The extragalactic background light: lower vs upper limits
发现具有硬能谱的甚高能伽马射线远源,使得能够推导出河外背景光密度的强上限。这些极限接近从深源计数得出的下限。最近重新确定的EBL的贡献,从解决来源在3.6微米发现一个更高的EBL密度,这是声称是在冲突的假设,用于推导EBL上限VHE光谱。在这里,它表明,是可能的,以恢复这样一个更高的EBL密度的规范伽玛~1.5的本征谱。
2009-04-20 astro-ph.CO
Potential of EBL and cosmology studies with the Cherenkov Telescope Array
如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值,那么非常高能量(VHE,E >100 GeV)的伽马射线通过与来自河外背景光(EBL)的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收,这是能量依赖性和强烈的红移增加,扭曲了从遥远的物体观察到的VHE光谱。因此,所观测到的活动星系核的能谱带有EBL的印记。当代成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)对遥远源(z = 0.11 - 0.54)的VHE伽马射线光谱的探测,使用了关于耀变体物理学的某些基本假设,使EBL密度能够设定强上限。本文研究了切伦科夫望远镜阵列(CTA)灵敏度的提高及其能量覆盖范围的扩大将如何扩大我们对EBL及其来源的认识。CTA将提供一个大样本的活动星系核在不同的红移与详细的测量光谱。此外,它将提供一个令人兴奋的机会,使用伽马射线暴(GRB)作为探针的EBL密度在高红移。
2013-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Blazars as beamlights to probe the Extragalactic Background Light in the Fermi and Cherenkov telescopes era
河外背景光(EBL)是来自所有曾经形成的恒星的综合光,跨越红外-紫外范围。位于宇宙学距离处的源发射的甚高能量(VHE:E>100 GeV)伽马射线与介入的EBL的相互作用导致电子-正电子对的产生,从而导致所观察到的VHE通量的能量依赖性衰减。这在解释测量的VHE blazar光谱时引入了一个基本的模糊性:既不是固有光谱,也不是EBL,都是单独已知的-只有它们的组合是。本文提出了一种测量电子束激光光子数密度的方法。它依赖于使用光学,X射线,高能(HE:E>100 MeV)伽马射线(来自费米望远镜)和VHE伽马射线(来自切伦科夫望远镜)波段的耀变体的同时观测。对于每个源,该方法涉及用同步加速器自康普顿(SSC)模型最佳拟合从光学到HE伽马射线的光谱能量分布(SED)(只要z<1,后者就基本上不受EBL衰减的影响)。我们将这种最佳拟合模型外推到VHE区域,并假设它们代表了耀变体的内在辐射。对比测量与本征发射导致VHE光子的伽马-伽马不透明度的确定-因此,在假设特定的宇宙学时,我们推导出EBL光子数密度。对于每个给定的源,使用不同的发射状态只会提高所提出的方法的准确性。我们证明了这种方法,使用最近的多频观测的耀变体PKS 2155 -304,并讨论如何类似的意见,可以更准确地探测EBL。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing CIBER cosmic infrared background measurements and axionlike particles with observations of TeV blazars
来自CIBER实验的河外背景光(EBL)在近红外(NIR)波段的第一次测量显示出比通过$γ$射线观测推断的更高的强度。最近的理论EBL强度通常与非常高的能量(VHE)$γ$ -射线观测一致。然而,过量的近红外辐射可能是EBL的一个新的组成部分,并且与遥远的耀变体的TeV光谱没有张力,因为假设的类轴子粒子(ALP)可能导致VHE $γ$射线的宇宙不透明度降低。为了探讨过剩成分是否主要来自EBL,用理论EBL(Gilmore)、Gilmore的包含光子/ALP耦合的EBL模型、Gilmore的包含CIBER过剩的EBL模型和Gilmore的包含光子/ALP耦合的EBL模型四种理论谱分别拟合了10个TeV BL Lac天体的13个高能VHE观测谱。我们发现,考虑光子/ALP耦合后,CIBER过量模型的拟合优度得到了显著提高,达到了$7.6~σ$的显著性,说明ALP/光子混合机制可以有效地缓解张力;然而,Gilmore EBL模型,总的来说,与ALP模型相比,与观察到的光谱更相容,尽管个别的耀变体,如PKS 1424+240和1 ES 1101-232更喜欢ALP模型。我们的研究结果表明,最近的EBL模型可以单独解释VHE $γ$ -射线的观察,并假设存在的ALP,以减轻张力是不需要在统计意义上,因此超过EBL模型是不太可能是一个新的EBL组件。
