A Space-based All-sky MeV gamma-ray Survey with the Electron Tracking Compton Camera
为了了解重要的天体物理学问题，如早期宇宙中的伽马射线暴、Ia型超新星的前身以及暗物质的性质，需要对兆电子伏的伽玛射线天空进行灵敏的观测。然而，自20世纪90年代COMPTEL在CGRO上进行有限调查以来，这项研究没有取得显着进展。Tanimori等人开发了一种康普顿照相机，除了传统的康普顿照相机获得的信息外，还可以跟踪每个反冲电子的轨迹，从而获得更好的成像。这种电子跟踪康普顿照相机（ETCC）有利于精确重建的入射方向的每个兆电子伏光子从一个广阔的天空在度角分辨率和最小化的粒子背景使用轨迹信息。最新的ETCC模型SMILE-2+在2018年4月的一天气球飞行中进行了成功的天文观测，并在约2.5小时内检测到来自银河系中心区域的弥漫连续谱和511 keV湮灭线发射。我们相信，使用升级的ETCC从太空进行MeV观测将大大提高我们对MeV宇宙的了解。我们主张使用多个ETCC进行天基全天勘测任务，并详细说明其预期效益。
2019-07-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Snowmass 2021 Letter of Interest: The GRAMS Project: MeV Gamma-Ray Observations and Antimatter-Based Dark Matter Searches
伽马射线和反物质巡天（GRAMS）项目是一个拟议的下一代气球/卫星飞行任务，目标是MeV伽马射线观测和基于反物质的暗物质搜索。具有成本效益的大规模液氩时间投影室（LArTPC）探测器技术将使GRAMS对MeV伽马射线的灵敏度显着提高，同时通过反物质测量广泛探测暗物质参数空间。
2020-09-08 astro-ph.HE
Dual MeV Gamma-Ray and Dark Matter Observatory -- GRAMS Project
GRAMS（伽马射线和反物质调查）是一个新的项目，可以同时针对天体物理观测与MeV伽马射线和间接暗物质搜索与反物质。GRAMS仪器设计有一个高性价比的大型LArTPC（液体氩时间投影室）探测器，周围有塑料散热器。在MeV能量的天体物理观测尚未得到很好的探索（所谓的“MeV间隙”）和GRAMS可以提高灵敏度超过一个数量级相比，以前的实验。GRAMS主要关注MeV伽马射线观测，同时也优化了宇宙射线反物质调查，以间接寻找暗物质。特别是，低能量的反氘核将提供一个基本上没有背景的暗物质特征。GRAMS将是一个新一代的实验，超越目前的GAPS（通用反粒子光谱仪）项目的反物质调查。
2019-12-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
MeV Astrophysical Spectroscopic Surveyor (MASS): A Compton Telescope Mission Concept
本研究提出采用错位棋盘式双层CZT探测器的MeV康普顿望远镜MASS任务概念，具备室温工作、高能量分辨率与谱线灵敏度等特性，可搭载于微/小卫星，用于核合成等高能天体物理研究，且已研发探路者装置计划开展空间技术验证。
2023-12-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-Ray and AntiMatter Survey(GRAMS) experiment
Northeastern University（东北大学）
GRAMS实验利用液氩时间投影室探测器研究MeV伽马射线和反粒子，旨在填补MeV空隙并提升测量灵敏度，同时推进原型气球飞行和反氦-3灵敏度计算。
2025-12-16 astro-ph.HE hep-ex
An Electron-Tracking Compton Telescope for a Survey of the Deep Universe by MeV gamma-rays
MeV γ射线的光子成像由于背景大、图像不清晰而存在严重困难，其原因是探测中康普顿散射的物理参数确定不完整，缺乏反冲电子的方向信息。最近在MeV波段的主要飞行任务/仪器是康普顿伽马射线观测台/COMPTEL，它是康普顿照相机（CC），只探测到了$\sim30$持久源。它与GeV波段的$\sim$ 2000源形成鲜明对比。在这里，我们报告的电子跟踪康普顿相机（ETCC）的性能，并证明它有一个很好的潜力，以突破这一停滞在MeV的伽玛射线天文学。ETCC通过测量3-D反冲电子径迹提供康普顿散射的所有参数，然后恢复在CC中丢失的散射面偏差（SPD）。的能量损失率（dE/dx），其中CC无法测量，也得到了，并发现确实有助于减少背景下类似的空间条件下。因此，伽马检测的重要性提高了几倍。另一方面，SPD是定量确定点扩散函数（PSF）的必要条件。对于反冲电子的多次散射，SPD的分辨率提高到接近理论极限。有了这样一个良好确定的PSF，我们证明了第一次，它是可能的，以提供可靠的灵敏度在康普顿成像，而不利用优化算法。因此，这项研究突出了CC的根本弱点。相反，我们证明了ETCC在1 MeV下达到低于$1\times10^{-12}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的灵敏度的可能性。
2015-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
MeVCube: a CubeSat for MeV astronomy
尽管在过去的几十年里，X射线和伽马射线天文台都取得了令人印象深刻的进展，但对$\sim 200\,\mathrm{keV}$和$\sim 50\,\mathrm{MeV}$之间的能量范围的探索仍然很少。CGRO（1991-2000）上的COMPTEL是最后一个以相对中等的灵敏度完成MeV天空完整调查的望远镜。为了填补观测方面的这一空白，已提议在未来进行AMEGO这样的飞行任务;然而，研制和发射的时间尺度约为10年。在较短的时间尺度上，一种不同的方法可能是有利可图的：兆电子伏的观测可以由一个康普顿望远镜在立方体卫星上进行。MeVCube是DESY目前正在研究的6 U CubeSat概念，它可以覆盖数百keV到几MeV之间的能量范围，灵敏度与COMPTEL和INTEGRAL等任务相当。康普顿相机基于像素化碲锌镉（CdZnTe）半导体探测器，加上低功耗读出电子器件（ASIC，VATA 450.3），确保高检测效率和出色的能量分辨率。在这项工作中，我将显示定制设计的CdZnTe探测器的性能测量和推断的预期望远镜性能的基础上，这些测量以及模拟。
2021-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
COMPTEL Reloaded: a heritage project in MeV astronomy
COMPTEL是美国航天局康普顿伽马射线天文台CGRO上的康普顿望远镜，于1991年4月发射，并于2000年6月重新进入。COMPTEL覆盖了0.75至30 MeV的能量范围，并进行了一次全天观测，这在该范围内仍然是独一无二的，尚未批准后续任务。这仍然是一个主要的未知区域，COMPTEL的遗产数据仍然是我们的主要信息来源。然而，由于在飞行任务期间或其后的时期内从未对数据进行过充分分析，而且分析技术和计算机能力的改进使之成为可能，因此，数据分析工作在MPE继续进行。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
AMEGO-X: MeV gamma-ray Astronomy in the Multimessenger Era
最近对伽马射线源的引力波信号和中微子的探测开启了多信使天文学的时代，同时突出了伽马射线观测对这一新兴领域的重要性。AMEGO-X，全天空中能伽马射线观测仪，是一种MeV伽马射线仪器，将以前所未有的灵敏度在数百keV到1 GeV的能量范围内测量天空。AMEGO-X将通过康普顿相互作用和对产生过程探测伽马射线光子，弥合硬X射线和高能伽马射线之间的“灵敏度差距”。AMEGO-X将对多信使科学和时域伽马射线天文学作出重要贡献，例如研究可能是天体物理中微子来源的高红移耀变体和伽马射线暴。我将介绍仪器和科学计划的概述。
2021-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Introducing the MeVCube concept: a CubeSat for MeV observations
尽管在过去的几十年里，X射线和伽马射线天文台都取得了令人印象深刻的进展，但对$\sim200\;\mathrm{keV}$和$\sim50\;\mathrm{MeV}$之间的能量范围的探索仍然很少。康普顿伽马射线天文台（CGRO，$1991$ - $2000$）上的COMPTEL打开了兆电子伏伽马射线波段作为天文学的新窗口，在$0.75$到$30\;\mathrm{MeV}$的能量范围内进行了首次全天空调查。在CGRO脱离轨道多年后，$20$还没有后续任务在运行。在过去的几年里，许多概念已经提出，新的天文台探索不同的配置和成像技术;最新的选择包括AMEGO，ETCC，GECCO和COSI。我们在这里提出了一个新的概念，康普顿望远镜的基础上的立方体卫星标准，命名为MeVCube，具有成本低，开发时间相对较短的优点。科学有效载荷基于两层像素化碲锌镉（CdZnTe）探测器，加上低功率读出电子设备（ASIC，VATA 450.3）。读出电子和CdZnTe定制设计的探测器的性能已在DESY广泛测量。通过模拟评估望远镜的性能：尽管有效面积很小，仅限于几个$\mathrm{cm}^{2}$，但MeVCube可以达到$1.5^{\circ}$的角分辨率和与上一代大型卫星（如COMPTEL和INTEGRAL）相当的灵敏度。结合大视场和适中的成本，MeVCube可以成为瞬态观测和搜索引力波事件电磁对应…
2022-06-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray band and multi-waveband variability of blazars with the Fermi Large Area Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜作为一项全天观测和监测任务，正在为数十个耀变体和其他高能量源提供每日/每周采样的伽马射线光变曲线。重点介绍了这些源的MeV-GeV γ射线变率特性，并对费米领导的一些针对已知或新发现的γ射线耀变体的多波段观测活动进行了一些评论。
2011-12-12 astro-ph.HE
The spectrum of isotropic diffuse gamma-ray emission between 100 MeV and 820 GeV
天空中的γ射线可以分解为单独探测到的源、银河宇宙射线与气体和辐射场相互作用产生的漫射辐射，以及通常称为各向同性漫射γ射线背景（IGRB）的剩余全天辐射成分。IGRB包括所有在给定的调查中太微弱或太分散而无法分辨的河外辐射，以及任何近似各向同性的残留银河前景。第一次IGRB测量使用了费米伽马射线太空望远镜（Fermi）上的大面积望远镜（LAT），使用了10个月的巡天数据，并考虑了200 MeV和100 GeV之间的能量范围。改进事件选择和宇宙射线背景的表征，更好地了解弥漫的银河系发射，以及更长的数据积累50个月，允许改进和扩展的IGRB测量与LAT，现在覆盖的能量范围从100 MeV到820 GeV。IGRB光谱显示出一个显着的高能量截止功能，并可以很好地描述了近四十年的能量与指数截止的幂律有一个光谱指数为$2.32\pm0.02$和中断能量为$(279\pm52)$ GeV使用我们的基线弥漫银河系发射模型。IGRB的总强度为$(7.2\pm0.6) \times 10^{-6}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$，由于银河系的扩散前景，还有额外的$+15$ %/ $-30$ %系统不确定性。
2014-10-14 astro-ph.HE
Search for hig energy solar flares with Fermi-LAT
自2008年8月以来，费米大面积望远镜（LAT）一直在用30 MeV到300 GeV以上的伽马射线测量天空。费米是唯一能够在新的太阳活动周期24期间探测到太阳的高能量>几百MeV发射的任务：费米小组的太阳系科学小组正在持续监测太阳的高能量发射，寻找耀斑事件。已经为迄今为止由其他飞行任务和实验（RHESSI、Fermi、GBM、GOES）探测到的所有太阳耀斑得出了初步上限（E>100 MeV）。还导出了耀斑太阳辐射的上限（一年的综合数据）。在这里，我们提出的分析技术，以及这种搜索的细节和迄今为止获得的初步结果。
2009-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-ray diagnostics of Type Ia supernovae: Predictions of observables from three-dimensional modeling
除了由于放射性衰变而产生的伽马射线辐射是Ia型超新星（SNe Ia）的光变曲线的动力来源之外，伽马射线本身作为一种诊断工具也是特别令人感兴趣的，因为它们提供了一种直接的方法来更深入地了解核合成和这些爆炸事件的运动学。集中在两个最广泛讨论的超新星Ia祖先的情况下-在一个拉塞卡质量的白矮星（WD）的延迟爆炸和两个WD的暴力合并-我们使用三维爆炸模型和执行辐射转移模拟，以获得合成的伽马射线光谱。这两个模型产生相同质量的56 Ni，并具有类似的光学性质，与最近观察到的超新星SN 2011 fe相当一致。在对比的光学制度，我们选择的两个模型的伽马射线发射证明是相当不同的。在超新星Ia中，伽马射线的发射与基本的物理过程几乎是直接相关的，这使得在其他波长范围内不容易获得的几个爆炸模型特性受到了额外的限制。未来提出的MeV任务，如GRIPS，将只解析附近Ia型超新星的所有光谱细节，但硬度比和光变曲线测量仍然允许在10^6秒的曝光时间内分别区分10和16 Mpc的两种不同模型。探测到室女座距离内最强谱线特征的可能性将为在伽马射线能量范围内建立Ia超新星探测的第一个样本提供机会，并强调了未来空间观测站对MeV伽马射线的重要性。
2013-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Monitoring solar flares with Fermi-LAT
FERMI-LAT正在以前所未有的灵敏度和角分辨率进行20 MeV至>300 GeV的全天伽马射线勘测。FERMI是唯一能够探测新的太阳活动周期24期间太阳高能（>20 MeV）发射的飞行任务。FERMI于2008年6月发射，从那时起，来自太阳的高能量发射被持续监测，以寻找耀斑事件。对其他飞行任务和实验（RHESSI、FERMI-GBM、GOES）探测到的所有太阳耀斑都推导出了上限。我们提出了用于这项研究的分析技术和迄今为止获得的初步结果。
2009-07-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Systematic search for high-energy gamma-ray emission from bow shocks of runaway stars
上下文有人认为逃逸恒星的弓形激波是高能伽马射线（E > 100 MeV）的来源。理论模型预测了这些源的高能伽马射线发射，随后首次探测到BD+43 $^°$ 3654弓形激波的非热射电发射和御夫座AE弓形激波的非热X射线发射。目的。我们进行了第一次系统的搜索MeV和GeV的发射从27弓冲击的逃逸恒星使用的数据收集的大面积望远镜（LAT）船上的费米伽马射线太空望远镜（费米）。方法.我们分析了57个月的费米-LAT数据的位置27弓冲击的逃逸恒星广泛的恒星BOW激波调查目录（E-BOSS）。进行了可能性分析，以寻找伽马射线发射，这是不兼容的扩散背景或发射从邻近的来源，并可能与弓形冲击。结果在费米-LAT能量范围内没有检测到明显的弓形激波候选者。因此，我们提出的上限的高能量发射的能量范围从100 MeV到300 GeV的27弓冲击的逃逸星在四个能量带。对于三种情况下，模型的高能量发射公布，我们比较我们的上限模拟光谱。我们的限制排除了系数$\approx$ 5的蛇夫座ζ的模型预测。
2014-04-15 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Bright Gamma-ray Source List
在2008年6月发射后，费米伽马射线太空望远镜（费米）于8月开始进行巡天。费米望远镜上的大面积望远镜（LAT）在3个月内产生了比以往任何太空任务都更深、分辨率更高的伽马射线天空图。在这里，我们提出了初步的结果，能量超过100兆电子伏的205个最重要的（统计意义大于10西格玛）的伽马射线源在这些数据。这些是最佳特征化和最佳局部化的点状（即，空间上无法分辨的）早期任务数据中的伽马射线源。
2009-05-19 astro-ph.HE
Chasing the heaviest black holes of jetted Active Galactic Nuclei
本文研究了Swift卫星上的突发警报望远镜（BAT）在为期3年的全天巡天中探测到的10颗红移大于2的耀变体的物理性质。我们发现这些耀变体的喷流是已知最强大的喷流之一。此外，从光学紫外线隆起推断，其中心黑洞的质量超过了数十亿太阳质量，吸积光度是爱丁顿的一个大部分。我们将它们的性质与费米卫星上的大面积望远镜（LAT）进行的为期3个月的调查中最明亮的耀变体进行比较。我们发现BAT耀变体比LAT耀变体具有更强的喷流、更明亮的吸积盘和更大的黑洞质量。这些发现可以简单地理解的基础上的blazar序列，这表明，最强大的blazar有一个光谱能量分布与高能量峰值在MeV（甚至亚MeV）的能量。这意味着最极端的耀变体可以更有效地在硬X射线中找到，而不是在高能伽马射线波段。然后，我们讨论了我们的研究结果对未来任务的影响，如新的硬X射线任务（NHXM），特别是高能X射线成像巡天望远镜（EXIST）任务，在其计划的2年全天巡天期间，预计将探测到数千个耀变体，其中一些在z大于6。
2010-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Pursuit for Gamma-ray Emitting Pulsar Wind Nebulae with the Fermi-Large Area Telescope
至少有125个银河系脉冲星风星云（PWNe）已经被发现，从无线电波长到TeV伽马射线，其中大多数是在无线电或X射线调查中首次发现的。越来越多的PWNe在TeV波段被地面的切伦科夫望远镜如HESS、MAGIC和VERITAS所识别，它们构成了银河TeV辐射源的主要来源。结合现有的MeV-GeV的数据与TeV波段的观测是关键的高能量发射的相对论粒子人口PWNe的精确表征，从而揭示了产生显着的一部分检测到的银河系CR通量的能力。然而，即使在对整个天空进行了12年的连续观测之后，MeV-GeV PWN的对应物仍然在很大程度上缺乏。目前，费米-LAT在MeV-GeV波段识别的PWNe不到12个。大多数PWNe位于银河系平面，嵌入在突出的弥漫的银河系伽马射线辐射中，这使得这些源很难从明亮的弥漫背景中分离出来。我们提出了一个系统的搜索伽玛射线对应已知PWNe在300 MeV-2 TeV的能量带使用11.5年的费米-LAT数据。对于这次搜索的第一部分，我们的目标是以前在电磁波谱中确定的PWNe的位置，这些位置不是由费米LAT以前检测到的脉冲伽马射线信号提供动力的，其中包括6个费米PWNe和7个费米PWN协会。我们报告了对58个感兴趣区域的分析，并提供了所有的坚定和暂定的检测以及它们的形态和光谱特征。我们将11个未识别的伽马射线源归类为坚定的PWN对应物，这使费米LAT检测到的PWN数量增加了一倍，…
2022-09-23 astro-ph.HE
Observation of Galactic center in the sub-MeV gamma-ray band with electron-tracking Compton camera
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；National Metrology Institute of Japan (NMIJ)（日本计量院）；Kitasato University（北里大学）；Graduate School of Science, Kyoto University（京都大学研究生院理学研究科）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（宇宙科学研究所）
利用电子跟踪康普顿相机在150-600 keV波段首次直接探测银河系中心的伽马射线发射，证实了其高灵敏度和可靠性，为未来高精度MeV伽马射线观测奠定基础。
2026-06-23 astro-ph.HE hep-ex
A simplified view of blazars: contribution to the X-ray and gamma-ray cosmic backgrounds
“blazar简化视图”是一种新的范式，它在对blazar的物理和几何性质作最小假设的基础上，很好地解释了在整个电磁波谱上观测到的blazar的各种统计性质。在本文中，在一系列的第四，我们扩展了这种模式的预测低于现有的调查的灵敏度和估计的贡献耀变体的X射线和伽马射线河外背景。我们发现，从耀变体的集成光可以解释高达100%的宇宙背景的能量大于10 GeV，并提供约40至70%的伽玛射线散射辐射之间的100 MeV和10 GeV。耀变体对X射线背景的贡献在1 - 50 keV之间，近似为常数，约为4- 5%。根据估算的X射线和伽马射线能量的通量之间的插值，我们可以预期耀变体的贡献在100 keV时提高到~10%，并且随着能量的增加而继续增加，直到它在几MeV时成为主要成分。最后，我们表明，强烈的依赖性的同步峰值频率的光度，假设的“耀变体序列”，排除了观测数据，因为它预测的伽马射线背景以上的几个GeV，远远超过观测值。
2015-04-08 astro-ph.HE
Gamma-Rays from Radio Galaxies: Fermi-Lat Observations
我们回顾了费米在24个月的调查中发现的与伽马射线源相关的错位活动星系核的高能特性。它们中的大多数是附近的发射低功率射电星系（即FRI），可能有结构喷流。相反，具有GeV辐射的高功率射电源（即FRII）是罕见的。FRII的数量较少似乎与它们较高的红移无关。假设射电核心通量和伽马射线通量之间的比例，其中几个预计将足够明亮，可以检测到超过100兆电子伏，尽管他们的距离。我们认为，光束/喷气结构的差异是负责FRI和FRIIs之间观察到的检测率差异。
2011-12-12 astro-ph.HE
Radio detection of supernova remnant G310.7-5.4 with $γ$-ray counterpart: Abeona SNR
Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）；Western Sydney University（西悉尼大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）；CSIRO（联邦科学与工业研究组织）；Astronomical Observatory, Volgina 7, 11060 Belgrade（贝尔格莱德天文台）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；University of Potsdam（波茨坦大学）
本文首次研究G310.7-5.4区域的射电发射，确认其为新超新星遗迹Abeona，并发现其与γ射线源的空间关联。
2026-04-21 astro-ph.HE
Dark matter substructures affect dark matter-electron scattering in xenon-based direct detection experiments
