭通道,则几乎完全排除PFH有利区。事实证明,这些约束是相当强大的,几乎不依赖于低红移集群提升。来自伽马射线背景的约束对假设的晕浓度模型敏感,并且对于幂律模型,排除了PFH对所有轻子湮灭通道有利的区域。我们还发现,有可能有模型,完全符合宇宙在低红移。然而,这些模型在z > ~100处产生太大的自由电子分数,并且与光学深度测量相冲突。此外,在这些情况下的湮没截面的大小是大于PFH数据所建议的。
2009-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on ultracompact minihalos from the extragalactic gamma-ray background observation
超致密微晕(UCMH)是一种特殊的密度分布非常陡峭的暗物质晕,它可能形成于宇宙早期,由过密区域或原始黑洞所孕育。其丰度的限制提供了宝贵的信息的功率谱的原始扰动。在这项工作中,我们更新UCMH丰度在宇宙中使用河外伽玛射线背景(EGB)观测的约束。与以前的工作相比,我们采用了更新的费米-LAT EGB测量和推导的基础上,充分考虑天体物理的贡献约束。有了这些改进,我们把约束UCMH丰度1-2个数量级优于以前的结果。考虑到背景成分,我们还可以尝试寻找已知天体物理贡献之外的其他可能成分。
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Extragalactic X-ray Transients From Gamma Ray Bursts Viewed Far Off Axis
观测到的光变曲线和估计的天空速率的快速河外X射线瞬变(XRT)发现档案钱德拉数据表明,他们属于两个不同的XRT人口。持续时间相对较短的脉冲的第一群体(其通常持续不到几分钟)似乎是X射线闪光(XRF)的脉冲,其是从远离轴观察的附近的长持续时间伽马射线暴。第二种长得多的脉冲,通常持续数小时,似乎是早期的余辉短伽马射线暴(SGRB),这是从地球上发射出去的,正如在以前的论文中所示。
2019-08-14 astro-ph.HE
A New Result on the Origin of the Extragalactic Gamma-ray Background
本文继续采用图像叠加的方法研究了GeV波段河外γ射线背景(EGB)的来源,发现Fermi γ射线空间望远镜上的大面阵望远镜未探测到的20厘米射电天区(FIRST)源的微弱图像对EGB的贡献约为(56 ± 6)%。由于FIRST是一个通量有限的样本,在微弱极限不完整的射电源,我们认为,点源,包括耀变体,非耀变体活动星系核,星暴星系,可以产生更大比例的EGB。
2013-04-12 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
Angular, spectral, and time distributions of highest energy protons and associated secondary gamma-rays and neutrinos propagating through extragalactic magnetic and radiation fields
本文利用小角和连续能量损失近似下玻尔兹曼输运方程的解析解,研究了最高能量质子、次级中微子和同步辐射γ射线在星系际磁场和辐射场中传播的角、谱和时间特性。
2010-06-05 astro-ph.HE
The Infrared-Gamma-Ray Connection: A WISE View of the Extragalactic Gamma-Ray Sky
利用WISE全天空巡天的数据,我们发现了耀变体的非热红外(IR)发射,这是已知的最大的河外伽马射线源,具有特殊的光谱特性。在这项工作中,我们确认和加强我们以前的分析,使用最新发布的WISE和费米源目录。我们还表明,费米耀变体的中红外颜色和伽马射线光谱指数之间存在紧密的相关性。我们将这种关联称为“红外-伽马射线关联”。我们讨论了这种连接如何链接的发射功率和光谱形状的粒子加速产生的喷流耀变体超过十年的能量。基于这一证据,我们认为红外-伽马射线的联系比众所周知的无线电-伽马射线的联系更强。
2016-09-27 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
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
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
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
Source Count Distribution of Fermi LAT Gamma-Ray Blazars Using Novel Nonparametric Methods
本研究利用Fermi-LAT 14年源目录和非参数方法推导河外耀变体的内禀源计数分布,发现通量分布呈破幂律形式,并量化了耀变体及其子类对河外伽马射线背景的显著贡献。
2024-08-27 astro-ph.HE hep-ph
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
BL Lacertae Objects and the Extragalactic Gamma-Ray Background
对费米伽玛射线空间望远镜(Fermi)和高能伽玛射线实验望远镜(EGRET)探测到的一个BL Lacertae(BL Lac)天体样本,发现伽玛射线和射电辐射之间存在紧密的相关性。BL Lac天体的γ射线发射表现出很强的变化性,γ射线BL Lac天体的探测率较低,这可能与BL Lac天体的γ射线占空比有关。我们估计伽玛射线占空比~ 0.11,为BL Lac对象EGRET和费米探测。利用γ射线辐射与射电辐射的经验关系和估算的γ射线占空比,我们从BL Lac天体的射电LF导出了它们的γ射线光度函数(LF)。我们导出的BL Lac天体的γ射线LF几乎可以再现最近发布的费米明亮活动星系核(AGN)样本计算。我们发现,大约45%的河外弥漫伽玛射线背景(EGRB)是由BL Lac对象。结合前人对类星体对EGRB贡献的估计,我们发现约77%的EGRB是由BL Lac天体和射电类星体贡献的。
2011-03-23 astro-ph.HE
Fueling lobes of radio galaxies: statistical particle acceleration and the extragalactic gamma-ray background
费米最近发现了最近的射电星系半人马座A的叶中的伽马射线辐射,这意味着至少存在伽马~ 10^5 - 10^6的高能电子。这些高能电子被用来解释观测到的伽马射线辐射,即宇宙微波背景(IC/CMB)的逆康普顿辐射;这是被广泛接受的描述射电星系叶X射线辐射的方案。在这封信中,我们考虑了FR II射电星系的巨大射电瓣,表明有可能将电子保持在γ ~ 10^5 - 10^6的能量,假设加速方案(由湍流磁场驱动)可以补偿辐射损失。此外,我们认为,由于IC/CMB发射FR II的瓣显示其相关性在千电子伏至兆电子伏的能量范围内的弥漫河外伽玛射线背景的贡献。
2011-02-03 astro-ph.HE
Lower Limits on the Anisotropy of the Extragalactic Gamma-Ray Background implied by the 2FGL and 1FHL Catalogs
在原则上,角各向异性在河外伽玛射线背景(EGRB)的地方严重的约束后,未解决的伽玛射线点源的推定人口。EGRB各向异性的现有估计已经通过切除已知的点源来构建,例如,取自第一年或第二年费米-LAT源目录(分别为1FGL或2FGL),并对剩余伽马射线天空图进行统计分析。我们通过比较从1FGL掩蔽的天空图中获得的值与更敏感的2FGL和1FHL(>10 GeV源的第一费米LAT目录)中低于1FGL检测阈值的源所暗示的信号,对EGRB各向异性极限进行独立检查。因此,我们的分析提供了一个内部的一致性检查的影响源计数和光谱指数分布的伽马射线明亮的活动星系核从费米-LAT数据。在此基础上,我们发现的证据大大大于先前报道的能量高于5 GeV,BL Lac对象很可能提供大部分的EGRB的贡献的各向异性。EGRB各向异性的这种不确定性告诫人们不要将其作为高红移伽马射线宇宙的独立约束。此外,这将表明,与以前的说法相反,解决点源人口的平滑扩展可能能够同时解释EGRB的各向同性和各向异性分量。
2018-03-01 astro-ph.CO 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
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
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
A New Model for Gamma-Ray Cascades in Extragalactic Magnetic Fields
极高能量(VHE,E \gtrsim 100 GeV)的伽马射线由河外源(如耀变体)发出,在星系际介质中引发电磁级联。级联光子到达地球时的角度和时间分布与河外磁场(EGMF)相关。我们已经开发了一个新的半解析模型的级联性能,这是更准确的比以前的解析方法和速度比全蒙特卡罗模拟。在其适用范围内,我们的模型可以快速生成级联光谱的各种源排放模型,EGMF强度,和假设的源寿命。在这封信中,我们描述了该模型的属性,并通过探索耀变体RGB J 0710 +591的伽马射线发射来展示其实用性。特别是,我们预测,在各种情况下,VHE和高能量(他,100兆电子伏的\lesssim E \lesssim 300 GeV)通量可检测的VERITAS和费米大面积望远镜(LAT)天文台。然后,我们开发了一个系统的框架比较预测公布的结果,获得EGMF强度的约束。在95%的置信水平下,如果源的寿命没有限制,我们发现EGMF强度的下限为~ 2 \times 10^{-16}高斯,如果源的寿命限于费米观测发生的过去~ 3年,则为~ 3 \times 10^{-18}高斯。
2011-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE