Low-Resolution Spectrum of the Extragalactic Background Light with AKARI InfraRed Camera
银河系外背景光(EBL)作为来自银河系外的综合光,包含了早期宇宙和黑暗时代的信息。利用AKARI红外相机(IRC)的低分辨率光谱模式,分析了1.8-5.3 μ m波段的天体物理漫发射光谱数据。虽然以前在这个波长区域的EBL观测仅限于DIRBE和IRTS的观测,但由于点源的灵敏度较高,这项研究增加了一个新的独立结果,银河系恒星的污染可以忽略不计。其他两个主要的前景成分,黄道光(ZL)和弥漫的银河光(DGL),减去与ZL亮度估计的DIRBE ZL模型和100微米的尘埃热发射,分别采取相关性。各向同性的发射被获得为EBL,其在<4 μ m处显示出显著超过星系的积分光。得到的EBL与IRTS和DIRBE的测量结果一致。
2013-07-25 astro-ph.CO
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
Extragalactic Background Light: Measurements and Applications
本文综述了在20多个波段的电磁波谱中从γ射线到射电的河外背景光强度的测量。宇宙微波背景(CMB)仍然是最好的测量光谱,精度优于1%。与宇宙光学背景(COB)有关的测量,中心在1微米处,受到与太阳系内部行星际尘埃相关的大黄道光的影响。对COB的最佳测量来自一种间接技术,该技术涉及明亮耀变体的伽马射线光谱,其吸收特征来自COB光子的成对产生。宇宙红外背景(CIB)在100微米左右达到峰值,建立了一个能量重要的背景,其强度与光学背景相当。这一发现为大口径远红外和亚毫米观测铺平了道路,从而发现了尘埃,星爆星系。它们在星系形成和演化中的作用仍然是现代天体物理学研究的一个活跃领域。极端紫外背景仍然是大多未被探索,将是一个挑战,以测量由于高银河系背景和吸收河外光子的星系际介质在这些EUV/软X射线能量。我们还总结了我们的理解的空间各向异性和角功率谱的强度起伏。我们激励一个精确的直接测量的COB之间的0.1至5微米,使用小口径望远镜观察无论是从外太阳系,在5 AU或更大的距离,或出黄道平面。其他未来的应用包括提高我们的理解,在TeV的能量和光谱的CMB和CIB的扭曲的背景。
2016-02-10 astro-ph.CO
On the Origin of Near-Infrared Extragalactic Background Light Anisotropy
河外背景光(EBL)的各向异性跟踪宇宙历史中光子总产量的变化,并可能包含在星系点源调查中遗漏的微弱,扩展的组件。红外EBL波动被归因于再电离(EOR)时期的原始星系和黑洞,或者是来自恒星的晕内光(IHL),这些恒星在低红移时从其母星系潮汐剥离。我们报告新的EBL各向异性测量从一个专门的探空火箭实验在1.1和1.6微米。观测到的波动超过了已知星系群的幅度,与EOR星系和黑洞不一致,并且在很大程度上可以用IHL发射来解释。测量到的波动与EBL强度有关,该强度与通过计数测量的已知星系的背景相当,因此对宇宙中光子所含的能量有很大的贡献。
2014-11-05 astro-ph.CO
SKYSURF: Constraints on Zodiacal Light and Extragalactic Background Light through Panchromatic HST All-Sky Surface-Brightness Measurements: II. First Limits on Diffuse Light at 1.25, 1.4, and 1.6 microns
我们目前的第一个结果,从HST档案遗产项目"天空冲浪。正如Windhorst等人在2022年所述,SKYSURF利用大型HST档案来详细研究漫射紫外线,光学和近红外背景和前景。在这里,我们利用SKYSURF的第一个天空表面亮度测量来限制近红外漫射河外背景光(EBL)的水平。我们的天空表面亮度测量结果已被验证为优于1%的精度,当与HST相关的系统误差相结合时,导致每张图像中的天空亮度不确定度为$\sim$ 2 - 4% $\simeq$ 0.005 MJy/sr。我们通过比较我们对$> 30,000$图像和黄道光模型的初步天空测量,对三种近红外滤光片(F125 W、F140 W和F160 W)中的漫射EBL量进行了限制,仔细选择最暗的图像以避免杂散光的污染。此外,我们调查了仪器热辐射对我们测量的影响,发现它对F125W和F140W测量的影响有限,而HST的确切热状态的不确定性导致F160W图像中天体物理漫射光水平的显著不确定性。与Kelsall等人(1998)的黄道模型相比,$30$ nW m $^{-2}$ sr $^{-1}$的各向同性漫射背景仍然存在,而使用Wright(1998)的黄道模型则不会产生可辨别的漫射背景。主要基于前景模型减法中的不确定性,我们分别对F125 W、F140 W和F160 W的29 nW m $^{-2}$ sr $^{-1}$、40 nW m $^{…
2022-08-23 astro-ph.CO
Constraining the near-IR background light from Population-III stars using high redshift gamma-ray sources
费米卫星已经探测到了一些伽马射线暴和活动星系核在高红移z > 1.5处的GeV辐射。我们研究的约束条件,从这些来源的几个地方的伽玛射线的检测人口III星的河外背景光的贡献。来自这些原始恒星的辐射,特别是红移的莱曼α辐射,可以与伽马射线相互作用产生电子-正电子对,并为伽马射线辐射的传播创造一个光学深度,因此探测到10 GeV以上的辐射可以限制这种背景的产生。我们考虑两个初始质量函数的早期恒星,并使用派生的SEDs的每一个把上限的大质量早期恒星的恒星形成率密度从红移6至10。我们的极限与地面TeV尺度观测所确定的高近红外背景通量的极限是互补的,并且表明当前的数据可以将再电离后期的恒星形成限制在0.5 M太阳年^-1 Mpc^-3以下。我们的研究结果还表明,总背景流量从人口III型恒星必须大大低于从分辨率低于1.5微米的波长的星系。
2011-11-09 astro-ph.CO
An empirical approach to the extragalactic background light from AEGIS galaxy SED-type fractions
河外背景光(EBL)对于理解星系演化的整个过程和伽玛射线天文学都具有重要意义。然而,在0.1和1000微米之间的EBL的整体光谱从来没有被直接确定,既不是从观测到的光度函数(LF),在一个很宽的红移范围内,也不是从任何多波长观测星系光谱能量分布(SED)。不断发展的,整体频谱的EBL是来自这里利用一种新的方法,仅基于观测。它强调,当地的EBL似乎已经很好地约束从紫外线到中红外线。由于不同的独立方法,如直接测量,星系计数,伽马射线衰减和现实的EBL建模指向相同的EBL强度水平。流行三代明星对当地EBL的相关贡献似乎不太可能。
2011-11-18 astro-ph.CO
Probing the extragalactic background light with H.E.S.S
最近,H.E.S.S. S探测到耀变体伽马射线谱中的宇宙背景印记。和费米-LAT,开辟了在宇宙学尺度上研究伽马射线传播的道路。这篇论文讨论了目前对河外背景光(EBL)的限制,增加在TeV能量下检测到的耀变体的收集的努力,以及下一代仪器科学案例的关键部分:伽马射线宇宙学。
2013-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reanalysis of near-infrared extragalactic background light based on the IRTS observation
根据最新的黄道光、积分星光和漫射银河光的观测结果,对空间红外望远镜(IRTS)拍摄的近红外背景数据进行了重新分析。我们证实了残余各向同性发射的存在,这是略低,但几乎相同的先前报道。在波长大于2 μm时,结果与AKARI最近的观测结果相当一致。我们还使用不同的黄道光模型进行了相同的分析赖特和检测残留的各向同性发射,这是略低于基于原始Kelsall模型。这两个模型都显示了残余的各向同性发射,这是显着明亮的比星系的综合光。
2015-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Gamma Ray Opacity of the Universe -- Indirect Measurements of the Extragalactic Background Light
对河外背景光(EBL)强度的间接限制是由最近对河外源发射亚TeV到多TeV光子的研究提供的。这些约束是由于通过伽马-伽马相互作用的对产生,来自EBL(UV/光学/IR)的软光子对伽马射线的吸收而提供的。本文概述了最近的结果,导致大大降低了EBL强度的不确定性在很宽的波长范围从0.1到15微米。
2014-11-05 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
Impact of the Fluctuations in the Extragalactic Background Light on the $γ$-ray Attenuation of the Quasars
本文研究了河外背景光涨落对遥远类星体甚高能$γ$射线谱的影响。我们使用Razzaque等人(2009ApJ.697.483R)和Finke等人(2010ApJ.712.238F)提出的模型计算河外背景光的光谱能量分布。我们介绍了一个模型的基础上波动的恒星形成率密度的河外背景光的波动,因为这两个波动可以合理地预期是相关的。根据Guo等人的半分析星系表(2013MNRAS.428.1351G)估计了恒星形成率的波动,我们使用他的模型推导了来自遥远源的$γ$射线的不透明度。我们确定的平均值,下限和上限的恒星形成率密度的散射,然后让我们计算相应的限制河外背景光谱。然后,我们计算这些波动限制的$γ$ -射线光学深度的影响。该模型预测的变化高达$10\%$的$γ$ -射线不透明度的上限和下限之间的能量范围小于$100$ GeV附近的源。发现影响较小,但仍然显着($\lesssim 5\%$)非常高的能量$γ$ -射线从遥远的来源。
2016-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Light incoherence due to quantum-gravitational fluctuations of the background space
基于扩展的非相干准单色光源的光的相互相干性理论(提供恒星干涉测量的基础),我们估计了由于背景度量的量子引力涨落引起的光的不相干程度。它表明,恒星干涉测量观测数据在过去几年的文献中被认为是对普朗克尺度量子引力起伏的背景度规的表现没有机会检测到这样的效果。
2009-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Extragalactic Background Light Absorption Feature in the Blazar Component of the Extragalactic Gamma-ray Background
来自宇宙辐射源的高能光子由于与河外背景光(EBL)的对产生相互作用而衰减。任何高能宇宙粒子群的集体发射都将在最高能量处表现出吸收特征。我们计算这种吸收功能的耀变体的集体发射的耀变体的伽马射线光度函数(GLF)和EBL的各种模型。我们发现,模型的耀变体GLF预测较高的相对贡献的高红移耀变体的耀变体集体光谱的结果在发射,是更容易受到衰减的EBL,因此导致更突出的吸收功能,允许更好地区分EBL模型。因此,我们表明,这样的吸收功能的意见将包含有关的耀变体GLF和EBL的信息,我们讨论的EBL模型和耀变体GLF的测试,将成为可能与即将到来的费米观测。
2009-09-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Imprint of The Extragalactic Background Light in the Gamma-Ray Spectra of Blazars
在宇宙的历史中,恒星和吸积致密物体发出的光被编码在河外背景光(EBL)的强度中。EBL的知识对于理解恒星形成和星系演化的本质是很重要的,但是直接测量EBL受到银河系和其他前景辐射的限制。在这里,我们报告的吸收功能中看到的合并光谱的一个样本的伽玛射线耀变体的红移z $\sim$ 1.6。这一特征是由EBL在光学至UV频率下对伽马射线的衰减引起的,并允许我们测量该频带中的EBL通量密度。
2012-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmic Infrared Background Experiment (CIBER): A Sounding Rocket Payload to Study the Near Infrared Extragalactic Background Light
宇宙红外背景实验(CIBER)是一套由四个仪器组成的仪器,旨在研究来自地球大气层上方的近红外(IR)背景光。该仪器包包括两个成像望远镜,旨在表征空间各向异性在河外红外背景所造成的宇宙学结构在再电离时期,一个低分辨率光谱仪测量河外红外背景的绝对光谱,和一个窄带光谱仪优化测量的绝对亮度的黄道光前景。在本文中,我们描述的CIBER有效载荷的设计和表征。详细的机械,低温和电气设计的系统,包括所有系统组件的四个仪器。我们提出的方法和设备,用于表征的仪器之前和之后的飞行,并给出了CIBER的飞行剖面和配置的详细描述。CIBER被设计为可回收的,已经飞行了两次,通过对第一次飞行数据的分析,对有效载荷进行了修改。在第二次飞行中,所有四台仪器的性能都符合规格,目前正在分析这次飞行的科学数据。
2011-12-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmic Infrared Background ExpeRiment (CIBER): A Probe of Extragalactic Background Light from Reionization
宇宙红外背景实验(CIBER)是一个火箭载绝对光度成像和光谱实验,用于探测在未分辨红外背景中再电离期间出现的第一光星系的特征。CIBER-I由一个用于波动测量的宽视场双色相机、一个用于绝对EBL测量的低分辨率绝对光谱仪和一个用于测量和校正前景黄道云散射辐射的窄带成像光谱仪组成。CIBER-I于2009年2月25日成功飞行,并计划在2010年初再进行一次飞行。我们建议,经过几次额外的飞行CIBER-I,一个改进的CIBER-II相机组成的宽视场30厘米的成像器在0.5和2.1微米之间的4个波段。它被设计用于在再电离所需的最低水平上对未分辨的IR背景波动进行高显著性检测。CIBER-II的视场比卫星上现有的红外仪器大50至2000倍,它将进行确定性研究,以确定造成再电离的源的表面密度。
2009-04-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
New Spectral Evidence of an Unaccounted Component of the Near-infrared Extragalactic Background Light from the CIBER
银河系外背景光(EBL)捕获了整个宇宙历史中来自恒星和星系的总积分发射。空间绝对测光观测的近红外EBL振幅一直存在争议,并且强烈依赖于黄道光前景的建模和相减。我们报告的第一次测量的漫反射背景光谱在0.8-1.7微米的CIBER实验。这些观测是用绝对光谱仪在多个天区的两次飞行中获得的,以便能够减去黄道光、恒星、地球辐射和漫射的银河光。在减去前景并考虑系统误差后,我们发现标称EBL亮度,假设Kelsall黄道光模型,在1.4 μ m处为42.7+11.9/-10.6 nW/m2/sr。我们还使用Wright黄道光模型分析了数据,这导致数据的统计拟合较差,EBL不符合物理学,低于已知的星系背景光<1.3 μ m。使用基于最小EBL亮度的模型独立分析,我们发现在1.4 μ m处的EBL亮度为28.7+5.1/-3.3 nW/m2/sr。虽然推导出的EBL振幅强烈依赖于黄道光模型,我们发现,我们不能适合的光谱数据黄道光,银河系的排放,和EBL从单独集成的星系光从星系计数。结果需要一个新的漫射组件,例如额外的前景或具有比黄道光更红的光谱的过量EBL。
2017-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scaling Transformations and the Origins of Light Relics Constraints from Cosmic Microwave Background Observations
本文通过标度变换解析CMB对轻遗迹的约束来源,提出参考模型以区分约束成因,为构建规避CMB轻遗迹约束的宇宙学模型提供理论支持。
2023-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Large angular scale fluctuations of near infrared extragalactic background light based on the IRTS observations
利用空间红外望远镜(IRTS)上的近红外光谱仪(NIRS)获得的数据,在1.6和2.2 $μ$ m的角尺度上测量了2 $^{\circ}$到20 $^{\circ}$的近红外河外背景光(NIREBL)的空间涨落。NIREBL的亮度是通过从观测到的天空中减去前景分量,如黄道光,漫射银河光和综合星光来估计的。使用完善的模型和存档数据来估计前景分量。1.6和2.2 $μ$ m的NIREBL波动与以前研究中的亚度尺度测量值连接良好。总的来说,波动显示出中心在1 $^{\circ}$附近的宽凸起,并且功率朝着更大的角尺度减小,具有几乎单一的幂律谱(即\textit{F($\sqrt{l(l+1)C_l/2π}$)} $\sim$ $θ^{-1}$),这表明大尺度功率由源的随机空间分布主导。在检查了几个已知的来源,贡献者,如正常星系,高红移物体,内晕光,远红外宇宙背景,我们得出结论,在1 $^{\circ}$规模的过度波动不能解释的任何他们。
2019-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Looking for the Signals of the Missing Baryons in the Extragalactic Background Light
本文提出甚高能电子/正电子射线可通过反常轫致辐射照亮温热星际介质,从而在河外背景光中产生可观测过量,为探测失踪重子提供了新途径。
2023-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Differences at low l in Planck's first light sky map of the cosmic microwave background from WMAP's and COBE's
最近从普朗克卫星上发布的第一张宇宙微波背景(CMB)光天图为与WMAP和COBE天图及其重建算法进行比较提供了初步机会。普朗克和WMAP的各向异性之间的匹配精度低于几度的大小,这对应于具有高l的球谐函数,提供了在低l下各向异性之间的差异是相当大的信心。如果把普朗克第一亮天图作为金标准,结果似乎表明WMAP图的低l分量和COBE图的相当一部分具有类似的重建伪影。由于普朗克的第一张亮天图只覆盖了大约10%的天空,因此从这种比较中得出的任何结论都是推测性的,但值得进一步研究。
2009-12-01 astro-ph.CO physics.gen-ph
Extragalactic Background Light: Inventory of light throughout the cosmic history
河外背景光(EBL)代表天空的平均表面亮度,就像我们从银河系以外的星系际空间的代表性有利位置看到的那样。在整个4 π立体角上平均,它代表了整个宇宙历史中所有发光物质辐射的集体光。EBL的一部分被分解成星系,随着巨型望远镜和灵敏探测器的探测能力不断提高,它们被看到越来越深的极限星等。现在已知这一已解决的部分构成了EBL的实质性部分,甚至是主要部分。然而,仍然存在的挑战是,要找出在多大程度上星系太暗或太分散而无法单独识别,单个恒星或星系外气体的发射,或者更推测地说,一些迄今未知的光源,如衰变的基本粒子,正在解释剩余的EBL。我们回顾了EBL测量的最新进展。目前的光度测量结果表明,除了已分辨的星系外,还有一个无法用弥散星系晕或星系际恒星来解释的EBL成分。