2021-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Gamma-Ray View of the Extragalactic Background Light
从红外线(IR)到紫外线(UV)的河外背景光(EBL)主要来自恒星的发射,直接或通过尘埃的吸收和再辐射。因此,它可以提供有关宇宙恒星形成历史的信息。然而,由于来自银河系和太阳系的前景辐射场,很难直接测量。来自宇宙学距离的河外源(耀变体和伽马射线暴)的伽玛射线与EBL光子相互作用,产生电子-正电子对,吸收伽玛射线。给定源的本征伽马射线谱及其红移,EBL原则上可以测量。然而,耀变体和伽玛暴的内禀伽玛射线能谱在不同的源之间以及同一源在短时间尺度上的变化很大。从理论上可以假设一个最大的内禀谱,给出了用地基大气切伦科夫望远镜观测的极高能γ射线在低红移耀变体的EBL吸收的上限。对耀变体和伽玛暴的Fermi-LAT观测可以探测更高红移处的EBL吸收。这些源的LAT谱的较低能量部分未被EBL衰减,因此将其外推到较高能量可以给出源的最大本征谱。将其与观察到的较高能量LAT光谱进行比较,然后将给出EBL吸收的上限。对于已经被费米-LAT和切伦科夫望远镜在更高能量下探测到的耀变体,LAT-VHE组合观测可以对低红移EBL提出更严格的限制。上述过程也可以反过来:对于红移未知的源,给定的EBL模型和伽马射线谱可以导致源红移的上限。
2010-05-14 astro-ph.CO
EBL Inhomogeneity and Hard-Spectrum Gamma-Ray Sources
一些遥远的耀变体的硬极高能(VHE; $E > 100$ GeV)$γ$射线光谱被解释为宇宙的$γγ$不透明度降低的证据,这是由于VHE $γ$射线与河外背景光(EBL)的相互作用,与我们目前对EBL密度和宇宙学演化的预期相比。对这一问题提出的解决办法之一是EBL的不均匀性。在本文中,我们研究了这种不均匀性对EBL的能量密度(然后也成为各向异性)和由此产生的$γγ$不透明度的影响。具体来说,我们调查的影响,宇宙空洞沿视线到遥远的耀变体。我们发现,这样的空隙对$γγ$不透明度的影响,对于任何现实的空隙大小,只有$\lesssim 1$ %的顺序和远小于预期的$γγ$不透明度与视线星系密度不足,由于宇宙空隙的一个简单的线性缩放。
2017-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on Extragalactic Background Light from Cherenkov telescopes: status and perspectives for the next 5 years
如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值,那么非常高能量(VHE,E > 30 GeV)的伽马射线通过与来自河外背景光(EBL)的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收,这是能量依赖性和强烈增加的红移,扭曲的VHE能谱从遥远的物体。因此,活动星系核的观测能谱带有EBL的印记。H.E.S.S.对遥远耀变体(z = 0.11 - 0.54)硬光谱的最新探测MAGIC对光学到近红外波段的EBL密度有很强的限制。然而,目前尚无法区分耀变体光谱的内在软化和与低能EBL光子相互作用引起的软化。在本文中,我们给出了一个概述的EBL约束,其局限性和前景的费米伽马射线空间望远镜和成像大气切伦科夫望远镜的共同努力。
2009-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Limits on the extragalactic background light in the Fermi era
来自宇宙源的甚高能量(VHE,energy $E \gtrsim 100$ \,GeV)γ射线由于与河外背景光(EBL)中紫外到红外波段的光子相互作用而衰减。因此,EBL在这些物体的观测能谱上留下了印记。在过去的四年里,用成像大气切伦科夫望远镜(IACT),如MAGIC,H.E.S.S.,而真理,则翻了一番。此外,\emph{Fermi}卫星的测量使人们对GeV能量源的本征光谱有了新的认识。本文通过考虑在此背景下使用过的最广泛的VHE源样本来推导EBL强度的上限。这是通过构造大量的一般EBL形状并将来自\emph{Fermi}和IACT的谱信息与关于高和非常高γ射线能量下的源物理的最小假设结合在一起来实现的。解释了EBL随红移的演化,探讨了形成电磁级联的可能性及其对上限的影响。$z=0$处的EBL密度被限制在0.4 μ m和100 μm之间的宽波长范围内。在光学波长处,在8 μm和31 μm之间,EBL密度被限制为低于24 nW,m $^{-2}$,sr $^{-1}$和低于5 nW,m $^{-2}$,sr $^{-1}$。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
