Wavelet-Based Techniques for the Gamma-Ray Sky
我们演示了如何小波分解的图像分析技术可以应用到伽玛射线天空分离发射在不同的角度尺度。新结构的尺度,不同于传统的天体物理学的前景和背景的不确定性的尺度可以鲁棒地提取,允许一个模型无关的表征,没有确切的信号形态的假设。作为一个测试案例,我们生成模拟伽马射线数据,以证明我们的能力,提取扩展的信号,而无需假设一个固定的空间模板。对于一些点源光度函数,我们的技术还允许我们区分伽马射线中的漫射信号,从暗物质湮灭和扩展的伽马射线点源种群的数据驱动的方式。
2015-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-ray sky points to radial gradients in cosmic-ray transport
宇宙射线(CR)在银河系中传播的标准方法是基于这样的假设,即局部输运性质可以外推到整个CR封闭体积。这样的模型往往低估了费米大天区望远镜测量到的超过几个GeV的伽马射线通量。我们认为在这里第一次允许的扩散系数和对流效应的刚性缩放的现象的情况下,是位置相关的。我们表明,在这种方法中,我们可以重现所观察到的伽马射线光谱在低和中银河系纬度-包括银河系中心-而不会破坏任何本地CR观察。
2015-04-12 astro-ph.HE hep-ph
Dynamical Electroweak Symmetry Breaking at the LHC on Supercomputers and in the Sky (Asymmetric Dark Matter)
我简要回顾了基本的挑战和模型的优点打破电弱对称性动态。然后,我将介绍(超)最小的步行technicolor模型,其建设已成为可能,由于最近的进展,在理解的相图强耦合理论作为函数的数量的味道,颜色和物质表示。我会提到可能的相关对撞机签名。有趣的是,不对称的暗物质是一个自然的可能性,在我们的模型提供了有趣的候选人衰变暗物质模型已被探索占电子/正电子宇宙射线的PAMELA和ATIC过剩。
2008-12-09 hep-ph
Evidence of cross-correlation between the CMB lensing and the gamma-ray sky
本文报道了用普朗克卫星重建的CMB透镜势图和费米-LAT γ射线天空图的未分辨分量之间的互相关角功率谱的测量结果。宇宙中的物质分布决定了来自最后一个散射表面的光的弯曲。与此同时,物质密度驱动着天体物理学物体的生长历史,包括它们产生非热现象的能力,而非热现象又导致伽马射线的发射。普朗克透镜图提供了关于物质综合分布的信息,而伽马射线发射体的综合历史则印在费米-LAT天空图中。我们在这里报告的第一个证据,他们的相关性。我们发现,多极相关测量的一致性与当前模型的活动星系核和恒星形成星系的伽玛射线光度函数,与3.0 $σ$的统计证据。此外,它的振幅一般可以匹配,只有假设这些河外发射体也是所测量的同位素伽马射线背景(IGRB)强度的大部分贡献。这使得费米-LAT测量的银河系源对IGRB的巨大贡献几乎没有空间,指向IGRB的河外起源的直接证据。
2015-03-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Asymmetric warm nuclear matter described by Gogny and Skyrme-version models
本研究利用Gogny力及其零力程Skyrme-version模型分析有限温度下非对称核物质的热力学性质,发现Skyrme-version模型在高温下双节线和旋节线区域更小,揭示了相互作用有限范围的系统影响。
2025-04-25 hep-ph nucl-th
Analyzing the Gamma-ray Sky with Wavelets
我们分析的伽马射线天空中的能量为0.5至50 GeV的非抽样小波变换的球体上。专注于内$60^{\circ} \times 60^{\circ}$的天空,我们确定和表征四个独立的残差超出预期的银河系漫发射。我们检测到的\textit{Fermi}泡沫,发现令人信服的证据表明,他们是分散的性质,并包含很少的小规模结构。我们检测到的“茧”内的南方泡沫,我们也确定其北部对应的2 GeV以上。北茧位于同一轴线上,但$\sim 30 \%$比南茧暗。我们描述银河系中心过剩,我们发现扩展到$20^{\circ}$在$|b|$。在纬度$|b| \leq 5^{\circ}$,我们发现了小角度尺度上能量的证据,这可能是点源贡献的结果,但对于$|b| \geq 5^{\circ}$,银河系中心过剩在其性质上主要是扩散的。我们的研究结果表明,要么银河系中心过剩和{ \it费米}泡顺利连接或泡沫显着增亮低于$15^\circ$纬度。我们发现,银河系中心过剩出现偏离中心的几度朝着负$\ell$。此外,我们发现和表征沿银河系盘中心在$\ell \simeq +25^{\circ}$和$-20^{\circ}$的两个排放。这些辐射沿银河系盘面的长度要比银河系中心的长度长得多。
2018-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Fundamental Physics from the Sky: Cosmic Rays, Gamma Rays and the Hunt for Dark Matter
我们能从天文学和天体粒子数据中了解新物理学吗?理解这是如何可能的是解开宇宙学和粒子物理学界面上最紧迫的谜团之一的关键:暗物质的基本性质。我将讨论最近在宇宙射线电子-正电子数据和伽马射线观测中的一些令人困惑的发现,这些发现可能与暗物质有关。我认为,最近的宇宙射线数据,特别是来自帕梅拉和费米卫星的数据,表明银河系中以前无法解释的强大来源注入了高能电子和正电子。有趣的是,这种新的源类可能与新的基本粒子物理学有关,特别是与星系暗物质的成对湮灭或衰变有关。这种令人兴奋的情况直接受到费米伽马射线观测的限制,这也告诉我们天体物理源对应物也可能是高能电子-正电子过剩的原因。对银河系中心区域伽马射线发射的观测以及对130 GeV左右伽马射线线的断言最近也引发了广泛的兴趣:我将讨论我们是否真的观测到了来自暗物质湮灭的信号,如何检验这一假设,以及哪些天体物理机制构成了相关的背景。
2012-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Signature of Large Scale Structures on the Very High Energy Gamma-Ray Sky
如果弥漫的河外伽马射线辐射能追踪宇宙的大尺度结构,那么在伽马射线天空中将出现奇特的各向异性图案。特别是,由于0.1-10 TeV的光子的红外/光学背景上的吸收引入的截止距离,突出的相关性与本地结构的范围内的几百Mpc应该存在。我们提供了详细的预测信号的基础上的PSCz地图的本地宇宙。我们还使用模拟N体目录补充结构的晕模型来研究预期的签名的一些统计特征。结果在很大程度上独立于宇宙学的细节,主要取决于相关指数(或偏差)的来源相对于大尺度分布的星系。例如,在二次相关的情况下的预测信号(因为它可能发生在暗物质湮灭对扩散伽马通量的贡献中)与线性相关的情况基本上不同,提供了一种互补的工具来揭示扩散伽马射线发射的源的性质。讨论了目前和未来空间和地面观测站测量这些特征的机会。
2007-04-19 astro-ph hep-ph
Search for CP Violating Signature of Intergalactic Magnetic Helicity in the Gamma Ray Sky
宇宙学磁场的存在可以通过大尺度上的非平凡螺旋度效应来揭示。我们评估了CP奇统计量,$Q$,使用费米卫星观测在银河系高纬度的伽马射线数据,以寻找这样的签名。$Q$的观测值被发现是非零的,在蒙特卡罗模拟中类似信号的概率是$\sim 0.2\%$。来自银河系的污染似乎并不是造成信号的原因,因为即使在非常高的银河系纬度上也存在污染。假设该信号确实是由螺旋宇宙磁场引起的,我们的结果表明了左手磁螺旋度和$\sim 10~{\rm Mpc}$尺度上的场强$\sim 10^{-14}~{\rm G}$。
2014-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
An All-Sky Search for Moving Gamma-Ray Sources with Fermi-LAT
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Walter Payton College Preparatory High School(沃尔特·佩顿大学预科高中);University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校);University of Oxford(牛津大学)
本研究利用费米-LAT十年观测数据,针对0.25°/yr-0.8°/yr运动的稳定伽马射线源开展全天区搜寻,给出相关上限约束及探测效率,推导了蒸发型PBH等的示例性约束。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Lights, Camera, Axion: Tracing Axions from Supernovae in the Diffuse $γ$-ray Sky
Indian Institute of Science(印度科学学院)
本文研究通过轴子-光子转换产生弥散γ射线信号,提出计算框架并首次考虑不同磁场环境下的转换过程,利用观测数据约束轴子-光子耦合常数。
2026-04-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Approximate Bayesian Computation Applied to the Diffuse Gamma-ray Sky
弥散伽玛射线背景(DGRB)有许多来源,包括恒星形成星系、活动星系核和银河系中的宇宙射线相互作用。奇特的来源,如暗物质湮灭,也可能做出一些贡献。光子计数像素分布是分析DGRB和确定不同来源的相对贡献的有力工具。然而,随着源类型和能量仓的数量增加,在像素计数分布的似然分析中包括光子能量信息在计算上迅速变得难以处理。在这里,我们应用近似贝叶斯计算(ABC)的似然自由的方法来解决这个问题。我们考虑一个模拟分析,其中包括贡献的暗物质湮灭在银河系的晕以及天体物理背景。我们表明,我们的结果使用ABC是一致的,当能量信息被丢弃的确切的可能性,并显着更严格的参数约束,可以得到与ABC时,能量信息。ABC为分析DGRB和理解其不同起源提供了一个强大的工具。
2022-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Improved Limits on Sterile Neutrino Dark Matter using Full-Sky Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Data
一个~keV质量的无菌中微子是一个很好的暗物质候选者。它的衰变产生的X射线线为X射线望远镜提供了一个独特的目标。我们首次使用费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)来寻找无菌中微子衰变线;我们的分析覆盖了能量范围10-25 keV(无菌中微子质量20-50 keV),这是Chandra,Suzaku,XMM-Newton和INTEGRAL等X射线和伽马射线卫星无法到达的。GBM极宽的视野使银河系暗物质晕的很大一部分能够被探测。经过仔细的数据切割,我们获得了约53天的全天观测数据。我们观察到朝向银河系中心的光子过多,正如天体物理发射所预期的那样。我们在能谱中寻找无菌中微子衰变线,没有发现明显的信号。由此,我们得到了不育中微子混合角的上限作为质量的函数。在无菌中微子质量范围25-40千电子伏,我们提高了以前的上限约一个数量级。更好地了解探测器和天体物理背景,以及探测器的响应,将进一步提高与GBM搜索的灵敏度。
2015-08-06 astro-ph.CO hep-ph
New methods to achieve meson, muon and gamma light sources through asymmetric electron positron collisions
提出利用不对称正负电子碰撞或TeV正电子打靶产生高能、准直且寿命较长的K介子束,速率可达每秒10^4-5或每次束团交叉10^7,并可用于超子搜索、稀有衰变测量等物理研究。
2023-05-01 hep-ex hep-ph nucl-ex
How does the shape of gamma-ray bursts' pulses affect the duration distribution?
伽马射线暴(GRB)有两种类型,短和长。长伽玛暴的对数持续时间的分布是不对称的,而不是高斯分布。当用高斯分布的混合模型来模拟这种不对称性时,需要引入一个额外的分量,通常与另一类伽玛暴有关。然而,当用固有的非对称分布建模时,就不需要这样的组件了。宇宙膨胀已经被排除为不对称性的来源,因此它的起源在于祖先。伽玛射线暴光变曲线(LC)通常由一系列快速上升-指数衰减脉冲很好地描述。对模拟的液晶束的统计分析表明,这种不对称性是液晶的脉冲形状和多脉冲特性的自然结果。
2021-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Annihilating Asymmetric Dark Matter
在热不对称暗物质(ADM)模型中,粒子和反粒子暗物质(DM)的残余丰度不需要有很大的不同。通过考虑原始不对称性对耦合DM和反DM的热玻尔兹曼演化的影响,我们导出了所需的湮灭截面。这与CMB和Fermi-LAT伽马射线数据结合使用,以限制在热冻结中存活的反DM粒子的数量密度。在热ADM框架下重新分析银河系中心的扩展γ射线辐射时,我们发现湮没成$τ$轻子的反DM数密度比DM的更倾向于1-4 $\%$,而$b$ -夸克通道的反DM数密度比DM的更倾向于50-100 $\%$。
2014-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-Ray Bursts and Dark Energy - Dark Matter interaction
在这项工作中伽马射线暴(GRB)的数据被用来放置一个假定的暗能量和暗物质之间的耦合约束。本文还讨论了Sloan数字巡天II(SDSS-II)第一年观测结果对Ia型超新星(SNe Ia)的约束,WMAP七年观测结果对宇宙微波背景辐射(CMBR)位移参数的约束,以及Sloan数字巡天(SDSS)观测结果对重子声学振荡(BAO)峰值的约束。随着更多的伽玛射线暴事件的出现,对该领域的前景进行了评估。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A separate universe view of the asymmetric sky
我们提供了一个统一的描述半球形的不对称性产生的宇宙微波背景的机制提出的Erickcek,Kamionkowski和卡罗尔,使用一个三角洲N形式主义,始终占整个不对称产生模式。我们推导出一个一般形式的功率谱,明确表现出破缺平移不变性。这可以直接与宇宙微波背景观测值进行比较,包括观测到的四极和fNL值,自动合并了Grishchuk-Zel 'dovich效应。我们的计算统一和扩展以前的计算在文献中,特别是给我们的位置在超视界模式,产生的不对称性的相位上的观测量的完全依赖。我们演示了如何由以前的作者获得的明显不同的结果出现不同的极限情况。我们证实了Erickcek等人确定的超视界模式对微波背景四极矩的非线性贡献的存在,并由Kanno等人进一步探索,并表明,这些贡献总是显着的参数制度能够解释所观察到的不对称性。我们表明示例参数值能够解释所观察到的功率不对称性,而不违反其他观测界限。
2015-05-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph