Fornax A, Centaurus A and other radio galaxies as sources of ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECR）的起源仍然是未知的。最近有人提出，UHECR各向异性可以归因于星暴星系或活动星系核。我们认为后者更有可能，巨瓣射电星系，如半人马座A和天炉座A可以解释这些数据。
2018-05-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Very High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
半人马座A是最近的射电活动星系核，可以从射电到非常高能量的伽马射线中探测到。它的核光谱能量分布显示出两个峰值，一个在远红外波段，另一个在约150 keV。通过假设第二个峰是由于电子同步辐射和功率指数为2.7的甚高能宇宙线质子的微分谱，我们表明，只有pp相互作用是负责所观察到的从半人马座A的GeV-TeV的发射。我们还发现，确实有许多来自半人马座A的非常高能量的宇宙射线质子可以到达地球，从而支持皮埃尔俄歇天文台最近观测到的两个事件。
2010-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Study of the PeV Neutrino, $γ$-rays and UHECRs around The Lobes of Centaurus A
皮埃尔俄歇天文台报告了最高能量宇宙射线到达方向的分布。这些事件是在10年的手术中收集的，其倾斜度在-90 $^\circ$和+45 $^\circ$之间。冰立方中微子望远镜报告在高能起始事件目录中探测到82个地外中微子。该目录中报道的最高能量中微子事件（IC 35）的能量为2004 $^{+236}_{-262}$ TeV，其重建中心为RA= $208.4^\circ$和DEC= $-55.8^\circ$（J2000）。半人马座A是距离我们最近的射电活动星系核，也是宇宙射线加速到$\sim\, 10^{20}$ eV的潜在候选者之一，我们证明了围绕半人马座A方向（15 $^\circ$半径）的超高能宇宙射线（UHECR）可以在巨瓣内加速。通过研究UHECR的组成，通过光衰变过程，这些可以达到的最大能量，在巨大的瓣和平均偏转角，核由于银河系和河外磁场，它表明，最有希望的候选人的UHECR组成是轻的核，如碳/氮核。考虑到相对论性碳核与光子场（河外背景光和同步加速器）和物质（叶内外）的相互作用，我们没有找到足够的证据将IC 35事件与Pierre Auger天文台报道的UHECR联系起来。
2018-09-15 astro-ph.HE
How many Ultra High Energy Cosmic Rays could we expect from Centaurus A?
皮埃尔·俄歇天文台将一些超高能宇宙射线与半人马座A的方向联系起来。由于它是离我们最近的射电强活动星系核，因此在射电、红外、X射线和$γ$ -射线（MeV-TeV）等方面对它进行了深入的研究。其光谱能量分布或光谱显示出两个主峰，低能峰在$10^{-2}$ eV的能量，高能峰在约150 keV。还有一个微弱的非常高的能量（E $\geq$ 100 GeV）的$γ$射线发射完全由高能立体系统实验检测到。在这项工作中，我们描述了整个光谱，两个主峰与同步/自同步康普顿模型和甚高能量发射强子模型。我们考虑p $γ$和$pp$相互作用。对于p $γ$相互作用，我们假设目标光子是轻子过程中在150 keV处产生的光子。另一方面，对于pp相互作用，我们认为作为目标的热粒子密度在叶。需要一个令人满意的描述，在非常高的能量与p $γ$相互作用的光谱，我们得到了一个过度的亮度在超高能宇宙射线（甚至超过爱丁顿光度）。然而，当考虑pp相互作用来描述$γ$ -谱时，得到的超高能宇宙射线数与Pierre Auger观测结果一致。此外，我们还利用蒙特卡罗模拟计算了在Km $^3 $中微子望远镜上pp相互作用可能产生的中微子信号。
2012-04-19 astro-ph.HE
History of UHECR production in Centaurus A
Sao Carlos Institute of Physics, University of Sao Paulo（圣保罗大学索罗卡巴物理研究所）
研究发现Cen A约30Myr前的活跃期可能解释了该区域UHECR的异常增多，为首个可识别的UHECR源提供了可能解释。
2025-07-09 astro-ph.HE
Centaurus A: the one extragalactic source of cosmic rays with energies above the knee
所有能量的宇宙射线的起源仍然不确定。在本文中，我们提出并探讨了一个天体物理方案，以产生宇宙射线的能量范围从低于$10^{15}$ $3 \times 10^{20}$ eV。我们在这里表明，只有我们的银河系和射电星系Cen A，每个都有自己的银河系宇宙射线粒子，但那些来自射电星系的能量被活跃的黑洞发出的喷流中的相对论激波推高，足以描述能量范围PeV到接近ZeV的最新数据。在这整个能量范围内的数据可从实验卡斯卡德，卡斯卡德-格兰德和皮埃尔俄歇天文台。这里计算出的能谱正确地再现了膝盖以外的测量光谱，与广泛持有的预期相反，不需要其他河外源人口来解释数据，即使在能量远低于一般截止预期在$6 \times 10^{19}$ eV，格赖森-扎采平-Kuzmin关闭由于与宇宙学微波背景的相互作用。我们提出了几个预测的源人口，宇宙射线的组成和传播到地球，可以在不久的将来进行测试。
2012-01-30 astro-ph.HE
Magnetic Deflections of Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
我们提出了一项研究的结果，该研究模拟了从半人马座A到地球的超高能宇宙射线的轨迹，粒子刚度从$E/Z = 2$ EV到100 EV，即，涵盖了与Fe核一样重的能量超过50 EeV的初级粒子的可能性。银河系磁场的建模使用Jansson和Farrar（JF12）的最新工作，拟合其参数，以匹配河外法拉第旋转措施和WMAP 7同步辐射图。我们包括使用$B_{\rm rand}(\vec{r})$的JF 12三维模型的GMF的随机分量，并探讨不同的随机实现，相干长度和其他功能对宇宙线偏转的影响。总体方面的到达方向分布，如平均偏转和RMS分散主要取决于刚性和差异相对较小，从一个实现到另一个。然而，不同的实现表现出非平凡的子结构，其具体特征从一个实现到另一个有很大的不同，特别是对于较低的刚度。在2 EV的最低刚度下，分布足够宽，使得其可能与其中Cen A是所有UHECR的主要来源的场景兼容。这里没有试图制定一个强大的测试这种可能性，虽然这种情况下的一些挑战。
2014-06-20 astro-ph.HE
A Study on Anisotropy in the Arrival Directions of Ultra-High-Energy Cosmic Rays Observed by Pierre Auger Observatory
利用点源相关角距离分布，研究了PAO超高频电磁波到达方向的各向异性。结果表明，各向异性的特点是一个突出的过剩区和一个空洞区。过剩区位于半人马座A方向附近，支持半人马座A是一个有前途的UHECR源。南极方向附近的空隙区域可用于限制漫射各向同性背景贡献。
2012-12-28 astro-ph.HE
Hadronic-Origin TeV gamma-Rays and Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A
半人马座A（Cen A）是最近的射电活动星系核，可以从射电到极高能量的伽马射线中探测到。其核谱能量分布（SED）呈现双峰特征，轻子同步加速器+同步加速器自康普顿模型很好地解释了这一现象。然而，该模型不能解释观察到的TeV范围内的高能光子，其显示出不同的分量。在这里，我们表明，~ TeV的光子可以很好地解释为中性π衰变产物的费米加速的高能质子在喷流与种子光子周围的第二个SED峰在~170 keV的p-γ相互作用。将推测的质子谱外推到高能，我们发现这一模型与皮埃尔俄歇天文台从Cen A方向探测到的2个超高能宇宙线事件相一致。我们还估计了GeV的中微子流量从同一过程中，并发现它是太微弱，目前的高能中微子探测器检测。
2012-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays
Kindai University Technical College（近畿大学技术学院）；Institute for Global Science, Mie（三重县全球科学研究所）
本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制，解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构，推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8，并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。
2026-03-22 astro-ph.HE
Search for ultra high energy cosmic ray sources. FRI radio galaxy Centaurus A
本文研究了超高能宇宙射线在银河系和河外磁场中的传播。用不同的银河系磁场模型模拟了不同能量和化学成分的带电粒子的运动。在俄歇天文台登记的事件的真实来源的位置计算考虑到银河系和河外湍流场的影响。分析了它们与半人马座A射电星系相关的可能性。
2012-12-06 astro-ph.HE
UHECR propagation from Centaurus A
根据最近预测的半人马座A kpc尺度喷流的同位素组成，我们重新调查这个源是否可以负责皮埃尔俄歇天文台探测到的一些超高能宇宙射线。我们发现，附近的源，如半人马座A是很好的动机的组成和光谱形状，这样的来源应该开始占主导地位的流量以上~ 4 EeV。从我们的模型中得到的最佳拟合同位素，其最大56 Fe能量固定在250 EeV，具有中间质量，12 C到16 O，而最佳拟合粒子指数为2.3。
2017-06-26 astro-ph.HE
Centaurus A as a point source of Ultra-High Energy Cosmic Rays
通过对到达方向分布的统计分析，探讨了半人马座A（Cen A）是PAO观测到的超高能宇宙射线（UHECR）点源的可能性。为此，我们建立了超高能电子回旋共振源的Cen A优势模型，其中Cen A贡献了整个超高能电子回旋共振中能量高于$5.5\times10^{19}\,{\rm eV}$的部分$f_{\rm C}$，而各向同性背景贡献了剩余的$1-f_{\rm C}$部分。星系际磁场对起源于Cen A的UHECR轨道弯曲的影响由高斯涂抹角$θ_s$参数化。使用相关角距离分布（CADD），我们确定了在Cen A方向上的UHECR的过剩，并通过改变Cen A优势模型的两个参数$f_{\rm C}$和$θ_s$来拟合观测到的PAO数据的CADD。最佳拟合参数值为$f_{\rm C}\approx0.1$（在PAO处观察到的相应Cen A分数为$f_{\rm C,PAO}\approx0.15$，即约为69个UHECR中的10个。）和具有最大概率$P_{\rm max}=0.29$的$θ_s=5^\circ$。考虑到Cen A优势模型中各向同性背景假设的不确定性，我们将可行的参数范围扩展到$2σ$带、$0.09\lesssim f_{\rm C,PAO}\lesssim 0.25$和$0^\circ\lesssim θ_s\lesssim 20^\circ$。这一结果支持了在星系际磁场的作用下…
2012-06-18 astro-ph.HE
Case for Centaurus A as the main source of ultrahigh-energy cosmic rays
该研究论证半人马座A可能是踝点以上超高能宇宙线的主要来源，通过分析源光谱、成分特性及磁场偏转等，提出C/O混合物更契合观测，并解释了各向异性与通量分布特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
The source of the cosmic-ray excess in the Centaurus region -- constraints on possible candidates, mass composition and cosmic magnetic fields
Nationaal instituut voor subatomaire fysica (NIKHEF)（荷兰亚原子物理国家研究所）；Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, Radboud University Nijmegen（拉德堡德大学数学、天体物理与粒子物理研究所）
本研究针对半人马座区域甚高能宇宙线超量的起源争议，利用最新银河系磁场模型检验多种源场景，对信号占比、宇宙线电荷数、河外磁场强度给出定量约束，明确了不同候选源成立的参数范围。
2025-11-19 astro-ph.HE
Nuclear and electromagnetic cascades induced by ultrahigh-energy cosmic rays in radio galaxies: implications for Centaurus A
本文开发了自洽耦合核级联与电磁级联的UHECR输运数值程序，以半人马座A为对象定量研究其大型喷流中UHECR原子核与光子场作用产生的VHE γ射线信号，证明中等质量核主导时地面望远镜有望探测到该信号。
2023-06-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Study of PeV neutrinos around dwarf galaxies near giant lobes of Centaurus A
最近发现的PeV中微子的起源是一个未解决的问题。在这项工作中，我们考虑了强子方案产生PeV中微子的巨瓣半人马座A周围的区域。虽然超高能宇宙射线（UHECR）被加速并被巨瓣限制，但它们可以逃逸，然后注入巨瓣附近的星系提供限制它们的条件的群间介质。UHECR与低能光子和质子相互作用，产生高能光子和中微子。我们发现，IC35事件既不能产生于半人马座A的巨大裂片内部，也不能产生于靠近裂片的星系。
2019-06-13 astro-ph.HE
Mass entrainment and turbulence-driven acceleration of ultra-high energy cosmic rays in Centaurus A
对FR I射电星系半人马座A在射电、X射线和伽马射线波段的观测提供了轻子加速到几TeV的证据，以及强子加速到几十EeV的线索。综合现有的观测约束的物理条件和粒子含量的喷流，内叶和巨大的半人马座A的瓣，我们的目标是评估其作为一个超高能宇宙射线源的可行性。我们应用了几种确定喷流功率的方法，并证实了各种功率估计值~ 1 x 10^43 erg s^-1的一致性。采用标度关系的基础上，以前的结果为3C 31，我们估计粒子数密度的射流，包括通过X射线观测可用的无线电。我们的模型与喷流相容，喷流通过热气体的外部卷吸作用吸收约3 x 10^21 g/s的物质，通过含喷流恒星的内部卷吸作用吸收约7 x 10^22 g/s的物质。这导致辐射粒子和磁场产生的内部波瓣压力与我们推导出的外部压力之间的不平衡。基于对其他FR I源外部环境的了解，我们估计巨瓣中的热压力为1.5 x 10^-12达因·厘米^-2，由此我们推导出温度的下限约为1.6 x 10^8 K。利用动力学和浮力参数，我们推断~ 440-645百万年和~ 560百万年分别为巨型裂片的声音交叉和浮力年龄，与它们的光谱年龄不一致。我们重新调查粒子加速的可行性，通过随机过程中的叶片，把新的约束的能量和湍流输入的叶片。相同的“非常热”的温度，允许夹带计算和丢失的压力之间的自洽性，也允许随机UHECR加速模型的工作。
2013-08-05 astro-ph.HE
Centaurus A: constraints on the nature of the giant lobe filaments from XMM-Newton observations
我们报告了对Fanaroff-Riley I类射电星系Centaurus A南巨瓣顶丝的XMM-牛顿观测。我们发现没有X射线过剩的灯丝区域，并放置一个3西格玛上限的1千电子伏的通量密度的灯丝9.6 nJy。这直接限制了灯丝中的电子密度和磁场强度。对于单个灯丝，我们第一次表明，只要粒子指数>=2，同步辐射率的过剩不能纯粹由过剩的电子产生：灯丝的磁场强度必须高于作为一个整体的巨瓣，并接近或高于均分值的灯丝。相对于由相对论电子提供的压力，灯丝相对于周围的波瓣没有明显的过压。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
The origin of the very-high-energy radiation along the jet of Centaurus A
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo（圣卡洛斯物理研究所，圣保罗大学）；Department of Physics, Astrophysics, University of Oxford（牛津大学物理与天体物理系）
研究通过模拟和理论分析，探讨室女座A喷流中的结节是否为高能电子加速源，并解释其对极高能伽马射线谱的影响。
2025-04-02 astro-ph.HE
Modelling TeV gamma-ray emission from the kiloparsec-scale jets of Centaurus A and M87
从低功率附近的射电星系的喷流中广泛探测到的同步加速器X射线辐射意味着在TeV能量和以上的电子的存在。在本文中，我们探讨的可能性，TeV的伽马射线检测到的射电星系Cen A和M87，这两个都有明亮的，充分研究的X射线喷流，产生至少部分由逆康普顿散射的各种光子场的高能电子负责的同步X射线在千秒差距尺度。我们描述了一个新的数值代码，我们已经开发出进行逆康普顿计算，考虑到所有相关的物理和使用的喷流和光子场的详细模型，他们嵌入，并表明，现有的约束非常高的能量（VHE）的伽马射线通量这两个对象已经把显着的约束磁场强度在喷流在岑A。最后，我们讨论了限制射电星系喷流物理学的前景，可能会获得从切伦科夫望远镜阵列（CTA）的观测。
2011-03-09 astro-ph.HE
Correlation of $γ$-ray and high-energy cosmic ray fluxes from the giant lobes of Centaurus A
在低能$10^{-5}$ eV处，威尔金森微波各向异性探测器探测到巨瓣的光谱能量分布有一个主峰，费米大面阵望远镜在能量$\geq$ 100 MeV处成像到一个微弱的$γ$射线通量。另一方面，皮埃尔俄歇天文台将一些超高能宇宙线与半人马座A的方向联系起来，冰立方报告了28个TeV-PeV能量范围内的中微子诱发事件，尽管没有一个与这个方向有关。在这项工作中，我们描述的光谱为每个瓣，主峰与同步辐射，和高能量发射与$pp$相互作用。通过对主峰的描述，我们得到了波瓣的磁场、电子密度和年龄。成功地用pp相互作用描述了$γ$射线的发射，并把密度在$10^{-10}$到$10^{-4}\, {\rm cm}^{-3}$范围内的瓣叶中的热粒子作为目标，计算了超高能宇宙线的数目。虽然$γ$ -光谱在该范围内的任何密度都能很好地描述，但只有当考虑$10^{-4}\, {\rm cm}^{-3}$时，预期的事件数才与皮埃尔俄歇天文台观测到的非常相似，否则我们得到的光度过高。此外，关联的$γ$ -射线和中微子通量通过pp相互作用，我们计算的高能量中微子的数量预计在冰立方。我们的分析表明，在半人马座A的叶中不能产生超过1 TeV的中微子，这与IceCube合作组织最近发表的结果一致。
2013-12-25 astro-ph.HE
An X-rays-to-radio investigation of the nuclear polarization from the radio-galaxy Centaurus A
本研究利用半人马座A核心的全色偏振数据，构建光谱能量分布，证实同步自康普顿模型可拟合射电到X射线偏振流量，支持其粒子加速的激波加速机制。
2023-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Echoes of the past: ultra-high energy cosmic rays accelerated by radio galaxies, scattered by starburst galaxies
我们探讨了望远镜阵列（TA）从M82和M81星系群附近方向探测到的高能宇宙射线（UHECR）热点可能是半人马座A在更早更强阶段发射的UHECR回波的可能性。来自其他星暴星系或星系群的回波可能对地球的UHECR通量有贡献。我们使用一个说明性的Monte Carlo模型的单能量UHECR运输小角散射生成合成的天空地图。该模型通知整体能量学和时间和距离尺度的讨论。如果半人马座A在2000万年前的UHECR光度是现在的200倍，如果M82和其他星暴星系的环星系介质中的有序磁场超过10- 20 nG到400- 800 kpc的距离，我们找到了一个可行的UHECR热点的回波模型。
2022-01-06 astro-ph.HE
Centaurus A: Exploring the Nature of the Hard X-ray/Soft Gamma-ray Emission with INTEGRAL
本研究联合分析INTEGRAL与NuSTAR等观测，发现Cen A的硬X射线/软伽马射线辐射既可用近电子对失控阈值的喷流模型解释，也支持日冕加喷流的双成分起源。
2023-10-02 astro-ph.HE
Analysis of Fermi-LAT observations, UHECRs and neutrinos from the radio galaxy Centaurus B
半人马座B（Cen B）是南天最接近和最明亮的射电星系之一。这个射电星系被认为是加速超高能宇宙射线（UHECR）的可能候选者，它接近高能起始事件目录中报道的最高能量中微子事件（IC 35）。皮埃尔·奥格天文台在10年的数据收集中报告了最高能量的喜剧射线，其中一些射线围绕着这个来源。本文利用Cen B附近9年的Fermi-LAT累积数据，分析了200 MeV以上的γ能谱和光变曲线。考虑到多波长的观测进行了这个射电星系，轻子和强子的情况下，以适应光谱能量分布，假设伽玛射线通量产生在一个区域靠近核心和扩展的叶。使用最佳拟合值，这个射电星系的几个物理性质的推导。此外，对Cen B周围的宇宙线分布进行了统计分析，发现该分布在5%的显著性水平上与背景没有差异。考虑到Moskalenko等人与该源相关的UHECR事件，并将其光度外推到低能量，我们没有找到足够的证据将最高能量的中微子事件（IC 35）与该射电星系联系起来。
2019-07-02 astro-ph.HE
Inverse Compton scattering of starlight in the kiloparsec-scale jet in Centaurus A: The origin of excess TeV $γ$-ray emission
半人马座A（Cen~A）是距离地球最近的活动射电星系，它有千秒差距（kpc）尺度的喷流和{射电和X射线频率范围内各种仪器探测到的巨瓣}。$Fermi$ --大面积望远镜和高能立体系统（HESS）证实了Cen~A是一个非常高能（VHE; $> 0.1$ ~TeV）的$γ$射线发射体，在几GeV到TeV的能量范围内具有已知的光谱软化。在这项工作中，我们考虑了一个同步辐射自康普顿模型的宽带谱的核{以下的破碎能量}和外部康普顿模型的kpc尺度喷流的$γ$射线过剩。我们的研究结果表明，所观察到的$γ$射线过剩可以适当地描述为逆康普顿散射的星光光子在kpc尺度的喷流，这是一致的，最近由HESS的TeV发射沿喷流的空间扩展的试探性报告。考虑到光谱拟合的结果，只有在Cen~A中才能看到这种过剩，这可能是由于两个因素：（1）宿主星系比其他典型的射电星系大约亮50倍;（2）由于核心3.8~G的大磁场导致$γ_{\rm c}=2.8 \times 10^3$的最大电子洛伦兹因子较低，核心$γ$射线谱在几MeV以上迅速衰减。通过与其它$γ$射线探测到的射电星系的比较，我们发现相对论喷流的磁场强度与中心黑洞$d$和$B (d) \propto d^{-0.88 \pm 0.14}$的距离成正比。
2019-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Acceleration of ultra-high-energy cosmic rays in the kiloparsec-scale jets of nearby radio galaxies
本文以半人马座A为例，通过高分辨率相对论磁流体动力学与测试粒子模拟，研究射电星系千秒差距尺度喷流湍流鞘层中的超高能宇宙线加速，发现其可接近理论最大加速效率，并能解释观测到的偶极各向异性和能谱截断。
2024-11-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray fluxes from the core emission of Centaurus A: A puzzle solved
在分析了四年的费米数据后，报告了射电星系半人马座A中的高能成分。该分量的光谱通过具有4 GeV的断裂能量的断裂幂律来描述，并且在以下和以上光谱指数分别为$α_1$ =2.74 $\pm$ 0.03和$α_2$ =2.09 $\pm$ 0.20。H.E.S.S.还探测到TeV能量的微弱$γ$射线通量。在本文中，我们表明，在GeV-TeV能量的光谱描述通过同步自康普顿发射到几个GeV（$\sim$ 4 GeV）和$π^0$衰变产物到TeV的能量，虽然由μ子的同步辐射的发射可能有助于在GeV能量的光谱，如果他们迅速加速。康普顿γ射线天文台报道了加速质子与两种粒子群的种子光子相互作用产生μ子和$π^0$，一种粒子群处于中间态发射，能量峰值为0.15 MeV，另一种粒子群处于低能态发射，能量峰值为0.59 MeV。此外，我们还证明了超高能宇宙射线的观测和半人马座A附近非高能中微子的探测可以通过这些相互作用来解释，假设质子谱扩展到超高能。
2014-04-01 astro-ph.HE
IceCube: Neutrinos Associated with Cosmic Rays
在简要回顾了更大规模的中微子观测站冰立方的现状之后，我们讨论了这种探测器发现仍然神秘的宇宙射线源的前景。毕竟，这种渴望决定了仪器的规模。虽然宇宙射线光谱中的银河系成分起源于超新星遗迹的情况只缺少一个确凿的证据，但河外成分的起源仍然像以往一样难以理解。我们推测附近的活动星系半人马座A和M87的作用。
2009-06-18 astro-ph.HE
Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A: Jet Interaction with Gaseous Shells
超高能宇宙射线（UHECR）的能量在6 x 10^19 eV以上，似乎与宇宙中离我们相对较近的物质的分布存在微弱的相关性。早先有人提出，UHECR可以在附近的射电星系Cen A的核或外叶中加速。我们表明，UHECR生产在一个空间上的中间位置约15千秒差距的东北部的核心，在那里出现的喷流从核被观察到打击一个大的恒星形成壳的气体，是一个合理的替代方案。一个相对论性喷流能够将低能量的重种子宇宙射线（CR）加速到UHECR，其时间尺度与喷流穿透大型气体云所需的时间相当。在这个模型中，许多CR所产生的星爆，与组合物增强的重元素附近的膝盖区域周围PeV，被推到超高能量的相对论冲击的一个新的取向喷流。该模型与俄歇数据所示的整体光谱相匹配，并且还预测了作为粒子能量的函数的化学成分。因此，我们预测在高能量的成分中可观察到的各向异性，在这个意义上，较轻的核应该优先被视为朝向Cen A的一般方向。考虑到银河系磁盘和银河系磁风的磁场模型，这种情况下可能会解决HiRes和俄歇结果之间的差异有关的化学成分的UHECR。
2010-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Searches for Anisotropies in the Arrival Directions of the Highest Energy Cosmic Rays Detected by the Pierre Auger Observatory
分析了俄歇天文台10年来观测到的超高能宇宙射线到达方向的分布。该数据集比早期研究中使用的数据集大约三倍，包括天顶角高达$80^\circ$的到达方向，因此覆盖了从$-90^\circ$到$+45^\circ$的10月份。在更新Véron-Cetty和Véron星表中与活动星系核（AGN）相关的事件比例后，我们对能量超过40 EeV的数据的到达方向进行了不同的各向异性测试。我们寻找局部过剩通量和事件方向的自聚集在角尺度高达$30^\circ$和不同的阈值能量之间的40~EeV和80~EeV。然后，我们寻找宇宙射线与银河系（银河系中心和银河系平面）和本地宇宙（超银河系平面）的天体结构的相关性。我们还研究了它们与附近河外天体的不同种群的相关性：2 MRS目录中的星系，Swift-BAT探测到的AGN，具有喷流的射电星系和半人马座~A星系。所有测试均未显示统计学显著的各向异性证据。对于$E>58$ ~EeV的宇宙射线，在接近130~Mpc、比$10^{44}$ ~erg/s（18 $^\circ$半径）亮的Swift AGN周围和半人马座~A方向（15 $^\circ$半径）附近的相当大的窗口中，得到了最强的各向同性偏离（后试验概率${\sim}1.4$）。
2015-11-30 astro-ph.HE
X-ray point sources towards the giant radio lobes of Centaurus A
National Tsing Hua University（国立清华大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）
研究半人马座A巨型射电瓣的X射线点源种群，发现无超出预期的射电瓣相关X射线源，无需对弥散发射或逆康普顿测量做额外校正。
2026-10-16 astro-ph.HE
Evidence for a second component in the high-energy core emission from Centaurus A?
本文报道了对邻近射电星系半人马座A（Cen A）四年观测的\fermi数据的分析。增加的光子统计导致从Cen A的核心探测到高达50 GeV的高能（$>\:100$ MeV）$γ$射线，探测显著性约为44 $σ$。核心的平均伽马射线光谱揭示了可能偏离简单幂律的证据。一个可能性分析与打破幂律模型表明，光子指数变得更硬以上$E_b \simeq 4$ GeV，从$Γ_1=2.74\pm0.03$以下的$Γ_2=2.09\pm0.20$以上。这种硬化可能是由一个额外的高能量成分的贡献超出了常见的同步加速器自康普顿喷流排放。采用15天、30天和60天分组的光变曲线变异性分析未提供任何组分变异性的证据。在45天的时间尺度上发现了观测到的通量的可能变化的迹象，但统计数据不允许我们在这方面做出明确的结论。我们将我们的结果与H.E.S.S.在TeV的能量范围内，并讨论观察到的硬化可能的起源。
2013-02-28 astro-ph.HE
X-ray exploration of the outskirts of the nearby Centaurus cluster using Suzaku and Chandra
我们提出了朱雀观测半人马座集群到0.95r200，采取沿带西北。我们还使用了钱德拉观测的郊区，以解决点源下降到一个阈值通量约7倍，低于仅朱雀数据，大大减少了系统的不确定性宇宙X射线背景发射在郊区。我们发现，温度下降的一个因素2，从峰值温度到郊区。的熵配置文件演示了一个中央过剩（0.5r200内）的基线熵配置文件预测的模拟纯粹的引力层次结构的形成。在郊区，熵分布与Voit等人的基线熵分布合理一致，我们发现，压力分布与Arnaud等人的普遍压力分布一致，但在外围略高于它。郊区的超压和熵的减少似乎是测量的气体密度过大的结果，可能是由于气体聚集使密度测量偏高。气体质量分数上升，并达到平均宇宙重子分数在最大半径的研究。团簇校正的气体质量分数与预期的热气体分数和Young等人的模拟一致。我们进一步分析了Walker等人的分析，该分析研究了迄今为止在朱雀外围探索的星团熵分布的形状。当按自相似熵缩放时，朱雀熵曲线显示出超过基线熵曲线的中心过剩，并且在r500左右与之一致。然而，在r500之外，熵分布倾向于低于基线熵分布。
2013-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Regions of Excessive Flux of PeV Cosmic Rays
对PeV能量范围内的宇宙射线产生的大范围空气簇射的到达方向进行分析，并与EAS MSU和EAS-1000原型阵列进行登记，结果表明，有相当数量的区域存在宇宙射线的过度通量。我们目前的比较分析结果的两个数据集中发现的区域，估计其出现的概率，并讨论其位置的相关性与坐标的PeV宇宙射线的可能天体物理源。
2009-02-10 astro-ph.HE
High-Energy Cosmic Rays from Radio Galaxies
最近，对射电星系的详细研究强调，这些来源可能是在$3\,\text{EeV}$上方观测到的宇宙射线的来源。在这里，该模型的相关性在低于$3\,\text{EeV}$的能量进行了研究。因此，在强源演化的情况下，射电星系的平均贡献可以准确地解释观测到的第二膝和踝之间的CR通量。然而，该模型不能提供所观察到的化学组成的能量$\lesssim 1\,\text{EeV}$处的增加的重量和变化。此外，它暴露出，在地球上的化学成分的变化也显示出在较高的能量与观测明显不一致，表明半人马座A和天鹅座A的成分贡献需要较少的差异。
2018-12-22 astro-ph.HE
A Soft X-Ray Lag Detected in Centaurus A
利用全天空X射线图像监视器（{ \it MAXI}）上的气体狭缝照相机（GSC）在2- 4 keV、4- 10 keV和10- 20 keV三个能量波段上获得的半人马座A（Cen A）的X射线光变曲线进行了时间滞后分析。利用离散关联函数（DCF）和z变换离散关联函数（ZDCF）方法，我们发现了耀斑事件中相对于高能X射线的软X射线滞后（软滞后）。在该事件中，在2- 4 keV与4- 10 keV和4- 10 keV与10- 20 keV的$\sim 5$天的软滞后以及2- 4 keV与10 - 20 keV的$\sim 10$天的软滞后中观察到DCF和ZDCF的峰值和质心。我们发现，很难解释所观察到的X射线的变化，通过一个单一的能量注入与一个区域的同步辐射自康普顿（SSC）模型，在这三个能带的软滞后反映了不同的冷却时间的相对论电子，通过假设的磁场和最小洛伦兹因子估计的宽带SED。另一方面，如果将这种现象解释为覆盖吸积盘的日冕中康普顿化电子的冷却，则产生可变X射线的日冕的温度应为$\sim$ 10 keV，以便与2- 20 keV能量范围内的软滞后相协调。
2016-03-24 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Active Galactic Nuclei - On Centaurus A as a possible UHECR Source
我们讨论了一个有代表性的选择粒子加速机制被认为是在活跃的银河系核。从黑洞附近的直接静电场加速到喷流中的费米型粒子加速，评估了超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能效率约束。（i）质子加速到$E_c = 5\times 10^{19}$ eV及以上的能量仍然具有挑战性，并且很可能需要能够将高能种子质子提高$\sim$ 10倍的附加机制的操作。有人认为，剪切加速度沿大规模射流在岑A可能是一个有前途的候选人。(ii)较重的元素，如铁核，更容易加速（例如，冲击或直接静电场），并且可能不需要额外的升压来达到$E \geq E_c$ ;（iii）如果Cen A确实被证明是UHECR源，那么宇宙射线成分可能因此预期在能量为$10^{19}$ eV的几倍以上变得更重。
2009-11-20 astro-ph.HE
An Analysis of Soft X-ray Structures at Kiloparsec Distances from the Active Nucleus of Centaurus A Galaxy
在这里，我们重新分析档案{ \it钱德拉}数据的中央部分的半人马座\，一个射电星系，旨在系统的调查X射线发射与内部的无线电叶系统，和他们的直接环境。特别是，我们专注于四个不同的功能，其特征在于软过剩相对于相邻领域。这些包括两个区域位于kpc的距离从核到西部和东部，延长弓激波结构的南部，和一个片段的薄弧从中心北部。所选的北、西、南特征与射电瓣的边缘相吻合，而东结构似乎从射电发射等离子体中移位。我们的X射线光谱分析揭示了（i）在北部，东部和南部地区的光子指数$Γ\sim 2$的幂律发射组件，以及（ii）在东部和西部地区的致密（数密度$\sim 0.3$ \，cm $^{-3}$）和相对较冷（温度$\sim 0.2$ \，keV）的气体。幂律辐射与射电结构边缘产生的同步辐射连续谱一致，这意味着在终端弓形激波处的电子加速效率在内瓣的延伸范围内不会发生显著变化。另一方面，气体凝聚的存在可能被理解为来自星系中心区域的大量外流。
2020-09-15 astro-ph.HE
The origin of the positron excess in cosmic rays
我们表明，PAMELA实验在10和100 GeV之间的区域测量的正电子过剩很可能是银河系宇宙射线起源的标准方案的自然结果。“过剩”的产生是因为源内部强子相互作用的次级产物产生了正电子，但导致正电子通量自然解释的关键物理因素是，次级产物发生在宇宙射线被加速的同一区域。因此，次级正电子（和电子）参与加速过程，并有一个非常平坦的光谱，这是负责，在银河系中传播后，观察到的正电子“过剩”。这种效应是不可避免的，尽管其强度取决于超新星遗迹演化后期的环境参数值。
2009-05-10 astro-ph.HE
Regions of an excessive flux of cosmic rays according to data of the FIAN and MSU arrays
本文介绍了利用FIAN KLARA-Chronotron实验、EAS MSU阵列和EAS-1000阵列原型的数据，在50 TeV ~ 20 PeV能量范围内盲搜索宇宙射线过流局部区域的结果。发现了一些在各向同性背景下登记的通量明显超过预期的区域，其中一些区域至少出现在两个考虑的数据集中。
2015-01-04 astro-ph.HE
Neutrino, $γ$-ray and cosmic ray fluxes from the core of the closest radio galaxies
最近的射电星系半人马座A，M87和NGC 1275，已经从射电波长到TeV的$γ$-射线被探测到，也被研究为高能中微子和超高能宇宙射线潜在发射体。它们的光谱能量分布呈现双峰特征，用同步辐射自康普顿模型解释。然而，TeV $γ$射线测量光谱可能表明，非常高的能量$γ$射线可能有一个强子起源。我们引入一个lepto-hadronic模型来描述宽带光谱能量分布，从无线电亚GeV光子同步自康普顿发射和TeV $γ$射线光子中性π介子衰变产生的p $γ$相互作用发生在靠近核心。这些光强子相互作用发生在费米加速的质子与同步加速器自康普顿峰附近的种子光子相互作用时。为了得到TeV $γ$射线通量的较好描述，我们首先计算了IceCube探测器的中微子通量和事件率，然后估算了望远镜阵列、Pierre Auger和HiRes观测站的超高能宇宙线通量和事件率。在这种情况下，我们表明，预期的高能中微子不能解释冰立方观测到的天体物理通量，并与超高能宇宙射线的俄歇实验观察到的半人马座A周围的连接，可能只考虑在所观察到的事件中的重核成分。
2016-07-15 astro-ph.HE
Giant Lobes of Centaurus A Radio Galaxy Observed with the Suzaku X-ray Satellite
我们报告了朱雀观测的无线电星系半人马座A的南巨瓣内的选定区域。我们专注于不同的X射线功能可能与精细的无线电结构的叶。我们发现，检测到的X射线特征的光谱特性与热气体的热发射或幂律辐射连续谱同样一致。然而，这些不同的模型所隐含的等离子体参数有利于同步辐射源的分析X射线斑点，表明一个非常有效的电子加速正在发生的巨大结构的半人马座A，虽然只有在孤立和紧凑的区域。我们还提出了一个详细的分析的扩散X射线发射，导致在一个软多余的组件最适合的温度为0.5千电子伏的热模型的试探性检测。所观察到的过剩的确切来源仍然不确定，虽然能量的考虑指向热气体填充的体积的大部分的瓣和非热等离子体混合。在这种情况下，热气体的相应压力似乎与由无线电发射电子和磁场提供的压力几乎完全均分。虽然是试探性的，我们的研究结果可能意味着，在活动星系的扩展叶的结构很可能是高度不均匀的，与磁重联过程不断转换磁能的等离子体粒子的内能，导致在平衡条件周围的等离子体参数的时空变化。
2013-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Stochastic particle acceleration in the lobes of giant radio galaxies
本文研究了巨射电星系叶中粒子通过二级费米过程的加速。这些地点是超高能宇宙射线加速器的候选者。我们聚焦于附近的FR I射电星系半人马座A。这是由于它的位置与几个最高能量俄歇事件的到达方向重合。与准线性理论预测的加速时标一致的必要条件进行了审查。在保证电场没有与局部磁场平行的分量的场中进行测试粒子计算。准线性理论的结果，数量级，被发现是准确的，在低湍流水平的非相对论阿尔芬波和低和高湍流水平的温和相对论的情况下。我们的结论是，纯随机加速是合理的超高能宇宙射线在半人马座A的发生器，重子数密度将需要几个数量级低于目前持有的上限。
2009-07-23 astro-ph.HE
Impact of the EPOS.LHC-R hadronic interaction model on the Centaurus A ultrahigh-energy cosmic-ray scenario
Centro Atómico Bariloche, Comisión Nacional de Energía Atómica（巴里洛切原子能中心，国家原子能委员会）；Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)（国家科学研究委员会）
本文探讨了EPOS.LHC-R强子相互作用模型对邻近半人马座A射电星系作为能量>5 EeV宇宙线主要起源的情景的影响，发现该模型导致更重的成分组成，并引入了一种从大气簇射最大发展深度提取宇宙线质量信息的新方法。
2026-06-23 astro-ph.HE
High-energy neutrino production from photo-hadronic interactions of gamma rays from Active Galactic Nuclei at source
最近的天文观测表明，活动星系核（AGN）是高能辐射源。例如，费米-LAT和赫斯望远镜已经探测到了几种活动星系核核心的伽马射线辐射。此外，皮埃尔·俄歇天文台还发现了超高能宇宙射线事件与活动星系核（如半人马座A）位置的相关性。这样，根据粒子物理学，宇宙射线和伽马射线与周围物质和辐射源的相互作用应该会产生高能中微子流。在这项工作中，从活动星系核的伽马辐射与源的气体和尘埃的相互作用所产生的扩散中微子通量的估计将被提交。
2013-08-14 astro-ph.HE
Magnetically Induced Anisotropies in the Arrival Directions of Ultra-high-energy Cosmic Rays from Nearby Radio Galaxies
在强结构河外磁场（EGMF）模型的假设下，对超高能宇宙射线的到达方向进行了详细的模拟。离开半人马座A、室女座A和天炉座A的粒子传播到地球，模拟的各向异性信号与皮埃尔·俄歇和望远镜阵列合作组织发表的偶极子和热点进行比较。的EGMF结构上产生的事件在本地源的到达方向的优势。室女座A方向事件的缺失与EGMF引起的强烈偏离有关。证据表明，这三个来源有助于在三个检测到的热点方向的事件过多。在这里考虑的EGMF下，M82被证明对望远镜阵列天文台测量的热点没有贡献。
2021-12-04 astro-ph.HE
Energy Spectrum and Mass Composition of Ultra-High-Energy Cosmic Rays Originating from Relativistic Jets of Nearby Radio Galaxies
本研究采用新型源能谱模拟邻近射电星系UHECR传播，发现其能谱与质量组成在最高能量处呈现南北天半球差异。
2025-06-18 astro-ph.HE
Can Cosmic Rays Interacting With Molecular Clouds Explain The Galactic Center Gamma-Ray Excess?
费米大天区望远镜的数据似乎有来自银河系中心（GC）内部150 pc的过量伽马射线。对此提出的主要解释是：一个未解决的人口毫秒双星（MSP），暗物质（DM）湮灭，和宇宙射线相互作用的分子云在GC。在这篇会议论文中，我们强调了[1]的一些宇宙射线结果。MSP和DM解释采用空间模板进行建模，该空间模板与具有内斜率$γ=1.2$的广义Navarro-Frenk-White（NFW）曲线的平方拟合良好。宇宙射线选项是用20厘米连续辐射银河脊模板模拟的。基于HESS残差的模板显示出类似的结果。伽玛射线过剩被认为是最适合的广义NFW平方模板和银河脊模板的组合。我们还发现每个模板的光谱在组合拟合中没有受到显著影响，并且与先前的单模板拟合一致。由于GC中分子气体的脊状形态，宇宙射线选项无法解释所有多余的伽马射线，这表明还需要DM湮灭和/或未解决的MSP群体。
2014-10-29 astro-ph.HE
Region of Excessive Flux of PeV Cosmic Rays in the Direction Toward Pulsars PSR J1840+5640 and LAT PSR J1836+5925
通过对EAS MSU和EAS-1000原型阵列记录的大范围空气簇射（EAS）的到达方向进行分析，发现了一个PeV宇宙射线通量过大的区域，其方向是指向PSR J1840+5640和LAT PSR J1836+5925的方向，显著性水平高达4.5 σ。第一颗射电脉冲星是在大约30年前发现的，是一颗经过充分研究的古老射电脉冲星，位于距离太阳系1.7pc的地方。第二颗脉冲星属于费米空间伽马射线天文台发现的一种新型的脉冲星，其脉动在光波长和无线电波长范围内无法观测到，而只能在伽马射线能量范围内观测到（仅伽马射线脉冲星）。在我们看来，两个不同的阵列记录的宇宙射线的过度通量区域的存在提供了一个强有力的证据，孤立的恒星可以在PeV能量范围内对银河系宇宙射线的通量做出明显的贡献。
2010-04-23 astro-ph.HE
Three Regions of Excessive Flux of PeV Cosmic Rays
在大于4σ的置信水平上，在EAS MSU阵列的实验数据中发现了三个能量为PeV量级的宇宙射线过流区。对于其中两个，在EAS-1000原型阵列的实验数据中存在类似的区域。这些区域的一个有趣的特征是在它们的附近没有超新星遗迹，传统上被认为是银河系宇宙射线的主要来源，但是存在孤立的超新星，其中一些能够将重核加速到接近PeV的能量。在我们看来，这支持了这样一个假设，即孤立的恒星对银河系宇宙射线通量的贡献比通常假设的要大。
2011-09-13 astro-ph.HE
The $^{26}$Al Gamma-ray Line from Massive-Star Regions
当在已知距离和严格限制的恒星星族中研究特定恒星群时，对源自超新星核合成的放射性扩散余辉中的伽马射线进行测量被认为是测试模型的实验室。已被用于此类研究的区域包括天鹅座、船底座、猎户座和天蝎座-半人马座。猎户座区域是猎户座OB 1星协及其子群的所在地，距离约为450秒差距。我们报道了用INTEGRAL/SPI探测该区域的$^{26}$ Al γ射线。
2016-09-28 astro-ph.HE
High-energy particle acceleration at the radio-lobe shock of Centaurus A
我们提出了新的结果，使用钱德拉甚大计划观测数据的西南射电瓣的半人马座A周围的冲击。辐射的X射线光谱在叶的西南边缘的外部周围是很好地描述了一个单一的幂律模型与银河系的吸收-热模型是非常不利的，除了在该地区最接近的核心。我们的结论是，波瓣西南部周围的X射线发射中有很大一部分是同步加速器发射的，而不是热发射的。我们推断，在冲击波最强且周围气体密度最低的区域，波瓣的膨胀正在将粒子加速到X射线同步加速器发射能量，类似于超新星遗迹，如SN 1006。这种解释解决了我们早先对这种发射的纯热解释中的一个问题，即穿过激波的密度压缩需要比理论上预期的因子4大得多。我们估计，瓣正在以约2600 km/s的速度向西南方向扩张，相对于周围介质大约为8马赫。我们讨论了激波区域内谱指数的空间变化，得出的结论是，我们的观测结果将激波最强部分加速粒子的γ_max限制为10^8，这与扩散激波加速理论的预期一致。最后，我们认为这些结果的影响，为生产超高能宇宙射线（UHECRs）和TeV发射从半人马座A，得出的结论是，冲击波前区域是不太可能是一个重要的来源的UHECRs，但TeV发射从这个地区预计在水平相当于目前的限制在TeV的能量，合理的假设磁场强度。
2009-01-10 astro-ph.HE