TeV bayesian study of the extragalactic background light
针对河外背景光(EBL)光学波段测量异常,本研究提出完全贝叶斯框架分析VHE伽马射线能谱,消除内禀能谱模型选择任意性并边缘化仪器系统误差,利用STeVECat目录259个能谱给出了红移$z=0$处EBL能量密度的初步约束。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting the Indication for a low opacity Universe for very high energy gamma-rays
甚高能量(VHE,能量>~ 100 GeV)的γ射线与河外背景光(EBL)的光子产生对。因此,宇宙学源的固有γ射线通量会衰减,宇宙应该对高于红移依赖能量的γ射线不透明。最近,有迹象表明宇宙比下限EBL模型预测的更透明。在这里,这一指示面临着额外的VHE γ射线谱和不同的EBL模型。根据不透明度模型,指示持续在~2.6 σ和~4.3 σ置信水平之间。
2013-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of the cosmic γ-ray horizon from multiwavelength observations of blazars
首次在统计学上发现了与河外背景光(EBL)模型无关的宇宙γ射线视界(CGRH)。CGRH是宇宙学中的一个基本量。它给出了由于EBL产生光子-光子对而导致的宇宙对甚高能量(VHE)γ射线光子的不透明度的估计。迄今为止,CGRH的唯一估计是来自EBL模型的预测和宇宙学耀变体和γ射线爆发的γ射线观测的下限。在这里,我们提出了均匀的同步/同步自康普顿(SSC)模型的光谱能量分布的15个耀变体的基础上(几乎)同时观测无线电最高能量的γ射线与费米卫星。这些同步加速器/SSC模型预测未衰减的VHE通量,这是比较成像大气切伦科夫望远镜的观测。该比较提供了EBL的光学深度的估计,其允许通过独立于EBL模型的极大似然分析来推导CGRH。我们发现,所观察到的CGRH是兼容的EBL与目前的知识。
2013-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Axion-like particle imprint in cosmological very-high-energy sources
来自遥远耀变体的甚高能量(VHE)光子的发现表明,在通过河外背景光(EBL)吸收校正之后,它们的光谱在最高能量处存在平坦甚至向上的现象,这不能容易地用标准框架来解释。在这里,它表明,这个问题的一个可能的解决方案是通过假设类轴子粒子(ALP)的存在与质量~1 neV。利用VHE能区已知的最高红移耀变体3C 279、3C 66 A、PKS 1222+216和PG 1553+113的观测数据对ALP方案进行了检验。在所有情况下,更好地拟合观察到的光谱时,发现包括ALP,而不是考虑EBL只。有趣的是,光子/ALP转换的相当相似的临界能量也来自,独立的源考虑。
2011-11-02 astro-ph.CO
Measurement of the EBL spectral energy distribution using the VHE gamma-ray spectra of H.E.S.S. blazars
超高能伽马射线(VHE,E>100 GeV)在宇宙学距离上的传播可以与河外背景光(EBL)中的低能光子相互作用,产生电子-正电子对。宇宙对VHE伽马射线的透明度与EBL的光谱能量分布(SED)直接相关。观测河外源的VHE能谱特征可以测量EBL,否则很难确定。使用H.E.S.S.对EBL SED进行的EBL模型独立测量。切伦科夫望远镜阵列。它是从耀变体的高质量光谱再分析中提取EBL吸收信号得到的。从H.E.S.S.在9.5 sigma的显著性下检测到单独的EBL特征数据,并且将在不同谱带中获得的EBL的强度与相关的伽马射线视界一起呈现。
2017-07-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
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
Absorption of 10 Gev--1 Tev Gamma Rays from 3C 279
