PeV neutrinos from intergalactic interactions of cosmic rays emitted by active galactic nuclei
观测到的遥远耀变体的非常高的能量谱很好地描述了在宇宙射线与背景光子的视线相互作用中产生的次级伽马射线。在没有宇宙射线贡献的情况下,人们不会期望从遥远的源观察到非常硬的光谱,但是宇宙射线相互作用在相对靠近观察者的地方产生非常高能量的伽马射线,并且它们不会被显著衰减。同样的宇宙射线的相互作用预计会产生能量峰值在1 PeV左右的中微子流。我们表明,从许多遥远的来源,漫各向同性中微子背景可以与最近检测到的中微子事件的冰立方实验。我们还发现,从任何个别附近的源的流量是不足以说明这些事件。1PeV附近的窄光谱意味着一些活动星系核可以将质子加速到EeV能量。
2013-07-03 astro-ph.HE hep-ph
Remarks on the chemical composition of highest-energy cosmic rays
我们提出的论点,旨在调和明显矛盾的结果,关于宇宙射线的最高能量的化学成分,最近从俄歇和HiRes合作。特别地,我们认为俄歇实验所观测到的簇射极大值分布的平均值和均方根起伏的能量依赖性并不一定是由初级宇宙射线核成分的变化引起的。
2011-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Ultra High Energy Particles Propagation and the Transition from Galactic to Extra-Galactic Cosmic Rays
讨论了超高能宇宙射线在天体物理背景中传播的基本特征,比较了两种计算超高能宇宙射线通量的方法。我们还讨论了银河系和河外宇宙射线之间的过渡问题,使用流量的理论结果比较不同的模型。
2012-07-09 astro-ph.HE hep-ph
On the e$^+$e$^-$ excesses and the knee of the cosmic ray spectra -- hints of cosmic rays acceleration at young supernova remnants
超新星遗迹长期以来一直被认为是银河系宇宙射线的来源,最高可达千万亿电子伏特,但仍缺乏令人信服的证据。在这项工作中,我们探讨了宇宙线谱的微妙特征,如宇宙线谱的膝关节和电子/正电子通量的过度最近观察到的ATIC,H.E.S.S.,费米-拉特和帕梅拉。数值计算表明,在类似于年轻超新星遗迹的环境中,高能宇宙射线与背景光子相互作用产生$^+$-$^-$对的情况下,可以很好地再现宇宙射线谱的这些特征.这样一个连贯的解释的成功反过来又证明了至少有一部分宇宙射线可能在年轻的超新星遗迹中被加速。
2009-06-17 astro-ph.HE hep-ph
Role of line-of-sight cosmic ray interactions in forming the spectra of distant blazars in TeV gamma rays and high-energy neutrinos
活动星系核(AGN)可以产生伽马射线和宇宙射线。观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线信号可能主要是由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线。这解释了在遥远的耀变体中观测到的令人惊讶的低衰减,因为平均而言,次级伽马射线的产生距离地球比距离源的距离近得多。因此,在TeV范围内观察到的光谱不依赖于固有的伽马射线光谱,而它取决于宇宙射线源的输出。我们将这一假设应用于一些来源,在每种情况下,我们都获得了很好的拟合,加强了对所观察到的光谱的解释,这是由于二次伽马射线。我们探讨了这种解释的限制银河系外的背景光和活动星系核中的宇宙射线的生产的后果。我们还对中微子信号进行了预测,这有助于探测活动星系核中宇宙射线的加速。
2011-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays, Gamma rays, Neutrinos and Gravitational Waves
本文讨论了宇宙射线、γ射线和中微子通量的研究与新兴的引力波天文学的关系。
2017-07-10 astro-ph.HE
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献,该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
Neutrinos and cosmic rays
本文综述了太阳系外高能中微子的研究现状,并讨论了其对宇宙射线起源和传播的意义。中微子和伽马射线之间的联系也进行了讨论。
2012-02-01 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Neutrinos
从宇宙加速器观测中微子将是革命性的。高能中微子与高能宇宙射线及其来源密切相关。宇宙射线源很可能产生中微子,来自遥远来源的高能宇宙射线的传播可以产生PeV到ZeV的中微子。本文简要回顾了高能宇宙射线观测的最新进展及其对高能中微子探测的启示。
2011-02-25 astro-ph.HE
Recent results and perspectives on cosmic rays ground experiments
我在本文中总结的结果和前景的代表性地面实验观测甚高能量宇宙射线。
2010-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
X-rays, gamma-rays and neutrinos from collisoinless shocks in supernova wind breakouts
我们表明,一个无碰撞的冲击必然形成的冲击爆发的超新星(SN)所包围的光学厚风。在软X射线爆发发射的同时和之后,产生了<~ MeV伽马射线、硬X射线和多TeV中微子的强烈非热闪光,其携带的能量与软发射相似或更大。这种非热闪光可以用目前的X射线望远镜探测到,也可以用千米级的中微子望远镜探测到10兆秒差距。
2011-06-09 astro-ph.HE
Galaxy Mergers as a Source of Cosmic Rays, Neutrinos, and Gamma Rays
我们研究了大质量星系合并或碰撞中粒子的激波加速,发现宇宙射线(CR)可以被加速到第二膝能~0.1-1 EeV甚至更高,其硬谱指数为Gamma ~ 2.这样的CR在合并冲击的动力学时间尺度内通过强子核相互作用失去能量,产生伽马射线和中微子作为副产品。如果约10%的激波耗散能量进入CR加速,一些局部合并星系将产生CTA可探测到的伽马射线对应物。此外,基于和谐宇宙学,其中很大一部分大质量星系在宇宙学时间尺度内经历了重大合并,中微子对应物可以构成冰立方探测到的各向同性背景的约20- 60%。
2014-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays from the Local Void
Vanderbilt University(范德堡大学)
研究通过本地虚空方向的超高能宇宙射线推测其可能为轻量磁单极子,并提出通过全天空观测确定其在10^20 eV以上的比例。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Probing Cosmic Accelerators Using VHE Gamma Rays and UHE cosmic rays
在几类银河系和河外天体物理源中观测到的$γ$射线发射似乎与吸积黑洞和旋转动力中子星有关。这些系统是巨大的宇宙加速器,也是几个实验探测到的UHE宇宙射线和VHE中微子的潜在来源。我们回顾了我们对这些物体的理解的最新进展,并展示了如何利用最近和未来的观测来探测源中的条件。
2009-02-18 astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展,包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外,我们还讨论了银河系中的瞬变源,如过去的伽马射线暴和超新星爆炸,对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE
Dark Matter detection via lepton cosmic rays
最近的PAMELA和FERMI实验对轻子宇宙射线的观测,将我们对星际介质和宇宙射线源的理解推向了前所未有的水平。暗物质在轻子宇宙射线上的印记是对PAMELA的正电子过剩和FERMI的总电子通量的最令人兴奋的解释。或者,超新星是具有解释这些观测结果的相同潜力的天体物理学对象。在这项工作中,我们提出了轻子宇宙射线的天体物理来源和暗物质信号的正电子过剩和电子总通量的可能痕迹的最新研究。
2010-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴(GRB)的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾,但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
Cosmic Rays: What Gamma Rays Can Say
我们将回顾由于宇宙射线的加速和传播而产生的伽马射线辐射的主要通道,讨论银河系和河外宇宙射线的情况以及它们与伽马射线观测的联系。
2014-12-23 astro-ph.HE
PeV neutrinos from interactions of cosmic rays with the interstellar medium in the Galaxy
本文对IceCube观测到的天文中微子信号的一部分--来自银河系内部的甚高能中微子信号进行了自洽解释。我们证明,在E>100 TeV的能量范围内的中微子通量的估计在于从银河脊的漫射伽马射线发射的光谱的高能量幂律外推,如费米望远镜所观察到的。这表明冰立方中微子和费米/LAT γ射线通量都是在宇宙射线与诺玛臂和/或银河棒中的星际介质相互作用中产生的。导致γ射线和中微子通量的宇宙射线具有硬谱特征,其斜率大于-2.4,截止能量大于10 PeV。
2014-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
PeV Gamma Rays from Interactions of Ultra High Energy Cosmic Rays in the Milky Way
本文计算了超高能宇宙射线在银河系中传播时与周围物质和辐射相互作用产生的PeV γ射线本底。如果初级超高能宇宙射线是从银河系的点源产生的,那么这些点源也会发射PeV的伽马射线。我们讨论,在未来的检测galactocentric PeV伽马射线将是一个签名的存在EeV宇宙加速器在银河系。
2011-10-24 astro-ph.HE
Can astrophysical neutrinos trace the origin of the detected ultra-high energy cosmic rays?
由于天体物理学中微子是在宇宙射线的相互作用中产生的,因此利用中微子的方向相关性来识别宇宙射线的起源是该领域最有趣的可能性之一。为此,特别是超高能宇宙射线(UHECR)是有希望的,因为它们比低能量的宇宙射线更少地被河外和银河磁场偏转。然而,UHECR的光强子相互作用限制了它们的视界,而中微子在宇宙学距离上不相互作用。我们研究的可能性,以寻找各向异性从理论的角度来看,考虑到UHECR视界,磁场偏转,和宇宙学源的演化,通过调查中微子UHECR的相关性。在假设中微子和UHECR都来自同一个源类的情况下,我们证明了中微子多重态的非观测强烈限制了发现中微子-UHECR关联的可能性。
2020-04-09 astro-ph.HE
Cosmic rays and molecular clouds
本文讨论了宇宙射线穿透分子云的问题和有关的γ射线发射问题。高能宇宙射线与致密气体相互作用,产生中性π介子,后者又衰变为两条伽马射线。这使得分子云成为潜在的伽马射线源,特别是如果它们位于将宇宙射线注入星际介质的强大加速器附近。在一个给定的源周围,宇宙射线超密度的幅度和持续时间取决于宇宙射线在湍流的银河磁场中扩散的速度。基于这些原因,分子云的伽马射线观测既可以用来定位宇宙射线的来源,也可以用来限制宇宙射线在银河系中的扩散特性。
2012-08-24 astro-ph.HE
Pinpointing the knee of cosmic rays with diffuse PeV gamma-rays and neutrinos
宇宙线谱中膝的起源是一个尚未解决的基本问题。对于不同的破断位置和膝关节的组成,有各种各样的预测模型。在这项工作中,我们建议使用扩散$γ$ -射线和中微子作为探针来测试这些模型。基于几种典型的组分模型,计算了扩散$γ$射线谱和中微子谱,它们在几十TeV到几PeV的能量范围内表现出不同的截止行为.预期的通量将通过新升级的Tibet-AS $γ$ +MD(μ子探测器)实验以及更敏感的未来项目(如LHAASO和HiSCORE)进行观测。通过比较中微子能谱与冰立方实验的观测结果,我们发现,来自宇宙射线与星际介质相互作用的散射中微子可能不是冰立方事件的主要原因。未来对中微子的测量可能能够识别银河系扩散成分,并进一步阐明宇宙射线的膝盖问题。
2014-10-10 astro-ph.HE
IceCube Observatory: Neutrinos and the Origin of Cosmic Rays
冰立方天文台是第一台千米^3中微子望远镜,它已经完成了对来自点状和弥散星系及河外源的高能宇宙中微子通量的最严格限制。没有探测到地外中微子对宇宙射线的起源有着重要的影响。本文回顾了天体物理学中微子搜索的现状,以及对100 TeV以上持续宇宙线各向异性的观察。
2012-10-29 astro-ph.HE
Mean transverse momentum as a mass composition estimator of cosmic rays
高能宇宙射线质量成分的测定是现代天体物理学的最大挑战之一。以往用于确定面阵中初级宇宙射线质量组成的方法都至少需要对广延空气簇射(EAS)进行两次独立的测量(如μ子分量和电子分量)。本文介绍了一个新的统计参数,它可以用来确定简单面阵中垂直向下的宇宙射线的质量组成。最有趣的是,新参数不需要两个独立的测量,可以用于一个简单的表面阵列,没有μ子探测器。
2018-06-25 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Dark Matter and Indirect Detection in Cosmic Rays
在早期,宇宙射线通过发现新粒子对粒子物理学做出了重要贡献。历史会重演吗?与带电π介子的发现一样,最近发现的类希格斯玻色子可能预示着一组丰富的新粒子在当前和不久的将来的实验范围内。通过对暗物质的间接探测,可以用宇宙射线来发现和研究这些物质。
2012-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Active Galactic Nuclei with Starbursts: Sources for Ultra High Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线事件目前显示出一个光谱,我们在这里解释为银河系宇宙射线由于在射电星系Cen A的星暴推出的能量由相对论性喷流的冲击。膝关节特征和银河系宇宙射线中能量立即更高的粒子然后变成大部分超高能宇宙射线。这意味着所有的超高能宇宙射线都是重原子核。如果观测到的大多数超高能事件来自射电星系Cen A,并被星系际磁场散射到大部分天空,那么这幅图是可行的。
2009-04-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Search for correlations of high-energy neutrinos and ultra-high-energy cosmic rays
IceCube中微子天文台最近发现了令人信服的证据,证明一个特定的耀变体产生高能中微子和$\mathrm{PeV}$宇宙射线,但几个$\mathrm{EeV}$以上的宇宙射线来源仍然不明。据信,加速超高能宇宙射线(UHECR)的相同环境也通过较低能量宇宙射线的强子相互作用产生高能中微子。冰立方中微子天文台、皮埃尔·俄歇天文台和望远镜阵列的三次联合分析中,有两次给出了高能中微子和UHECR可能存在方向相关性的线索。然而,随着数据的增加,这些暗示变得不那么重要了。最近,开发了一种改进的分析方法,该方法与其他分析方法相辅相成。这种分析搜索中微子点源附近的UHECR与搜索窗口估计银河磁场的偏转。我们提出了这种新的分析方法寻找常见的强子源,另外包括中微子数据测量ANTARES,以增加在南半球可能的相关性的灵敏度。
2019-05-24 astro-ph.HE
The Composition of Cosmic Rays at the Knee
本文综述了最近关于10^14 ~ 10^18 eV能区宇宙射线成分的研究结果。
2012-12-04 astro-ph.HE
Observe Gamma-Rays and Neutrinos Associated with Ultra-High Energy Cosmic Rays
针对超高能宇宙线与弥散高能中微子可能同源的猜想,提出对超高能宇宙线到达方向开展伽马射线和中微子观测,计算了探测概率,并指出未来相关观测可约束甚至识别其源头。
2025-02-24 astro-ph.HE
Cosmogenic neutrinos and gamma-rays and the redshift evolution of UHECR sources
如果超高能宇宙射线(UHECR)有河外起源,就像人们普遍认为的那样,至少对于大多数能量超过几个EeV的宇宙射线来说是这样的,那么在UHECR通过星系际空间的传播过程中,通过与宇宙背景光子的相互作用,可以预期会产生次级中微子和光子。这种二次粒子的通量强烈依赖于UHECR源的发射率(数密度乘以光度)的红移演化。我们展示了宇宙射线、中微子和伽马射线如何潜在地提供有关UHECR源演化的补充信息。
2017-05-10 astro-ph.HE
Superbubble Origin of Cosmic Rays
经过一百年的寻找宇宙射线的起源,它们是在哪里以及如何产生的终于变得清楚了。在这里,我们通过天文观测和宇宙射线测量来简要地追踪这一奥德赛。
2012-09-25 astro-ph.HE
The influence of cosmic-rays on the magnetorotational instability
本文对宇宙射线存在下的磁旋转不稳定性进行了线性微扰分析。宇宙射线的动力学效应被认为是流体的描述和宇宙射线的扩散只是沿着磁场线。由于宇宙射线的存在,我们发现不稳定模的增长率有所增加。但随着宇宙射线扩散的增加,我们看到生长速度变小。因此,宇宙射线在吸积盘的磁旋转不稳定性中具有不稳定的作用。
2011-08-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigation of the Properties of Galactic Cosmic Rays with the KASCADE-Grande Experiment
利用KASCADE-Grande实验研究了能量在$10^{14}$ ~ $10^{18}$ eV之间的银河宇宙射线的性质。最近的结果进行了讨论。它们主要涉及全粒子能谱和宇宙射线的元素组成。
2009-11-12 astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic Fluid Stability in the Presence of Streaming Cosmic Rays
我们研究了一个强大的平行无碰撞激波上游的宇宙射线流的影响。在我们的分析中,我们明确地包括了宇宙射线的惯性,这在以前的工作中被忽略了。对于与超新星爆炸波中宇宙射线加速有关的参数,我们没有发现MHD流体不稳定性会导致磁场的放大超过冲击波中压缩所产生的磁场。我们展示了如何恢复,从我们自己的分析,宇宙射线驱动的MHD流体不稳定性发现以前的作者。我们的结论是,包括惯性和动力学的宇宙射线保持系统稳定。此外,宇宙线流导致磁场演化方程中增加了一个类霍尔项。本文对超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的意义作了简要的讨论。
2012-06-19 astro-ph.HE
PeV Neutrinos from Ultra-High-Energy Cosmic Rays
我们研究了IceCube最近探测到的TeV-PeV中微子事件可能起源于河外超高能宇宙线与宇宙微波背景或紫外/光学/红外背景的相互作用。这是通过模拟宇宙射线从其源到观测者的传播来实现的,包括次级中微子和伽马射线的产生和传播。为此,我们使用公开可用的模拟包CRPropa 2.0。我们发现,在这里考虑的所有情况下,模拟的中微子通量水平仍然低于IceCube事件所指示的通量水平至少一个数量级,从而表明它是很难解释的宇宙成因中微子通量方面的IceCube事件。
2014-07-24 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays, Photons and Neutrinos
简要介绍了超高能宇宙射线传播产生γ射线和中微子的主要途径。我们如何观察这些二次辐射是极其重要的标记质量组成和超高能宇宙射线的来源。
2017-07-19 astro-ph.HE
Interaction of escaping cosmic rays with molecular clouds
研究从加速器逃逸的宇宙射线产生的伽马射线辐射至关重要,原因(至少)有两个:第一,探测这些伽马射线光子可以用来确定宇宙射线的来源;第二,这种辐射的特性限制了宇宙射线在星际介质中传播的方式。本文综述了该领域的研究现状。
2013-04-03 astro-ph.HE
Are 10 EeV cosmic rays extragalactic? Theory of cosmic ray diffusion at high energy
俄歇合作组织已经报道了在8 EeV以上的宇宙射线的到达方向上的大尺度各向异性。偶极方向,距离银河系中心125 $^\circ$,被认为是这些宇宙射线起源于银河系外的指示。我们表明,无论是理论上和直接数值模拟,这不一定是真的。起源于银河系并在银河系磁场中扩散的中等质量原子核可能具有指向远离银河系中心的偶极各向异性。我们的理论预测四极各向异性的数量级相同的偶极子。
2018-07-26 astro-ph.HE
Connecting blazars with ultra high energy cosmic rays and astrophysical neutrinos
我们提出了一个强有力的暗示,高能$γ$射线发射耀变体,非常高的能量中微子和超高能宇宙射线之间的联系。我们首先通过过滤现有目录中与IceCube探测到的高能中微子在空间上重合的$γ$射线发射体来识别潜在的强子源。然后,通过在源和宇宙射线之间扫描$γ$射线通量($F_γ$)和角间距($θ$),将中微子过滤的$γ$射线发射体与来自皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列的超高能宇宙射线关联。在$θ\leq10^{\circ}$发现了最多80条宇宙射线(预期42.5条)的过剩,这些宇宙射线来自于从第二硬{ \it Fermi}-LAT目录(2FHL)和$F_γ\left(>50\:\mathrm{GeV}\right)\geq1.8\times10^{-11}\:\mathrm{ph}\,\mathrm{cm}^{-2}\,\mathrm{s}^{-1}$中选出的中微子过滤的$γ$射线发射体。发生这种情况的概率为$2.4 \times 10^{-5}$,在所有考虑的试验补偿后转换为$\sim 2.4 \times 10^{-3}$。相反,在$γ$射线发射体的补充样本中没有观察到过量的宇宙射线(即与冰立方中微子没有空间联系)。对中微子过滤源和补充源样品与宇宙射线之间的联系进行比较的似然比检验有利于中微子过滤发射体与宇宙射线之间的联系,其概率为$\sim1.8\times10^{-3}$(在对所有考虑的试…
2017-02-27 astro-ph.HE
A filamentation instability for streaming cosmic-rays
我们证明了宇宙射线由于自身产生的磁场而在超新星遗迹激波的前兆中形成了类似的结构。宇宙线的折射导致长波长不稳定性的增长,自然地将小尺度上的快速非线性放大耦合到更大的长度尺度上。混合磁流体动力学-粒子模拟进行确认的效果。由此产生的大尺度磁场可能会促进高能宇宙射线的散射,这是在超新星遗迹冲击波中加速宇宙射线谱中超过膝盖的质子所必需的。在激波上游很远的地方形成的丝状体也可能有助于宇宙射线从加速器中逃逸。
2011-09-26 astro-ph.HE
How to use molecular clouds to study the propagation of cosmic rays in the Galaxy
γ射线域分子云的观测为我们研究银河系中宇宙射线的分布提供了一个工具。这是因为宇宙射线可以穿透分子云,在致密气体中经历强子相互作用,产生中性π介子,然后衰变为伽马射线。对这种辐射的探测使我们能够估计出云所在位置的宇宙射线的光谱和强度。值得注意的是,这一事实可以用来限制银河系特定位置的宇宙射线扩散系数。
2010-11-09 astro-ph.HE
Angular, spectral, and time distributions of highest energy protons and associated secondary gamma-rays and neutrinos propagating through extragalactic magnetic and radiation fields
本文利用小角和连续能量损失近似下玻尔兹曼输运方程的解析解,研究了最高能量质子、次级中微子和同步辐射γ射线在星系际磁场和辐射场中传播的角、谱和时间特性。
2010-06-05 astro-ph.HE
The IceCube Neutrino Observatory III: Cosmic Rays
宇宙射线和相关测量:冰顶概览;冰顶校准;宇宙射线组成;气簇测量;宇宙射线μ子研究; PeV伽马射线研究;宇宙射线各向异性;福布什减少;向第32届国际宇宙射线会议提交论文,北京,2011年。
2011-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Dipole Anisotropy of Galactic Cosmic Rays
银河系宇宙射线的到达方向在不同的角尺度上表现出千分之一的各向异性。最近对TeV-PeV宇宙射线的观测表明,偶极各向异性具有很强的能量依赖性,在100 TeV附近出现相位翻转。我们认为,这种行为可以很好地理解的各种效应的组合:宇宙射线的各向异性扩散,附近的源的存在下,康普顿-Getting效应从我们的相对运动和地面观测站的重建偏差。
2018-11-20 astro-ph.HE
Cosmic rays in galactic and extragalactic magnetic fields
我们简要地回顾宇宙射线的来源,它们的组成和光谱,以及它们在银河系和河外磁场,规则和波动的传播。特别注意的是最近的X射线和γ射线观测结果,揭示了银河系宇宙射线的起源和皮埃尔俄歇天文台的超高能宇宙射线的挑战性的结果。概述了高能天体物理学和宇宙线天文学在确定超高能宇宙射线源、粒子加速机制、测量星系际辐射场和揭示不同尺度磁场结构等方面的前景。
2011-05-01 astro-ph.HE
Can Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Gamma-Ray Bursts? II: Cosmic Rays Below the Ankle and Galactic GRB
推导了相对论冲击波加速宇宙线所能达到的最大能量。它表明,来自星际介质中长伽玛射线暴的前向冲击足够强大,足以产生$4\times 10^{18}$ eV的银河宇宙射线分量,直到脚踝,正如以前的建议(Levinson和Eichler,1993)。进一步认为,如果银河系外长伽玛暴也对踝部的成分产生影响,那么太阳圈内偶然发生的银河系伽玛暴的贡献将超过太阳圈向外通量的观测极限,除非不透明度和/或光束导致当前的贡献小于时间平均值的$10^{-3}$倍,并指出了这些避免方案的困难。
2011-08-22 astro-ph.HE
Spectrum and Composition of Ultra-high Energy Cosmic Rays from Semi-relativistic Hypernovae
有人认为,在半相对论性喷出物中具有大量能量的超新星遗迹可以将中等质量或重核加速到超高能量,并在宇宙射线中提供足够的能量来解释观测到的通量。本文计算了这种半相对论性超新星的超高能宇宙射线的能谱和化学成分。由于其化学成分与超新星喷出物的化学成分相同,并且源处的宇宙射线光谱平坦或坚硬,因此在地球上观测到的传播宇宙射线的光谱和成分可以与皮埃尔·俄歇天文台的测量结果相一致。
2011-11-27 astro-ph.HE
Experimental Efforts on Very High-Energy Cosmic Rays and their Interactions - Conference Summary
本文综述了第十五届甚高能宇宙线相互作用国际研讨会的进展。重点放在实验工作上。讨论了高能宇宙线起源及其相互作用的现状、最新结果及其对当前认识的启示。
2009-07-24 astro-ph.HE
Observation of Galactic Cosmic Rays and Gamma Rays with the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫天文台(HAWC)正在对北半球100 GeV至100 TeV之间的宇宙射线和伽马射线进行无偏调查。HAWC是目前唯一一个运行中的高分辨率宽场TeV天文台,并有一个强大的程序来搜索耀斑和其他伽马射线的瞬态源。该探测器也非常适合于观察伽马射线发射和宇宙射线各向异性的空间扩展区域。HAWC最近结束了其第一年的数据采集与完整的探测器。结果不仅包括许多已知的TeV点源的观测,而且还包括来自银河系物体的扩展发射,如Geminga超新星遗迹。这些结果对宇宙射线数据中观察到的几种天体物理异常的起源有影响,例如地球上银河系正电子过剩。我们将描述HAWC的结果,重点是对宇宙射线和银河系伽马射线源的观测。
2017-01-22 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays and Neutrinos
我们讨论了超高能中微子的产生来自超高能宇宙射线的传播,并在自上而下的模型的框架,这些极高能粒子的生产。我们发现的超高能中微子的检测,可以是一个基本的诊断工具,以解决所观察到的超高能宇宙射线的化学成分的差异,并在极端的能量,可以揭示新的物理与最近的宇宙学观测的可能存在的张量模式的波动模式的宇宙微波背景的重要性。
2016-03-18 astro-ph.HE
Direct Measurements of Galactic Cosmic Rays
本文综述了银河系宇宙射线直接测量领域的最新进展。利用在空间进行的大粒子物理实验,对宇宙射线能谱、化学和同位素组成以及稀有的反物质成分进行了高统计测量。最近的结果进行了讨论,我们的宇宙射线的起源,开放的问题,并为未来的直接检测实验的挑战的理解。
2023-02-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Ultra high energy cosmic rays from past activity of Andromeda galaxy
结果表明,仙女座星系中与超大质量黑洞的生长和过去活动有关的相对论喷流可能是能量大于$10^{15}$ eV的宇宙射线的主要来源。大部分的宇宙射线能量都与喷流的弓形激波有关,该激波产生多PeV的宇宙射线,成分较轻。具有重成分的最高能量宇宙射线产生于喷流本身。计算了仙女座星系产生的高能粒子传播到地球的光谱,并与观测结果进行了比较。
2022-11-28 astro-ph.HE
Fluxes of diffuse gamma rays and neutrinos from cosmic-ray interactions with circumgalactic gas
银河系被一个引力束缚的气体日冕所包围,气体日冕一直延伸到银河系的维里半径。宇宙射线粒子与这种气体的相互作用产生了高能次级伽马射线和中微子。我们提出了一个定量分析的中微子和伽马射线通量的日冕的银河系连同其他星系的日冕的综合贡献。高能中微子通量不足以解释冰立方的结果,而对费米-LAT扩散γ射线通量的贡献是不可忽略的。
2016-09-16 astro-ph.HE