最近的巡天观测发现了大量的恒星子结构。极有可能存在与这些恒星子结构对应的暗物质（DM）。我们研究了双相氙实验中DM子结构对电子反冲（ER）直接探测（DD）率的影响。我们已经利用了LAMOST调查的结果，并在我们的分析中考虑了一些基准子结构。假设这些子结构构成局部DM密度的$\sim 10\%$，我们研究了DM-电子散射截面的发现极限，考虑1千克-年暴露和1，2，3电子阈值。利用该暴露和阈值，可以观察所考虑的DM子结构对于当前允许的参数空间的效果。我们还探讨了这些实验在解决DM子结构分数的灵敏度。对于所有考虑的情况下，我们观察到，DM具有质量$\mathcal{O}(10)\,$ MeV有一个更好的前景，解决子结构分数相比，$\mathcal{O}(100)\,$ MeV规模DM。我们还发现，在目前允许的DM-电子散射截面，这些实验可以解决的子结构分数（提供它有一个不可忽略的贡献，本地DM密度）具有良好的精度为$\mathcal{O}(10)\,$兆电子伏DM质量与一个电子阈值。
2023-03-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The Evolution of Swift/BAT blazars and the origin of the MeV background
我们使用3年的数据从斯威夫特/BAT调查选择一个完整的样本的X射线耀变体以上15千电子伏。这个样本包括26个平谱射电类星体（FSRQ）和12个BL Lac天体，在0.03<z<4.0的红移范围内被探测到。我们用这个样品来确定，第一次在15- 55千电子伏波段，耀变体的演变。我们发现，与BAT探测到的类Seyfert活动星系核相反，耀变体的种群表现出强烈的正演化。这种演化与发光光学类星体和发光X射线选择活动星系核的演化具有可比性。我们还发现了一个时代的依赖性的演变，如先前确定的无线电安静活动星系核的证据。我们将这两个发现解释为吸积和喷流活动之间的密切联系。在我们的样本中，FSRQs进化得很强，而我们的最佳拟合表明BL Lac可能根本不会进化。在15- 55 keV波段，耀变体占宇宙X射线背景（CXB）的10- 20%（取决于BL Lac的演化）。我们发现，FSRQs可以解释整个CXB发射的能量超过500 keV的解决之谜的MeV背景的产生。发光FSRQs的演化表现出一个红移峰值（$z_c$ =4.3 $\pm0.5$），它比类星体和X射线选择活动星系核的红移峰值要大。我们认为，FSRQs可以作为早期宇宙中的大质量椭圆星系的示踪剂。
2009-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Large-scale Galactic diffuse gamma rays observed with the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器正在进行20 MeV至300 GeV的全天勘测，其统计数据和角分辨率前所未有。这提供了大量关于银河系星际介质非热辐射的新信息，并对宇宙射线和银河系结构产生了影响。在中纬度的第一个结果已经显示出与基于宇宙射线直接测量的预测很好的一致性，这表明至少局部（距离太阳约1千秒差距内）的伽马射线发射是了解的。我们将使用LAT数据呈现来自天空区域的第一个光谱，以及选定能量的轮廓。这里的目的是评估与模型的一致性，并评估随着分析的成熟，我们可以期望学到什么。
2009-07-02 astro-ph.HE
Fermi Gamma-ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜是多波长和多信使研究的关键任务，自2008年以来一直在从其低地球轨道测量伽马射线天空。它的两个科学仪器，伽马射线暴监测器和大面积望远镜，涵盖了8个数量级的光子能量。GBM由12个碘化钠探测器和2个铋锗探测器组成，覆盖10 keV - 40 MeV的能量范围，排列在航天器的两侧，以便查看整个天空，而不是被地球遮挡。LAT是一种基于硅条跟踪器、碘化铯量热计和塑料闪烁体反符合系统的成对生产望远镜。它的能量范围从大约20 MeV到超过500 GeV，视场大约为2.4球面度。由于其巨大的视野，这些仪器可以观察整个天空，GBM的周期约为一小时，LAT约为三小时。费米的所有伽马射线数据立即公开，使广泛的多波长和多信使研究成为可能。费米仪器已经探测到了3000多个伽马射线暴，其中包括与中子星合并有关的伽马射线暴170817 A（在引力波中探测到）和5000个高能源，其中包括与高能中微子有关的耀变体TXS 0506+056。费米科学支持中心提供了广泛的资源，使科学使用的数据，包括背景模型，源目录，分析软件，文档和帮助台。
2022-11-03 astro-ph.HE
Prospect of Studying Hard X- and Gamma-Rays from Type Ia Supernovae
我们进行多维，随时间变化的辐射传输模拟硬X射线和γ射线的排放，放射性衰变的56镍和56钴，为二维延迟爆轰模型的Ia型超新星（SNe Ia）。将合成光谱和光变曲线与当前和未来观测站的灵敏度进行比较，曝光时间为10^6秒。INTEGRAL上的SPI没有探测到SN 2011 fe在6.4 Mpc的伽马射线信号，这使得56 Ni的质量上限为\lesssim 1.0 Msun，与任何其他波长的观测结果无关。来自新形成的放射性物质的信号还没有从任何超新星Ia中令人信服地测量出来，但未来的X射线和伽马射线任务预计将加深可观测的范围，为重要的超新星Ia样本提供高能发射数据。我们预测NuStar（2012年发射）或ASTRO-H（计划于2014年发射）上的硬X射线探测器将达到\sim 15 Mpc的SNe Ia，即，每隔几年就有一个SN。此外，根据目前的结果，ASTRO-H上的软伽马射线探测器将能够探测到高达\sim 25 Mpc的158 keV谱线发射，即，每年都有几个SNE IA。拟议的下一代伽马射线飞行任务，GRIPS在\sim 20 - 35 Mpc的MeV能达到Ia型超新星。这将为爆炸模型提供新的诊断和强有力的约束，直接探测超新星光的主要能量来源。
2012-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Search for high-energy neutrino emission from hard X-ray AGN with IceCube
冰立方中微子天文台已经探测到TeV-PeV范围内的高能天体物理中微子。这些中微子在天空中具有各向同性的分布，因此可能来自河外来源。活动星系核是一类天文天体，它们是有希望的中微子源候选者，因为它们具有高电磁光度和将宇宙射线加速到能量大于10 $^{16}$ eV的潜在能力。这些宇宙射线在活动星系核环境中的相互作用预计会产生中微子和π-γ射线。一些活动星系核辐射的强子模型表明，这样的伽马射线可以反过来与活动星系核的密集光子场相互作用，并级联为硬X射线和MeV伽马射线。我们提出了一个更新的冰立方堆积分析寻找高能中微子从硬X射线源采样的$\textit{Swift}$ -BAT AGN光谱调查。
2021-07-18 astro-ph.HE
Search for gamma-ray emission from solar system bodies with Fermi-LAT
FERMI-LAT正在以前所未有的灵敏度和角分辨率进行从30 MeV到$>$ 300 GeV的全天空伽马射线勘测。FERMI从第一周的数据采集开始就探测到了来自月球和太阳的高能伽马射线。这种辐射是由宇宙射线与这些物体相互作用产生的。类似地，一些伽马射线辐射可以通过与小行星和行星的相互作用产生。我们已经在前6个月的数据采集中搜索了这些看起来像发射的主要行星。我们在这里介绍搜索的情况。
2009-07-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for gamma-ray blazar candidates among the unidentified INTEGRAL sources
伽玛射线源低能对应物的识别是现代伽玛射线天文学面临的最大挑战之一。最近，我们开发并成功地应用了一种新的关联方法来识别伽马射线blazar候选者，这些候选者可能是第二个费米大面积望远镜（LAT）目录（2FGL）中100 MeV以上未识别伽马射线源的可能对应物。该方法基于最近的宽视场红外巡天探测器（WISE）全天巡天的红外（IR）颜色。在这封信中，我们应用我们的新的关联方法的情况下，未识别的积分源（UIS）中列出的第四软伽玛射线源目录（4 IC）。由于WISE初步数据发布的天空覆盖范围，113个UIS中只有86个可以分析。在这86个UIS中，我们发现有18个似乎在其位置误差区域内有一个伽马射线耀变体候选者。最后，我们分析了这18个伽玛射线耀变体候选者中的10个的SWIFT存档数据，我们发现10个中有7个在软X射线和/或光紫外波段中被清楚地检测到。由于INTEGRAL和软X射线谱之间的差异，我们不能确认UIS和选定的伽马射线耀变体候选者之间的关联。然而，软X射线对应物的发现为选定的伽马射线耀变体候选者增加了一个重要的线索，以帮助理解它们的起源和确认它们的耀变体性质。
2012-03-19 astro-ph.HE
Compton Telescopes for Gamma-ray Astrophysics
本文概述了康普顿望远镜的物理原理、工作方式、事件与图像重建及性能参数，强调其在MeV伽马射线与多信使天体物理学中的重要科学价值。
2022-08-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray and Neutrino Signals from Accretion Disk Coronae of Active Galactic Nuclei
为了解释活动星系核（AGN）的X射线谱，过去文献中广泛讨论了活动星系核日冕中的非热活动，如对级联模型。虽然1990年代的X射线和伽马射线观测不支持这种对级联模型，但最近对西弗特附近的毫米波观测证实了微弱的非热日冕活动的存在。此外，IceCube合作报告称，附近的Seyfert NGC 1068是他们10年调查中最热门的地点。这些证据足以再次深入研究活动星系核日冕的非热效应。本文总结了我们目前对活动星系核日冕的观测认识，并描述了活动星系核日冕如何产生高能粒子。我们还提供了无线电，X射线，兆电子伏的伽马射线和高能中微子观测来测试活动星系核日冕模型的方法。
2021-05-19 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Gamma-Ray Detection of the Radio Galaxy M87
我们报告费米LAT发现的高能（MeV/GeV）伽马射线发射的位置一致的中心的射电星系M87，在源的意义超过10西格玛在10个月的全天巡天数据。在探测到Cen A和Per A之后，这使得M87成为LAT观测到的第三个射电星系。这个微弱的点状伽马射线源的通量大于100 MeV，为2.45（+/- 0.63）x 10^-8 ph cm^-2 s^-1（光子指数= 2.26 +/- 0.13），在LAT观测中没有发现明显的变化。这个通量与之前EGRET的上限（< 2.18 x 10^-8 ph cm^-2 s^-1，2 sigma）相当，因此没有证据表明在十年时间尺度上存在MeV/GeV的显著耀斑。同时期的钱德拉和VLBA数据表明，相对于以前的观测，未解析的X射线和射电核心的活动较低，这表明M87在费米-LAT观测的第一年处于静止的整体水平。LAT伽马射线谱被建模为来自在核心中产生无线电到X射线发射的电子群的同步加速器自康普顿（SSC）发射。由此产生的SSC光谱外推顺利从LAT带的历史最小TeV的排放。核心的替代模型和来自M87中千秒差距尺度喷流的可能贡献被考虑，并且不能被排除。
2009-10-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The radio/gamma-ray connection in Fermi-blazars
本文研究了费米巡天前11个月平均的100 MeV以上的γ射线通量F_g与AT 20 G巡天中对应的费米源的射电通量密度F_r（20 GHz）之间的相关性。考虑到在两个波段上探测到的耀变体，相关性非常显著，F_g~ Fr ^0.85 +-0.04，与BL Lac源和FSRQ源相似。然而，只有一小部分（~1/15）的AT 20 G射电源具有平坦的无线电频谱，被费米探测到。要了解这种相关性是真实的，我们研究的选择效应所引入的无线电和伽马射线调查的通量限制，和伽马射线通量的变化的重要性。我们发现射电/γ射线通量相关是真实的，但其斜率比观测值更陡，即F_g~F_r^delta，delta在1.25-1.5之间。假设γ射线通量的长期变化服从对数正态概率分布，标准差σ>0.5（对应于F_g变化至少3倍），则F_g-F_r相关性和费米探测到的射电源的比例被重现。这种变化与比较EGRET和费米伽马射线通量时观察到的结果是一致的（即使费米通量是在大约1年内平均的）。另一个变化的迹象是没有检测到的12个EGRET blazar的费米，尽管其较高的灵敏度。我们还研究了强烈的线性相关的伽玛射线和射电光度的144个AT 20 G-Fermi协会与已知的红移，并表明它是统计上稳健的。这些相关性的两个可能的影响进行了讨论：贡献的耀变体的河外伽玛射线背景和耀变体的预测，可能会在未来几年内经历极高的伽玛射线发射状态。
2010-12-09 astro-ph.HE
Fermi LAT measurements of diffuse gamma-ray emission: results at the first-year milestone
一年多来，费米大面积望远镜一直在以前所未有的统计数据和角分辨率测量20 MeV到300 GeV以上的伽马射线天空。费米任务的关键科学目标之一是漫射伽马射线发射。银河系星际伽马射线辐射是高能宇宙射线与星际气体和辐射场相互作用产生的。我们回顾了迄今为止在这个问题上获得的最重要的结果：EGRET观测到的过量GeV弥散辐射的非确认，局部星际气体的γ射线发射率谱的测量，宇宙射线密度梯度和外星系X（CO）=N（H2）/W（CO）比的研究。我们还瞥见了大麦云星云中弥漫的伽马射线辐射。这些结果可以改进银河系弥漫伽马射线发射的大尺度模型和河外伽马射线背景的新测量。
2010-02-08 astro-ph.HE
Fermi Gamma-ray Space Telescope: High-Energy Results from the First Year
费米伽马射线太空望远镜（Fermi Gamma-ray Space Telescope）于2008年6月11日发射升空，并于2008年8月11日开始了第一年的巡天。大面积望远镜（LAT）是一种宽视场的对转换望远镜，覆盖能量范围从20 MeV到300 GeV以上，是费米望远镜的主要仪器。虽然这篇评论的重点是与LAT获得的结果，伽马射线暴监测（GBM）补充LAT在其观测的瞬态源，是敏感的X射线和伽玛射线与能量之间的8千电子伏和40兆电子伏。在轨道上的第一年里，费米LAT观测到了大量的源，包括活动星系、双星、致密双星、球状星团、超新星遗迹以及太阳、月球和地球。GBM和LAT共同发现了伽马射线暴（GRB）高能发射的令人惊讶的特征，这些特征已被用来对违反洛伦兹不变性设定重要的新限制。费米LAT还对银河系的漫射辐射进行了重要的新测量，并对20 GeV至1 TeV的宇宙射线电子和正电子的光谱进行了精确测量。
2010-11-02 astro-ph.HE hep-ex
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
Fermi Large Area Telescope observations of the Vela-X Pulsar Wind Nebula
利用费米大天区望远镜（LAT）11个月的观测数据，对船帆座脉冲星PSR B 0833 -45的非脉冲窗口进行了伽马射线观测。这颗脉冲星位于直径为8度的船帆座超新星遗迹中，其中包含几个在无线电，X射线和伽马射线波段检测到的非热发射区域。LAT探测到的伽马射线辐射位于其中一个区域内，即脉冲星Vela-X以南2*3度的区域。LAT通量在空间上显著扩展，对于假设的径向对称均匀圆盘，最佳拟合半径为0.88 +/- 0.12度。该源的200 MeV至20 GeV LAT谱符合幂律，谱指数为2.41 +/- 0.09 +/- 0.15，100 MeV以上的积分通量为（4.73 +/- 0.63 +/- 1.32）* 10^{-7} cm^{-2} s^{-1}。第一个误差代表拟合参数的统计误差，而第二个是系统不确定性。详细的形态学和光谱分析给出了脉冲星风星云（PWN）系统的能量和磁场的强约束，并有利于两个不同的电子种群的情况。
2010-02-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
BlazEr1: The eROSITA Blazar Catalog. Blazars and Blazar Candidates in the First eROSITA Survey
Dr. Karl Remeis-Sternwarte and Erlangen Centre for Astroparticle Physics, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg（弗里德里希-阿列克山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台与埃尔朗根高能天体物理中心）；Department of Physics & McDonnell Center for the Space Sciences, Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校物理系与麦克唐纳太空科学中心）；Department of Physics and Astronomy, Bowdoin College（鲍登学院物理与天文系）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Department of Physics and Astronomy, Clemson University（克莱姆森大学物理与天文系）；Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理学研究所）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
本文基于eROSITA首次巡天数据，编制了包含5865个天体的暴风云目录，其中2106个为确认的暴风云，2966个为首次获得X射线数据的候选体，揭示了暴风云的X射线亮度分布及多波段特性。
2026-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Future of Gamma-Ray Experiments in the MeV-EeV Range
伽马射线是能量最高的光子，携带着来自遥远的河外空间的信息，相互作用或信息损失最小。它们带来了关于粒子加速的信息，这些信息在极端的环境中是无法在地球上复制的。伽马射线天体物理学与对撞机的工作是如此互补，以至于粒子物理学家和天体粒子物理学家经常是同一个人。伽马射线仪器，特别是费米伽马射线太空望远镜，在过去十年的重大多信使发现中发挥了关键作用。目前，在推动新技术、规划和建造空间和地面伽马射线设施以及建立以伽马射线为核心的多信使网络方面，存在着极大的兴趣和科学专门知识。因此，令人关切的是，在社区再次聚集在一起进行规划工作之前，由于缺乏支持伽马射线天体物理学的长期规划，大部分基础设施可能会损失。因此，能量从MeV到EeV波段的伽马射线是多波长和多信使研究的核心，从紧凑物体的天体粒子物理学到弥漫大尺度结构的暗物质研究。这些目标和新的发现产生了一波新的伽马射线设施的建议和计划。本文重点介绍了新的和拟议中的伽马射线技术和设施，这些技术和设施都是为了满足测量极端天体物理源的特定需求而设计的，这些极端天体物理源探测了未来十年基础物理学中一些最紧迫的问题。拟议的仪器还将解决最近的Astro2020 Decadal Survey中列出的优先事项，这是天体物理学界的一项补充研究，提供了与Snowmass相关的机会。
2022-03-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Initial Results of New Tomographic Imaging of the Gamma-Ray Sky with BATSE
我们描述了一种改进的方法映射伽马射线天空应用线性Radon变换的数据从BATSE对美国宇航局的CGRO。基于一种类似于医学成像的方法，我们使用相对尖锐（~0.25度）的地球边缘准直BATSE的8个大面积探测器（LAD）。将其与CGRO轨道的~51天进动周期相结合，我们可以完成对天空的全面调查，将点源定位到< 1度的精度。该技术还使用物理模型来去除许多伽马射线背景源，这使我们能够对强伽马射线源（如Crab）进行成像，最高可达~2 MeV，仅需一个进动周期。我们提出的概念的氡变换技术，适用于BATSE数据成像的伽马射线天空和显示样本图像在三个宽的能量带（23-98千电子伏，98-230千电子伏，和230-595千电子伏）集中在选定的源的位置从我们的增强BATSE掩星包（EBOP）分析系统中使用的130个已知源的目录。在巡天期间发现的任何新光源都将被添加到EBOP的输入目录中，以便生成每日光变曲线和光谱。我们还讨论了适应断层成像的费米GBM掩星项目。
2009-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Large Area Telescope on the Fermi Gamma-ray Space Telescope Mission
费米伽马射线太空望远镜（英语：Fermi Gamma-ray Space Telescope，缩写为LAT）是费米伽马射线太空望远镜（英语：Fermi Gamma-ray Space Telescope，缩写为Fermi）的主要仪器，是一个成像、宽视场、高能伽马射线望远镜，覆盖能量范围从20 MeV以下到300 GeV以上。本文介绍了LAT，其飞行前的预期性能，并总结了关键的科学目标，将解决。在轨性能将在随后的一篇论文中详细介绍。LAT是一个具有精密跟踪器和热量计的对转换望远镜，每个都由16个模块的4x 4阵列，覆盖跟踪器阵列的分段反符合探测器以及可编程触发器和数据采集系统组成。每个跟踪器模块具有18个x，y跟踪平面的垂直堆叠，每个托盘包括两层（x和y）单面硅条探测器和高Z转换器材料（钨）。每个量能器模块具有96个CsI（Tl）晶体，以8层的速端配置布置，总深度为8.6辐射长度。跟踪器的纵横比（高/宽）为0.4，允许大视场（2.4 sr）。LAT获得的数据旨在：（一）允许快速通知高能伽马射线暴（GRB）和瞬变，并促进对可变源的监测，（二）产生从全天巡天获得的数千个高能源的广泛目录，（三）测量数百个源的20 MeV至50 GeV以上的光谱，（iv）将点源定位到0.3 - 2角分，（v）绘制并获得扩展源（如SNR、分子云和附近星系）的光谱，（vi）测量高达TeV能量的弥散各向同性伽马射…
2009-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Proton Synchrotron, an explanation for possible extended VHE gamma-ray activity of TXS 0506+056 in 2017
TXS 0506+056是2017年9月22日观测到的极端能量中微子事件IceCube-170922 A的来源。费米-LAT探测器报告了从2017年9月15日开始的100 MeV至100 GeV之间的高能（HE）$γ$射线耀斑。几次试图追踪IceCube-170922 A周围的甚高能量（VHE）伽马射线对应物的尝试都没有成功。直到9月28日之后，主要大气伽马射线成像切伦科夫（MAGIC）望远镜才首次观测到来自耀变体的超过100 GeV的VHE伽马射线。$\sim$ 41小时调查导致VHE- $γ$射线活动，直至2017年10月31日。在这里，我们建议扩展GeV的$γ-$射线可以解释为采取两个生产渠道，电子同步自康普顿和质子同步辐射的HE和VHE的排放，分别。在喷流框架和2.4 G的磁场中，可以用$ {L_p'}{\simeq}10^{47}$ erg/sec解释从HE-flare峰值开始的45天VHE发射，这与黑洞质量$5\times 10^{9} {M}_\odot$的${L}_{Edd}$一致
2022-11-04 astro-ph.HE hep-ph
