Quantitative constraint on the source contribution to the Galactic diffuse gamma rays detected by the Tibet air shower array
本研究基于LHAASO的100TeV以上新γ射线源观测,定量约束西藏空气簇射阵列探测的398TeV以上银河弥散γ射线的未分辨源贡献占比,99%置信度下低于31%,证实多数事件为真正弥散成分。
2023-10-09 astro-ph.HE
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
Detecting unresolved moving sources in a diffuse background
我们提出了一种统计技术,可用于检测的存在和属性的移动源的扩散背景。该方法是2点关联函数的推广,包括时间以及空间信息。我们开发了一种形式主义,它允许推导的时空2点函数的贡献源的属性。我们测试这种技术在模拟的天空地图,并证明其鲁棒性,在确定移动和静止源的存在。这种形式主义的应用,以弥漫的伽玛射线背景,包括搜索太阳系的机构,快速移动的原始黑洞,并在太阳附近的暗物质原晕的致密核心。其他应用包括探测太阳系中高能中微子的贡献,以及在长时间轴透镜实验中探测紧凑物体。
2012-05-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Galactic Diffuse Neutrino Emission from Sources beyond the Discovery Horizon
研究未分辨银河系源对弥散中微子辐射的贡献,发现其可能主导100 TeV通量,并探讨用KM3NeT或IceCube-Gen2验证该假设。
2024-02-08 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
Diffuse X-ray emission in globular cluster cores
本文研究了10个含有毫秒双星的球状星团核心的未分辨X射线辐射。在M28、NGC 6440、M62和NGC 6752的核心区域中,减去已知的可分辨点源,可以检测到未分辨的发射水平。发现该发射组分在0.3-8 keV能带中的X射线亮度位于$\sim 1.5 \times 10^{31}$尔格s $^{-1}$(NGC 6752)至$\sim 2.2 \times 10^{32}$尔格s $^{-1}$(M28)的范围内。在这四个星系团中,探测X射线源的最低极限光度是NGC 6752的$1.1 \times 10^{30}$ ergs $^{-1}$。未分辨发射的光谱可以同样很好地拟合幂律,热韧致辐射模型,黑体加幂律,或热韧致辐射模型加黑体组件。未分辨的辐射被认为是由活跃的双星、激变变星和微弱的毫秒双星及其相关的脉冲星风星云的累积贡献产生的。在对现有的X射线观测资料进行分析时,没有发现球状星团中存在脉冲星风星云辐射的证据,而基于点源光度函数外推的微弱源群的X射线光度贡献与NGC 6440和NGC 6752核中未分辨的X射线辐射是一致的。M62的光度函数采用与NGC 6440和NGC 6752相同的斜率,结果与M62相似。对于M28,如果采用较陡的斜率,核内弱源的贡献可以达到与观测值相当的水平。简要讨论了由未分辨X射线发射特性所限制的微弱源布居特性。
2009-05-18 astro-ph.HE
Origin and Composition of the Galactic Diffuse X-Ray Emission Spectra by Unresolved X-Ray Sources
本研究通过联合拟合GCXE、GRXE和GBXE高质量光谱,提出由致密X射线恒星与CIE/RP超新星遗迹、冷气体等漫射源共同解释GDXE光谱起源的综合情景。
2024-01-18 astro-ph.HE
Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by the Fermi-LAT
未解决的源的贡献,弥漫的伽马射线背景可能会产生各向异性,在这种发射小角度尺度。最近的研究认为,角功率谱和其他各向异性指标的工具,用于确定的贡献,从未解决的源类,如河外和银河系暗物质以及各种天体物理伽马射线源人口的扩散发射。我们提出了由费米-LAT测量的漫发射的各向异性分析的初步结果。
2010-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Interpretation of the diffuse astrophysical neutrino flux in terms of the blazar sequence
我们研究了扩散的天体物理中微子通量是否可以来自耀变体喷流-活动星系核(AGN)的一个子类-同时,它尊重基于源目录的耀变体堆叠极限,并且与TXS 0506+056的观测结果一致。我们计算的中微子通量从解决和未解决的来源使用平均的,电磁波谱和光度之间的经验关系,称为{ \em blazar序列},两个人口的blazar(BL Lacs和FSRQs)。使用一个源模型与现实的中微子通量计算,我们证明了耀变体确实可以在最高的能量,并遵守堆叠限制在同一时间,我们推导出重子加载(质子与$γ$ -射线光度)的耀变体序列演变的条件。假设低光度耀变体的权力弥漫的天体物理中微子通量,我们发现,主要的贡献的扩散通量PeV的能量必须来自未解决的BL Lac重子负载大于约$10^5$ -而只有一个非常小的贡献可能来自解决高光度BL Lac或FSRQs,这可以直接测试的堆叠限制。我们发现,耀变体TXS 0506+056在我们的基线方案中处于这些群体的边缘,具有相对较高的光度和红移;因此,我们预测整个群体中每年约有0.3个$γ$射线中微子关联,主要是BL Lac与$L_γ\simeq 10^{45} \, \mathrm{erg/s}$和$z \sim 0.1$。
2018-12-03 astro-ph.HE
Diffuse $γ$-ray emission from unresolved BL Lac objects
耀变体是最丰富的高能河外$γ$射线源。被称为BL Lac天体的耀变体的子集平均更接近地球,并且在高能量下的光谱比整个样本更硬。BL Lac的一部分太暗而无法被当前的$γ$射线望远镜探测和分辨,因此预计会对高能各向同性扩散$γ$射线背景(IGRB)做出贡献。IGRB最近已经被伽马射线空间望远镜({ \it Fermi})上的大面积望远镜(LAT)在很宽的能量范围内测量。我们提出了一个新的预测弥漫$γ$射线通量由于未解决的BL紫胶耀变体人口。该模型是建立在光谱能量分布和光度函数的基础上,从检测(和光谱特征)在$γ$射线能量范围内的BL Lac的分数。我们把我们的注意力集中在${\cal O}(100)$ GeV的能量范围内,预测到TeV规模的排放,并考虑到河外背景光的吸收。为了更好地塑造BL Lac光谱能量分布,我们将{ \it Fermi}-LAT数据与成像大气切伦科夫望远镜测量的最高能量源相结合。我们的分析是分别进行低和中间同步加速器峰值BL Lacs一方面,和高同步加速器峰值BL Lacs的另一方面:我们发现,事实上,统计上不同的功能,为两个。从两个BL Lac类的总和的漫射发射增加从约10 $\%$的IGRB在100 MeV的测量到$\sim$ 100 $\%$的数据水平在100 GeV。在能量大于100 GeV,我们的预测自然解释IGRB的数据,适应他们的软化与增加的能量。U…
2016-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Chandra Carina Complex Project: Deciphering the Enigma of Carina's Diffuse X-ray Emission
我们提出了一个1.42平方度的马赛克弥漫X射线发射的大星云在船底座从钱德拉X射线天文台先进的CCD成像光谱仪相机。在从场去除> 14,000个X射线点源之后,我们平滑剩余的未分辨发射,将其镶嵌成具有类似表观表面亮度的片段,并且对这些镶嵌执行X射线光谱拟合以推断发射X射线的等离子体的固有性质。通过对微弱的分辨点源进行建模,我们估计了未分辨点源对扩展X射线发射的贡献,并表明绝大多数Carina的未分辨X射线发射是真正扩散的。线状相关残差的X射线光谱拟合表明,大量的X射线发射产生的电荷交换在船底座的热,稀薄的等离子体和它的许多冷中性柱,脊,和团块之间的接口。
2011-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Isotropic diffuse gamma-ray background: unveiling Dark Matter components beyond the contribution of astrophysical sources
我们提出了新的各向同性漫射伽马射线背景(IGRB)的第一个解释,费米大面积望远镜(LAT)测量的统计分析的基础上。我们表明,γ射线发射未解决的活动星系核和恒星形成的星系是一致的费米-LAT IGRB数据的不确定性内的银河系扩散发射模型的选择和这些源的γ射线发射机制。此外,添加到河外源的贡献,从一个光滑的星系晕湮灭弱相互作用的暗物质(DM)粒子,我们能够设置严格的限制DM湮灭截面。最后,我们证明了DM的加入可以显着提高IGRB数据的拟合。
2015-02-10 astro-ph.HE
Point source contribution to the Diffuse X-ray Background below 1 keV and its effect on our understanding of the circum-galactic medium
本研究利用XMM-Newton和Chandra数据分析了CDFS方向1 keV以下DXB各成分的光谱贡献,发现3/4 keV处约6%的辐射来自未分辨星系,而非GH和CGM,这对理解缺失的CGM重子有重要影响。
2023-05-23 astro-ph.HE
A Multimessenger Analysis of the High-Energy Milky Way: Source Populations Contribute Significantly to IceCube's Galactic Neutrino Flux
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Oakland University(奥克兰大学)
联合分析冰立方观测的银河平面中微子发射与LHAASO测量的弥散超高能伽马射线,发现中微子发射需要未解析源种群的贡献,且银河中微子源可能主导该发射。
2026-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A statistical test of emission from unresolved point sources
我们描述了一个简单的测试的离散事件的合奏的空间均匀性。给出了点源光度函数和仪器点扩散函数的估计,得到了分数阶点源对扩散信号贡献的一个可靠的上界,并通过Monte Carlo试验验证了该统计量优于两点关联函数,得到了该统计量的均值和方差作为点源贡献函数的解析估计.作为一个案例研究,我们应用这个统计数据,最近的伽马射线数据从费米大面积望远镜(LAT),并表明,在能量超过10 GeV,未解决的点源的漫发射的贡献是小的相关研究的WMAP霾的区域。
2010-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic rays from multiwavelength observations of the Galactic diffuse emission
宇宙射线(CR)在与银河系磁场(B场)、星际气体和辐射场相互作用时产生漫射辐射。这种扩散辐射从无线电、微波、X射线到高能伽马射线。由于普朗克、费米-LAT和甚高能切伦科夫望远镜最近的详细观测,漫射辐射大大增加了天体物理界的兴趣。观测这种发射并与详细的预测进行比较,以获得有关CR属性的信息,例如它们的密度,光谱,分布和在银河系中的传播。不幸的是,解开和表征这种弥漫性发射强烈依赖于知识的不确定性,未解决的来源,气体,辐射场,和B场,比整个银河系的CR。我们在这里报告最近的多波长观测银河系的漫发射,并讨论了漫发射产生的CR及其模型的不确定性,比较观测与预测。即将到来的望远镜的重要性,特别是平方公里阵列望远镜(SKA)和切伦科夫望远镜阵列(CTA),并在兆电子伏能量的未来任务也得到解决。
2016-01-25 astro-ph.HE
On the progressive hardening of the cosmic-ray proton spectrum in the inner Galaxy
空间变化的平均属性,特点的强子组成部分的弥漫银河宇宙射线海,特别是光谱斜率和归一化,可能会揭示其在银河系中的约束机制的关键信息。在本文的第一部分中,我们执行的Fermi-LAT γ射线数据分析与SkyFACT软件包,它结合了图像重建技术与标准模板拟合,分离出的强子发射,并将其分解成银河中心环。我们发现一个显着的硬化的强子谱指数对分子环。我们在不同的能量范围内研究这种硬化,并评估其弹性与分析设置中的不同处方。在第二部分中,我们量化的贡献扩散伽马射线通量来自未解决的点源与一个专用的蒙特卡罗模拟,并考虑是否在第一部分的趋势特征可以模仿一个渐进的更相关的通量相关的这个组件在银河系内部。我们发现,所观察到的硬化的强子谱指数不能是由于未解决的来源在亚TeV的能量范围内,特别是在分子环外,给出合理的假设有关的未解决的源人口。
2018-07-12 astro-ph.HE
Contribution of young massive star clusters to Galactic diffuse $γ$-ray emission
本文基于局地年轻大质量星团性质构建合成族群,模拟其集体星风终止激波加速宇宙线产生的强子型γ射线,指出未分辨星团尤其在内银河显著贡献弥散辐射。
2025-01-20 astro-ph.HE
Prospects for detection of a Galactic diffuse neutrino flux
近年来,一个以非均匀输运为特征的银河系宇宙线输运模型得到了发展。该装置旨在重现银河系不同区域的伽马射线观测结果(特别关注银河系内部强子谱的逐步硬化),并被证明与最近检测到的能量高达PeV的极高能量伽马射线扩散发射兼容。在这项工作中,我们扩展了先前提出的结果,以测试整个天空的模型的可靠性。为了这个目的,我们比较我们的预测与详细的经度和纬度配置文件的扩散伽马射线发射测量费米-LAT为不同的能量和计算预期的银河中微子扩散发射,比较它与当前的限制从ANTARES合作。我们强调,银河中微子组件的可能检测将使我们能够打破我们的模型和其他方案之间的简并,具有突出的贡献,从未解决的来源和TeV晕。
2022-10-16 astro-ph.HE
Diffuse Thermal X-Ray Emission in the Core of the Young Massive Cluster Westerlund 1
本文利用48 ksXMM-牛顿观测数据分析了年轻大质量星系团Westerlund 1核心的弥散硬X射线辐射。钱德拉的扩散X射线发射的结果表明,一个软的热成分与一个硬的成分,可以是热或非热。我们试图解决这种模糊性的硬组件利用较高的灵敏度XMM-牛顿扩散发射。我们的新的X射线光谱从中心(2'半径)的扩散发射被发现表现出He类Fe 6.7 keV线发射,表明在集群核心的硬发射主要是热起源。这个硬组分的潜在来源进行了审查,即一个未解决的前主序星人口,热化的集群风和超新星遗迹与恒星风的相互作用。我们发现,热化集群风可能贡献了大部分的硬排放与一些贡献的前主序星人口。超新星遗迹不太可能对当前时期的Wd 1扩散辐射有重大贡献。
2011-06-14 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
MeV Gamma-Ray Source Contribution to the Inner Galactic Diffuse Emission
内银河辐射的起源,由COMPTEL测量,在1-30 MeV的能量范围内,从内银河区域的$\sim 10^{-2} ~{\rm MeV~ cm}^{-2}~ {\rm s}^{-1}~ {\rm sr}^{-1}$通量,自发现以来一直悬而未决。在本文中,我们阐述了一个模型的个人MeV伽马射线源未解决的COMPTEL。这是进行交叉匹配的Swift-BAT和费米-LAT目录之间的源,通过内插的硬X射线和GeV的伽马射线范围内的能谱,以及两个目录之间的不匹配的源。我们发现源对COMPTEL发射的贡献至少为~ 20%。结合没有很好约束的银河漫发射,COMPTEL发射在某些情况下可以大致再现。
2023-01-05 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
Isotropic diffuse and extragalactic $γ$-ray background: emission from extragalactic sources vs dark matter annihilating particles
各向同性扩散$γ$射线背景(IGRB)已被各种实验探测到,最近费米-LAT合作组精确地测量了它在宽能量范围内的光谱。IGRB的起源仍然不清楚,我们在本文中展示了由于新的Fermi-LAT目录,已经完成的重大改进,以解决这个谜。我们证明了IGRB的$γ$射线强度和光谱与河外点源(即活动星系核和恒星形成星系)的未分辨辐射完全一致。我们还表明,IGRB可以用来推导$γ$射线发射的扩散过程,如湮灭的暗物质(DM)粒子的严重限制。我们的方法是能够提供较低的界限的热湮灭截面的DM质量范围很广。
2016-01-17 astro-ph.HE
Galactic Microquasar and Supernova Remnants Imprinting on Diffuse Neutrino and Gamma-Ray Sky
University of Utah(犹他大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本研究提出纳入微类星体与超新星遗迹贡献的数值框架,解释银河系弥散中微子和伽马射线的能段分布,其预测与IceCube 12年观测吻合,为多信使研究提供物理基线与可检验预测。
2026-08-25 astro-ph.HE
Chandra detection of diffuse X-ray emission from the globular cluster Terzan 5
泰山5,一个球状星团(GC)突出的质量和人口的紧凑型物体,寻找弥漫的X射线发射,提出了几个模型。我们分析了钱德拉天文台对泰山5号的观测数据,以寻找GC半质量半径之外的扩散X射线发射。我们从数据中删除了检测到的点源,以提取Terzan 5周围漫射区域的光谱。银河系背景辐射是由一个2-温度的热分量,这是典型的银河系漫发射模拟。我们检测到显着的扩散过量发射粒子的背景水平以上,从整个视野。表面亮度似乎在GC中心达到峰值,并向外平滑下降。在减去粒子和银河背景之后,半质量半径和3'之间的漫发射的过量光谱可以用幂律模型来描述,其中光子指数$Γ$ = 0.9 $\pm$ 0.5,在1- 7 keV波段的表面通量F $_X$ =(1.17 $\pm$ 0.16)10 $^{-7}$ cm $^{-1}$ $^{-2}$ sr $^{-1}$。我们估计未分辨点源对观测到的过量的贡献可以忽略不计。观测结果表明,纯粹的热排放源比非热排放源的可能性要小。然而,从简单的建模,我们无法确定一个明确的首选方案。
2010-02-03 astro-ph.HE
Contribution of Globular Clusters to Diffuse Gamma-ray Emission from Galactic Plane
本文利用非参数方法估计球状星团的光度函数与空间分布,评估未分辨球状星团对银河系弥散伽马射线发射的贡献,发现其在GeV和TeV能段的贡献均不足2%,可忽略不计。
2025-08-21 astro-ph.HE hep-ph
Study of the excess Fe XXV line emission in the central degrees of the Galactic centre using XMM-Newton data
在银河脊观测到的Fe XXV(6.7 keV)弥散线发射被广泛认为是由大量未解决的X射线点源叠加产生的。然而,在我们银河系的非常中心的程度,一个非常热的($\sim$ 7千电子伏)扩散等离子体的存在仍在争论中。在这项工作中,我们使用所有可用的银河系中心(GC)和内盘($-10^{\circ}$ $<\ell<10^{\circ}$,$-2^{\circ}<b<2^{\circ}$)的XMM-牛顿观测测量Fe XXV线发射。我们使用最近的恒星质量分布模型来估计来自未分辨点源的X射线发射量,并发现在$\ell=\pm1^{\circ}$和$b=\pm0.25^\circ$的区域内,6.7 keV的发射量是未分辨点源的1.3至1.5倍。在已知超新星遗迹所在的区域,多余的辐射增强,这表明至少有一部分辐射是由于真正的扩散非常热的等离子体。如果整个过剩是由于非常热的等离子体,至少$\sim6\times10^{40}$ erg s $^{-1}$的能量注入率是必需的,这不能由测量的超新星爆炸率或过去的Sgr A $^{*}$活动单独提供。然而,我们发现,我们观察到的几乎整个过剩可以解释为假设GC恒星人口的铁丰度$\sim$ 1.9倍高于酒吧/隆起,一个值,可以通过拟合扩散X射线光谱从相应的区域再现。即使在这种情况下,剩余的X射线过剩集中在$\ell=\pm0.3^{\circ}$和$b=\pm…
2023-01-10 astro-ph.HE
Multi-messenger Study of Galactic Diffuse Emission with LHAASO and IceCube Observations
针对LHAASO观测的银河系PeV伽马射线弥散发射光谱中的异常凸起,引入两个具有ECPL谱型的未解析源成分构建模型,模拟的银河系弥散中微子通量与IceCube观测一致,并估算出20 TeV处银河系中微子占天体物理中微子的约9%。
2023-09-12 astro-ph.HE
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
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
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
Constraints on the Diffuse Gamma-Ray Background with HAWC
在高纬度地区,100 GeV以上的漫射伽马射线背景(DGB)预计是由尚未解决的河外天体产生的,如活动星系核,各向同性的银河伽马射线,以及银河暗物质晕中的暗物质湮灭或衰变可能产生的辐射。DGB已经被观测到接近1 TeV,但尚未在更高的能量下被探测到。探测到或严格限制DGB超过这个能量将产生强烈的多信使后果,例如限制在冰立方中观察到的天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台对1 TeV以上的伽马射线具有最高的灵敏度,每天观测超过2/3的天空。凭借其高能量范围和大面积覆盖,HAWC可以显着提高在TeV能量的DGB的搜索。我们将研究HAWC数据集的参数切割,以更好地将伽马射线空气簇射与背景强子簇射隔离开来。这与新的背景估计技术相结合将提高HAWC对DGB的灵敏度。我们将提出一个限制的DGB与HAWC以及它的影响,多信使和暗物质的研究。
2019-08-30 astro-ph.HE
Constraints on neutrino emission and hadronic flux from 1LHAASO catalog $γ$-ray sources
Guangxi University(广西大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台)
研究通过分析1LHAASO目录中的γ射线源,限制了中微子发射和有核流的可能贡献,发现其主要来源于扩散过程而非点源。
2026-02-25 astro-ph.HE
Impact of late-time neutrino emission on the diffuse supernova neutrino background
在缺乏高统计超新星中微子测量的情况下,弥漫超新星中微子背景(DSNB)的估计取决于核心坍缩超新星模拟的精度。了解质子中子星(PNS)演化的冷却阶段(核心反弹后的$\gtrsim1\,{\rm s}$)是至关重要的,因为中微子释放的能量中约有50%是在冷却阶段发射的。我们模型的冷却阶段的混合方法相结合的中微子排放预测的3D流体动力学模拟与几个冷却阶段的估计,包括一个新的两个参数的相关性取决于最终的重子PNS质量和时间的冲击复兴。我们发现,预测的DSNB事件率在超级神冈可以通过$\sim2-3$的因素取决于冷却阶段的治疗。我们还发现,除了一个冷却的估计,预测的DSNB事件的范围在很大程度上是由中微子平均能量的不确定性。有了对后期中微子发射的良好理解,可以为下一代DSNB搜索做出更精确的DSNB估计。
2023-02-13 astro-ph.HE
Decomposing the Origin of TeV-PeV Emission from the Galactic Plane: Implications of Multi-messenger Observations
本文通过多信使关联分析银河系平面中微子与γ射线数据,发现IceCube观测到的银河系中微子通量超过已分辨源贡献,表明其可能由宇宙线海和未分辨强子源主导,并指出LHAASO弥散辐射可能主要源于强子相互作用。
2023-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A New Perspective on the Diffuse Gamma-Ray Emission Excess
本研究提出新视角解释LHAASO观测的弥漫伽马射线超出,指出测量掩蔽区域未完全包含脉冲星风云/脉冲星晕的延展信号,通过双区扩散模型证明信号泄漏可解释大部分银河系平面的超出,且已知源泄漏与未解析源贡献应视为互补。
2024-08-26 astro-ph.HE
The diffuse extragalactic gamma-ray background radiation: star-forming galaxies are not the dominant component
本研究基于邻近星系伽马射线光度校准和高红移巡天数据,计算发现恒星形成星系对费米未分辨河外伽马射线背景的最大贡献仅约50%–60%(1–10 GeV),并非主导成分。
2025-06-23 astro-ph.GA 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
Diffuse Hard X-ray Emission in Starburst Galaxies as Synchrotron from Very High Energy Electrons
[Abdriged]星暴星系弥散硬X射线(2 - 10 keV)辐射的起源是一个长期存在的问题。我们认为,同步辐射的10 - 100 TeV的电子和正电子(e+/-)可以有助于这种发射,因为恒星爆发有很强的磁场。在这些能量下,我们考虑了三种e+/-的来源:(1)由超新星遗迹直接加速的初级电子;(2)由CR质子与星暴致密ISM中气体核之间的非弹性碰撞产生的介子次级e+/-;(3)由10 - 100 TeV伽马射线与星暴强远红外辐射场之间的相互作用产生的e+/-对。我们建立了银河系中心(R <= 112 pc),NGC 253,M82和Arp 220的核中CR人口的单区稳态模型,假设电子和质子的幂律注入谱。我们比较这些模型,以现存的无线电和GeV和TeV的伽马射线数据,这些恒星爆发,并计算这些恒星爆发的漫射同步X射线和逆康普顿(IC)光度。如果初级电子谱扩展到~PeV的能量,并具有类似于银河值的质子/电子注入比,我们发现同步加速器贡献了2 - 20%的未分辨的扩散硬X射线发射。逆康普顿辐射同样是这些恒星爆发中未分辨的X射线辐射的一小部分,从银河系中心的0.1%到Arp 220核的10%。我们还模拟了一般的星爆,包括亚毫米星系,在FIR-X射线关系的背景下,发现高达2%,在密集的星爆与我们的基准假设。中微子和TeV γ射线数据可以进一步限制星暴的同步X射线发射。我们的模型不限制硬同步X射…
2013-05-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Galactic Bulge Diffuse Emission in Broad-Band X-rays with NuSTAR
弥漫在银河系中心、凸起和山脊的硬X射线辐射被认为是来自于尚未解决的X射线双星系统。然而,每个区域中主要吸积物体类别的身份仍不清楚。最近对Fe线特性和低能量(<10 keV)的X射线连续体的研究表明,非磁性激变变星(CV),特别是静止的矮新星的主要人口比例。这与先前对隆起和脊的高能(>10 keV)X射线测量形成对比,后者表明磁性CV占主导地位,特别是中间极性。此外,NuSTAR宽带测量发现了一个更重的中间极性人口在中央~100 pc比以前假设的,提高了这种人口的一部分从中心进一步延伸的可能性。在这里,我们使用NuSTAR的大口径非聚焦光子和它的宽带X射线范围探测银河系隆起的内部~1-3 $^\circ$的漫射连续体。这使我们能够限制光谱的可能的多温度分量,例如可能指示软和硬种群的混合物。我们的发射率是一致的,与以前的硬X射线测量的凸起和脊,与漫反射X射线光度跟踪恒星质量。该光谱是很好地描述了一个单温热等离子体与$kT \approx 8$ keV,没有显着的发射高于20 keV。这支持了凸起是由静止的矮新星为主,我们没有发现一个显着的中间极性人口在硬X射线波段的证据。
2019-09-12 astro-ph.HE
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
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
Indirect Search for Dark Matter from the center of the Milky Way with the Fermi-Large Area Telescope
银河系中心区域预计将拥有银河系内最大密度的暗物质(DM)粒子。然后,从可能的DM粒子湮灭(或衰变)中可以预期相对较大的伽马射线信号。我们正在寻找来自银河系中心的DM伽马射线信号,该信号也富含明亮的离散伽马射线源。此外,由于宇宙射线与星际气体和辐射的相互作用,从同一方向探测到强烈的弥散伽马射线发射。初步分析的数据,在第一个11个月的费米卫星操作,报告。正如我们今天所知道的那样,弥漫的伽马射线背景和离散源可以解释银河系中心探测到的大部分伽马射线发射。尽管如此,仍留下了上述模型未考虑的残余排放量。改进的银河漫发射模型和对新的(可能未解决的)源(或源群)的仔细评估将提高DM搜索的灵敏度。
2009-12-21 astro-ph.HE
Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by Fermi LAT
小的角尺度波动的(大尺度)各向同性伽马射线背景(IGRB)携带的信息,未解决的源类的存在。一个保证的贡献IGRB预计从未解决的伽马射线AGN,而其他河外源,银河系伽马射线源人口和暗物质银河系和河外结构(和子结构)的候选人的贡献者。IGRB是由费米伽马射线天文台上的大面积望远镜(LAT)以前所未有的精度测量的,这些数据被用于测量IGRB角功率谱(APS)。详细的蒙特卡罗模拟的费米-LAT全天空观测进行了比较的实际数据集获得的结果提供了一个参考。蒙特卡罗模拟也是一种对单个源总体的APS贡献进行详细研究的方法,这是识别实际IGRB贡献者所必需的。我们提出了在IGRB各向异性搜索的初步结果。在<2度的角标度(例如,在多极155之上),在每个能量箱中在1和10 GeV之间的能量处检测到高于光子噪声水平的角功率,其中统计显著性在7.2和4.1 σ之间。波动各向异性的能量非依赖性指向一个或多个未聚集的源布居的存在,而强度各向异性的能量依赖性与具有平均光子指数2.40 \pm 0.07的源布居一致。
2011-10-06 astro-ph.HE hep-ph
Interpreting the LHAASO Galactic diffuse emission data
本研究考虑气体分布及系统不确定性,计算了 LHAASO 屏蔽区外的强子伽马射线弥漫辐射,发现这些因素缓解了数据与预测的矛盾,并指出未分辨源与宇宙射线硬化被屏蔽策略所抑制。
2025-09-15 astro-ph.HE
Constraints on the $e^{\pm }$ Pair Injection of Pulsar Halos: Implications from the Galactic Diffuse Multi-TeV Gamma-ray Emission
本文基于ATNF脉冲星样本并考虑非定向射束脉冲星,估算了脉冲星晕对银河系弥漫伽马射线辐射(DGE)的贡献,并利用Tibet AS$\gamma$和MILAGRO的测量数据限制了其电子对注入参数,为区分脉冲星晕模型提供了依据。
2023-04-25 astro-ph.HE
Dark Matter implications of Fermi-LAT measurement of anisotropies in the diffuse gamma-ray background
弥散伽马射线背景的详细起源仍然未知。然而,未解决的来源的贡献,预计会引起小规模的各向异性,在这种排放,这可能提供一种方法来识别和约束其贡献者的属性。最近的研究预测了河外和银河系暗物质湮灭或衰变对角功率谱的贡献。Fermi-LAT合作报告了在22个月的数据中,在1 GeV至10 GeV的能量范围内检测到显著性大于$3σ$的角功率[Ackermann等人,2012]。对于这些初步结果,将已经发表的Fermi-LAT APS测量结果[Ackermann et al. 2012]与[Fornasa et al. 2013]中提出的最先进宇宙学模拟对DM各向异性的准确预测进行比较,以得出对不同DM候选者的约束。
2013-03-09 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Production Associated with Late Bumps in Gamma-Ray Bursts and Potential Contribution to Diffuse Flux at IceCube
冰立方探测到了许多TeV-PeV中微子,但它们的天体物理起源仍然很大程度上未知。受观测到的一些伽马射线暴(GRBs)中的晚期X射线/光学碰撞的启发,我们研究了IceCube中微子和GRBs之间的相关性,允许延迟中微子$\sim$天后的提示伽玛射线。虽然我们还没有发现任何明确的相关性,高达$\sim$ 10\%的事件,迄今为止在冰立方观测到的可能是中微子产生的后期伽玛射线暴活动在$\sim$ 1天。假设一些冰立方事件和晚期GRB碰撞之间存在联系,我们以一种独立于模型的方式证明了能够产生晚期$\sim$ PeV中微子的GRB位点应该是非相对论性的或温和的相对论性的。我们估计从这样的源扩散中微子通量,并发现它们可能占一些冰立方事件。未来对高能中微子和伽马射线暴余辉的观测可以进一步验证上述联系。
2020-02-16 astro-ph.HE hep-ph
The Contribution of z<6 Sources to the Spatial Coherence in the Unresolved Cosmic near-Infrared and X-ray Backgrounds
在Spitzer/IRAC对未分辨的宇宙近红外背景(CIB)的测量中,已经建立了一个空间聚簇信号,达到了大角度尺度,~1度。这个CIB信号,虽然大大超过了其余已知星系的贡献,但进一步发现它与未分辨的软宇宙X射线背景(CXB)在统计学上高度相关。该测量使用深近红外源减法探测未分辨的CXB到非常微弱的源水平。我们研究的贡献,从河外人口在低到中等红移的CIB波动与CXB测得的正交叉功率信号。我们模拟了活动星系核、正常星系和位于维里化结构中的热气体的X射线辐射,计算了它们的CXB贡献,包括它们与所有红外辐射对应物的空间相干性。我们使用一个晕模型框架来计算未解决的波动的自功率谱和交叉功率谱的基础上的最新约束的晕占领分布和偏置的活动星系核,星系和扩散发射。在小角标度(<1 ')下,4.5mic和0.5- 2keV相干性可以用来自星系和活动星系核的散粒噪声来解释。然而,在大的角度尺度(~10弧分),我们发现,从建模的人口的净贡献是只能占3%的测量CIBxCXB交叉功率。该差异表明CIBxCXB信号源自产生CIB聚类信号的相同未知源群体,达到约1度。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Diffuse Galactic emission spectrum between 0.5 and 8.0 MeV
最近一次测量银河系在兆电子伏光子能量范围内的漫射发射光谱是在20多年前由CGRO/COMPTEL进行的。我们报告了一个新的分析与光谱仪SPI船上INTEGRAL在0.5-8.0 MeV的频带,最终取代了历史观测的信噪比。这是可能的,这要归功于精心制作的仪器背景模型和对所选数据的仔细考虑,这些数据受到太阳活动的强烈影响。我们的分析基于银河系中心周围$Δl \times Δb = 95^\circ \times 95^\circ$区域的能量依赖空间模板拟合。我们的通量估计是一致的COMPTEL测量,并显示没有'兆电子伏颠簸'。该光谱遵循幂律的形状与指数$-1.39 \pm 0.09_{\rm stat} \pm 0.10_{\rm syst}$和$(5.7 \pm 0.8_{\rm stat} \pm 1.7_{\rm syst}) \times 10^{-8}\,\mathrm{erg\,cm^{-2}\,s^{-1}}$的综合通量之间的0.5和8.0兆电子伏。我们发现,宇宙射线电子和传播模型与最新的费米/LAT,旅行者1号和AMS-02数据一致,与推断的逆康普顿谱形状大致一致。然而,一个不匹配的2-3倍的标准化相对于基线的预期可能指向增强的目标光子密度和/或电子源光谱在银河系内部,稍微修改的扩散特性,或存在一个未解决的人口MeV的$γ$ -射线源。
2022-02-09 astro-ph.HE
On the Temporal Variability of the Galactic Multi-TeV Interstellar Emissions
本文使用GALPROP框架建模银河系宇宙射线分布及非热扩散发射,发现离散/时间依赖的CR源模型可解释LHAASO VHE/UHE γ射线数据,其变异性是构建精确物理模型的关键因素。
2025-01-27 astro-ph.HE
Radio Galaxies Dominate the High-Energy Diffuse Gamma-Ray Background
有人认为,未解决的射电星系和射电类星体(有时被称为未对准的活动星系核)可能是观测到的弥散伽马射线背景的重要组成部分。在这项研究中,我们使用费米伽马射线太空望远镜的最新数据来表征来自51个射电星系样本的伽马射线发射。除了以前使用费米数据检测到的那些源之外,我们在这里报告了来自射电星系3C 212,3C 411和B3 0309+411B的伽马射线发射的第一次统计显著检测。结合这一信息与无线电通量,无线电光度函数,和红移分布的这类源,我们发现,射电星系占主导地位的弥漫伽马射线背景,产生$77.2^{+25.4}_{-9.4}\%$的这种发射在能量高于$\sim$ 1 GeV。我们讨论了这一结果的影响,并指出,它提供了支持的情况下,冰立方的高能天体物理中微子也来自同一人口的射电星系。
2016-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse Emission of Galactic High-Energy Neutrinos from a Global Fit of Cosmic Rays
本文提出新的银河系弥散高能伽马射线和中微子模型CRINGE,通过拟合AMS-02、DAMPE、IceTop和KASCADE等最新宇宙线数据,量化预测不确定性并揭示与旧模型的显著偏差。
2022-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE