Study of Higgs boson production and its b-bbar decay in gamma-gamma processes in proton-nucleus collisions at the LHC
本文首次探讨了在欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上通过质子-铅（pPb）电磁相互作用测量中等质量（mH = 115-140 GeV/c^2）标准模型希格斯玻色子的可能性。利用等效Weizsaecker-Williams光子通量和Higgs有效场论，在sqrt（s）= 8.8TeV的条件下，得到了在弹性（pPb --> gamma-gamma --> pHPb）和半弹性（pPb --> gamma-gamma --> PbHX）过程中Higgs单独产生的首阶截面约为0.3pb.在应用各种运动学切割去除主要背景（gamma-gamma --> b-bbar事件和错误识别的gamma-gamma-->q-qbar事件）之后，我们发现在b-bbar通道中可以观测到mH = 120 GeV/c^2的希格斯玻色子玻色子，其3 σ显著性积分为300 pb^-1，亮度升级为10^31 cm^-2s^-1。我们还提供了第一次半弹性希格斯截面，随着弹性t-tbar截面，电磁pp，PA和AA碰撞在大型强子对撞机。
2010-01-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Gamma-Z box corrections to weak charges of heavy nuclei in atomic parity violation
本文提出了一种新的色散公式，用于重核（如133-Cs和213-Ra）原子宇称破坏（APV）测量中束缚质子和中子弱电荷的γ-Z盒辐射修正。我们第一次评估一个小的，但重要的额外的修正所产生的泡利阻塞的核子在一个重核。总的来说，我们发现对133-Cs弱电荷的γ-Z修正发生了显著的变化，大约是当前sin ^2（θ_W）值不确定性的4倍，但与早期的估计相比，误差减小了。
2012-11-06 hep-ph nucl-th
Reduced uncertainty of the axial $γZ$-box correction to the proton's weak charge
我们提出了充分的最新计算的$γZ$盒修正，需要考虑到确定弱混合角在低能量的宇称违反电子质子散射。我们利用中微子和反中微子的散射数据，从同位旋对称性出发，预言了宇称破坏结构函数$F_3^{γZ}$。我们的新分析证实了以前的结果的轴向贡献的$γZ$盒图，并减少了一个因素的不确定性~2。此外，我们注意到宇称破坏的光子-强子相互作用的存在通过$F_3^{γγ}$诱导了额外的贡献。利用实验和理论上的限制核子anapole时刻，我们能够估计与此贡献的不确定性。我们指出，未来的测量预计将显着减少后者的不确定性。
2019-08-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
Search for SUSY with R-Parity Violation at gamma-proton and gamma-electron colliders
我们提出了一个可能的R-宇称违反超对称搜索在伽玛质子和伽玛电子对撞机的前景。本文研究了在γ-p对撞机上通过γ-da '-ijk耦合单次产生第三代slepton/sneutrino，并与在现有对撞机上共振产生sfermion的结果进行了比较。还讨论了在未来的γ-电子对撞机上通过λ（ijk）耦合产生单个中微子的问题。
2001-03-20 hep-ph
Survival Probability of Large Rapidity Gaps in pbar p, pp, gamma p and gamma gamma Collisions
使用程函分析，我们同时适合QCD启发的参数化的所有加速器数据的前向质子-质子和反质子-质子散射振幅，连同宇宙射线数据（使用Glauber理论），预测质子-空气和质子-质子截面在能量接近\sqrt的\approx 30 TeV。p-空气宇宙射线测量大大减少了高能质子-质子和质子-空气截面预测中的误差--反过来，也大大减少了拟合参数中的误差。从这个分析中，我们可以计算高能量pbar p和pp碰撞中快度间隙的生存概率，在准无模型环境中具有高精度。利用加性夸克模型和矢量介子优势，我们注意到，在相同的能量下，γ p和γ-γ碰撞，以及核子-核子碰撞的生存概率是相同的。值得注意的是，我们的分析发现间隙存活概率的大值，在\sqrt s = 200 GeV时\approx为30%，在\sqrt s = 1.8 TeV时\approx为21%，在\sqrt s = 14 TeV时\approx为13%。
2001-01-02 hep-ph
Quark-hadron duality constraints on γZ box corrections to parity-violating elastic scattering
根据最近在氘的宇称破坏深度非弹性散射中观察到的夸克-强子对偶性，以及在低至Q^2 \approx 1 GeV ^2的电磁核子结构函数中对偶性的近似同位旋无关性，我们研究了宇称破坏弹性电子-质子散射的干涉γZ盒修正。假设γZ质子结构函数也有类似的行为，我们发现对偶性将γZ盒修正限制到质子的弱电荷，在Q_{ \text{weak} }实验的运动学上为\Re e\，\square_{γZ}^V =（5.4 \pm 0.4）\times 10^{-3}.在同一个模型中，我们还提供了对未来宇称违背实验的γZ修正的估计，例如杰斐逊实验室的MOLLER和美因茨的MESA。
2015-11-25 hep-ph nucl-ex nucl-th
gamma-UPC: Automated generation of exclusive photon-photon processes in ultraperipheral proton and nuclear collisions with varying form factors
在MadGraph5_aMC@NLO和HelacOnia Monte Carlo代码中实现了在质子和/或核的超外围高能碰撞中通过光子聚变产生的任意排他性最终状态的自动生成。在等效光子近似下，利用由电偶极子和电荷形状因子导出的$γ$通量，并结合强子的存活几率，计算了散射截面。多个例子的$γγ$截面计算与此设置，命名为γ-UPC，质子-质子，质子-核，核-核超周边碰撞（UPC）在大型强子对撞机和未来的圆形对撞机。给出了自旋为0，2的共振态（夸克偶素、重子和希格斯玻色子，以及轴子和引力子）和粒子对（$J/ψJ/ψ$、WW、ZZ、Z、$γ$、$t\bar{t}$、HH）的全部光子聚变截面。微分截面独家双轻子和光的光散射进行比较，大型强子对撞机的数据。这一发展为即将到来的任何UPC最终状态的自动事件生成铺平了道路，并具有次领先阶精度和更高的电弱校正。
2022-09-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Ultra-High Energy Proton-Proton Collision in the Laboratory System as the Source of Proton, Neutrino and Gamma Spectra in Astrophysics
本文主要研究了在宇宙线物理和天体物理中测量的高能质子能谱与对撞机质子能谱的关系，LHC实验提供了质心系中测量的高能质子能谱。前几年的QCD唯象学研究给出了夸克-胶子弦模型，用于模拟从中心产生的强子到非常向前的强子的全运动学范围内的重子和介子产生谱。1990年，我曾用中性π介子对撞机分布的重新计算方法描述了在实验室系统中测量的超新星γ谱。在这里，我使用了同样的方法。本文的主要结论是：宇宙质子、中微子和γ的主导谱特征在UHE质子与宇宙粒子动力源的第一次碰撞中就已经形成。对撞机质子谱的特点是：在快度中心处的增长分布，反映在宇宙质子谱的“膝”上;这导致了宇宙质子、中微子、伽马光子的光谱增强，正如我所假设的，正电子也是如此。这些结论需要收集更多的实验事实并进行新的观察。
2022-09-14 hep-ph
Anomalous WWgamma couplings in gamma-proton collision at the LHC
我们研究了pp-> p gamma p -> p W q X反应探测LHC异常WWgamma耦合的可能性。我们发现95%的置信水平界限的异常耦合参数与各种值的积分亮度。我们表明，大型强子对撞机上的反应pp -> p gamma p -> p W q X极大地改善了电流限制。
2011-01-26 hep-ph
Squark-Chargino Production in Polarized Gamma-Proton Collisions at TeV Energy Scale
本文讨论了极化实光子与质子高能碰撞中伴随产生的方子和电荷子。我们给出了不同初始光束偏振态的截面和偏振不对称性，它们可以用来预测方夸克和电荷的质量。
2000-02-18 hep-ph
Consequences of t-channel unitarity for gamma(*)p and gamma(*) gamma(*) amplitudes
我们表明，t-通道的么正性约束使得有可能获得光子-光子截面的光子-质子和质子-质子截面，Q2<150 GeV 2。为了做到这一点，必须假设在复j平面上存在双极点或三极点奇点。
2002-09-24 hep-ph
Meson exchange effects in elastic $ep$ scattering at loop level and the electromagnetic form factors of the proton
研究了一种新形式的双光子交换效应，以解释弹性$ep$散射中非偏振和偏振实验数据之间的差异。该机制是基于一个简单的想法，除了通常的TPE效应从盒和交叉盒图，介子也可以交换的弹性$ep$散射的双光子耦合在回路水平。详细的研究表明，在固定的质子电磁形状因子$G_{E,M}$和一个新的未知普适参数$Q^2$的情况下，质子电磁形状因子对约化非极化截面（$σ_{un}$）和极化观测量（$P_t,P_l$）的贡献仅取决于质子的电磁形状因子。在将此贡献与来自箱图和交叉箱图的通常TPE贡献相结合之后，可以一致地描述从最近精确的非极化和极化实验数据中提取的比率$μ_pG_E/G_M$。
2014-10-21 hep-ph nucl-th
Search for Scalar Diquarks at the LHeC Based Gamma-Proton Collider
由复合和超弦启发的E_{6}模型预言了耦合到一对夸克的双夸克奇异粒子。研究了标量双夸克在LHeC γ p对撞机上的单产生.通过适当的运动学切割，三个喷流的最终状态的背景进行了检查。本文讨论了标量双夸克（qq和qq '）电荷测量的可能性。
2009-11-03 hep-ph
Looking for the gluon condensation signature in proton using the Earth limb gamma-ray spectra
在一般强子框架下，考虑质子中胶子凝聚效应，预言了一种新的γ射线谱。结果表明，在TeV波段的伽马射线谱中存在一个尖锐的突变，并符合幂律。我们建议使用轨道上的暗物质粒子探测器和量热电子望远镜探测地球边缘伽马射线谱中的GC特征。
2018-10-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Hard Pomeron-Odderon interference effects in the production of pi^+pi^- pairs in high energy gamma-gamma collisions at the LHC
我们估计了LHC超周边碰撞中高能光子光子碰撞中两个介子对的产生。我们表明，电荷不对称性的研究可能会揭示微扰Odderon的存在，并讨论预期在大型强子对撞机的具体事件率。在质子-质子碰撞和伽马-伽马能量\sqrt{s_{γγ}} \approx 20 GeV的中等值的情况下，预计会有相当大的速率和不对称性。质子-质子碰撞将受益于由于大的有效伽马-伽马光度而产生的高速率，而离子-离子碰撞由于超周边碰撞的可能性而具有稍低的速率，并且由于强相互作用而降低了背景。
2008-10-21 hep-ph
Inclusive Single- and Dijet Rates in Next-to-Leading Order QCD for gamma^*proton and gamma^*gamma Collisions
我们提出了一个和两个喷流包容截面的伽玛 * 伽玛散射和虚拟光生ep碰撞。硬截面是用次首阶QCD计算的。利用相空间切片法提取软奇点和共线奇点。虚光子的初态奇异性在数学上依赖于它的虚性。这个对数很大，必须被吸收到虚光子的部分子分布函数中。为此，我们定义了一个MS-酒吧因式分解计划类似于真正的光子的情况下。我们数值研究了包容性截面对出射喷流的横向能量和速度以及光子虚性的依赖关系。将ep碰撞中解析的直接截面的比率与ZEUS数据进行比较。
1999-10-12 hep-ph
Gamma^*, Z^* production in polarised p-p scattering as a probe of the proton spin structure
我们详细研究了对撞机能量下大横动量Drell-Yan过程pp -->（Gamma^*，Z^*）X --> l^+l^- X的结果，其中一个或两个质子被极化，分别允许研究单自旋和双自旋不对称性。我们展示了从γ ^*（或Z^*）静止坐标系中轻子的角分布中得到的这些不对称性如何能够用来获得极化部分子分布的信息。数值计算结果的不对称性和截面，和初始部分子分布的不对称性的敏感性表明，这些可以被用来作为有效的探针的自旋结构的质子。
1993-10-01 hep-ph
Dark matter constraints from box-shaped gamma-ray features
在伽马射线天空中观测到一个清晰的光谱特征将是识别暗物质和精确确定其性质的最干净的方法之一。多年来，人们对两个具体特征给予了很多关注，即伽马射线线和内部制动辐射。在这里，我们探索第三类光谱特征，盒形伽马射线光谱，自然产生于暗物质级联湮灭或衰变成中间粒子，然后衰变成光子。使用费米-LAT数据，我们推导出的暗物质参数空间的湮灭和衰减的暗物质的限制，并明确表明，我们的限制是竞争力的战略，采用标准的光谱特征。更重要的是，我们发现强大的限制，即使在非简并暗物质和中间粒子质量的情况下。这一结果在用伽马射线数据约束暗物质框架方面特别相关。最后，我们说明了电力箱形伽玛射线约束的具体粒子物理方案。
2012-07-24 astro-ph.HE hep-ph
Isobar Model for Photoproduction of K+Sigma0 and K0Sigma+ on the Proton
本文用等压模型和新的SAPHIR数据同时分析了质子γ p -> K+ Sigma ~ 0和γ p -> K ~ 0 Sigma ~+的K ~+光生过程。结果表明，为了解释这些数据，KAON MAID等等压线模型需要更多的共振。
2005-12-27 hep-ph nucl-th
Proton-box contribution to $a_μ^{\rm{HLbL}}$
本文首次计算质子盒对缪子反常磁矩强子光-光散射的贡献，结果为1.82(7)×10^-12，比预期不确定性小两个数量级。
2025-05-08 hep-ph
Anomalous Wtb couplings in gamma-proton collision at the LHC
我们研究的可能性过程$pp \rightarrow pγp \rightarrow pW^-t(W^+\bar t)X$与异常Wtb耦合在一个模型独立的有效拉格朗日方法在大型强子对撞机。我们发现95%的置信水平界限的异常耦合参数的各种值的积分亮度。与电流限制相比，已经获得了对异常Wtb耦合的改进的约束。
2012-10-11 hep-ph
High Energy Neutrinos from Gamma-Ray Bursts with Precursor Supernovae
在伽玛射线暴之前，超新星遗迹壳层中的质子-质子和光-介子相互作用产生的高能中微子信号为伽马射线暴的前体超新星或超新星模型提供了一个测试。超新星遗迹壳层中的质子，以及从超新星爆炸或来自快速旋转中子星遗迹的脉冲星风中捕获的光子，为逃离伽马射线暴内部冲击的质子提供了充足的目标，以相互作用并产生高能中微子。我们计算了预期的中微子通量，这些通量可以通过当前和未来的实验检测到。
2003-06-23 astro-ph hep-ph
Charge asymmetry for electron (positron)-proton elastic scattering
电子（正电子）散射中的电荷不对称性是由两个虚光子交换所对应的玻恩振幅和盒型振幅的干涉引起的。它可以从电子质子和正电子质子散射实验中提取，在相同的运动学条件。考虑到对盒型振幅有贡献的虚光子康普顿散射张量，我们分离了中间态中质子和非弹性的贡献，并将质子形状因子参数化为一个纯QED项和一个强相互作用项之和。参数，基于解析性，有利于取消的贡献质子强相互作用形状因子和盒型振幅的非弹性中间态。在这个模型的框架下，并假设形状因子的偶极特征，给出了中等高能量的数值估计。
2006-12-19 hep-ph
Lattice QCD determination of the $γZ$ box contribution to the proton weak charge
该研究通过格点QCD方法首次确定了质子弱电荷的γZ盒贡献，提升了测量精度并为P2实验提供理论支持。
2026-01-10 hep-lat hep-ph nucl-th
Sensitivity of the LHC isolated-gamma+jet data to the parton distribution functions of the proton
研究了质心能量为sqrt{s} = 7 TeV的质子-质子碰撞中测量的微分孤立光子+喷流截面对质子部分子分布函数（PDF）的影响.采用次首阶微扰QCD（pQCD）计算，辅以NNPDF2.1部分子密度和Bayesian PDF重加权方法.我们发现，虽然目前的数据只提供了温和的约束部分子密度，未来的伽马喷流测量减少实验的不确定性，可以提高我们的知识胶子密度在很宽的范围内的部分子分数动量x以及在低x的夸克。
2013-04-02 hep-ex hep-ph
A Possible Two-Component Structure of the Non-Perturbative Pomeron
我们提出了一个受QCD启发的两分量Pomeron形式，它给出了质子-质子、π-质子、K介子-质子、γ-质子和γ-γ总截面的一个很好的描述。与PDG拟合相比，我们的拟合对于较少数量的参数具有更好的CHI 2/dof。我们的2-Pomeron形式与弱Regge交换简并性、普适性、Regge因子分解和广义矢量优势模型完全相容。
2000-04-07 hep-ph
Charge asymmetry for electron (positron)-proton elastic scattering at large angle
电子（正电子）散射中的电荷不对称性是由两个虚光子交换所对应的玻恩振幅和盒型振幅的干涉引起的。它可以从电子质子和正电子质子散射实验中提取，在相同的运动学条件。考虑到对盒型振幅有贡献的虚光子康普顿散射张量，我们分离了中间态中质子和非弹性的贡献，并将质子形状因子参数化为一个纯QED项和一个强相互作用项之和。基于解析性的论点有利于取消的贡献质子强相互作用形状因子和非弹性中间态的盒型振幅。在此模型的框架下，结合核子形状因子的实际表达式，给出了中高能下的数值估计。
2007-10-19 hep-ph
Gamma-ray boxes from axion-mediated dark matter
我们计算了轴子介导的暗物质的伽马射线输出，并根据最近的数据导出了相应的约束条件。在这种情况下，候选的暗物质是狄拉克费米子，它会成对湮灭为轴子和/或标量。假设轴子（至少部分）衰变为光子，这些模型自然会产生一个盒形的伽马射线谱，它可能呈现两种截然不同的现象学行为：一个窄盒，类似于暗物质质量一半的线，或一个宽盒，跨越广泛的能量范围，直到暗物质质量。值得注意的是，我们发现，在这两种情况下，一个相当大的伽马射线通量预测的热遗迹没有微调的模型参数，也不调用助推因子。这一巨大的输出与最近对银河系中心区域的费米LAT观测结果一致，并且处于被排除的边缘。然后我们利用费米-LAT和H.E.S.S.数据，以获得强大的，模型无关的上限的暗物质湮灭截面的窄和宽箱的情况。H.E.S.S.限制，特别是，原来匹配的费米-LAT在数百GeV和扩展到多TeV的群众。未来的切伦科夫望远镜可能会探测整个多TeV范围内热暗物质遗迹中的伽马射线盒，这是一个难以直接探测的区域，对撞机搜索和其他间接探测策略。
2016-04-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Anomalous quartic ZZgammagamma couplings in gamma-proton collision at the LHC
我们通过LHC的过程$p p\to pγp\to p γq Z X$研究了反常四次$ZZγγ$耦合的约束。考虑到各种前向探测器的接受度和集成LHC的光度，我们发现95%的置信水平上的异常耦合参数的界限。我们表明，这些耦合的界限是在$10^{-6}GeV^{-2}$的顺序，这是约四个数量级的限制，相对于目前的实验界限。
2012-11-13 hep-ph
A perturbative treatment of double gluon exchange in gamma*-proton DIS
本文提出并研究了非衍射深度非弹性电子-质子散射中虚光子与质子之间胶子交换的新模型。这个模型依赖于一个微扰计算，以前适用于衍射，并从Regge理论的一般结果。作为该模型的第一个应用，我们研究了在光子顶点处夸克-反夸克对动量转移的修正。我们发现在~Q^2动量转移处的截面有显著的增强，并且对于小的动量转移有较大的负修正。在HERA测量的射流分布，这一结果的影响进行了讨论。
2000-07-24 hep-ph
Angular Distribution of Gamma Rays Produced in Proton-Proton Collisions
为正确解释Fermi-LAT的观测结果，该研究基于FLUKA模拟计算了质子-质子碰撞产生伽马射线的联合能量角分布（从π介子阈值到100 GeV），提供表格数据、Python工具及解析公式，并通过示例说明考虑该分布的必要性。
2025-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Exclusive production of $ρ$ meson in gamma-proton collisions: $d σ/dt$ and the role of helicity flip processes
我们计算的微分截面$dσ/dt$的衍射光生过程$γp \to ρp$和比较最近的数据提取的CMS合作从超外围质子铅碰撞。我们的模型是基于非微扰域中的双胶子交换。我们考虑到螺旋守恒和经常被忽视的螺旋翻转幅度在$γ\to V$过渡。字母可以贡献有限的$t$。微分截面的形状以及螺旋度翻转过程的作用与非微扰区域中未积分胶子分布对横动量的依赖性密切相关。
2022-09-14 hep-ph
Primakoff effect in eta-photoproduction off protons
我们分析了质子靶的正向η介子光生数据，并利用Primakoff效应提取了η到γ-γ衰变宽度。进入我们的分析的强子振幅是强烈的约束，因为它是固定的，从一个全球性的拟合到可用的伽玛p到p eta数据的微分截面和极化。我们比较我们的结果与目前的信息从文献中的双光子η-衰变。我们提供了预测未来PrimEx实验在杰斐逊实验室，以激励进一步的研究。
2010-03-30 hep-ex hep-ph nucl-ex
Enhanced Gamma Ray Signals in Cosmic Proton-Wimp Collisions Due to Hadronization
本文研究了暗物质与高能宇宙质子碰撞产生的γ射线信号。值得注意的是，我们扩展了过去的结果，包括重要的强子化效应。簇射和强子化从强子的衰变中产生高的光子多重数，其速率不受精细结构常数的抑制。值得注意的是，不参与硬散射的质子残留物可以在向前的方向上产生大速率的光子。这些效应显着提高光子速率和改变能量和角分布相比，以前的结果，只使用部分子水平计算。由于这一修改，伽马射线信号从附近的活动星系核半人马座A是潜在的测试在未来的费米-LAT和HESS测量，暗物质质量和耦合符合当前氙100边界。
2012-11-13 astro-ph.HE hep-ph
A possible evidence of the gluon condensation effect in cosmic positron and gamma-ray spectra
利用高能质子-质子碰撞中的胶子凝聚效应解释了AMS观测到的正电子谱过剩现象。我们发现，这种过剩可能源于GC效应在第谷的超新星遗迹。
2019-12-30 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Electromagnetic properties of the neutrinos in gamma-proton collision at the LHC
我们研究了大型强子对撞机（LHC）上$γp$碰撞中通过$ν\bar ν$产生的非标准$ν\bar νγ$和$ν\bar νγγ$耦合。通过考虑三种不同的前向检测器接受度：$0.0015 <ξ< 0.15$、$0.0015 <ξ< 0.5$和$0.1 <ξ< 0.5$，我们获得了$ν\bar νγ$和$ν\bar νγγ$耦合的95%置信水平界限。我们表明，反应$p p\to pγp\to p ν\bar νq X$提供了超过8个数量级的改善中微子双光子耦合相比，LEP限制。
2012-01-20 hep-ph
Backward DVCS and Proton to Photon Transition Distribution Amplitudes
本文分析了质子靶上的深虚康普顿散射，在后向区和标度区中γ * P -> P'γ。我们定义了描述质子到光子跃迁的跃迁分布振幅。模型无关的预测给出测试这一描述，目前或计划在JLab或由Hermes的实验。
2006-07-12 hep-ex hep-ph nucl-th
Cosmic Ray Protons in the Inner Galaxy and the Galactic Center Gamma-Ray Excess
在银河系的内部区域，伽马射线超过了背景，这引发了一些关于伽马射线起源于暗物质粒子湮灭的可能性的兴奋。我们指出，这种过剩的存在取决于如何定义的漫射伽玛射线背景，并在所采用的程序，以适应这样的背景观测。我们表明，伽马射线发射的光谱和形态特征密切匹配所观察到的过剩产生的宇宙射线质子在银河系内部的人口，并提供这样的人口的存在，最有可能来自当地超新星遗迹的原则和论据的证据。具体来说，“银河系中心过剩”很容易解释为最近的宇宙射线注入爆发，年龄在1-10千年的范围内，而扩展的内部星系过剩指向百万年的注入事件，连续或脉冲。我们的结论是，认为没有标准的天体物理学机制可以解释过量是为时过早。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray spectrum of RX J1713.7-3946 in the Fermi era and future detection of neutrinos
最近发射的费米伽马射线太空望远镜卫星预计将通过观测GeV到TeV的伽马射线来确定宇宙射线（CR）质子是否来自超新星遗迹（SNR），特别是RX J1713.7-3946。如果TeV发射是强子的，那么GeV发射被认为是明亮的，即，质子起源，而轻子则暗淡。我们重新审视上述观点，使用一个简单的理论模型的非线性加速粒子计算的伽马射线光谱的银河系年轻的SNR。如果考虑CR加速的非线性效应，可能无法在银河系年轻SNR（如RX J1713.7-3946）的伽马射线谱中区分质子加速和轻子加速的证据。另一方面，未来对km^3级中微子的观测很可能会在那里找到质子加速的明确证据。
2008-12-25 astro-ph hep-ph
Triple-Pomeron Diffraction Peak as a Signature of UHE Proton-Initiated Spectra of Gammas and Neutrinos in Astrophysics
本文利用LHC质子谱中的三重坡密子衍射峰和中心快度增长特征，通过夸克-胶子弦模型将碰撞谱变换到实验室系，解释宇宙线质子谱膝部及超高能谱隆起，并据此估计初始质子最大能量为6×10^12 GeV。
2023-12-05 hep-ph
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
A New Connection between Central Engine Weak Physics and the Dynamics of Gamma-Ray Burst Fireballs
我们展示了一个定性的新方面的动态伽马射线暴（GRB）火球：在火球中的中子去耦发生，是足够明显的质子成分的大量分散的发展。这种效应敏感地依赖于火球中的中子与质子的比率，随着中子过剩的增加而变得更加引人注目。简单的物理论证和输运计算表明，质子的洛伦兹因子的色散可以是火球的最终平均洛伦兹因子的量级。我们展示了等离子体不稳定性如何在火球的演化中发挥重要作用，以及它们如何最终控制质子分量中的速度色散的发展。这些不稳定性在设置/减少质子洛伦兹因子色散的作用代表了一个新的和潜在的重要场所等离子体不稳定性的研究。质子速度的显著分散转化为更少的质子获得最高的洛伦兹因子。这等于减少了获得最高能量质子的给定洛伦兹因子所需的总能量。同样，质子成分的色散也会对伽玛暴的电磁和中微子特征产生影响。
2001-02-13 astro-ph hep-ph
A photon-proton marriage
本文讨论了在HERA机上进行的ep碰撞中，带电强子产生的不变微分截面的形状与强子的横动量和快度的关系。以前在pp和gamma-gamma碰撞中观察到的粒子谱形状显示出非常不同的性质。这种差异可以在HERA实验中的光子和质子的“混合”型碰撞中直接测量。
2013-11-22 hep-ex hep-ph
Observation of a New J(PC)=1(+-) Isoscalar State in the Reaction Pi- Proton -> Omega Eta Neutron at 18 GeV/c
给出了在18 GeVc时π-质子相互作用中产生的Omega Eta终态的分波分析结果，其中Omega -> Pi+ Pi-Pi 0，Pi 0-> 2 γ，Eta -> 2 γ。我们观测到了之前未报道的衰变模式Omega（1650）-> Omega Eta和一个新的1（+-）介子态h1（1595），其质量M=1594（15）（+10）（-60）MeV/c^2，宽度Gamma=384（60）（+70）（-100）MeV/c^2。h1（1595）态相对于Omega（1650）呈现出类似共振的相位运动。
2000-10-30 hep-ph
Suppression of Theta^+(J^P=3/2^(+,-)) photoproduction from the proton
我们研究了质子和中子光生Theta^+的情况，γ N -> Kbar Theta^+。假设θ ^+的自旋和宇称为J^P = 3/2^（+，-），结果表明，与中子相比，质子的产生受到强烈抑制。这可能为CLAS实验通过反应γ p -> Kbar ^0 Theta^+发现Theta ^+的无效结果提供了一个可能的解释。
2005-06-06 hep-ph
Enhanced lines and box-shaped features in the gamma-ray spectrum from annihilating dark matter in the NMSSM
本文研究了次极小超对称标准模型（NMSSM）中暗物质（DM）湮灭产生的γ射线辐射的光谱特征，包括中性伴子和右手（RH）sneutrinoDM。我们在NMSSM参数空间上进行了一系列扫描，计算了DM湮灭截面为两个光子和盒形特征的贡献，并将它们与使用最新Pass 8数据从费米LAT搜索伽马射线线得出的限制进行比较。我们实现了LHC上的希格斯部门和超对称粒子的质量以及对低能量的可观测量的限制。我们还考虑了最近的上限从费米-LAT卫星上的连续伽马射线发射矮球状星系（dSphs）。我们表明，在RH sneutrino的情况下，对伽马射线光谱特征的约束可以比dSph界限更严格。这是由于与CP偶Higgs的普遍共振附近的Breit-Wigner增强以及标量和赝标量Higgs终态对盒形特征的贡献。相比之下，对于中性伴子DM，双光子终态仅在与$Z$玻色子的共振中增强，盒形特征甚至被抑制得更多。因此，光谱特征的观察可以构成两种模型之间的区分因素。此外，我们比较我们的结果与直接DM搜索，包括SuperCDMS和LUX限制的弹性DM-核散射截面，并表明，这些方案中的一些将访问下一代实验。因此，我们的研究结果加强了不同的DM搜索策略之间的互补性。
2016-04-06 astro-ph.CO hep-ph
The Semi-Hooperon: Gamma-ray and anti-proton excesses in the Galactic Center
使用费米-LAT数据，在我们的银河系中心观察到了令人困惑的GeV能量的伽马射线过剩。它的起源仍然是未知的，但它很好地拟合了弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭成夸克，其横截面在$10^{-26}{\rm cm^3 s^{-1}}$周围，质量为$20-50$ ~GeV，这是迅速重新审视的情景。在反质子中也发现了类似的WIMP性质，AMS-02数据可能也来自银河系中心。在这项工作中，我们探索了用半湮灭暗物质（被称为半Hooperon）拟合这些过剩的可能性，其中过程${\rm WIMP\, WIMP \rightarrow WIMP\, X}$负责伽马射线过剩，其中X=h，Z。半湮灭的一个有趣的特点是改变的遗物密度预测相比，标准的情况下，和可能性，以减轻严格的限制所产生的直接检测搜索。此外，我们讨论了哪些模型可能会产生一个成功的半Hoooperon设置的上下文中的$\mathcal{Z}_3$，$\mathcal{Z}_4$和额外的“黑暗”规范对称性。
2017-11-13 hep-ph
Detectability of Prompt TeV Gamma Rays of Proton Synchrotron Origin from Gamma Ray Bursts by AMANDA/ICECUBE Detectors
利用AMANDA/ICECUBE大面积μ子探测器对伽马射线暴（GRBs）中可能的"高“能（$>100\gev$）成分的探测能力，在GRBs中产生这种高能伽玛射线的特定模型，即质子同步加速器模型的范围内进行了研究，该模型要求质子在GRBs中被加速到高能（$\gsim10^{20}\ev$）。在这一模型中，高能部分与卫星上的探测器观测到的通常的“低”（keV-MeV）能量部分不同，但很可能是同时发射的。AMANDA/ICECUBE探测器可以通过探测TeV光子在地球大气中产生的次级μ子来探测TeV光子。我们计算μ介子的信噪比在这些探测器由于TeV的伽玛射线从个别的伽玛暴的各种假设的亮度，距离（红移），洛伦兹伽玛因子的基本火球模型，和各种光谱特性的伽玛暴，包括TeV光子的吸收的影响，以及在星系际的红外辐射背景。星系际吸收效应基本上排除了TeV光子在AMANDA探测器中的高能量分量的亮度的合理值的检测，但它们很可能是检测到的建议ICECUBE探测器可能有一个有效的面积向下去μ子的一个因素的100倍以上的AMANDA。然而，即使在ICECUBE中，也只有相对较近的红移在$< 0.05$左右的伽玛暴才能被期望以任何合理的置信度探测到。本文讨论了ICECUBE对γ暴高能分量的光度要求。
2003-05-12 astro-ph hep-ph
Gamma-ray production in the cosmic-ray -- dark matter scattering as a probe of the axion-like particle -- proton interaction
Federal University of Pelotas（佩洛塔斯联邦大学）；CEA Saclay, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学塞莱-萨克莱法国原子能和替代能源委员会研究中心）；Universidade de São Paulo, Instituto de Física de São Carlos（圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所）
研究高能宇宙射线质子与轴子类粒子散射产生高能伽马射线的机制，展示地面高能伽马射线观测站可探测轴子-质子耦合常数，揭示其在QCD轴子暗物质模型中的应用潜力。
2026-03-19 astro-ph.HE hep-ph
Gamma Rays from Cosmic-Ray Proton Scattering in AGN Jets: the Intra-Cluster Gas vastly outshines Dark Matter
活动星系核（AGN）拥有包含高能电子和质子的强大喷流。活动星系核及其喷流所处的天体物理环境的特征是暗物质（DM）和星系团内介质（ICM）气体的高浓度。当高能喷流粒子穿过DM和ICM时，弹性和非弹性散射过程通常导致最终态光子的产生。正如Bloom和Wells（1998）首先设想的那样，以及我们和其他人最近指出的那样，DM的电子散射可能导致潜在的可检测的伽马射线信号，质子的部分子水平贡献提供了更暗淡的前景。最近，Chang等人认为，考虑到强子化和簇射的光子，实际的光子通量大大增加。在这里，我们指出，质子喷流必须是高度准直的，与这些研究中有时采用的简单的斑点几何喷流模型所预测的相反，否则它们将从与ICM核子的非弹性碰撞中产生非常大的光子通量，这将使DM的信号黯然失色许多数量级，对于几乎任何合理的ICM和DM密度分布。
2013-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
5-10 GeV Neutrinos from Gamma-Ray Burst Fireballs
一个伽马射线暴火球除了质子外，很可能还含有中子的混合物，基本上在所有的起源场景中。在火球中不同流动的质子和中子之间的非弹性碰撞产生~10 GeV的μ子中微子（反中微子）和~5 GeV的电子中微子（反中微子），如果中子丰度与质子丰度相当，在千米立方体探测器中每年可以产生~7个事件。π-零衰变产生的~10 GeV光子和中子衰变产生的~100 MeV电子反中微子也会产生，但很难被探测到。来自中子衰变后的冲击的能量<1 MeV的光子产生特征信号，该特征信号可以与质子相关的MeV光子区分开。
2000-06-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Boxes, Boosts, and Energy Duality: Understanding the Galactic-Center Gamma-Ray Excess through Dynamical Dark Matter
目前存在的许多模型试图解释从银河系中心发出的过量伽马射线的湮灭或衰变的暗物质。这些模型通常表现出各种复杂的级联机制的光子生产，导致一个不平凡的运动学，掩盖了底层的黑暗部门的物理。在本文中，相比之下，我们观察到的伽玛射线过剩的频谱可能实际上表现出一个有趣的“能量对偶”不变性下$E_γ\rightarrow E_\ast^2/E_γ$的一些$E_\ast$。正如我们将要讨论的那样，这样的能量二元性指向一个非常简单的替代运动学，而这个替代运动学又在动力学暗物质框架内自然地实现。因此，对这种能量二元性的观测可以提供有关银河系中心伽马射线过剩可能产生的暗区性质的大量信息，并突出了在1 GeV左右的能量范围内获得更完整的银河系中心过剩数据的重要性。
2017-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts, Ultra High Energy Cosmic Rays, and Cosmic Gamma-Ray Background
我们认为，伽马射线暴（GRB）可能是观测到的GeV宇宙伽玛射线背景辐射的起源。理论上已经讨论过，在伽玛暴中质子可能携带比电子大得多的能量，这种大能量可以通过同步辐射超高能质子（\sim 10^{20} eV）辐射到TeV范围。Tibet和HEGRA小组提出的可能探测到10 TeV以上的GRB也支持这一观点。如果是这样的话，那么来自伽玛暴的大部分TeV γ射线被星系际场吸收，最终形成GeV γ射线背景，其通量与最近的观测结果是一致的。
1999-04-13 astro-ph hep-ph
Possible Proton Synchrotron Origin of X-Ray & Gamma Ray Emission in Large Scale Jet of 3C 273
类星体3C273的大尺度喷流在射电到$γ$射线频率上被观测到。早先，我们已经用喷流中激波加速的相对论电子对宇宙微波背景辐射的逆康普顿散射解释了从该喷流节点A发射的X射线。最近，它已被证明，这种机制过度产生的伽马射线通量在GeV的能量和违反费米LAT的观测结果。我们考虑了从射流中加速质子的破幂律谱的同步辐射来解释从结点A观测到的X射线到$γ$的射线通量。在我们的工作中讨论的两个方案是：（i）磁场是高的，同步能量损失时间的质子是短于他们的逃逸时间从结区和喷注的年龄（ii）他们的逃逸时间是短于他们的同步能量损失时间和喷注的年龄。这些方案可以很好地解释所观察到的光子谱的多普勒因子的中等值。在第一种情况下，所需的喷流亮度是高$\sim 10^{46}$ erg/sec，而在第二种情况下，所需的喷流亮度是中等$\sim 10^{45}$ erg/sec，这使得第二种情况更有利。
2014-06-23 astro-ph.HE hep-ph
