High Energy Neutrino Fluxes from Cosmic Accelerators
我们用观测到的宇宙射线和伽马射线通量来约束高能中微子通量，包括味道振荡和通过地球的传播，并表明耀变体可能被10公里的中微子望远镜探测到。
2001-03-29 astro-ph hep-ph
Breaking the Barriers - Uniting Accelerator and Cosmic Ray p-p Cross Sections
我们对所有加速器的前向质子-质子和反质子-质子散射振幅数据进行了QCD参数化。利用矢量优势和加性夸克模型，我们表明，同样的参数也适合γ p和γ-γ相互作用。使用我们的模型的高能量的预测，随着Glauber理论，我们计算质子空气截面的能量接近sqrt s约30 TeV。我们的QCD模型预测的p-air宇宙线测量的比较提供了一个强有力的约束包容粒子产生截面。
2000-03-22 hep-ph
P-P Total Cross Sections at VHE from Accelerator Data
在非常高的能量下--来自加速器和宇宙射线--对P-P总截面的估计进行比较，结果显示出超过10%的差异，这种差异超出了统计误差。在这里，我们使用一个唯象模型的基础上的多重衍射方法，成功地描述数据在加速器的能量。在回归分析的基础上，我们确定了置信误差带，分析了我们的预测所采用的数据外推的敏感性。：使用546和1.8 TeV的数据，我们对p-p总截面的外推仅与Akeno宇宙射线数据兼容，预测能量的上升比其他宇宙射线结果和其他外推方法慢。我们讨论了我们的结果的背景下，在未来的加速器和宇宙射线的实验结果的约束。
2004-08-06 hep-ph
The origin of IceCube's neutrinos: Cosmic ray accelerators embedded in star forming calorimeters
IceCube合作报告了对地外中微子的探测。信号的各向同性和味道含量，以及在当前不确定性范围内，50 TeV到2 PeV的通量和光谱与Waxman-Bahcall束缚的重合，表明中微子的宇宙学起源与超高能量（$>10^{10}$ GeV）宇宙射线（UHECR）的来源有关。对UHECR和中微子信号最自然的解释是，它们都是由同一群宇宙学源产生的，在[ $1$ PeV，$10^{11}$ GeV]能量范围内以相似的速率$E^2d\dot{n}/dE\propto E^{0}$产生CR（可能是质子），并存在于“量热”环境中，就像恒星形成速率高的星系一样，其中$E/Z<100$ PeV CR损失了大部分能量来产生π介子。在$\gtrsim100$ TeV的检测器的有效质量增加十倍是必要的，以显着提高电流测量的准确性，使一些明亮的附近的星爆的检测“热量计”，并打开识别嵌入在热量计的CR源的可能性，通过关联中微子与光子伴随瞬态事件负责其产生。源识别和大量的中微子样本可能使人们能够使用天体物理中微子来约束新的物理模型。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Predicting Proton-Air Cross Sections at sqrt s ~30 TeV, using Accelerator and Cosmic Ray Data
我们使用高能量的预测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，随着格劳伯理论，预测质子-空气截面在能量接近\sqrt s \approx 30 TeV。质子-质子截面的参数化结合了解析性和么正性，并要求渐近质子是软部分子的黑色圆盘。通过与p-air宇宙线测量结果的比较，我们的分析结果在包容粒子产生截面的约束。
1999-10-05 astro-ph hep-ph
Using Circular Polarisation to Test the Composition and Dynamics of Astrophysical Particle Accelerators
我们研究了在宇宙加速器如超新星遗迹和活动星系核喷流中产生的圆偏振X射线和γ射线信号。这些位置内的质子-质子和质子-光子碰撞在介子和μ子的分布中产生电荷不对称性，最终导致净圆极化信号，因为这些粒子辐射衰变。我们发现，这样产生的圆偏振的分数是在$ 5 \times 10^{-4}$的水平，无论确切的光束光谱，只要它是由质子为主。虽然这一部分非常小，但圆偏振信号与高能中微子的检测将提供宇宙加速器中高能质子存在的明确信号。特别是在超新星激波中，这将表明存在相对论性质子撞击星系际或星际介质中的静止质子和/或低能光子。
2020-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Energy dependent neutrino flavor ratios from cosmic accelerators on the Hillas plot
我们讨论了宇宙加速器的中微子通量和能量依赖的味比作为加速区的大小和磁场的函数，这是希拉斯图的参数。我们假设费米加速的质子和同步加速的电子（或正电子）的光子之间的光强子相互作用导致带电π介子的产生。我们包括同步加速器冷却的带电π介子和连续产生的μ介子，然后进一步衰变成中微子，以及螺旋度依赖的μ介子衰变。我们的光强子相互作用模型包括直接生产，更高的共振，和高能量的过程，以模拟中微子味和中微子反中微子比具有足够的精度。由于我们假设源是光学薄的中子相互作用，我们包括中子衰变的中微子通量。我们将Hillas图分为R和B中具有超过20 x24数量级的不同特征风味比率的区域。在一些具有相当大的磁场的例子中，我们恢复了中子束、π介子束和μ介子阻尼束作为能量的函数。然而，我们也发现了异常或新的源，如μ子束源的风味比nu_e：nu_mu：nu_tau为1：1：0的能量区域中的同步阻尼μ子堆积。我们还讨论了如何利用π ^+和π ^-产生之间的强烈不平衡来识别p γ光学薄源。我们发现，尽管高能光强子过程的π ^-污染和混合参数的不确定性，这些原则上可以在大多数情况下被识别。
2011-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Where are Milky Way's Hadronic PeVatrons?
在TeV-PeV能量下对银河系的观测揭示了一个明亮的强子宇宙射线的扩散通量，也揭示了γ射线的亮点源。如果伽马射线源是强子宇宙射线加速器，那么它们也一定是中微子源。然而，没有发现中微子源。他们在哪里？我们介绍了一种新的人口为基础的方法来探测银河系强子PeVatrons，要求扩散和点源PeV范围数据之间的一致性宇宙射线，伽马射线和中微子。对于PeVatrons来说，允许两种极端情况：（1）强子宇宙线加速器和伽马射线源是相同的物体，因此存在明亮的中微子源，并且改进的望远镜可以检测到它们，而（2）强子宇宙线加速器和伽马射线源是不同的，因此没有可检测的中微子源。如果强子加速器具有足够薄的列密度，则后一种情况是可能的。我们量化目前的限制和未来的前景，展示如何揭示强子PeVatrons的性质。
2023-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Extensive Air Showers and Accelerator Data - The NEEDS Workshop
非常高能量的宇宙射线通常通过测量与空气核碰撞产生的次级粒子形成的广泛的空气簇射来研究。测量的间接性质使得宇宙射线数据的物理解释强烈依赖于对簇射中多粒子产生的模拟。2002年4月，大约50名物理学家在卡尔斯鲁厄聚会，讨论强子多粒子产生的各个方面，目的是加强高能物理和宇宙射线群之间的相互作用。讲习班的重点是在加速器上测量与空气簇射有关的强子相互作用特征的现有和即将出现的可能性。本文是对讨论和结论的回顾。
2002-12-23 hep-ph
Cosmogenic Neutrinos Through the GRAND Lens Unveil the Nature of Cosmic Accelerators
能量超过55电子伏特的宇宙射线的来源仍然是个谜。被称为宇宙成因中微子通量的超高能中微子的保证关联通量将由下一代无线电设施测量，例如拟议的中微子探测巨型无线电阵列（GRAND）。利用宇宙成因中微子流提供的正交信息，我们确定了GRAND约束源红移演化和宇宙线源化学组成的前景。如果红移的演化是已知的，那么不管GRAND的能量分辨率如何，拥有200，000个天线的GRAND将在一年的数据采集后将质子/铁的分数限制在$\sim5-10\%$水平;另一方面，如果给出了平均源成分的提示，GRAND将测量源的红移演化到$\sim 10\%$不确定性。然而，预见的配置的GRAND单独将无法打破之间的红移演化的源和它们的组成简并。我们的研究结果强调了下一代无线电阵列探测器的识别潜力，并激励在这个方向上进一步努力。
2019-05-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Simplified models for photohadronic interactions in cosmic accelerators
我们讨论了宇宙加速器中光介子产生的简化模型，如活动星系核和伽马射线暴。我们的自洽模型直接基于SOPHIA软件中使用的基础物理，如果包含新数据，可以很容易地进行调整。它们允许有效地计算中微子和光子光谱（从π ^0衰变），作为现代天体物理源和参数研究的时间相关模拟的主要要求。此外，第二介子（π介子和μ介子）是显式产生的，如果要包括冷却过程，这是必要的。对于中微子的产生，我们包括了μ子衰变的螺旋度依赖性，这实际上导致了比相互作用模型的细节更大的修正。例如，单独计算π ^0、π ^+和π ^-通量可以预测中微子在源处的味道比，这是许多使用天体物理源测试中微子性质的要求。我们确认，为带电的π介子的产生，经常使用的生产的三角洲（1232）-共振通常不是活动星系核和伽马射线暴的主导过程，我们表明，任意输入光谱，中微子的数量被低估了至少两个因素，如果他们是从中性带电π介子的比例。我们比较了我们的结果的几个层次的简化使用各向同性同步辐射和热光谱，我们证明，他们是足够接近的SOPHIA软件。
2010-07-19 astro-ph.HE hep-ph
Identifying Ultrahigh-Energy Cosmic-Ray Accelerators with Future Ultrahigh-Energy Neutrino Detectors
超高能中微子源的探测将大大有助于解决数十年来最高能量宇宙射线起源之谜。我们研究了未来UHE中微子探测器识别最亮中微子点源的能力，通过探索观测事件总数的参数空间和探测器的角分辨率。对于给定的源数密度和演化历史，有利的参数区域可以转化为对未来探测器的有效面积、天空覆盖和角分辨率的要求。此外，通过研究典型的距离源，预计发射一个以上的事件，对于一个给定的扩散中微子通量，我们发现，一个显着的比例可识别的UHE中微子源可能位于附近的宇宙，如果源数密度是$\sim10^{-6}\,\rm Mpc^{-3}$以上。如果像blazar场景中预测的那样，源足够强大和罕见，它们首先可以在遥远的位置被检测到。我们的研究结果还表明，如果UHE宇宙射线加速器既不是光束也不是瞬态的，那么将有可能将检测到的UHE中微子源与附近的UHE宇宙射线和伽马射线源相关联，并且它们也可以使用其他信使来观察，包括具有有限视野的信使，如TeV伽马射线，UHE伽马射线和宇宙射线。我们发现，对于均匀密度的UHE中微子源的$\gtrsim5σ$探测，$n_s\sim{10}^{-7}-{10}^{-5}~{\rm Mpc}^{-3}$至少需要$\sim100-1000$事件和亚度角分辨率，并且探测结果依赖于源的演化模型.
2016-11-21 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Proposal of the Electrically Charged Stellar Black Holes as Accelerators of Ultra High Energy Cosmic Rays
本文提出了一种新的超高能宇宙射线加速机制。它是基于接近带电恒星黑洞的中性原子的隧道电离，以及由此产生的带正电荷的原子部分被巨大的长距离电场排斥。这些粒子在$10^{18}$ eV以上的能量可以通过这种一个接一个的全电模型以简单的方式计算。当这种加速机制与超新星（SN）爆炸的星系晕的大质量失控的恒星从银盘驱逐相结合，然后所获得的各种结果被证明是兼容的，几乎所有的主要观测事实，这些UHECR。在这些事实中，该模型预测的UHECR的测量的顶部能量和它们的通量在指定的EeV的能量范围内的几乎正确的值。它还解释了这些高能粒子到达地球的近各向同性，正如俄歇天文台最近测量的那样。
2016-02-23 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Fusion of strings as a hadronic accelerator
结果表明，在核子-核子碰撞的运动学极限之外，弦的熔合是核-核碰撞中粒子产生的一个来源。不同粒子的光谱进行了比较，获得合理的协议与高能数据的p--A碰撞。给出了在$\sqrt{s}=19.4$ AGeV和$\sqrt{s}=200$ AGeV下的A-B碰撞结果。结果表明，弦的聚变可以加速粒子到宇宙射线中检测到的最高能量，而无需任何额外的宇宙加速器的帮助。在$10^{16}$ eV和$10^{19}$ eV之间的能量范围内，宇宙射线的平均簇射深度的最大值的增加也可以用相同的机制来解释，而不需要化学成分的任何变化。
1996-06-14 hep-ph
On the total cross section extrapolations to cosmic-ray energies
我们分析$pp$总截面数据从加速器宇宙射线的能量，并表明，目前可用的实验信息表明两种不同的情况下，在最高的能量。其中一个容纳大多数模型的预测，另一个显示与最近开发和改进的多衍射模型的协议。我们认为，这些结果可能会带来一种警告，对一些可能的沉淀试图约束宇宙射线的估计从加速器数据的分析。
2001-05-09 hep-ph
Magnetic Monopoles and Free Fractionally Charged States at Accelerators and in Cosmic Rays
强、弱和电磁相互作用的统一理论具有电荷量子化，预言了拓扑稳定的磁单极子的存在。中等尺度的单极子与冰立方和其他宇宙射线实验中宇宙射线单极子的探测能量相当。在某些模型中，磁单极子可以轻得多，携带两个、三个甚至更多的狄拉克磁荷量子。它们可能足够轻，其影响可以直接或间接地在LHC上被检测到。基于D-膜启发的$SU(3)_C\times SU(3)_L\times SU(3)_R$（三位一体化）模型的一个例子，与携带三个量子的狄拉克磁荷。这些理论还预言了带有分数电荷的色单态的存在，这可能在大型强子对撞机上实现。
2017-09-28 hep-ex hep-ph hep-th
Muon Acceleration in Cosmic-ray Sources
许多超高能宇宙射线产生的模型涉及位于伽马射线暴磁星或其他来源的直线加速器的加速。这些源模型需要非常高的加速梯度，$10^{13}$ keV/cm，最小梯度由源的长度设置。在1.6 keV/cm以上的梯度下，强子相互作用产生的μ子在衰变前会经历显著的加速。这种加速使中微子能谱变硬，并大大增加了高能中微子通量。我们排除了许多模型的线性加速，设置强约束等离子体尾场加速器和模型的来源，如伽马射线暴和磁星。
2012-08-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Probing the environments surrounding ultrahigh energy cosmic ray accelerators and their implications for astrophysical neutrinos
我们探索的超高能宇宙射线（UHECR）源环境的推断-限制的频谱和组成的UHECR和极高能量中微子的非观测-和它们的影响所观察到的高能天体物理中微子谱。我们发现加速机制产生幂律CR谱~ $\propto E^{-2}$是兼容的UHECR数据，如果CR在高刚度是在准弹道扩散制度，因为他们逃离他们的源环境。以气体为主和以光子为主的源环境都能够解释UHECR观测结果，但以光子为主的源给出了更好的拟合。此外，以气体为主的源与当前的中微子约束处于紧张状态。精确测量$\sim 10$ PeV的中微子通量将提供有关以气体为主的源的可行性以及扩散激波加速是否与UHECR观测一致的关键信息。我们还表明，UHECR源是能够给一个很好的适合的天体物理中微子光谱的高能量部分，以上$\sim$ PeV。如果用Sibyll2.3c强子相互作用模型解释空气簇射数据，那么UHECR和高能天体物理中微子的共同起源是自然的，Sibyll2.3c强子相互作用模型在参数空间的同一部分给出了UHECR和天体物理中微子的最佳拟合，但不是EPOS-LHC。
2021-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Evidence for the Sombrero Galaxy as an Accelerator of the Highest-Energy Cosmic Rays
基于皮埃尔·奥格天文台17年数据，发现草帽星系与超高能宇宙射线多重态存在显著空间关联，为活跃超大质量黑洞作为最高能量宇宙射线来源提供关键证据。
2024-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Empirical Determination of the Very High Energy Heavy Quark Cross Section from Non-Accelerator Data
对于入射到地平线附近的宇宙射线，地球大气层是一个倾斜深度达36000~g~cm $^{-2}$的束流收集器，其高度为$90^\circ$。由高能宇宙射线簇射产生的重夸克的迅速衰变将在这个垃圾场留下一个明确无误的签名。我们翻译实验的失败，以检测到这样的信号到一个上限的重夸克强子产生截面的能量区域超出现有的加速器。我们的结果不利于任何快速增长的截面或胶子结构函数超出非常保守的估计，基于微扰QCD。
1993-02-20 hep-ph
Constraints on ultra-high energy neutrinos from optically thick astrophysical accelerators
用来解释超高能宇宙射线的Z爆发机制受到EGRET对宇宙γ射线背景测量的严重限制。我们讨论的情况下，光学厚源，并表明，喷气机和热点的活动星系不能提供所需的光学深度，以抑制光子通量。其他河外加速器（活动星系核和伽马射线暴的地点），如果它们的光学厚度很大，可以通过未来对次级中微子通量的测量来测试。
2002-10-21 astro-ph hep-ph
Neutrinos from Cosmic Ray Accelerators in the Cygnus Region of the Galaxy
虽然超新星遗迹已被确定为银河系宇宙射线最有可能的来源，但没有确凿的观测证据表明这种关联存在。我们在这里表明，冰立方有可能产生无可辩驳的证据，通过检测中微子产生的宇宙射线束与氢在附近的超新星冲击膨胀到星际介质。我们表明，从天鹅座地区的伽马射线通量的观测信息，虽然有限，是足够的，以查明与一个单一的0.5蟹状星云源在TeV水平的中微子的预期事件率内的两个因素，每年2和3.8之间的中微子。最后，我们注意到最近的伽马射线观测揭示了至少三个，可能多达八个这样的源的存在，提高了每年仅从这些源看到超过10个中微子的可能性。
2007-07-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Hadronic Interactions at Cosmic Ray Energies
讨论了甚高能强子相互作用的一般物理。特别注意的是半硬过程的相互作用动力学和部分子阴影和部分子密度饱和的作用的贡献。特别是，QGSJET-II模型中的非线性相互作用的影响的实施进行了详细讨论。该模型的预测进行了比较，选定的加速器数据，包括RHIC对撞机的，和计算的广泛的空气簇射特性的关系进行了讨论。最后，加速器和宇宙射线实验约束模型预测的潜力进行了分析。
2006-12-06 hep-ph
Cosmic-ray Antimatter
近年来，空间实验提供了新的测量高能宇宙线（CR）$\bar p$和$e^+$。此外，在不久的将来，有望实现对CR复合抗核抗d和抗He的前所未有的敏感性。我们报告这些测量的理论解释。虽然CR反物质是一个有前途的发现新的物理或奇异的天体物理现象的工具，一个不可约的背景产生的二次生产的主要CR碰撞与星际物质。理解这种不可简化的背景或从基本原理中限制它是一个有趣的挑战。我们回顾了获得这种理解的尝试，并将其应用于CR $\bar p,\, e^+,$抗D和抗He。基于最先进的银河宇宙线测量，目前占主导地位的AMS-02实验，我们表明：（一）CR $\bar p$最有可能来自CR气体碰撞;（二）$e^+$数据是一致的，并暗示相同的次级天体物理生产机制负责$\bar p$和质子-质子碰撞为主。此外，根据最近的加速器分析，我们表明，二次高能反He的通量可能是可观察到的AMS-02曝光几年。我们强调了关键的开放问题，以及最近和即将到来的空间和加速器数据在澄清CR反物质的起源中所发挥的作用。
2017-09-19 astro-ph.HE hep-ph
Analytic models and forward scattering from accelerator to cosmic-ray energies
强子-强子散射的解析模型的特点是前向振幅的解析参数化和使用色散关系技术研究的总截面$σ_{tot}$和$ρ$参数。本文研究了从加速器到宇宙线能量的$pp$和$\bar{p}p$散射模型的四个应用方面：1）宇宙线实验中对$σ_{tot}$不同估计的影响; 2）个体和整体的差异（同时）拟合$σ_{tot}$和$ρ$ ; 3）差常数在色散关系中的作用; 4）不同分析模型的不同渐近输入的影响。这是通过使用作为一个框架的单坡密子和最大的Odderon参数化的总截面。我们的主要结论是：1）尽管不同宇宙线估计的影响很小，但我们仍然可以得到软坡密子截距的上界：$1 + ε= 1.094$ ; 2）尽管整体拟合得到了很好的统计结果，但总体上，这种方法限制了$σ_{tot}$的上升; 3）作为自由参数的减法常数在低能量和高能量下都影响拟合结果; 4）与所使用的宇宙线信息和减法常数无关，用奇子参数化的全局拟合预测，在$\sqrt s \approx 70$ GeV以上，$ρ_{pp}(s)$变得大于$ρ_{\bar{p}p}(s)$，并且该结果与目前所有可用的数据完全一致。特别是，我们推断$ρ_{pp} = 0.134 \pm 0.005$在$\sqrt s = 200$ GeV和$0.151 \pm 0.007$在500 GeV（BNL RHIC能量）。
2003-03-19 hep-ex hep-ph hep-th
On the Accuracy of Underground Muon Intensity Calculations
近一个世纪以来，深埋地下和水下探测器探测到的宇宙射线μ子一直是高能宇宙射线谱和空气簇射中强子相互作用的信息来源。对地下μ介子的理论兴趣几乎已经消退，因为空间实验更直接地探测宇宙射线光谱，加速器提供了强子产额的精确测量。然而，地下μ介子探测独特的强子相互作用能和相空间，这仍然是目前加速器实验无法达到的。宇宙射线核子能量达到100 TeV和PeV的范围，这是空间实验几乎无法达到的。我们的新计算结合了两种现代计算工具：MCEq，用于表面μ子通量，和PROPOSAL，用于地下运输。我们表现出很好的协议与地下宇宙射线μ子强度的测量估计误差。除此之外，历史数据的精确度明显小于我们的误差估计。这一结果表明，在地面或地下的高能大气轻子通量不确定性的来源，可以显着抑制无需采取更多的数据或建立新的探测器。不确定性的降低预计将影响大容量中微子望远镜的数据分析，并影响未来吨级直接暗物质探测器的设计。
2022-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Primordial black holes as cosmic expansion accelerators
Transilvania University of Brasov（布拉索夫特兰西瓦尼亚大学）；University of Thessaly（色萨利大学）
原始黑洞通过斥力行为驱动宇宙膨胀，无需inflaton场，可解释早期膨胀和暗能量贡献，缓解哈勃张力。
2025-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
IceCube and High-Energy Cosmic Neutrinos
冰立方实验发现了起源于银河系之外的PeV能量中微子，其能量通量与TeV能量的伽马射线和EeV能量的宇宙射线相当。中微子提供了宇宙加速器的唯一无障碍视野，这些加速器为从宇宙到达我们的最高能量辐射提供动力。我们将回顾建造更大规模中微子探测器的基本原理，这导致了IceCube项目，该项目将一立方公里深的透明天然南极冰转化为这样一个规模的中微子望远镜。我们将总结第一个十年的运行结果：宇宙中微子的观测状况及其第一个确定的来源，超大质量黑洞TXS 0506+056。随后，我们将详细介绍与宇宙加速器相关的现象学。除了寻找银河系和河外宇宙射线的来源外，冰立方和正在地中海和贝加尔湖建造的类似仪器的科学任务还包括观测银河系超新星爆炸、寻找暗物质和研究中微子本身。这篇评论来自为暑期学校讲座制作的笔记，非专家也可以阅读。
2022-02-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Hadronic Final States in e+e- Interactions and their Relevance to Cosmic Rays
比较了使用加速器和宇宙射线的基本粒子物理学。特别是，最近的结果带电粒子多重性的能量演化，夸克和胶子喷注之间的差异，以及在电子正电子湮没中观察到的标度违反进行了描述。
1996-10-10 hep-ph
Overview of Accelerator Long Baseline Neutrino Oscillation Experiments
由于宇宙射线在高层大气中产生的电子中微子与μ子中微子之比的测量值与预测值之间的差异，人们对利用加速器中微子进行长基线中微子振荡实验重新产生了兴趣。Kamiokande大气中微子实验结果表明，由IMB证实的振荡参数空间的近似范围是以$ 10^{-3}~ eV^2 < \dmsq < 10^{-1}~ eV^2 $和$\s2t > 0.4~$为界的。为了达到如此小的$\dmsq$，使用加速器作为能量通常为1 GeV或更大的中微子源，需要10 km至1000 km范围内的基线。在这次演讲中，我将概述这种长基线加速器中微子振荡实验的最可能的可能性。
1993-04-19 hep-ph
Surprising Results from Cosmic Rays
一些看似{ \it异国情调}的现象中看到的最高宇宙射线实验进行了简要的讨论。我们认为，它们表明存在的非统计波动和强相关性的多粒子生产过程的碎片区域无法访问目前的加速器。
1995-11-24 hep-ph nucl-th
Proton-proton Cross Section at sqrt(s) \sim 30 TeV
在利用宇宙线空气簇射的数据来估计加速器能量以上的强子截面时，存在着理论和实验上的不确定性。我们概述了这些问题，并比较了用于从空气簇射数据中提取σ_{pp}^{tot}的物理方法与广泛使用的Donnachie和Landshoff的质子-质子截面的参数化方法以及其他当代模型。我们的结论是，已公布的宇宙线截面值并不强烈约束σ_{pp}^{tot}拟合从较低的能量加速器数据。
1998-02-20 hep-ph
Self-consistent approach for measuring the energy spectra and composition of cosmic rays and determining the properties of hadronic interactions at high energy
由高能宇宙射线与大气相互作用产生的空气簇射，是研究粒子物理学的一个很好的选择，其能量超过任何人造粒子加速器。为此，有必要首先确定初级宇宙射线的质量组成（及其能量）。现有的高能量相互作用模型都不能在整个能量和天顶角相空间上相干地再现所有的空气簇射观测值。尽管已经尝试了宇宙射线质量组成的所有可能组合。该建议概述了研究高能粒子相互作用和确定宇宙射线的能谱和质量组成的自洽策略。这一战略涉及不同的粒子加速器和天体物理学实验的参与。这对于覆盖整个宇宙线能量范围和更大的簇射可观测相空间以探索高能相互作用模型非常重要。
2020-09-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino oscillations in high energy cosmic neutrino flux
讨论了中微子振荡对来自宇宙学上遥远天体物理源的高能宇宙中微子的影响。本文综合了太阳、大气、反应堆和加速器的数据，给出了三中微子和四中微子方案下高能宇宙中微子比例的可能模式。
2000-05-15 hep-ph
Cosmic Rays and Gamma Ray Bursts From Microblazars
致密天体的合并和吸积引起的坍缩产生的高相对论性喷流也是非常有效和强大的宇宙线加速器，它可以产生宇宙学伽马射线暴（GRB）。来自银河系伽玛暴的宇宙射线的预期光度、能谱和化学成分，其中大部分不指向我们的方向，可以解释观测到的银河系宇宙射线的性质。
1998-09-13 astro-ph hep-ph
SETI at Planck Energy: When Particle Physicists Become Cosmic Engineers
费米粒子的意义是什么--我们是孤独的还是星际旅行很罕见？广义相对论能与量子力学统一吗？对这些问题的答案的探索可能会交叉。众所周知，能够将粒子激发到普朗克尺度的加速器需要宇宙比例。运行普朗克加速器所需的能量也是巨大的，对于强子对撞机来说，其数量级为100兆太阳c^2，因为普朗克物理学的自然截面是如此之小。如果外星人对基础物理学感兴趣，他们可以求助于宇宙工程学来进行实验。这些对撞机可以通过它们产生的大量“污染”来检测，这激发了YeV SETI计划。我调查什么样的辐射，他们会发出火球的情况下，在地球上检测YeV辐射，特别是YeV中微子的可行性。虽然目前对YeV中微子的限制很弱，但如果Kardashev 3 YeV中微子源是长寿命的，并且各向同性地发射，那么它们之间的平均距离似乎至少为30- 100 Mpc。我考虑了更大的YeV中微子探测器的可行性，包括跨越地球所有海洋的声学探测实验，以及整个柯伊伯带的仪器。对YeV中微子的任何探测都意味着一种非凡的现象在起作用，无论是人工的还是自然的。对于来自任何来源的YeV中微子来说，它们都是自然的，因此YeV中微子SETI计划的价值超出了SETI本身，特别是在限制拓扑缺陷方面。我注意到，宇宙在各种非热辐射中都非常微弱，这表明宇宙工程是极其罕见的。
2015-03-05 astro-ph.HE hep-ph physics.pop-ph
Models for cosmic ray interactions
评述了强子相互作用的现代模型。基本的唯象方法进行了比较，强调预测的空气簇射特性。特别注意目前强子MC发生器和宇宙线数据之间的剩余差异。最后，未来的前景有关模型的改进进行了讨论，特别是关于不同的模型之间的加速器或宇宙射线测量的基础上区分的可能性。
2006-01-27 hep-ph
Charm in cosmic rays (The long-flying component of EAS cores)
本文介绍了宇宙线级联衰减长度增大（天山效应）的实验数据，并从粲强子产生的角度进行了分析。首次从高能实验数据中估计出粲强子产生截面，并与最近的加速器结果进行了比较。
2005-10-28 astro-ph hep-ex hep-ph
The Pierre Auger Observatory: results on the highest energy particles
皮埃尔·奥杰天文台的设计目的是研究已知最高能的粒子，即超高能宇宙射线。该观测站占地3000平方公里，结合了两种不同的探测技术来研究初级宇宙射线与大气相互作用产生的巨大粒子簇射。对簇射的分析使人们能够提取关于初级宇宙射线的性质及其起源的信息。此外，研究这些粒子与大气的相互作用提供了一个独特的窗口，可以研究能量比目前最高能量的人造加速器高出一个数量级的粒子物理学。在这方面的贡献选择的结果，重点是主要的质量组成，确定的μ介子的数量，这是敏感的簇射强子相互作用，和测量的质子-空气截面在sqrt（S）= 57 TeV。对于最后一个主题，将与使用加速器的质子-质子截面测量相联系。宇宙射线能谱和超高能光子和中微子的搜索结果，也将被讨论。
2013-07-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Active Galaxies as Particle Accelerators
我们提出的理论论据，并描述了不断积累的实验证据表明，喷流，供电的超大质量黑洞，是真正的宇宙加速器。它们产生TeV能量的光子，可能更高，可能是最高能量宇宙射线的神秘来源。多波长发射光谱的特征由在黑洞附近加速的电子和质子与星系中环境光的相互作用决定。质子在紫外光下光生中性π介子是最高能量光子的来源，银河系的大部分热光度都可能在其中发出。它们引发电磁级联，通过在磁场上产生对和光子-光子相互作用来确定较低能量下出现的伽马射线光谱。用传统的天文学技术观测到的低能光子，由于级联过程，与原高能光束相隔了几代。质子束为活跃星系提供能量的情况还远没有定论。在不久的将来，对这一问题的三方面技术攻击将有望通过建造第二代大气切伦科夫望远镜、大规模EeV宇宙射线探测器和高能中微子望远镜，对活动星系核的结构提供新的见解。
1996-08-28 astro-ph hep-ph
Superluminal Matter and High-Energy Cosmic Rays
高能宇宙线事件对粒子天体物理学提出了重大挑战。它们的性质和起源往往没有得到很好的理解，而且由于它们发生在粒子加速器无法到达的能量域，因此没有明确的解释指南。我们最近提出了一种新的，非快子，可能的超光速粒子，可能发挥重要的宇宙学作用。在本说明中，我们要指出，这种粒子，如果它们存在的话，能够产生非常高能量的宇宙射线，与文献中报道的发现相一致。
1996-06-10 astro-ph hep-ph
Relic neutrinos at accelerator experiments
提出了一种利用离子储存环观测宇宙中微子本底的新技术。利用高能量靶利用中微子捕获截面随束能量的二次增加，并且利用足够的束能量，使得能够从稳定的初始状态通过逆β衰变过程捕获中微子。我们还表明，存在离子系统承认共振中微子捕获，能够实现更大的捕获截面在较低的光束能量比他们的非共振同行。我们计算的中微子捕获率和最佳的实验运行时间为一系列不同的共振过程和目标离子，我们表明，共振捕获实验可以进行与低至每个目标核子$\mathcal{O}(10\,\mathrm{TeV})$的束能量。不幸的是，这里讨论的离子系统都不能提供足够的统计数据来发现宇宙中微子背景。考虑到光束和中微子动量分布、同步辐射以及光束稳定性的不确定性，我们解决了未来实现这一实验所面临的挑战。
2021-11-03 hep-ex hep-ph
Inelastic proton-air cross section in U.H.E
本文用Glauber模型计算了质子-空气的非弹性截面。作为输入，我们使用加速器实验数据的总质子-质子截面和宇宙线实验数据和蒙特卡罗模拟进行比较。第26届国际宇宙射线会议，盐湖城，犹他州。HE 1.3.13。一九九九年八月
1999-05-20 hep-ph
Filamentary jets as a cosmic-ray "Zevatron"
强，各向异性湍流反射磁化细丝被认为是模型的扩散加速粒子的冲击波在活动星系核喷流。我们指出，在附近的M87喷流的节点A处，包含对流湍流的激波可以将铁核加速到zetta-eV（ZeV; 10^{21} eV）范围。粒子扩散系数的较小值被发现是必不可少的，以实现ZeV宇宙射线加速器，一个“Zevatron。"
2008-02-07 astro-ph hep-ph physics.plasm-ph
High energy cosmic-rays: puzzles, models, and giga-ton neutrino telescopes
能量超过10 ^20 eV的宇宙射线的存在是高能天体物理学的奥秘之一。光谱和它所延伸的高能量排除了几乎所有建议的源模型。评述了观测对高能宇宙射线起源模型提出的挑战，并讨论了最近新实验结果的意义。目前正在建造的大面积高能宇宙线探测器和大体积高能中微子探测器可能会解决高能宇宙线之谜，并揭示宇宙中最强大的加速器的身份和物理。
2003-10-02 astro-ph hep-ph
On heavy Majorana neutrinos as a source of the highest energy cosmic rays
超越Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止的宇宙线事件对粒子物理和宇宙学提出了巨大的挑战。我们表明，物理学的重马约拉纳中微子，很好地定义了它们的质量，横截面和寿命，可以解释最高能量的宇宙射线的结果，银河湮灭的重中微子冷暗物质粒子。银河核加速器、碰撞的中子星（黑洞）或坍缩物体的冲击波都可以在任意的宇宙距离上产生超高能宇宙射线，作为超过质量阈值的重中微子。我们还对重中微子作为星系晕CDM粒子的DAMA结果进行了评论和分析。
2002-07-11 hep-ex hep-ph hep-th
511 KeV photons from superconducting cosmic strings
我们表明，在银河系中的一个纠缠的轻超导弦可能是所观察到的511千电子伏发射的电子正电子湮没在银河系的隆起。该方案预测的通量，是在协议的观察，如果字符串在1 TeV的规模，使粒子物理范围内计划的加速器实验。这种发射与银河系的磁场成正比，未来的观测应该能够将超导弦的设想与其他设想区分开来。
2005-12-19 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmic Physics: The High Energy Frontier
宇宙射线被观测到的能量比最好的粒子加速器的能量大$10^8$倍。在观测到的最高能量下对天体物理粒子（强子、中微子和光子）的研究对基础物理学和天体物理学都有意义。因此，宇宙高能前沿是新粒子物理学的纽带。本文综述了在观测到的最高能量的宇宙射线和宇宙γ射线的物理学和天体物理学方面的最新进展，以及与甚高能宇宙中微子有关的物理学和天体物理学。这些主题涉及大统一，违反洛伦兹不变性，以及普朗克尺度物理和量子引力的问题。
2003-09-09 astro-ph gr-qc hep-ph