本文通过研究宽线区(BLR)和河外背景光(EBL)散射辐射引起的光子-光子吸收光学深度,重新考察了3C 279的10 GeV-1 TeV γ射线发射区。基于MAGIC探测到的幂律谱,通过校正BLR(内部吸收)和EBL(外部吸收)漫射光子上的光子-光子吸收来推断预吸收谱。γ射线发射区$R_{\rmγ}$的位置决定了这两种漫射辐射对总吸收的相对贡献。我们的结果表明,$R_{\rmγ}$可能位于3C 279的BLR髋臼杯内,可能更靠近内径,这与我们之前的结果一致。这既不符合Böttcher等人(2008 b)的建议,即VHE伽马射线发射是在远离BLR的地方产生的,也不符合Tavecchio和Mazin(2008)的假设,即VHE伽马射线发射区域是在BLR腔内。$R_{\rmγ}$是一个关键的物理量,它可以对从3C 279产生VHE伽马射线的发射机制设置一些约束。在不久的将来,$\it Fermi$ -LAT、MAGIC、HESS和VERITAS的观测可以对γ射线发射区相对于BLR的位置提供更多的约束。
2009-05-10 astro-ph.CO
Prospects for Very High Energy Blazar Survey by the Next Generation Cherenkov Telescopes
利用最新的耀变体光度函数及其演化模型,研究了新一代甚高能γ射线望远镜(如先进γ射线成像系统(AGIS)和切伦科夫望远镜阵列(CTA))对耀变体的观测前景。该模型与观测到的耀变体的流量和红移分布以及河外γ射线背景具有很好的一致性。我们扩展和改进的模板的光谱能量分布(SED)的基础上blazar SED序列范例,使其可靠的VHE波段(100 GeV以上),通过与现有的VHE blazar数据进行比较。假设计划的CTA灵敏度,使用约100小时的总调查时间的盲测可以检测到约3个VHE blazar,对于更宽/更浅的调查,预期数量更大。我们还讨论了费米耀变体的后续研究。介绍了VHE耀变体在费米通量和红移平面上的可探测性,这将对未来的巡天计划有帮助。讨论了利用耀变体最亮光谱的吸收特征和红移分布的截止点来抑制河外背景光的前景和策略。我们将能够得到有用的约束EBL的VHE耀变体在不同的红移范围为0.3-1 TeV对应的z=0.10-0.36。
2010-05-06 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
Blazars distance indications from Fermi and TeV data
本文提出了一种新的方法,利用GeV和TeV波段的联合观测来约束具有未知红移的耀变体的距离。基本假设是,通过光子-光子相互作用由河外背景光(EBL)吸收TeV光子校正的甚高能量(VHE)光谱仍然应该比费米/LAT观察到的伽马射线光谱的外推更软。从观测到的光谱数据VHE,EBL校正的光谱导出作为红移z的函数,并与幂律拟合。将依赖于红移的VHE斜率与LAT数据的幂律拟合进行比较,可以导出源红移的上限。将该方法应用于所有已知距离的TeV耀变体,导出了描述上限与真实红移之间关系的经验定律。这个定律可以用来估计未知红移耀变体的距离:作为一个例子,PKS 1424+240的距离被推断。
2011-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The new surprising behaviour of the two "prototype" blazars PKS 2155-304 and 3C 279
最近的VHE观测揭示了一个令人惊讶的行为,在两个著名的耀变体序列的相对两侧。PKS 2155-304首次在HBL中显示了大的康普顿优势,高伽马射线光度以及X射线和VHE通量之间的立方关系。3C 279是VHE检测到的第一个FSRQ。克服由BLR发射引起的显著吸收所需的高亮度不能容易地与历史和准同步SED属性相协调。这两个例子都对耀变体的结构和环境场有了新的认识。与以前的要求相反,它还表明,3C 279 -任何FSRQ-不能在一般情况下提供强大的EBL约束。
2009-07-23 astro-ph.CO
Resolving the Host Galaxy of a Distant Blazar with LBT/LUCI1 + ARGOS
BL Lac天体在甚高能量(VHE)状态下发射是窥视河外背景光(EBL)特性的独特工具。然而,由于它们的光谱中通常没有特征,因此确定它们的红移已被证明具有挑战性。在这项工作中,我们利用新的高级瑞利引导地面层自适应光学系统(ARGOS)在大型双目望远镜提供的高超的空间分辨率来检测主机星系HESS J1943+213,VHE发射BL Lac闪耀通过银河系。在ARGOS调试期间收集的深H波段图像使我们能够分离核发射的贡献,并以前所未有的细节揭示宿主星系的性质。宿主星系符合Sérsic轮廓,指数为n~2,总星等为H~16.15 mag,假设BL Lac宿主星系为标准烛光星系,则红移为z~0.21。在EBL的当前模型的框架中,该值与由于EBL上高能光子的散射而观察到的VHE光谱的变暗一致。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Catalog of very-high-energy emitting active galactic nuclei at high Galactic latitudes
该研究利用Fermi LAT长曝光数据开展高银纬VHE AGN巡天,通过E>100 GeV事件聚集筛选源,建立含175个高置信度源的目录并给出完备度、光度函数及高红移特征。
2025-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
VERITAS Discovery of Variability in the VHE Gamma-Ray Emission of 1ES 1218+304
1ES 1218+304是一组TeV耀变体之一,它们的红移显示出令人惊讶的硬能谱。VERITAS合作在2009年初对1ES 1218+304进行了密集的观测活动,以更详细地描述这些硬光谱遥远耀变体之一的发射特性。虽然硬光谱TeV耀变体是最有希望的揭开推定的签名EBL吸收,他们也可能有影响的冲击加速的情况下,在相对论射流。我们对1ES 1218+304的观测表明了显著的通量变化。此外,我们提出了一个扩展到多TeV制度的能谱。这些数据的影响$γ$射线发射模型进行了讨论。
2009-08-02 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
Studies of active galactic nuclei with CTA
本文综述了利用切伦科夫望远镜阵列研究活动星系核的前景。这篇评论的重点是喷流活动星系核,这构成了绝大多数的活动星系核在伽玛射线能量检测。未来的进展将由计划中的极高能(VHE)伽马射线探测的能量阈值降低到约10 GeV以及与当前一代切伦科夫望远镜设施相比改进的通量灵敏度所推动。我们认为,CTA将使伽马射线人口研究的实质性进展,通过深化现有的调查,通过增加通量灵敏度和提高检测到大量的低频峰值耀变体的机会,因为较低的能量阈值。更详细的VHE伽马射线光谱形状和可变性的研究可能会进一步深入了解未解决的问题,有关喷流的形成和成分,相对论喷流内粒子的加速,以及导致可观察到的高能发射的辐射机制的微观物理。CTA涵盖的能量范围很广,包括伽马射线在河外背景光(EBL)中传播时不受吸收影响的能量,并扩展到VHE光谱强烈扭曲的能量范围。这将有助于减少来自不同仪器的光谱中的系统效应,从而导致更可靠的EBL确定,因此将有可能将blazar模型限制在最高能量,而不那么模糊。
2012-08-29 astro-ph.CO 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
MAGIC observations of the distant quasar 3C279 during an optical outburst in 2007
平谱射电类星体3C279(z=0.536)是在甚高能量(VHE)伽马射线下探测到的最遥远的天体。因此,它是研究VHE γ射线与河外背景光(EBL)相互作用的重要信标。EGRET先前的观测显示,通量变化很大,差异可达100倍。本文将介绍2007年1月光学耀斑期间MAGIC望远镜观测活动的结果,并总结2006年以前的MAGIC结果。
2009-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
MAGIC observations of the February 2014 flare of 1ES 1011+496 and ensuing constraint of the EBL density
2014年2月至3月,MAGIC望远镜在甚高能量(VHE,E> 100 GeV)下观测到处于耀斑状态的高频峰值BL Lac 1 ES 1011+496(z=0.212)。通量达到了比以前记录的任何源燃烧状态高10倍以上的水平。本文描述了耀斑的特征,给出了光变曲线、夜间光谱和全周期平均光谱的光谱参数。从这些数据中,我们的目标是检测的VHE光谱的源的河外背景光(EBL)的印记,以限制其在光学波段的强度。为此,我们实施了H.E.S.S.开发的方法。合作,其中源的固有能谱用简单函数建模,并且EBL诱导的光学深度使用模板EBL模型计算。然后最大化所观察到的光谱的可能性,包括自由参数之间的EBL不透明度的归一化因子。从所收集的数据中,产生了观测期间所有夜晚的微分能谱。评估拟合参数的变化,我们得出结论,大多数夜晚的光谱形状是兼容的,无论通量水平如何,这使我们能够产生一个平均光谱,从中可以限制EBL印记。似然比检验表明,EBL密度为1.07(-0.20,+0.24)_{stat+sys}的模型,相对于测试的EBL模板(Dominguez et al.2011)中的模型,在4.6 sigma水平上优于无EBL假设,假设内禀源谱可以建模为对数抛物线。这将转化为EBL密度在波长范围[0.24 um,4.25 um]内的约束,在1.4 um处的峰值为F=12.27 - 2.29 ^{+2.75} nW m…
2016-02-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Niebla: an open-source code for modeling the extragalactic background light
University of Hamburg(汉堡大学);University of Southern Denmark(南丹麦大学)
Niebla 是首个开源代码,用于通过现象学方法计算光学至远红外波长的 extragalactic 背景光,支持自定义输入,用于建模 EBL 光学深度对伽马射线观测的影响,并区分不同尘埃再辐射模型。
2026-04-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the redshift of BL Lac VER J0521+211
在光强子模型框架内结合三种河外背景光模型,分析了VER J0521+211的七个独立甚高能能谱,确定了其红移的最严格限制范围为0.29至0.31。
2023-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting EBL Constraints from Gamma-Ray Observations: A Critical Assessment and Methodological Improvements
本文批判性评估了基于伽马射线观测的河外背景光约束,指出以往研究低估不确定性,并通过蒙特卡洛模拟和放宽内禀谱假设提出更稳健的约束方法。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
The H.E.S.S. extragalactic sky
H.E.S.S.位于南半球纳米比亚的切伦科夫望远镜阵列研究天体物理物体的甚高能量(VHE; E>100 GeV)伽马射线发射。在2002年以来的成功运行中,已经发现了80多个银河系和河外伽马射线源。H.E.S.S.每年用400多小时的观测时间观测河外源,发现了几个新的源,主要是活动星系核,并取得了令人兴奋的物理结果,例如发现PKS 2155-304极端通量爆发期间的非常快速的变化,严格限制了远源能谱近红外区河外背景光(EBL)密度,或者发现射电星系M87的VHE辐射的短期变化。随着2008年费米卫星的发射,对GeV能量活动星系核物理学的新认识出现了,导致了几个新的河外VHE源的发现。多波长观测是研究活动星系核VHE辐射产生机制的有力工具。这是H.E.S.S.的新结果将介绍对河外源的观测,并讨论其对这些源的物理学的影响。
2012-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of very high energy gamma rays from PKS 1424+240 and multiwavelength constraints on its redshift
我们报告的第一次检测到的甚高能量(VHE)的伽马射线发射超过140 GeV的PKS 1424+240,一个BL Lac对象与一个未知的红移。VERITAS测量的140 GeV以上的光子谱由幂律很好地描述,光子指数为3.8 +- 0.5_stat +- 0.3_syst,在200 GeV处的通量归一化为(5.1 +- 0.9_stat +- 0.5_syst)x 10^{-11} TeV^-1 cm^-2 s^-1,其中stat和syst分别表示统计不确定度和系统不确定度。在MJD 54881和55003之间的观测期间(2009年2月19日至6月21日),VHE通量是稳定的。在费米大天区望远镜(LAT)的同期高能观测中也没有观察到通量变化。同时还分别从斯威夫特XRT和MDM天文台获得了X射线和光学数据。宽带光谱能量分布(SED)是很好地描述了一个区域的同步自康普顿(SSC)模型有利于红移小于0.1。使用费米测量的光子指数结合最近的河外背景光(EBL)吸收模型,可以从VERITAS数据得出结论,PKS 1424+240的红移小于0.66。
2009-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLBI Observations of the Jet in M87 During the Very-High-Energy Gamma-ray Flare in April 2010
我们报告的详细无线电状态的M87喷气机在甚高能量(VHE)的伽马射线耀斑事件在2010年4月,从高分辨率,多频,相位参考VLBA观测。我们特别关注喷流基地(无线电核心)和奇特的结HST-1,这是目前青睐的伽马射线发射网站的属性。在VHE耀斑事件期间,HST-1区域在其结构和通量密度方面保持稳定,在2GHz以上的光学薄制度中,与X射线上没有报告的增强活动的迹象相一致。在这次事件中,射电核心显示出至少高达43 GHz的倒置频谱。核心位置的天体测量,在我们以前的研究中被指定为距离中央引擎约20 Rs,表明核心位置稳定在4 Rs的水平上。与事件之前/之后的时期相比,在VHE通量峰值附近,43和22 GHz的核心倾向于显示出略高(~10%)的通量水平。43-GHz核心的大小估计为~ 17 Rs,这接近于从VHE观测到的快速变化的时间尺度所建议的发射区域的大小。这些结果倾向于支持2010年4月VHE伽玛射线耀斑与射电核心有关的假设。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Constraints on Heavy Axion-Like-Particle Decays from Fermi-LAT and H.E.S.S. Blazar Spectra
University of Southern Denmark(南丹麦大学);Yerevan State University(埃里温国立大学);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);University of Namibia(纳米比亚大学);Centre for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心);Universität Potsdam(波茨坦大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);IRFU, CEA, Université Paris-Saclay(法国原子能和替代能源署萨克雷大学研究部);LUX, Observatoire de Paris(巴黎天文台卢森堡宇宙物理学实验室);Sorbonne Université(索邦大学);Instytut Fizyki Jądrowej PAN(波兰科学院核物理研究所);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·阿勒山大大学)
利用H.E.S.S.和Fermi-LAT观测的耀变体伽马射线谱,通过类轴子粒子衰变对河外背景光的贡献,约束其质量与光子耦合,排除参数空间2.5-20 eV区域。
2026-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Discovery of very high energy gamma-ray emission from the blazar 1ES 0033+595 by the MAGIC telescopes
已知的甚高能量耀变体的数量是$\sim\,50$,与在其他频率探测到的耀变体的数量相比是非常小的。这种情况对于耀变体的种群研究是一个障碍,耀变体大约一半的光度都是在PDMATHAMN射线域中发射的。此外,VHE耀变体,如果距离遥远,允许研究高能PDMATHAMN-射线在其朝向地球的路径中穿过的环境,如河外背景光(EBL)和星系际磁场(IGMF),因此它们对天体物理学界有特殊的兴趣。我们提出了第一个VHE检测1 ES,0033 +595,统计学显著性为5.5,$σ$。这个天体的VHE发射在整个MAGIC观测(2009年8月和10月)中是恒定的,并且可以用幂律进行参数化,其中积分通量大于150 GeV为$(7.1\pm1.3)\times 10^{-12} {\mathrm{ph\,cm^{-2}\,s^{-1}}}$,光子指数为($3.8\pm0.7$)。我们模拟其光谱能量分布(SED)的结果,同步辐射光子的逆康普顿散射。为了研究SED,我们使用了来自KVA望远镜的同步光学R波段数据,\textit{Swift}和\textit{INTEGRAL}的存档X射线数据,以及来自\textit{Fermi} LAT天文台的同步高能(HE,$300$ \,MeV~--~ $10$ \,GeV)$γ$ -射线数据。使用Prandini等人(2010)的经验方法和该天体的\textit{Ferm…
2014-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Fields and Gamma Ray Observations of Extreme TeV Blazars
宇宙空洞中的星系际磁场(IGMF)可以通过其对由TeV伽马射线源(如活动星系核(AGN))引发的电磁级联的影响来间接探测。活动星系核在TeV能量下足够明亮,“极端TeV耀变体”可以通过级联中电子的逆康普顿(IC)散射产生可检测水平的次级辐射,前提是IGMF不是太大。我们回顾最近的工作在文献中,利用这一想法,以获得三个TeV检测到的耀变体-1 ES 0229+200,1 ES 1218+304,RGB J 0710 +591的IGMF的约束,我们还调查了其他四个硬谱TeV耀变体在同一框架。本文利用最近开发的三维粒子跟踪Monte Carlo程序,结合量子电动力学和宇宙学膨胀的所有主要效应,研究了主要不确定性,如源的光谱特性、紫外-远红外河外背景光(EBL)的不确定性、欠采样的甚高能量等的影响(VHE;能量> 100 GeV)覆盖范围,伽马射线发射的过去历史,源与观测者的几何形状,以及喷流AGN多普勒因子。最近报道的IGMF的下限,这些影响的影响进行了彻底检查,得出结论,目前可用的数据是兼容的零IGMF假设。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE