Sub-TeV hadronic interaction model differences and their impact on air showers
在亚TeV区，最广泛使用的强子相互作用模型在宇宙线诱导的空气簇射的粒子谱的预测上存在很大的分歧。我们调查的性质和影响模型的不确定性，集中在空气淋浴的主要能源之间的过渡高，低能量强子相互作用模型，其中的差异是最大的，并构成了大部分的相互作用在空气淋浴。
2022-12-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The TeV gamma-ray luminosity of the Milky-Way and the contribution of H.E.S.S. unresolved sources to VHE diffuse emission
H.E.S.S.最近完成了银河系平面在TeV能量域的系统调查。分析了H.E.S. S观测到的$γ-$射线源的通量分布和经纬度分布。以推断银河系TeV源群的性质。我们证明了在1-100 TeV能量范围内的总Milky Way光度为$L_{\rm MW} = 1.7^{+0.5}_{-0.4}\times 10^{37} {\rm ergs}\,{\rm sec}^{-1}$。评估所考虑的人口在地球上预期的累积通量，我们表明，H.E.S.S.未解决的来源提供了一个相关的贡献弥漫银河系的排放。最后，在H.E.S.S.由脉冲星活动提供动力，例如脉冲星风星云或TeV晕，我们估计脉冲星人口的主要属性。
2020-06-07 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic-origin TeV flare of M87 in April 2010
M87是一个巨大的射电星系，具有FR-I形态。近年来，它经历了三次TeV耀斑，最强的一次发生在2010年4月，由MAGIC，VERITAS和H.E.S.S.我们解释其光谱能量分布在0.3 TeV至5 TeV的能量范围内，假设耀斑发生在最里面的区域的射流。在该区域中，低能量SSC光子用作费米加速的能量< 30 TeV的高能量质子的目标，以形成δ共振。TeV的光子是由δ共振衰变到中性π介子产生的。在这种情况下，观测到的TeV通量的2010年耀斑拟合得很好。
2013-10-07 astro-ph.HE hep-ph
Sub-TeV hadronic interaction model differences and their impact on air showers
在亚TeV区，最广泛使用的强子相互作用模型对宇宙线诱导的空气簇射的后一次相互作用和地能级粒子谱的预测存在很大的分歧。这些差异在其实验使用中产生了系统不确定性的重要来源。我们调查的性质和影响模型的不确定性，通过同时分析地面粒子和第一次相互作用的情况。我们专注于空气簇射原色与能量接近高，低能量强子相互作用模型之间的过渡，其中的差异已被证明是最大的，以及在加速器测量的范围内。相互作用模型显示发散的几个淋浴的情况进行了比较，反映了内在的差异模型的理论框架。最后，我们讨论的重要性，在能量范围内的模型之间的切换发生（<1 TeV）和模型的选择对宇宙射线引起的更高能量的空气簇射的强子相互作用的数量的影响。
2021-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Common origin of the diffuse high energy backgrounds of gamma rays, neutrinos and cosmic ray positrons?
我们发现观测到的天文中微子、γ射线和宇宙射线正电子的高能扩散背景的通量、光谱和天空分布满足简单的关系，这是从它们在高能宇宙射线（CR）与扩散物质的强子碰撞中的共同产生所预期的。这提供了令人信服的证据，高能中微子，伽马射线和正电子背景有一个共同的起源-强子介子生产的宇宙射线在我们的银河系和外部星系，而不是通过衰变/湮灭的暗物质粒子。
2016-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Probing Galactic Diffuse TeV Gamma-Ray Emission with the HAWC Observatory
银河系弥散TeV伽马射线辐射是由高能宇宙射线粒子与银河系中的物质和辐射相互作用产生的。对银河系弥散TeV γ射线辐射的测量将对银河系宇宙射线的加速和传播提供强有力的约束。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台位于墨西哥中部海拔4100米处，对数百GeV至约100 TeV的伽马射线敏感。由于其2球面度的大视场和出色的背景估计，HAWC具有独特的能力来观察大型扩展源，如银河系漫发射。我们提出的分析策略，以检测银河系的弥漫性排放与HAWC，包括技术，以消除污染的本地来源。
2017-09-11 astro-ph.HE
The contribution of Galactic TeV pulsar wind nebulae to Fermi-LAT diffuse emission
本研究指出TeV脉冲星风星云对Fermi-LAT观测的GeV弥散辐射贡献约30%，可解释大部分谱指数变化，削弱了内银河系宇宙线谱变硬的证据。
2023-08-24 astro-ph.HE hep-ph
Galactic diffuse gamma-ray emission at TeV energy
对于地面伽玛射线望远镜来说，测量TeV范围内的弥散银河伽玛射线通量是困难的，因为残余的宇宙射线背景比伽玛射线通量高几个数量级。由于信号统计数据较低，它的检测对于天基望远镜来说也具有挑战性。我们使用费米大天区望远镜长达十年的曝光，从银河系的漫TeV通量的特点。考虑到TeV波段的银河系弥散辐射水平接近于剩余宇宙线背景水平，我们估算了SourceVETO事件选择中的剩余宇宙线背景水平，并验证了TeV波段的银河系弥散辐射通量远高于剩余宇宙线背景，直到银河系高纬度地区。我们研究了来自银河系平面的弥散TeV信号的光谱和成像特性。我们发现更强的发射从内银道面比以前的HESS望远镜估计（下限）。我们还发现了一个显着的差异，在测量的银河系的经度和纬度配置文件的信号测量费米和HESS。这些差异可能是由HESS中背景估计区域具有不可忽略的伽马射线通量这一事实解释的。比较费米测量与ARGO-YBJ的测量，我们发现更好的协议，与天鹅座地区，我们发现更高的通量（1.5倍）的显着例外。我们还测量了TeV扩散发射光谱高银河系纬度，并表明，不同地区的天空光谱的光谱斜率与伽马=2.34+/- 0.04一致。我们讨论了TeV扩散发射的硬斜率的可能来源。费米/LAT提供了在TeV范围内的扩散银河发射光谱的可靠测量。
2019-12-17 astro-ph.HE
Hadronic-Origin orphan TeV flare from the 1ES 1959+650
1ES 1959+650是一颗高峰值的BL蝎虎座天体。在2002年6月4日，它展示了一个没有任何低能对应物的TeV强耀斑，首次提供了一个来自耀变体的孤儿耀斑的例子。这个孤儿耀斑的观测结果与轻子模型的预测有着惊人的分歧，从而挑战了传统的同步加速器自康普顿（SSC）对TeV辐射的解释。在这里，我们建议，在耀变体喷流SSC光子的低能尾巴作为费米加速的高能质子的能量的目标。100 TeV，在喷流中通过δ共振的中性π介子衰变产生TeV光子。我们的模型很好地解释了观测到的TeV通量从这个孤儿耀斑，我们也估计了高能中微子通量从这个耀斑事件。
2013-05-21 astro-ph.HE hep-ph
The TeV Diffuse Cosmic Neutrino Spectrum and the Nature of Astrophysical Neutrino Sources
宇宙中微子的扩散通量已经被冰立方天文台从TeV到PeV能量测量。我们表明，在较低的能量，TeV和子TeV，这种通量的改进表征揭示了重要的信息的性质的天体物理中微子源的模型无关的方式。最重要的是，它可以证实目前的迹象表明，中微子起源于宇宙环境，光学厚度为GeV-TeV $γ$射线。如果在TeV区域观察到更陡甚至不间断的中微子幂律，这一结论将成为必然。在这样的$γ$射线遮蔽源中，不可避免地伴随着宇宙中微子的$γ$射线将级联下降到MeV-GeV的能量。伴随宇宙中微子的级联$γ$射线通量不应超过观测到的扩散$γ$射线背景，这一要求限制了源中辐射场的峰值能量和密度。我们的计算灵感来自于现有的数据表明，一小部分的观测到的扩散MeV-GeV的$γ$ -射线背景可能是由中微子源与强辐射场，掩盖了高能$γ$ -射线发射伴随中微子。
2022-05-07 astro-ph.HE
Mapping large-scale diffuse gamma-ray emission in 10-100 TeV band with Cherenkov telescopes
由于银河系的宇宙线背景带电量高、视场小，使得成像大气切伦科夫望远镜（IACT）测量银河系弥散γ射线辐射的难度较大。我们表明，这样的测量仍然是可能的，在能带10-100 TeV。IACT的最小带电粒子本底是在用于宇宙线电子分析的事件选择中实现的。在这些事件的选择事件质量上的严格削减允许实现足够低的背景水平，以允许10 TeV以上的弥漫银河伽马射线通量的测量。我们计算了不同类型的IACT阵列对银河系漫射辐射测量的灵敏度，并将它们与费米大面积望远镜测量的3 TeV以下的来自天空不同部分的漫射伽马射线通量和IceCube望远镜测量的天体物理中微子信号进行了比较。我们表明，现有的IACT系统的深曝光是足够的检测从所有的银河系平面的银河系纬度|b| ~度的扩散通量。CTA的中型望远镜阵列将能够探测到银河系纬度30度以上的漫射通量。它的灵敏度将足以探测到冰立方天体物理中微子信号中银河分量的伽马射线对应物，其能量超过10 TeV。我们还建议，一个专用的IACT系统组成的小，但宽视场的望远镜可以用于映射10-100 TeV的扩散伽马射线发射从整个天空。
2020-03-27 astro-ph.HE
The Steady-State Multi-TeV Diffuse Gamma-Ray Emission Predicted with GALPROP and Prospects for the Cherenkov Telescope Array
宇宙射线与星际介质中的漫射气体、辐射和磁场相互作用产生电磁辐射，是全天宽波段通量的重要组成部分。费米大天区望远镜（LAT）已经测量到了这些具有高统计数据的GeV $γ$射线能量的辐射。与此同时，高能立体系统（H.E.S.S.）望远镜阵列观测到了TeV $γ$射线能量范围内的大尺度银河系漫发射。在GeV和TeV能量下观测到的辐射是由源注入的CR粒子的共同起源连接起来的，但是混合物与一般ISM（真正的“扩散”）、从源附近相对较近的星际空间发出的辐射以及源本身的能量依赖性还没有得到很好的理解。在本文中，我们调查预测的宽带排放使用GALPROP代码在一个网格的稳态三维模型，其中包括CR源的变化，和其他ISM目标分布。我们特别比较了VHE（$\geq$ 100 GeV）$γ$射线范围内的模型预测与H.E.S.S.仔细减去编目的$γ$射线源的辐射后的银河平面巡天（HGPS）。考虑到未解决的源贡献，和系统的不确定性的HGPS，我们发现，GALPROP模型的预测同意较低的估计HGPS源扣除扩散通量。我们讨论的影响，从下一代切伦科夫望远镜阵列（CTA）的数据解释的建模结果。
2022-11-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic TeV sky: sources or diffuse emission?
伽马射线观测最近已经将焦点转移到越来越高的能量，有能力的地面仪器可以在TeV到PeV域进行测量。虽然在GeV的天空中观察到明显的弥漫发射，但能量依赖的宇宙射线传输表明在更高的能量下这种层次结构会发生逆转。然而，在这个问题上，测量方法存在分歧。虽然成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）看到一个源占主导地位的银河平面，空气簇射粒子探测器（ASPD）报告的漫发射占主导地位。证实这些说法可能需要仔细研究所涉及的仪器限制：IACT的视场很小，由于应用了背景减除技术，导致大规模发射的性能较差。ASPD具有降低的分辨率能力，导致未分辨的源对可测量的漫射发射信号有贡献。在这里，我们有助于这一争议，通过调查未解决的来源，在目前的TeV测量人口合成的方法，并讨论了独特的能力，高分辨率的扩散发射测量与IACT和他们的可能性，克服他们的背景限制。
2023-03-21 astro-ph.HE
TeV Gamma-Rays from the Low-Luminosity Active Galactic Nucleus NGC 4278: Implications for the Diffuse Neutrino Background
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Nanjing University（南京大学）
研究NGC 4278高能伽马射线的起源，通过AGN喷流和风两种情景分析，探讨其在不同状态下的发射机制，并提出未来观测可区分喷流与喷流-Hadronic模型，同时解释弥漫中微子背景。
2026-04-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Possibility of measurement of cosmic ray electron spectrum up to 100 TeV with two-layer water Cherenkov detector array
在地面实验上测量10 TeV以上的宇宙线电子+正电子能谱是一项具有挑战性的工作，因为很难剔除强子广泛的空气簇射背景。研究了水切伦科夫探测器阵列加μ子探测层对强子本底的抑制效率。我们表明，除了一个连续的μ子检测层的实验装置可以实现一个~1e-5的强子背景在10 TeV的拒绝因子，并使测量的电子能谱在10 - 100 TeV的能量范围。我们表明，在这个能量范围内的电子光谱的测量不需要一个高海拔的实验，可以用海平面探测器。
2021-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic modeling of TeV AGN: gammas and neutrinos
Blazar辐射模型通常被分为两个大的家庭，轻子和强子，根据粒子负责其光谱能量分布的伽马射线分量。尽管轻子模型已经成功地解释了大多数耀变体的伽马射线发射，强子模型仍然提供了一个有趣的选择。它们具有连接来自天体物理源的光子、中微子和宇宙射线发射的独特优势。我们已经开发了一个定态的单带轻强子程序来模拟耀变体在轻子和强子两种情况下的辐射。在这方面的贡献，我们专注于强子模型的BL Lac型和射电星系半人马座A切伦科夫望远镜检测到的几个选定的TeV耀变体。我们特别研究了它们相关的中微子发射，对于不同的强子方案，以及它如何与当前中微子探测器的灵敏度进行比较。
2016-10-02 astro-ph.HE
Hadronic Emissions from the Microquasar V4641 Sgr, SS433, and its implications in the Diffuse Galactic Emission
Presidency University（总统大学）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN/Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所/格兰萨索国家实验室）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿亚巴哈观测科学研究所）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；Central University of Kashmir（克什米尔中央大学）
研究发现微Quasar通过电离过程产生高能伽马射线，并揭示其在银河系PeV加速器中的重要作用。
2025-12-05 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse TeV Gamma-Ray Emission in the H.E.S.S. Galactic Plane Survey
弥散的伽马射线发射一直被认为是GeV天空中最突出的特征。虽然成像大气切伦科夫技术已经成功地揭示了大量的离散TeV的伽马射线源，在TeV能量的扩散发射的彻底调查仍然悬而未决。高能立体系统（H.E.S.S.）获得的银河平面巡天（GPS）数据现在已经实现了足够的灵敏度和覆盖范围，用于探测能量范围为~100 GeV到几TeV的扩散发射的特征。宇宙射线与星际介质（又称“宇宙射线之海“）的相互作用以及宇宙光子场的逆康普顿散射产生了伽马射线。这不可避免地导致与沿着视线的气体含量相关的保证的伽马射线发射。进一步的贡献涉及那些低于当前检测阈值的伽马射线源和上述逆康普顿发射。根据H.E.S.S. GPS，我们提出了第一个观测评估的扩散TeV伽马射线发射。观察比较与相应的通量预测HI（LAB数据）和CO（作为示踪剂的H2，NANTEN数据）气体分布的基础上。未解决的源的贡献和逆康普顿排放的预期水平的后果进行了讨论。
2013-08-01 astro-ph.HE
Hadronic origin of multi-TeV gamma rays and neutrinos from low-luminosity active galactic nuclei: implications of past activities of the Galactic center
低光度活动星系核（LLAGNs）中的辐射低效吸积流（RIAFs）被认为是宇宙射线和中微子源，可能对观测到的漫射中微子强度有很大贡献。我们表明，这种情况下自然预测强子多TeV的伽马射线过剩银河系中心周围。在人马座A $^*$（Sgr A $^*$）的RIAF中加速的质子逃逸并与Sgr A $^*$周围的致密分子气体相互作用，这被称为中心分子区（CMZ），并产生伽马射线和中微子。基于与IceCube数据兼容的理论模型，我们计算了CMZ的伽马射线谱，发现如果Sgr A $^*$在过去比现在更活跃，那么高能立体系统可能已经探测到了具有$\gtrsim 1$ TeV的伽马射线。我们的模型预测中微子应该来自CMZ，其光谱与伽马射线光谱相似。我们还表明，这样的伽马射线过剩，预计一些附近的星系托管LLAGN。
2015-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Systematic Differences due to High Energy Hadronic Interaction Models in Air Shower Simulations in the 100 GeV-100 TeV Range
由于现有加速器数据的限制以及对所需能量和快度的理论理解，强子相互作用模型对宇宙线诱导空气簇射的预测包含固有的不确定性。模型之间的差异通常在宇宙射线空气簇射阵列（$10^{15}$ - $10^{20}$ eV）的适当范围内进行评估。然而，利用地面伽马射线观测站对带电宇宙射线测量进行精确建模正变得越来越重要。我们评估的模型预测的总行为的可测量的空气簇射参数的能量（0.1-100 TeV）和高度范围最适合地面伽玛射线观测站的检测。我们继续调查粒子分布后的第一个相互作用点，研究如何在微观物理模型的差异可能会复合到总的空气淋浴行为的差异。高于1 TeV的模型之间的差异通常小于10%。然而，我们发现在地面上的粒子密度在最低的能量测试（100 GeV）的最大变化，在淋浴发展的早期阶段的显着差异。
2019-07-26 astro-ph.HE hep-ph
Galactic Neutrinos in the TeV to PeV Range
我们研究了银河系源对冰立方合作组织最近观测到的天体物理中微子通量的贡献。我们表明，在银河系中的均匀和各向同性的宇宙射线扩散的最简单的模型中，银河系的扩散中微子发射与$γ$射线（费米-LAT）和宇宙射线数据（KASCADE，KASCADE-Grande和CREAM）相一致，预计将仅占$4\%-8\%$的冰立方流量超过60 TeV。从源中的宇宙射线-气体（$pp$）相互作用中直接发射中微子需要一个异常大的平均不透明度大于0.01。另一方面，我们发现冰立方事件已经通过事件到达方向的分布来探测银河系中微子场景。基于后者，我们表明，大多数银河系的情况下，只能有一个有限的贡献的天体物理信号：银河系的扩散发射（$\lesssim50\%$），中微子源的准扩散发射（$\lesssim65\%$），从费米泡的扩展扩散发射（$\lesssim25\%$）或身份不明的TeV $γ$射线源（$\lesssim25\%$）。这里讨论的论点，目前，暗物质衰变不受约束。
2016-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic processes as origin of TeV emission in Fanaroff-Riley Class I: Cen A, M87 and NGC1275
最近HESS、MAGIC和VERITAS对Fanaroff-Riley I类活动星系核的探测表明，极高能伽马射线（VHE，E > 100 GeV）可能不是轻子起源的。我们提出了一个强子模型来描述的TeV光子作为中性π衰变产生的p γ和pp相互作用。对于p γ相互作用，我们假设目标光子是由轻子过程产生的，并且在第二个谱峰处是明显的。对于pp相互作用，我们认为作为目标的热粒子密度在叶。结果表明，该模型能描述射电星系NCG 1275、M87和Cen A的TeV谱
2012-12-18 astro-ph.HE
Insights from LHAASO and IceCube into the origin of the Galactic diffuse TeV--PeV emission
通过比较LHAASO和IceCube观测，结合脉冲星晕建模，证明轻子成分贡献可解释银河系弥散TeV--PeV伽马射线发射超出，并符合银河经度分布。
2024-03-15 astro-ph.HE
On the hadronic origin of the TeV radiation from GRB 190114C
本文通过蒙特卡洛模拟光强子相互作用及次级伽马射线的对产生过程，证明 GRB 190114C 的亚 TeV 辐射可由强子起源解释，并给出与 ANTARES 和 IceCube 上限一致的中微子通量预测。
2023-11-29 astro-ph.HE
How far are the sources of IceCube neutrinos? Constraints from the diffuse TeV gamma-ray background
冰立方最近探测到的TeV-PeV中微子的几乎各向同性分布表明，它们来自我们银河系以外的距离，但由于缺乏与已知来源的任何联系，它们的距离在很大程度上是未知的。在本文中，我们建议，随着中微子的产生，累积的TeV伽马射线发射可以用来约束这些中微子源的距离，因为由于河外背景光（EBL）的吸收，TeV伽马射线的不透明度取决于这些TeV伽马射线已经走过的距离。由于\emph{Fermi}测量到的河外TeV背景比预期的与冰立方中微子相关的累积通量弱得多，如果冰立方中微子的来源对TeV伽马射线是透明的，那么大多数的冰立方中微子必须来自大于TeV伽马射线视界的距离。我们发现80%以上的冰立方中微子应该来自红移为$z>0.5$的源。因此，找到与冰立方中微子相关的附近来源的机会很小。我们还发现，为了解释TeV γ射线发射约束下的中微子通量，中微子源密度的红移演化必须至少与宇宙恒星形成速率一样快。
2016-05-18 astro-ph.HE
Hadronic-Origin TeV gamma-Rays and Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
半人马座A（Cen A）是最近的射电活动星系核，可以从射电到极高能量的伽马射线中探测到。其核谱能量分布（SED）呈现双峰特征，轻子同步加速器+同步加速器自康普顿模型很好地解释了这一现象。然而，该模型不能解释观察到的TeV范围内的高能光子，其显示出不同的分量。在这里，我们表明，~ TeV的光子可以很好地解释为中性π衰变产物的费米加速的高能质子在喷流与种子光子周围的第二个SED峰在~170 keV的p-γ相互作用。将推测的质子谱外推到高能，我们发现这一模型与皮埃尔俄歇天文台从Cen A方向探测到的2个超高能宇宙线事件相一致。我们还估计了GeV的中微子流量从同一过程中，并发现它是太微弱，目前的高能中微子探测器检测。
2012-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Evidence of a Hadronic Origin for the TeV Source J1834-087
我们报告的发现紧凑，窄OH线发射的羟基分子在1720 MHz的扩展TeV源J1834-087。这种高能量辐射的来源是未知的;它可能是由一个或多个候选中子星（轻子）或宇宙射线与致密气体（强子）相互作用提供动力的。在J1834-087中心附近探测到OH辐射，与超新星遗迹W 41的射电连续谱相一致，其径向速度与视线上的巨大分子云相同。我们认为OH是由W 41激波与分子云相互作用激发的脉泽辐射。伽马射线明亮的超新星遗迹和OH脉泽之间的已知相关性有利于这种高能量发射的强子解释。
2013-07-13 astro-ph.HE
Constraints on Hadronic Contribution to LHAASO Sources with Neutrino Observations
LHAASO探测到了12个100 TeV以上的伽马射线源，它们可能是银河宇宙射线的起源。本文总结了IceCube和ANTARES在LHAASO源附近的中微子测量，以限制强子γ射线在这些源中的贡献。我们发现，目前的观测限制，强子伽马射线的贡献不超过~60%的伽马射线从蟹状星云。根据IceCube分析中的假设，来自两个LHAASO源LHAASO J1825-1326和LHAASO J1907+0626的伽马射线主要由轻子成分控制，最高可达~200 TeV。讨论了强子γ射线辐射约束的不确定性。我们还限制总100 TeV的伽马射线发射TeV PWNe依赖于显着的灵敏度LHAASO在该能量。
2021-12-13 astro-ph.HE
Understanding the TeV emission from a distant blazar PKS 1424+240 in a lepto-hadronic jet model
在考虑河外背景光（EBL）及其红移不确定性的轻强子喷流模型框架下，在两种情况下研究了红移为$z\geq0.6$的遥远耀变体PKS 1424+240的TeV谱的形成.在第一种情况下，TeV的排放归因于同步辐射对级联产生的$pγ$相互作用;在第二种情况下，TeV的排放归因于质子同步辐射，和内部吸收由于与周围的喷流的光子相互作用。结果表明，在第一种情况下，能很好地解释2009年VERITAS TeV谱的68%红移上限为$\sim0.75$，在第二种情况下，该上限红移变为$\sim1.03$ .然而，第二种情况可以被排除，因为它需要一个不合理的光子场周围的喷流的亮度为$\sim10^{43}\rm \ erg\ s^{-1}$。总之，如果$0.6<z<0.75$满足一定的条件，喷流模型可以解释其TeV谱的低EBL密度。
2014-12-04 astro-ph.HE
Measurement of the Diffuse Astrophysical Neutrino Spectrum above a TeV with All Flavor Starting Events in IceCube
利用IceCube的MESE起始事件样本，测量了1 TeV至10 PeV的弥散河外中微子谱，发现其偏离单一幂律，显著性达4.2σ。
2025-07-08 astro-ph.HE
Molecular and atomic gas in the young TeV γ-ray SNRs RX J1713.7-3946 and RX J0852.0-4622; evidence for the hadronic production of γ-rays
星际分子云是恒星形成的场所，也是宇宙线质子通过强子过程产生γ射线的目标。星际原子气体包裹着分子云，其密度也可能足以影响γ射线的产生。在这一章中，我们将回顾星际气体在分子和原子两种形式下的一些基本性质。在此基础上，对两个TeV年轻的γ射线信噪比RX J1713.7-3946和RX J0852.0-4622进行了分析，发现它们的γ射线与星际质子具有良好的空间对应关系。这种良好的空间对应性为这些超新星核反应堆中γ射线的强子起源提供了支持。强调了分子氢和原子氢作为宇宙射线质子靶的作用。目标星际介质（ISM）质子的聚集分布在超新星激波与ISM的相互作用中是至关重要的，而具有均匀ISM分布的模型是不可行的。最后，提出了在局域ISM中，致密的无分子原子气体可能占据暗气体的主要部分。
2013-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Contribution of Unresolved Pulsars to the Ultra-high-energy Galactic Diffuse Gamma-Ray Emission
本研究基于ATNF与LHAASO星表数据，提出数据驱动方法估算未分辨脉冲星风云与TeV晕对超高能河内弥散伽马射线的贡献，明确几十TeV以上该辐射并非由未分辨脉冲星源主导。
2024-11-01 astro-ph.HE
Limit on an Isotropic Diffuse Gamma-Ray Population with HAWC
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的105天的数据已被用来放置一个新的限制各向同性扩散伽马射线人口超过10 TeV。高能各向同性弥散伽马射线发射是由未被分辨的河外天体（如活动星系核）产生的，高能宇宙射线与银河系间介质的相互作用或暗物质湮灭可能会产生贡献。各向同性的扩散伽马射线发射已被观察到高达近1 TeV。在此能量以上，仅报告了上限。这些能量以上的各向同性光子数的观测或极限对局部天体物理粒子的产生非常敏感。特别值得注意的是，我们预计光子人口伴随着TeV-PeV天体物理中微子探测在IceCube仪器。对高于这个能量的光子数的观测或限制可以指出这些中微子的起源，表明它们是否在伽马射线视界内。HAWC对100 GeV至100 TeV之间的伽马射线具有卓越的灵敏度，可持续观察头顶天空，并测量或限制1 TeV以上的各向同性辐射。我们提出了一个限制在10 TeV以上的基础上的背景拒绝在105天的观测蟹状星云与HAWC。随着更多的数据和研究，该限值将大幅改善。
2015-08-17 astro-ph.HE
Probing galactic cosmic ray distribution with TeV gamma-ray sky
能量超过几TeV的宇宙射线在银河系中的分布仍然不确定，这影响了对宇宙射线与星际气体强子相互作用产生的弥散伽马通量的预期。我们表明，TeV的伽马射线天空可以提供有趣的限制。也就是说，我们比较了从银道面的流量测量Argo-YBJ，HESS，HAWC和Milagro与预期的流量，由于扩散发射和点状和扩展源观测HESS显示，实验数据已经可以区分不同的hypoteses宇宙射线分布。如果考虑HESS未解决的源的贡献，则可以加强约束。
2019-04-08 astro-ph.HE hep-ph
On the source contribution to the Galactic diffuse gamma rays above 398 TeV detected by the Tibet ASγ experiment
该研究通过位置比对发现，西藏 ASγ 的 23 个 398 TeV 以上弥散伽马射线事件均不对应 1LHAASO 的 43 个 sub-PeV 源，从而支持其辐射具有弥散起源。
2024-01-23 astro-ph.HE
Gamma-ray and neutrino diffuse emissions of the Galaxy above the TeV
正如最近所示，费米-LAT测量弥漫的伽马射线发射的银河系有利于存在一个平滑的软化在初级宇宙射线谱与银河系的距离增加。这一结果可以解释的扩散系数的空间依赖性的刚度缩放。DRAGON代码被用来建立一个模型的基础上，这样的功能。该方案正确地再现了最新的费米-LAT结果以及PAMELA，AMS-02和CREAM的局部宇宙射线测量结果。在这里，我们表明，该模型，如果外推在更大的能量，把握两个伽玛射线通量测量MILAGRO在15 TeV和H.E.S.S.数据从银河山脊，假设宇宙射线光谱硬化发现的实验在约250 GeV/n是目前在整个内银河平面区域。此外，我们表明，该模型还预测中微子发射，这可能占一个重要的部分，以及正确的光谱形状，由冰立方测量的天体物理通量超过25 TeV。
2015-07-28 astro-ph.HE
Secondary-electron radiation accompanying hadronic GeV-TeV gamma-rays from supernova remnants
超新星遗迹（SNR）激波中强子相互作用产生的次级电子和正电子（SEP）的同步辐射是SNR激波中宇宙线（CR）产生的明显证据。在这里，我们提供了一种方法，其中所观察到的伽马射线通量从信噪比，创建π衰变，直接用于推导SEP分布，因此同步加速器光谱。我们将该方法应用到三个伽玛射线亮信噪比。在年轻的SNR RX J1713.7-3946中，如果观测到的GeV-TeV伽马射线是强子起源，并且SNR激波中的磁场是$B\gtrsim 0.5$ mG，则SEP可能会在$10^{-5}-10^{-2}$ eV处产生光谱凸起，超过轻子模型预测的同步加速器分量，并在$\gtrsim 100$ keV处产生软光谱尾部，与轻子模型中的硬光谱斜率不同。在中年信噪比IC 443和W 44中，如果观测到的γ射线是强子起源的，则SEP同步辐射和$B\sim 400 - 500 μ$ G能很好地解释观测到的射电通量和谱斜率，支持γ射线的强子起源。未来的微波到远红外和硬X射线（> 100 keV）观测被鼓励来限制SEP辐射和SNR中的伽马射线起源。
2020-01-04 astro-ph.HE
Lepto-Hadronic Scenarios for TeV Extensions of Gamma-Ray Burst Afterglow Spectra
本文利用AM3在单区近似下系统研究伽马射线暴余辉的轻子–强子参数空间，提出多种TeV辐射情景并指出高密度环境可解释10 TeV以上的平坦硬谱。
2024-12-09 astro-ph.HE
Deciphering the Origin of the GeV--TeV Gamma-ray Emission from SS 433
我们研究了微类星体SS 433喷流的GeV-TeV γ射线发射的强子和轻子情景。TeV光子的发射区域与X射线结重合，在那里电子被有效地加速。另一方面，光学高密度细丝也位于靠近X射线结，这可能支持强子的情况。通过求解电子和质子的输运方程，计算了扩展喷流区的多波长光子谱。我们发现强子模型和轻子模型都能解释观测数据，包括最新的{ \it Fermi} LAT结果。强子方案预测更高能量的光子比轻子方案，和未来的观测，如切伦科夫望远镜阵列（CTA），大型高海拔空气淋浴天文台（LHAASO），和南方宽场伽玛射线天文台（SWGO）可能区分这些方案和解开GeV-TeV伽玛射线的发射机制。基于我们的强子方案，微类星体和射电星系之间的类比意味着射电星系喷流的X射线结区域可以将重核加速到100万能量。
2020-10-09 astro-ph.HE
Probing hadronic interactions at the 100 TeV scale with the Pierre Auger Observatory
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）
利用皮埃尔·阿格诺天文台研究100 TeV尺度的强子相互作用，通过分析空气 shower 的muon含量和深度最大值，发现强子模型存在微小偏差，且通过调整深度预测可缓解muon亏损现象。
2025-12-16 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
Diffuse emission of TeV Neutrinos and Gamma-rays from young pulsars by Photo-meson interaction in the galaxy
一般认为，年轻的快速旋转的质子星是粒子加速的重要场所，如果磁矩反平行于自旋轴（$\vecμ\cdot\vecΩ<0$），质子可以在极帽区以上被加速到相对论能量。为了获得TeV的银河系扩散中微子和γ射线，首先，我们用蒙特卡罗（MC）方法在银河系中产生了年龄小于$10^6$ yrs的年轻中微子样本;其次，高能质子与软X射线光子相互作用，通过光子过程产生中微子和高能γ射线（$p+γ\rightarrow Δ^+\rightarrow n+π^+/p+π^0$），这些X射线光子来自于中子星表面。结果表明，中微子的TeV扩散通量低于背景通量，这表明目前的中微子望远镜很难探测到它。
2013-04-14 astro-ph.HE
Constraints on Ultra-heavy DM from TeV-PeV gamma-ray diffuse measurements
本研究利用HAWC和LHAASO的TeV-PeV伽马射线弥散观测，结合逆康普顿与瞬发发射建模及天体物理背景，对超重暗物质（TeV-PeV）设定了强约束，其效果媲美并超越现有最强限制。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Neutrino Fluxes from Hard-TeV BL Lacs
耀变体被认为是有希望的高能中微子源，尽管其机制仍在争论中。具有硬TeV能谱的耀变体，轻子模型很难解释，但在强子模型中可以得到成功的解释。最近，Aguilar等人提出了一个轻强子双带模型来解释6个最著名的极端BL Lac的多波长观测，并表明强子成分主要可以解释甚高能（VHE）发射。在这项工作中，我们应用这个强子模型来描述的VHE伽马射线通量的14个极端BL Lac和估计各自的HE中微子通量的电荷π衰变产物。最后，我们将我们的结果与IceCube望远镜观测到的漫射通量进行了比较，表明来自这些物体的中微子通量可以忽略不计。
2023-03-23 astro-ph.HE
Neutrinos from photo-hadronic interactions in Pks2155-304
高峰值的BL Lac天体Pks 2155 -304在多波长处显示出高的可变性，即从光学能量到TeV能量。2006年观测到一个X射线和TeV能量的约1小时的巨大耀斑。在这种情况下，必须从初级光谱和辐射的角度理解物理过程，因为高能辐射可以在轻子过程和强子过程中出现。在这篇文章中，我们研究了光强子相互作用中中微子产生的可能性。特别是，我们预测在足够高的光辐射场的光学和TeV能量之间的直接相关性。我们发现，在耀变体Pks 2155 -304中，低态的光辐射足以导致光强子相互作用，从而产生高能光子。
2009-07-24 astro-ph.HE
TeV and keV-MeV Excesses as Probes for Hadronic Process in BL Lacertaes
在某些BL Lac的谱能量分布（SED）中观测到了超出单带轻子模型预测的硬TeV $γ$射线分量（TeV过量）。它的起源是不确定的。我们用四个BL Lac（1ES 0229 + 200，1ES 0347 - 121，1ES 1101 - 232和H2356 - 309）重新讨论了这个问题，其中在它们的固有SED中检测到TeV过量。我们用一个单区的细强子模型来表示它们的SED，在这个模型中考虑了它们的喷流中由$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子和质子以及级联电子的辐射。结果表明，GeV γ射线带以下的SED是由同步辐射和初级电子的自康普顿过程引起的，TeV的过量是由p-$γ$过程通过$π^{0}$衰变产生的$γ$射线辐射引起的.通过$γγ$和p $γ$相互作用产生的电子的级联发射导致SED中的keV-MeV过量，示出为凸起或平台。这个额外的光子场增强了$pγ$过程中TeV光子的产生，导致质子功率降低约一个数量级。然而，导出的幂仍然比爱丁顿极限大3 - 4个数量级，受到当前黑洞吸积物理的挑战。将我们的模型应用于Mrk 421，我们提出，与当前和即将到来的TeV和keV-MeV望远镜的协同观测，其暂定TeV和MeV的过剩可以提供见解的强子过程中的喷气机。
2022-01-20 astro-ph.HE
Interstellar protons in the TeV gamma-ray SNR HESS J1731-347:Possible evidence for the coexistence of hadronic and leptonic gamma-rays
HESS J1731-347（G353.6-0.7）是TeV γ射线SNR之一，具有壳状结构。利用~（12）CO（J=1-0）和HI数据，对星际质子的信噪比进行了新的分析。结果表明，在-90 ~-75 km/s的速度范围内，TeV的γ射线壳层与星际质子有显著的空间相关性，对应的速度范围为~5.2 kpc，比之前的图3 kpc大2倍。星际质子的总质量估计为6.4x10^4 M_sun，其中25%是原子气体。我们已经确定了冷HI气体观察到的自吸收表现出显着的对应关系与东北伽玛射线峰。虽然SNR北部的星际质子和TeV伽马射线之间的良好对应支持了TeV伽马射线的强子方案，但SNR壳的南部显示出对应关系的中断;特别是SNR壳的西南边缘显示出星际质子的显着减少了2倍。我们认为，这种差异可以解释为由于轻子伽马射线，因为这个区域与发射非热射电连续辐射和非热X射线的亮壳层相吻合，这表明HESS J1713-347的伽马射线由强子和轻子分量组成。轻子贡献则相当于总伽马射线的~ 20%。假设总伽马射线的80%是强子起源的，宇宙射线质子的总能量在1 GeV - 100 TeV的伽马射线能量范围内估计为10^49 erg。
2014-05-11 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma-ray emission from GeV to PeV energies in light of up-to-date cosmic ray measurements
该研究联合Fermi-LAT与LHAASO数据，检验基于最新宇宙线能谱和简化传播模型的银河弥散伽马辐射预测，发现数GeV至约60 TeV存在超出，并以约30 TeV截断的幂律成分解释。
2023-09-08 astro-ph.HE
Test of the hadronic interaction models at around *10 TeV with Tibet EAS core data
自2009年5月以来，ASγ合作在中国西藏开始了一项混合实验，该实验由爆发探测器网格（YAC，羊八井空气簇射核心阵列）和西藏空气簇射阵列（Tibet-III）组成。YAC的第一步，称为YAC-I，包含16个探测器单元，并在距离簇射轴数米的空气簇射核心中观测高能电磁粒子，Tibet-III阵列测量空气簇射的总能量和到达方向。YAC-I通过对空气簇射堆芯的多参数测量，检验了目前用于空气簇射模拟的强子相互作用模型，如QGSJET、SIBYLL、EPOS等。在本文中，我们使用了从2009年5月1日到2010年2月23日由YAC-I收集的数据集。用于本分析的有效生存时间为169.65天。本文报道了10 TeV能区相互作用模型检验的初步结果。
2013-03-13 astro-ph.HE hep-ex
A Possible Hadronic Origin of TeV Photon Emission from SNR G106.3+2.7
在我们的模型中，粒子的加速和传播从玻姆扩散区内的SNR外的银河系扩散区的SNR描述通过非线性扩散冲击加速（NLDSA）。NLDSA模型的主要内容是数值求解气体密度、气体速度、气体压力的流体动力学方程以及准各向同性粒子动量分布方程。由此产生的多波段非热辐射来自两个不同的区域，即加速区域和逃逸区域。我们的模型是能够解释的多带光子发射通过占主导地位的同步辐射的电子加速器内的SNR和能量为$\gtrsim$ GeV的光子自然产生的质子的SNR内外。此外，能量范围为$\sim 1 - \sim 100$ TeV的光子是由于逃逸质子与致密分子云的相互作用。对于能量为$E_γ\gtrsim $ 1 GeV（SNR G106.3+2.7）的光子，我们的结果支持强子起源，其中能量范围为$\sim 1$ GeV到$\sim 1$ TeV的光子是在SNR内部通过质子-质子相互作用产生的，而能量为$E_γ\gtrsim 1$ TeV的光子则是由逃逸质子与致密分子云相互作用产生的.
2021-12-20 astro-ph.HE
Stochastic Acceleration of Cosmic Rays in the Central Molecular Zone of the Galaxy
本文讨论了银河系内部~ 200 pc的粒子加速问题，高能立体系统（HESS）观测到了TeV γ射线的扩散。弥散的伽马射线发射与具有大速度色散的分子云有很强的相关性，表明湍流的存在。有人认为，湍流可能有助于通过随机加速的宇宙射线的加速。在相对稀薄的介质中，随机加速可能会使宇宙射线质子能量达到~ 100 TeV，电子能量达到~ 1 TeV。质子和电子之间的效率差异支持强子的情况下，扩散TeV的伽马射线发射。
2011-10-14 astro-ph.HE
Turbulent AGN coronae as the origin of diffuse neutrinos up to PeV energies
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（现代天文学和天体物理学教育部重点实验室（南京大学））；Tianfu Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
研究射电星系冠状体湍流加速机制，探讨其在解释PeV能级扩散中微子贡献中的作用，发现高磁化参数可使中微子能量达到PeV级。
2026-04-26 astro-ph.HE
Imprints of PeV cosmic-ray sources on the diffuse gamma-ray emission
本文建立基于单个源离散注入宇宙线的甚高能银河伽马辐射模型，通过均匀与非均匀扩散两种情景解释LHAASO探测到的少量强子型PeVatron及气体分布与伽马通量的差异。
2025-01-10 astro-ph.HE
Origin of gamma-ray emission in the shell of Cassiopeia A
仙后座A（Cassiopeia A）壳层的非热X射线发射一直是一个有趣的研究课题，因为它提供了有关相对论电子及其在冲击波中加速机制的信息。钱德拉X射线天文台揭示了X射线中SNR的详细光谱和空间结构。对Cas A的钱德拉X射线数据的谱分析显示，壳层不同区域的通量水平不同，这可以归因于这些区域的不同磁场。此外，费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜观测到的GeV伽马射线发射表明，强子过程在Cas A中占主导地位，这是质子加速的明显特征。在本文中，我们的目的是解释GeV-TeV的伽玛射线数据的背景下，轻子和强子的情况。我们模拟了Cas A的多波长光谱。我们用同步辐射过程来解释观测到的来自壳层不同区域的非热X射线通量。这些结果估计的模型参数，然后用来解释TeV的γ射线发射光谱。我们还使用强子的情况下，同时解释GeV和TeV通量。我们表明，轻子模型不能单独解释GeV-TeV的数据。因此，我们需要一个强子模型来解释观测到的GeV-TeV通量。我们发现，虽然纯强子模型能够解释的GeV-TeV的数据，一个lepto-hadronic模型提供了最好的拟合数据。
2014-01-22 astro-ph.HE
