Characterization of Dark-Matter-induced anisotropies in the diffuse gamma-ray background
费米-LAT合作最近报告了在1至50 GeV之间的漫射伽马射线背景中检测到高于光子噪声水平的角功率。这样的信号可以用来限制来自暗物质诱导光子的可能贡献。我们估计的强度和角功率谱（APS）的潜在的暗物质（DM）的信号，为衰减和湮灭的DM候选人，通过构建模板的全天空伽玛射线图中产生的发射的星系晕及其子结构，以及在河外（子）晕。DM分布是由最先进的宇宙结构形成的N体模拟给出的，即银河系外（子）晕的千禧-II和星系晕及其子晕的宝瓶座。我们使用一种混合外推法来解释低于模拟分辨率极限的（子）结构，使我们能够估计到最小自约束晕质量的总发射。我们详细描述了我们的模板地图的APS中出现的功能，我们估计各种不确定性的影响，如最小晕质量的值，在晕中托管的子结构的分数和DM密度分布的形状。我们的研究结果表明，DM诱导的发射的波动APS是相同的顺序的费米-LAT APS，这表明人们可以从与测量的各向异性的比较约束这种假设的发射。我们还量化了影响我们的结果的不确定性，发现“理论误差带”跨越两个以上的数量级和占主导地位的（对于一个给定的粒子物理模型），我们缺乏知识的丰富的低质量（子）晕。
2012-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Anisotropies in the diffuse gamma-ray background measured by Fermi LAT
小的角尺度波动的（大尺度）各向同性伽马射线背景（IGRB）携带的信息，未解决的源类的存在。一个保证的贡献IGRB预计从未解决的伽马射线AGN，而其他河外源，银河系伽马射线源人口和暗物质银河系和河外结构（和子结构）的候选人的贡献者。IGRB是由费米伽马射线天文台上的大面积望远镜（LAT）以前所未有的精度测量的，这些数据被用于测量IGRB角功率谱（APS）。详细的蒙特卡罗模拟的费米-LAT全天空观测进行了比较的实际数据集获得的结果提供了一个参考。蒙特卡罗模拟也是一种对单个源总体的APS贡献进行详细研究的方法，这是识别实际IGRB贡献者所必需的。我们提出了在IGRB各向异性搜索的初步结果。在<2度的角标度（例如，在多极155之上），在每个能量箱中在1和10 GeV之间的能量处检测到高于光子噪声水平的角功率，其中统计显著性在7.2和4.1 σ之间。波动各向异性的能量非依赖性指向一个或多个未聚集的源布居的存在，而强度各向异性的能量依赖性与具有平均光子指数2.40 \pm 0.07的源布居一致。
2011-10-06 astro-ph.HE hep-ph
The angular power spectrum of the diffuse gamma-ray background as a probe of Galactic dark matter substructure
银河系内部的暗物质湮灭会在整个天空中产生强度非常恒定的弥散伽马射线辐射，一般来说，在与银河系中心成几十度以上的角度时，这种信号会超过平滑的晕轮信号。来自子结构的发射的大尺度各向同性表明，从河外伽马射线背景中提取银河系暗物质信号可能是困难的。我表明，暗物质子结构诱导特征的小尺度各向异性的漫发射，这可能提供了一个强大的手段区分这一组成部分。我讨论的角功率谱的漫发射从各种河外源类，以及从银河系的暗物质的预测，并表明，总的测量发射的角功率谱的能量依赖性可以用来自信地确定从银河系的暗物质的伽马射线信号。
2009-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observing small-scale $γ$-ray anisotropies with the Cherenkov Telescope Array
解开弥散伽玛射线背景（DGRB）的组成是伽玛射线天文学的一个主要挑战。据推测，在最高的能量，DGRB是由相对较少的，尚未解决的点源占主导地位。这个猜想最近得到了费米大面积望远镜（LAT）在500 GeV能量范围内对DGRB中小尺度各向异性的测量结果的支持。我们展示了如何这样的各向异性可以搜索与即将到来的地球上的切伦科夫望远镜阵列（CTA）的TeV范围。我们调查不同的观测模式，以分析CTA数据的小尺度各向异性，并提出投影河外大面积巡天作为最有前途的数据集。依靠最新的模型的性能的南部CTA，我们发现，CTA将能够探测各向异性的DGRB从未解决的点源在相对振幅为$C_{\rm P}^I/I^2_{\rm DGRB}\gtrsim 4\times 10^{-3}\,{\rm sr}$在能量超过30 GeV和角度尺度$\lesssim 1.5^{\circ}$。这种DGRB各向异性尚未被费米LAT排除。所提出的分析将主要澄清耀变体和未对准的活动星系核对DGRB的甚高能量区域的贡献，以及提供对银河系和河外密度结构中的暗物质湮灭的深入了解。最后，它构成了一个测量与互补的系统不确定性相比，费米-LAT。
2018-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Understanding the spectral hardenings and radial distribution of Galactic cosmic rays and Fermi diffuse gamma-rays with spatially-dependent propagation
最近的直接测量银河宇宙射线光谱的气球/星载探测器显示光谱硬化的所有主要核素在几百个GV的刚性。费米大面积望远镜测量的全天弥漫伽马射线发射也显示了宇宙射线强度和光谱指数的空间变化。这些新的观测挑战了传统的简单加速和/或银河系宇宙射线的传播方案。在这项工作中，我们提出了一个空间依赖的扩散方案来解释所有这些现象。假设扩散系数与源分布反相关，这是带电粒子在湍流磁场中输运的自然预期。空间相关扩散模型也给出了较低水平的宇宙射线的各向异性，这与地下μ子和空气簇射实验的观测结果一致。该模型能较好地再现整个银河系中宇宙射线的光谱变化。
2018-02-26 astro-ph.HE hep-ph
Models of the Contribution of Blazars to the Anisotropy of the Extragalactic Diffuse Gamma-ray Background
我们研究了在河外弥漫伽玛射线背景（DGRB）中测量到的各向异性与DGRB光谱强度之间的关系，以及它们可能来自未解决的blazar种群。使用一个物理演化模型与光度依赖的演化（LDDE）和观测确定的光度依赖的blazar光谱能量分布（SED）的blazar，我们发现，blazar可以解释观测到的各向异性的DGRB一致，其观察到的源计数分布，但反过来限制在显着贡献观测到的DGRB强度。在考虑了DGRB各向异性和源数分布的最佳LDDE模型中，耀变体对1 GeV以上DGRB强度的贡献仅为5.7^{+2.1}-1.0}%（68% CL）。需要一个更高的分数的DGRB强度的贡献blazars过度DGRB各向异性，因此在LDDE+ SED序列模型中的blazars不能同时考虑DGRB强度以及各向异性。我们讨论了LDDE模型的局限性。然而，这些模型不需要许多不合理的和观测不一致的简化假设-包括一个单一的幂律的所有blazar光谱和一个简单的破幂律模型的源计数分布-目前在许多以前的工作。
2012-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Explaining the UHECR spectrum, composition and large-scale anisotropies with radio galaxies
射电星系是高能宇宙射线（UHECRs）源的理想候选者。在这项工作中，我们研究，如果严格的约束所施加的偶极和四极各向异性，以及UHECR的频谱和成分允许射电星系是占主导地位的河外宇宙射线源。为了计算单个射电星系发射的UHECR通量，我们使用射电-CR相关和动力学演化模型的信息来约束它们的属性。除了从个人，本地源的UHECR通量，我们包括大部分的非本地射电星系的射电光度分布的基础上发出的漫射通量。通过对源参数在其预期特性范围内的分析，最终确定了能较好地描述UHECR谱、成分和大尺度各向异性的局部源位形。我们得到了很好的描述，所有的数据，即使在这种情况下，我们只包括一小部分的本地来源。特别是，我们发现，像天炉座A和室女座A占主导地位的脚踝以上的流量，而低光度的射电星系贡献了一个各向同性的背景下占主导地位的脚踝，提供了一个很好的适合的数据的情况。
2022-07-05 astro-ph.HE
Understanding the phase reversals of Galactic cosmic ray anisotropies
能谱和各向异性是探测宇宙射线起源的重要手段。最近的测量表明，复杂的，但非常有趣的结构存在，在类似的能量，在光谱和能量依赖的各向异性，表明这些结构的共同起源。特别有趣的现象是偶极各向异性的相位反转，这对理论建模提出了挑战。在这项工作中，第一次，我们确定，可能有一个额外的相位反转在$\sim 100$ GeV能量的偶极各向异性所指示的几个地下μ子探测器和费米卫星的第一次直接测量，符合数百个GV硬化的光谱。我们建议，这两个相位反转，连同能量演化的振幅和光谱，可以很自然地解释与附近的源重叠到扩散背景。因此，光谱和各向异性可以被理解为这个模型的标量和矢量分量，而相位的两个反转正好表征了附近源和背景之间宇宙线流的竞争。宇宙线流沿局部大尺度磁场的排列可能对宇宙线的传播起着重要但不占主导地位的调节作用。对各向异性的演变进行更精确的测量，无论是在低能量的空间探测器和高能量的空气淋浴实验的个别物种将是必不可少的，以进一步测试这一设想。
2022-12-07 astro-ph.HE
Fermi-LAT constraints on diffuse Dark Matter annihilation from the Galactic Halo
我们的银河系位于一个巨大的暗物质（DM）“光环”的中心。在许多可行的粒子物理模型中，这种浓度会产生一个间接的弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭信号，该信号在费米LAT的能量范围内达到峰值。我们的知识的扩散背景是必不可少的放置合理的限制DM质量和横截面。我们将一个系统的变化GALPROP银河弥漫背景模型，受当前的宇宙射线测量，到配置文件的可能性分析，并提出初步上限的DM湮灭截面使用费米-LAT数据。
2010-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Galactic Halo Dark Matter from Fermi-LAT Diffuse Measurements
来自银河系天体物理背景的弥散伽马射线发射和由于星系晕中暗物质（DM）湮灭或衰变而产生的信号，预计将具有实质上不同的形态和光谱特征。为了利用这一功能，我们进行了一个完整的天空和光谱分箱似然拟合的两个组件，使用的数据收集在第一个21个月的费米-LAT天文台的操作。初步的DM湮灭截面和衰减率的各种质量和湮灭/衰变模式的限制。
2010-12-02 astro-ph.HE hep-ph
The contribution of Galactic TeV pulsar wind nebulae to Fermi-LAT diffuse emission
本研究指出TeV脉冲星风星云对Fermi-LAT观测的GeV弥散辐射贡献约30%，可解释大部分谱指数变化，削弱了内银河系宇宙线谱变硬的证据。
2023-08-24 astro-ph.HE hep-ph
Loops and spurs: The angular power spectrum of the Galactic synchrotron background
我们提出了一个新的扩散银河系同步辐射模型，集中在它的角各向异性。虽然以前的研究都集中在大（kpc）尺度上的发射率的变化，或波动由于磁流体湍流在星际介质，我们统一这些方法来匹配的角功率谱。我们注意到，通常的湍流级联计算忽略了注入尺度上的空间相关性，这是由于古老的超新星遗迹压缩了星际介质--“射电环路”，在射电图中只有四个是肉眼可见的。这个新的组件自然提供了408 MHz的全天空地图中的中小尺度上的其他缺失功率。我们的模型可以使更可靠的减法的同步前景的CMB各向异性的研究（无论是在温度和偏振）或搜索暗物质湮灭。最后，我们对极化前景建模的相关性发表了一些评论。
2013-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray propagation in the interstellar magnetic fields
TeV-PeV宇宙射线（CR）在银河系中的传播可以描述为一个扩散过程。我们在这里讨论两个影响，具有重要的观测结果，不能预测的扩散近似在其通常的形式。首先，我们提出了一个解释的CR各向异性观察到在小角度尺度上的天空。我们发现，当地的磁场配置内的CR平均自由程从地球自然的结果在CR通量各向异性在小和中等尺度。第二，我们指出，TeV-PeV CR应预期在星际介质中扩散强烈的各向异性的尺度小于最大尺度的空间波动的字段，$\sim 100$ pc。这特别质疑了关于CR在源周围扩散的通常假设。
2014-11-28 astro-ph.HE
Sensitivity of full-sky experiments to large scale cosmic ray anisotropies
与地面观测站相比，天基观测极能（$\gtrsim5\times10^{19}$ eV）宇宙射线（EECR）的两个主要优点是视野扩大和全天覆盖，在整个天空中几乎具有统一的系统。前者保证增加统计数据，而后者使天空干净的分割成球谐函数。各向异性的发现将有助于确定长期寻求的EECR的起源。我们开始调查的范围内的全天空的空间为基础的实验，如EUSO检测各向异性的极端能量的宇宙射线天空相比，地面为基础的部分天空实验，如皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵列。该技术在这里解释，和模拟宇宙只有两个非零多极子，双极或四极，提出。这些模拟量化了天基全天覆盖的优势。
2015-05-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
The Fermi-LAT high-latitude Survey: Source Count Distributions and the Origin of the Extragalactic Diffuse Background
这是一系列论文中的第一篇，旨在描述{ \it Fermi}-LAT巡天中高纬度天空中检测到的种群特征。在这项工作中，我们专注于源样品的固有光谱和通量特性。我们表明，当适当考虑选择效应时，{ \it Fermi}源平均比以前发现的（例如在亮源列表中）更陡，在整个0.1- 100 GeV能带上的平均光子指数为2.40 $\pm0.02$.我们确认，FSRQs有陡峭的光谱比BL Lac对象的平均指数为2.48 $\pm0.02$与2.18 $\pm0.02$。使用几种方法，我们建立了最深的源计数分布在GeV的能量推导出的本征源（即blazar）的表面密度在F $_{100}\geq10^{-9}$ \，ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$是0.12 $^{+0.03}_{-0.02}$ \，deg $^{-2}$。源计数分布的积分结果表明，点源贡献了GeV各向同性扩散本底的16 $(\pm1.8)$ \，\%（$\pm$ 7\，\%系统不确定度）。在目前LAT所达到的通量下，我们可以排除点状源（即耀变体）产生更大比例的漫射发射的假设。
2010-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Star-forming galaxies as the origin of IceCube neutrinos: Reconciliation with Fermi-LAT gamma rays
宇宙射线加速器，如恒星形成星系中的超新星和超新星遗迹，是冰立方观测到的弥散天体物理中微子最合理的来源之一。中微子产生强子的过程也会产生一个弥散的伽马射线通量，受到费米-LAT边界的限制。像耀变体这样的点源也对弥散伽马射线通量有贡献，这一事实意味着中微子源的伽马不透明度很大。事实上，对于这些高红移的恒星形成星系，星系际传播过程中的伽马吸收可能是显着的。此外，这些极端源星系内部的大伽马衰减可以减少漫通量的级联分量。在当前天体物理的不确定性影响这些反射过程下，我们发现相关的漫射伽马射线通量可以保持与当前费米-LAT边界兼容。
2016-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Production Associated with Late Bumps in Gamma-Ray Bursts and Potential Contribution to Diffuse Flux at IceCube
冰立方探测到了许多TeV-PeV中微子，但它们的天体物理起源仍然很大程度上未知。受观测到的一些伽马射线暴（GRBs）中的晚期X射线/光学碰撞的启发，我们研究了IceCube中微子和GRBs之间的相关性，允许延迟中微子$\sim$天后的提示伽玛射线。虽然我们还没有发现任何明确的相关性，高达$\sim$ 10\%的事件，迄今为止在冰立方观测到的可能是中微子产生的后期伽玛射线暴活动在$\sim$ 1天。假设一些冰立方事件和晚期GRB碰撞之间存在联系，我们以一种独立于模型的方式证明了能够产生晚期$\sim$ PeV中微子的GRB位点应该是非相对论性的或温和的相对论性的。我们估计从这样的源扩散中微子通量，并发现它们可能占一些冰立方事件。未来对高能中微子和伽马射线暴余辉的观测可以进一步验证上述联系。
2020-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse cosmic rays shining in the Galactic center: A novel interpretation of H.E.S.S. and Fermi-LAT gamma-ray data
我们提出了一个新的解释的$γ$射线的扩散发射测量费米-LAT和H.E.S.S.银河系中心（GC）和银河系脊（GR）。在第一部分中，我们基于PASS 8 Fermi-LAT数据进行了数据驱动分析：我们将H.E.S.S.并推断出0.1 ~ 3 TeV的初级宇宙线径向分布。在第二部分中，我们采用了基于位置相关扩散系数的CR输运模型。这种行为再现了最近从费米-LAT观测中推断出的CR光谱指数的径向依赖性。我们发现，大部分的GR发射可以自然地解释的扩散稳定状态的银河CR海与气体存在于中央分子区的相互作用。虽然我们的研究结果留下了与中心源相关的剩余径向依赖发射的空间，但大规模背景的相关性阻止了GC Pevatron的确凿证据。
2017-06-16 astro-ph.HE hep-ph
Anisotropies in GeV-TeV cosmic ray electrons and positrons
高能宇宙射线电子和正电子探测我们银河系的局部性质。事实上，电磁能量损失将GeV-TeV电子和正电子的典型传播尺度限制在几kpc。在扩散模型中，附近的和占主导地位的源可能会产生一个可观察到的偶极各向异性的宇宙线通量。我们提出了一个详细的研究的作用，从附近的源的各向异性的解释所观察到的GeV-TeV宇宙线的电子和正电子通量。我们计算预测的各向异性从已知的天体物理来源的超新星遗迹和脉冲星风星云的ATNF目录。我们的结果与Fermi-LAT、AMS-02和PAMELA实验的各向异性上限进行了比较.
2017-01-05 astro-ph.HE
Two-component diffuse Galactic gamma-ray emission revealed with Fermi-LAT
基于16年 Fermi-LAT 数据，本文发现银河弥散伽马射线辐射可分为低能普适成分与高能空间可变成分，支持宇宙线海与宇宙线岛的双重起源。
2025-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Fermi LAT Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线（CR）与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）仪器的测量表明，相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型，超过1 GeV的过量伽马射线发射（所谓的"EGRET GeV过量“）。在天空的各个方向都观察到了过量的发射，并提出了各种解释，包括超越标准模型的场景，如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）仪器以前所未有的灵敏度和分辨率测量了弥散伽马射线发射。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度这一区域的LAT光谱很好地再现了上面提到的弥漫银河伽马射线发射模型，并与EGRET GeV过剩不一致。
2009-07-02 astro-ph.HE
Large-scale anisotropies of ultra-high-energy cosmic rays measured at the Pierre Auger Observatory
本文综述 Pierre Auger 天文台对超高能宇宙线大尺度各向异性的测量，并基于19年数据讨论8 EeV以上显著偶极信号及其河外起源指示。
2025-07-25 astro-ph.HE hep-ph
Searches for Cosmic-Ray Electron Anisotropies with the Fermi Large Area Telescope
\textit{Fermi}卫星上的大面积望远镜（\textit{Fermi} -LAT）在运行的第一年中探测到160多万个能量超过60 GeV的宇宙射线电子/正电子。这些事件的到达方向进行了搜索的各向异性的角度尺度从$\sim$ 10 $^\circ$延伸到90 $^\circ$，并从60 GeV延伸到480 GeV的最小能量。使用两种独立的技术来搜索各向异性，均导致无效结果。各向异性程度的上限取决于分析的能量范围和各向异性的角度尺度。偶极各向异性的上限范围为$\sim0.5%$至$\sim10%$。
2011-01-10 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线（CR）与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）仪器的测量表明，相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型，超过1 GeV的过量伽马射线发射（所谓的"EGRET GeV过量“）。在天空的各个方向都观察到了过量的发射，并提出了各种解释，包括超越标准模型的场景，如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）仪器测量了弥散伽马射线发射，与EGRET相比，其灵敏度和分辨率有所提高。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度LAT光谱为这一地区的天空是很好地再现了弥漫的银河系伽马射线发射模型，是一致的本地CR光谱和不一致的EGRET GeV过剩。
2009-12-06 astro-ph.HE
Medium-scale anisotropies measured by Telescope Array surface detectors
本研究针对北半球最大的超高能宇宙线观测站Telescope Array发现的两类中等尺度各向异性，通过对其表面探测器数据开展过采样分析，评估相关事例超出并发布最新研究进展，助力探索超高能宇宙线起源。
2025-10-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Sensitivity of orbiting JEM-EUSO to large-scale cosmic-ray anisotropies
空间观测极能（$\gtrsim 10^{19}$ ~eV）宇宙射线（EECR）相对于地面观测站的两个主要优点是视野扩大，以及轨道观测站几乎具有统一的系统性，覆盖全天。前者保证增加统计，而后者使天空分割成球面谐波。我们已经开始使用球谐技术研究\J \在极能宇宙线天图中对势各向异性的影响。该技术在这里解释，并提出了模拟。各向异性的发现将有助于确定长期寻求的EECR的起源。
2014-01-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on the Galactic Dark Matter signal from the Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射，目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有一个强大的暗物质信号，限制。我们设置了保守的暗物质限制，要求暗物质信号不超过观测到的漫射伽马射线发射和基于对前景天体物理漫射发射进行建模而得出的限制。在几个参数的特点，传统的天体物理发射的unexplained考虑到使用配置文件的可能性形式主义。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围，并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2013-04-09 astro-ph.HE
Anisotropies in the astrophysical gravitational-wave background: The impact of black hole distributions
我们使用人口推断探索的影响，在双黑洞（BBH）的分布的不确定性上的天体物理引力波背景（AGWB）。我们的研究结果表明，AGWB谱是敏感的BBH人口的性质（特别是当地的合并率），而各向异性的$C_\ell$频谱仅修改到百分之几，在一个水平，这是微不足道的相比，其他来源的不确定性（如宇宙方差）。这对AGWB未来的观测研究来说是非常有希望的消息，因为它表明：（i）在整个宇宙历史中，可以将ESTA用作紧凑物体种群的新探测器，补充LIGO和Virgo的直接观测;（ii）即使对黑洞种群只有非常近似的了解，我们也能够对$C_\ell$光谱做出令人惊讶的稳健预测。因此，AGWB各向异性具有巨大的潜力，可以作为宇宙大尺度结构的新探测器，以及一般的晚期宇宙学。
2019-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining Dark Matter and Ultra-High Energy Cosmic Ray Sources with Fermi-LAT Diffuse Gamma Ray Background
利用Fermi LAT对各向同性$γ$射线背景（IGRB）的最新测量结果，分析了未分辨点$γ$射线源对IGRB的贡献，建立了超高宇宙射线（UHECR）起源模型的约束条件。我们还计算了最小的预期扩散$γ$射线通量产生的UHECR与星际光子背景的相互作用。最后，为子类的暗物质（DM）模型与衰减的弱相互作用大质量粒子（WIMP），我们建立约束的粒子衰变时间使用最小的预期贡献IGRB未解决的点$γ$射线源和UHECR。
2016-08-26 astro-ph.HE
Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission and constraints on the Galactic Dark Matter signal
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射，目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有强大的暗物质信号的情况下，我们设置保守的暗物质限制，要求暗物质信号不超过所观察到的漫射伽马射线发射。第二组更严格的限制是基于对前景天体物理漫发射的建模而得出的。在扩散宇宙线晕的高度不变的情况下，宇宙线源在银河系中的分布、宇宙线注入谱的电子指数和星际气体的柱密度都被考虑在内，而宇宙线传播的参数则由局部宇宙线数据拟合而得。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围，并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2012-12-30 astro-ph.HE
Fermi LAT measurements of diffuse gamma-ray emission: results at the first-year milestone
一年多来，费米大面积望远镜一直在以前所未有的统计数据和角分辨率测量20 MeV到300 GeV以上的伽马射线天空。费米任务的关键科学目标之一是漫射伽马射线发射。银河系星际伽马射线辐射是高能宇宙射线与星际气体和辐射场相互作用产生的。我们回顾了迄今为止在这个问题上获得的最重要的结果：EGRET观测到的过量GeV弥散辐射的非确认，局部星际气体的γ射线发射率谱的测量，宇宙射线密度梯度和外星系X（CO）=N（H2）/W（CO）比的研究。我们还瞥见了大麦云星云中弥漫的伽马射线辐射。这些结果可以改进银河系弥漫伽马射线发射的大尺度模型和河外伽马射线背景的新测量。
2010-02-08 astro-ph.HE
No longer ballistic, not yet diffusive--the formation of cosmic ray small-scale anisotropies
TeV-PeV宇宙射线的到达方向是非常均匀的，这是由于它们在湍流磁场上的散射使方向各向同性。小的各向异性可以存在于标准的扩散模型，但是，只有在最大的角度尺度。然而，像IceCube和HAWC这样的高统计观测站已经发现了从各向同性到小角度尺度的显着偏差。在这里，我们解释了小尺度各向异性的形成，考虑对宇宙射线，得到相关的运输通过相同的实现的湍流磁场。我们认为，小规模的各向异性的形成是反映的特定实现的湍流磁场所经历的宇宙射线之间的早期，弹道制度和后期，扩散制度的时间尺度。我们以两种不同的方式来处理这个问题：首先，我们在合成湍流中运行测试粒子模拟，首次覆盖了具有现实湍流参数的观测的TV刚性。其次，我们扩展了最近推出的混合矩阵方法，并确定了稳态角功率谱。在整个过程中，我们采用静磁，板状湍流。我们发现，在这两种方法在很大范围内的刚性的预测角功率谱之间的良好协议。在未来，测量小尺度的各向异性将是有价值的约束性质的湍流磁场在我们的银河系附近。
2021-11-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission from galactic pulsars
毫秒脉冲星是Fermi-LAT发现的第二丰富的源群。它们可能对费米LAT（IDGRB）在高纬度测量的漫射辐射有不可忽视的贡献。伽马射线源也有助于小尺度上测量的费米LAT的IDGRB的各向异性。我们的目标是评估未解决的对应的检测到的MSP人口的IDGRB和测量的各向异性产生的这个源类的最大分数的贡献。通过考虑射电和伽马射线观测约束，我们模拟了银河系中的MSP空间分布和伽马射线发射参数。通过模拟大量的MSP群体，我们计算的平均漫发射和各向异性1-西格玛上限。在2 GeV的光谱峰值所在的位置，未解决的MSP的发射，是在纬度10度以上的测量IDGRB的最多0.9%。未分辨MSP源的角功率的1-sigma上限比30度以上的费米LAT测量结果小约60倍。我们的结果表明，这种银河源类别对高纬度伽马射线天空的贡献可以忽略不计，并证实测量的漫发射的大部分强度和几何特性都可以归因于其他河外源类别。尽管如此，鉴于MSP分布，我们预计他们在低纬度地区的伽玛射线漫发射作出重大贡献。由于，沿银盘，人口的年轻脉冲星克服了在数量上的MSP之一，我们计算的伽马射线辐射从整个人口的未解决的脉冲星在两个低纬度地区：内银河系和银河系中心。
2014-11-04 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays at Intermediate and High Latitudes, Constraints on ISM Properties
利用费米合作组最近公布的中高纬度（|b| > 10）、能量为1-100 GeV的银河系弥散γ射线的光谱数据，对银河系γ射线发射率进行了新的研究。我们专注于分析宇宙射线（CR）的传播特性，使用公开可用的DRAGON代码。我们严格解决一些模型的星际HI和H2气体分布在文献中常用的，以及测试各种传播模型。每个模型假设一个独特的全球配置文件的扩散和再加速的CR。拟合传播参数，以及测量的本地CR，如B/C比，质子，反质子和电子，正电子通量，我们评估的伽马射线谱在中高纬度地区，以进一步限制这些传播模型。
2011-10-26 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma-ray emission at TeV energy
对于地面伽玛射线望远镜来说，测量TeV范围内的弥散银河伽玛射线通量是困难的，因为残余的宇宙射线背景比伽玛射线通量高几个数量级。由于信号统计数据较低，它的检测对于天基望远镜来说也具有挑战性。我们使用费米大天区望远镜长达十年的曝光，从银河系的漫TeV通量的特点。考虑到TeV波段的银河系弥散辐射水平接近于剩余宇宙线背景水平，我们估算了SourceVETO事件选择中的剩余宇宙线背景水平，并验证了TeV波段的银河系弥散辐射通量远高于剩余宇宙线背景，直到银河系高纬度地区。我们研究了来自银河系平面的弥散TeV信号的光谱和成像特性。我们发现更强的发射从内银道面比以前的HESS望远镜估计（下限）。我们还发现了一个显着的差异，在测量的银河系的经度和纬度配置文件的信号测量费米和HESS。这些差异可能是由HESS中背景估计区域具有不可忽略的伽马射线通量这一事实解释的。比较费米测量与ARGO-YBJ的测量，我们发现更好的协议，与天鹅座地区，我们发现更高的通量（1.5倍）的显着例外。我们还测量了TeV扩散发射光谱高银河系纬度，并表明，不同地区的天空光谱的光谱斜率与伽马=2.34+/- 0.04一致。我们讨论了TeV扩散发射的硬斜率的可能来源。费米/LAT提供了在TeV范围内的扩散银河发射光谱的可靠测量。
2019-12-17 astro-ph.HE
Prospects for detection of a Galactic diffuse neutrino flux
近年来，一个以非均匀输运为特征的银河系宇宙线输运模型得到了发展。该装置旨在重现银河系不同区域的伽马射线观测结果（特别关注银河系内部强子谱的逐步硬化），并被证明与最近检测到的能量高达PeV的极高能量伽马射线扩散发射兼容。在这项工作中，我们扩展了先前提出的结果，以测试整个天空的模型的可靠性。为了这个目的，我们比较我们的预测与详细的经度和纬度配置文件的扩散伽马射线发射测量费米-LAT为不同的能量和计算预期的银河中微子扩散发射，比较它与当前的限制从ANTARES合作。我们强调，银河中微子组件的可能检测将使我们能够打破我们的模型和其他方案之间的简并，具有突出的贡献，从未解决的来源和TeV晕。
2022-10-16 astro-ph.HE
The $γ$-ray Milky Way above 10 GeV: Distinguishing Sources from Diffuse Emission
$γ$射线天空最显著的特征之一是来自我们银河系的辐射。银河系平面已被费米-LAT观测到GeV和H.E.S.S.在TeV的光下。费米将银河系的辐射模拟为一个复杂的“扩散”辐射模型的总和，其中主要是1FHL和2FGL的点源目录，而H.E.S.S.主要探测到了扩展的TeV源。在GeV能量下，银河系的弥散辐射在$γ$射线银河系中占主导地位，但是，由于源具有硬光谱，因此它们的辐射可能在TeV能量下占主导地位。一般来说，空间形状和源发射的比例与银河平面中的漫射发射相比并不为人所知，并且取决于所使用的源检测方法，阈值和漫射发射建模方法。我们提出了一个简单的图像分析为基础的方法，适用于费米-LAT数据从10 GeV到500 GeV，覆盖的区域+/- 5度的银河纬度和+/- 100度的银河经度，分离源和扩散发射。该方法涉及延长的滤波器平滑，并结合重要性剪裁来排除源。我们测试的方法对模型的基础上的1FHL目录和非常简单的模型Galerkin的输入的已知部分和形状的扩散和源排放的响应进行评估。
2015-06-07 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of the Diffuse Gamma-Ray Emission: Implications for Cosmic Rays and the Interstellar Medium
大于100 MeV的伽马射线天空主要是由宇宙射线与银河系星际气体和辐射场相互作用产生的漫射辐射。对这些漫射辐射的观测为研究宇宙射线的起源和传播以及星际介质提供了一种工具。我们目前的测量从第一个21个月的费米-LAT任务，并与使用GALPROP代码产生的漫射伽马射线发射的模型进行比较。这些模型适合宇宙射线数据，并纳入宇宙射线源、星际气体和辐射场分布的天体物理输入。为了评估与天体物理输入相关的不确定性，通过在观测极限内改变宇宙射线源的分布、宇宙射线约束体积（晕）的大小和星际气体的分布来创建模型网格。一个全天空的最大似然拟合被用来确定Xco因子，积分CO线强度和分子氢柱密度之间的比率，从第一费米LAT目录的伽马射线点源的通量和光谱，以及强度和光谱的各向同性背景，包括残留的宇宙射线被误分类为伽马射线，所有这些都有一些依赖于假设的漫发射模型。模型进行比较的基础上，他们的极大似然比，以及光谱，经度和纬度配置文件。我们还提供了残差图的数据减去扩散发射模型。该模型是一致的，在高纬度和中纬度的数据，但低于预测的数据在内部星系的能量超过几个GeV。这种差异的可能解释进行了讨论，包括未检测到的点源人口和整个银河系的宇宙射线的光谱变化的贡献。[删节]
2012-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
A New Maximum-Likelihood Technique for Reconstructing Cosmic-Ray Anisotropy at All Angular Scales
TeV-PeV宇宙射线的到达方向显示出微弱但显著的各向异性，相对强度为千分之一。由于各向异性很小，定量研究需要仔细地从观测中分离探测器效应。我们讨论了一个迭代的极大似然重建，同时适合宇宙射线各向异性和探测器接受。该方法不依赖于探测器模拟，并提供了一个最佳的各向异性重建位于中纬度的地基宇宙射线观测站。它特别适合于恢复偶极各向异性，这是一个重要的观测研究宇宙射线在我们的银河系中的扩散。我们还提供了一般的分析方法，恢复大型和小型的各向异性，考虑到系统的影响，地面探测器的观察。
2016-05-18 astro-ph.HE hep-ex