2019-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Complementarity of dark matter detectors in light of the neutrino background
寻找WIMP核弹性散射的直接探测暗物质实验很快就会对中微子的不可约背景敏感,这将极大地影响它们的发现潜力。在这里,我们探讨中微子背景将如何影响未来的吨级实验考虑自旋相关和自旋无关的相互作用。我们表明,结合使用不同目标的实验数据,可以提高暗物质的发现潜力,由于目标的互补性。我们发现,在自旋相关的相互作用的背景下,结合几个目标的结果可以大大提高WIMP质量低于10 GeV/c $^2$的中微子背景的减法,因此探测暗物质模型,以降低横截面。在目标互补性的背景下,我们还探讨了如何调整不同目标材料的相对暴露,以优化WIMP的发现潜力。
2014-08-15 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Direct Detection of the Cosmic Neutrino Background Including Light Sterile Neutrinos
目前的宇宙学数据给出了一个有趣的线索,即亚电子伏特的惰性中微子的存在,它应该是宇宙中微子背景的一部分(C $ν$ B)。我们指出,这种轻的不育中微子可能会留下一个明显的印记,在电子能谱的捕获残余电子中微子的放射性β衰变核。我们研究了相对于活性中微子的无菌中微子的可能信号,其特征在于它们的质量和敏感的数量密度,在反应$ν^{}_e + ~^3{\rm H} \to ~^3{\rm He} + e^-$对相应的氚β衰变。我们强调,这种直接实验室检测C $ν$ B及其无菌成分的方法在长期内可能并非没有希望。
2010-07-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Light scalars on cosmological backgrounds
本文研究了在弯曲背景下的四次自相互作用标量场$ϕ$的行为,它可以用宇宙学方程状态参数$w$来描述。在非微扰的2PI展开的领导阶,我们找到了一个通用公式的方差$\langle\hatϕ^2\rangle$,并显示了几个以前未探索的情况下,包括物质支配和kination,空间的曲率可以诱导一个显着的激发场。我们讨论了如何生成一个非零方差的$w\neq-1$可以理解为一个过程中的红外发散的自我调节非常类似于什么是已知的发生在德西特空间。总而言之,由于自相互作用而出现的有效质量对于弯曲空间中的光标量是通用的,并且可以对再加热、真空稳定性和暗物质产生重要影响。
2018-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Measuring the extragalactic background light from very high energy gamma-ray observations of blazars
河外背景光包含着恒星和星系演化的重要信息。由于电子对的产生过程,它在来自宇宙学距离的源的非常高能量的$γ$射线谱上留下了印记。在这项工作中,我们提出{ \em测量} EBL直接提取集体衰减效应在一些$γ$ -射线源在不同的红移。用马尔可夫链蒙特卡罗拟合方法,同时导出了$γ$射线源的EBL强度和内禀光谱参数。在拟合中没有假设EBL的先验形状。用这种方法,我们可以第一次导出EBL模型的谱形状独立。我们的结果显示了预期的功能预测目前EBL模型,从而支持EBL起源的理解。
2012-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
An Empirical Determination of the Intergalactic Background Light Using NIR Deep Galaxy Survey Data out to 5 microns and the Gamma-ray Opacity of the Universe
我们扩展我们以前的模型独立的测定星系际背景光(IBL),纯粹基于星系调查数据,出5微米的波长。我们的方法使我们能够限制光子密度的范围,基于观测确定的光度密度和颜色的不确定性。我们进一步确定了一个68%的置信上限和下限的不透明度的宇宙伽马射线的能量为1.6/(1+z)TeV。我们的下限红移相关的不透明度曲线的不透明度限制来自地面的空气切伦科夫望远镜和费米-LAT观测PKS 1424+240的结果的比较,使我们能够放置一个新的上限,这个源的红移,独立于IBL建模。
2014-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for stochastic background of ultra-light fields with atomic sensors
我们提出了一种互相关方法的搜索超轻领域,特别是,与空间网络的原子传感器。该方法的主要动机是消除观测数据中的不相关噪声和场在互谱上留下的独特图案,这取决于它们的性质(即,标量、矢量或张量)。特别是,我们解析推导出的依赖关系的交叉谱的两对探测器之间的角度。然后,我们确认获得的角度曲线与数值模拟。我们暗示应用该方法探测暗物质和引力波。
2018-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc