Magnetic diffusion and interaction effects on Ultrahigh Energy Cosmic Rays: protons and nuclei
到达地球的超高能宇宙射线的通量受到与宇宙辐射背景以及沿其轨迹存在的磁场的相互作用的影响。我们结合SimProp宇宙射线传播代码与一个例程，允许帐户的平均影响的湍流磁场上的粒子的传播方向。我们用这种方法计算了由于磁视界效应而对原始核和由原始核的光致衰变而产生的次级核的谱的修正。我们还提供了衰减效应的解析参数化，作为磁场参数和宇宙射线源的密度的函数，这使得有可能获得预期的光谱中存在的磁场从光谱中，将获得在没有磁场。具有有限密度的源的分布的离散性质也影响在最高能量的宇宙射线的光谱，其中通量被抑制，由于与辐射背景的相互作用，并获得这些影响的参数化。
2021-09-07 astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei as potential Sources of Ultra-High Energy Cosmic Rays
活动星系核（AGN）及其相对论喷流是最有希望的超高能宇宙线（UHECR）加速器。这个紧凑的审查总结了基本的实验结果，最近的仪器，并讨论了可能的解释和天体物理学的限制源能量。特别注意的是在AGN的UHECR加速的潜在网站和机制，包括间隙型粒子加速接近黑洞，以及一阶费米加速在trans-relativistic冲击和随机剪切粒子加速在大尺度喷流。最后两种机制是我们目前认识的最有希望的机制，而邻近的FR~I型射电星系为UHECR加速提供了合适的环境。
2022-11-22 astro-ph.HE
Possible Sources of Iron Nuclei in Ultra-High-Energy Cosmic Rays
Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所）
本文假设望远镜阵列记录的超高能粒子为铁核或硅核，通过河外传播计算，分析其可能源的距离约束并讨论候选源。
2026-09-09 astro-ph.HE
Photodisintegrated gamma rays and neutrinos from heavy nuclei in the gamma-ray burst jet of GRB 130427A
费米大天区望远镜对异常明亮的伽马射线暴（GRB）130427 A的~ 0.1-70 GeV瞬发伽玛射线辐射的探测，为探索GRB喷流中GeV伽玛射线辐射的物理过程提供了机会。在这项工作中，我们讨论了铁和氧核与观测到的keV-MeV光子在GRB 130427 A喷流中的相互作用，以解释一个额外的，硬的光谱成分在触发后11.5-33秒期间观察到。铁核的光致衰变时间尺度与此相当或更短。我们发现，从铁核衰变产生的伽马射线可以占在1-70 GeV范围内的光谱的硬幂律分量，之前的伽马-伽马电子-正电子对生产与低能量光子严重衰减发射较高能量的光子。另一方面，来自次级中子衰变的电子反中微子可以以高达2 TeV的能量发射。这些中微子的通量很低，与冰立方中微子天文台没有探测到GRB 130427 A相一致。在铁原子核的强子模型为GeV的发射所需的总能量约为10倍，所观察到的总能量在提示keV-MeV的排放。
2016-02-10 astro-ph.HE
Mass composition of cosmic rays determined by muon fraction with $\varepsilon_{thr.} \geq$ 1 GeV in air showers with energy greater than 5 EeV
分析了阈值为1 GeV的μ子与距离轴600 m的带电粒子的数量之比。考虑了能量大于5EeV、天顶角小于60度的空气簇射。实验数据与QGSJETII-04模型计算的各种原始核（包括伽马射线）的比较表明，能量高达$\sim$ 10 EeV的宇宙射线的质量组成主要由质子和氦核组成，有少量的重核。数据包括具有非常低的μ介子含量的空气簇射，其被假定为由初级伽马射线产生。
2020-08-03 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
Energy Spectra of Abundant Nuclei of Primary Cosmic Rays from the Data of ATIC-2 Experiment: Final Results
本文介绍了对2002-2003年在南极进行的ATIC-2气球实验的质子、He、C、O、Ne、Mg、Si和Fe原子核的能谱、所有粒子的能谱以及原始宇宙射线原子量的平均对数作为能量函数的数据进行处理的最终结果。最后的结果是基于改进的方法使用较早，特别是，大大提高了分辨率的电荷谱。证实了质子和氦核谱的显著差异（质子谱较陡）以及质子和重核谱的非幂次特性（能量大于10 TeV时碳谱变平）的初步结论。发现了原子量平均对数能量依赖性的复杂结构。
2011-01-17 astro-ph.HE
Testing Hadronic Models of Gamma Ray Production at the Core of Cen A
皮埃尔俄歇实验观测到了几个来自Cen A核方向的55 EeV以上的宇宙线事件。这些宇宙射线可能起源于岑A的核心。用HESS观测到了来自Cen A射电核心和内部kpc喷流的高能γ射线辐射。我们正在测试质子或重核与核心区域物质的纯强子相互作用或重核的光衰变是否可以解释来自Cen A核心的宇宙射线和高能伽马射线观测。$p-γ$相互作用之后是光子介子衰变的情况已经由Sahu等人（2012年）进行了测试，发现与观测结果一致。本文还考虑了其它几种可能性：（i）在Cen A核中的初级宇宙线是质子，高能γ射线是在$p-p$相互作用中产生的;（ii）初级宇宙线是Fe核，高能γ射线是在$Fe-p$相互作用中产生的;（iii）初级宇宙射线是Fe核，它们在核中被光衰变。子核去激发并产生高能伽马射线。
2013-04-17 astro-ph.HE
Light Nuclei and Isotope Abundances in Cosmic Rays. Results from AMS-01
对轻宇宙射线核的化学和同位素组成的观测可以用来约束银河系中宇宙射线传输和相互作用的天体物理模型。AMS-01在1998年6月STS-91的10天飞行中观测到近200，000个轻核（Z>2）。利用这些数据，我们测量了轻核Li、Be、B和C在动能为0.35 - 45 GeV/核子范围内的相对丰度。
2012-10-26 astro-ph.HE hep-ex
Constraints on Physical Conditions for the Acceleration on Ultra-high-energy Cosmic Rays in Nearby Active Galactic Nuclei Observed with the Fermi Large Area Telescope
利用多波长观测资料研究了活动星系核（AGN）附近超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能性，并对其物理条件进行了约束，即：同步辐射的亮度和加速点的大小。首先，我们研究了费米第三伽马射线源目录中UHECR的到达方向和附近活动星系核的位置之间的空间相关性。我们选择了27个活动星系核作为UHECR加速器的候选者。然后，利用Peer和Loeb方法，利用同步辐射的峰值亮度和逆康普顿散射与同步辐射的峰值通量比，对活动星系核加速区的物理条件进行了评估。通过计算，我们发现六个活动星系核都具有加速活动星系核中超高能质子的能力。此外，我们发现，最小的加速尺寸必须超过几个千秒差距的UHE质子加速的活动星系核叶。
2017-10-17 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
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹（SNRs），在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中，宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比，质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器，它不仅能加速质子，而且能加速比例合适的重核，重核的最大能量应该是质子的原子质量（Z）倍。在这项工作中，我们调查的影响，在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明，能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分，而不是纯质子来解释观察，其次，如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量，而不是200 TeV的能量，如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）。
2017-06-07 astro-ph.HE
On the spectrum of stable secondary nuclei in cosmic rays
宇宙射线中次级核和初级核的通量之比，长期以来一直被用作宇宙射线粒子在整个银河系旅行中所经过的克重的指标。基本的想法是，初级粒子在天体物理源中被加速，例如超新星遗迹激波，最终在银河系体积中传播，偶尔与气体相互作用，主要是在银河系的圆盘中，在那里，它们通过spectrometry产生次级核。在足够高的能量下，通常是$\gtrsim 100$ GeV/n，次级核与主初级核的通量之比被发现以$E_{k}^{-δ}$为尺度，其中$E_{k}$是每个核子的能量（自旋反应中的守恒量），$δ$确定扩散系数的能量依赖性。可能首先导致宇宙射线加速的同一冲击波也会在上游拾取任何其他带电粒子，只要它们高于注入的阈值。在星际介质中由中子产生的次级核也不例外，因此它们也会被加速。这种影响是不可避免的，只是其强度可能是有争议的。我们计算光谱的二次元素，如硼和锂，考虑到冲击再加速，并比较我们的预测与最近的观察B/C比和初步测量的硼和锂通量。这两组数据似乎证实了次级核的再加速确实起着重要作用，从而影响了宇宙射线物理学中经常使用的那些标度规则的有效性。
2017-07-03 astro-ph.HE
Ultra-high-energy cosmic rays from ultra-fast outflows of active galactic nuclei
本研究利用3D CRPropa模拟探讨活动星系核超快外流作为超高能宇宙射线来源的潜力，发现极端UFO能加速并释放高能粒子，其作用可通过中微子望远镜验证。
2025-05-30 astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei, Neutrinos, and Interacting Cosmic Rays in NGC 253 & NGC 1068
星系M82、NGC 253、NGC 1068和NGC 4945已经被费米探测到伽马射线。在此之前，我们开发并测试了星暴星系M82中宇宙射线相互作用的模型。现在，我们的目标是探索星暴和活动星系核（AGN）环境之间的差异，通过应用我们的自洽模型的星暴星系NGC 253和塞弗特星系NGC 1068。假设超新星遗迹对宇宙射线的加速效率为常数，并考虑Milky-Way参数，计算了宇宙射线质子、初级电子和次级电子/正电子的布居，预测了射电和γ射线谱，并与已发表的测量结果进行了比较。我们发现，我们的模型很容易拟合观测到的伽马射线谱的NGC 253，同时限制宇宙线源的光谱指数和加速效率。然而，我们遇到了困难的建模观测到的无线电数据和约束的银河风的速度和磁场强度，除非气体质量小于目前的首选值。此外，我们的星暴模型一直低估了观测到的伽马射线通量，高估了NGC 1068的射电通量;如果活动星系核是伽马射线的主要来源，这些问题将得到解决。我们讨论了这些结果的影响，并为这两个星系的中微子通量的预测。
2013-11-21 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
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
Observation of Ultra-high Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线的测量是一种独特的方法来研究在远高于当前加速器能力的能量下的物品相互作用。在过去几年中，这一领域取得了重大进展，特别是由于皮埃尔俄歇天文台进行的测量。在过去几年中取得的重要成果在这里描述。并提出了今后宇宙射线研究的计划。
2010-01-11 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays: Origin, Composition and Spectrum
超高能宇宙射线的物理学将被回顾，讨论最新的实验结果和理论模型，旨在解释观测的光谱，质量组成和可能的来源。本文还讨论了超高能宇宙射线与天体物理光子背景相互作用产生的中微子和γ射线等次级粒子的发射。
2019-02-25 astro-ph.HE
Cosmic-ray protons, nuclei, electrons, and antiparticles under a two-halo scenario of diffusive propagation
我们报告的宇宙射线的质子，原子核，反质子，电子和正电子的能量谱内的“双晕模型”的扩散输运的计算。这两个晕代表了一个简单的，物理上一致的标准扩散模型的推广，其中假设一个独特的类型的宇宙射线在整个星系晕的扩散。相反，我们相信，当宇宙射线接近银河系圆盘时，它们可能会经历较小的扩散能量依赖性。最近对宇宙射线质子、原子核、各向异性和伽马射线的观测支持了我们的设想。我们预测在高能量下非常硬的反粒子谱。特别地，在E>10 GeV时，反质子/质子比率预计会变平，而正电子分数则会随着能量的增加而增加。我们讨论了通过反物质搜索宇宙射线物理和暗物质的影响。
2015-10-19 astro-ph.HE
Gamma-Rays from Heavy Nuclei Accelerated in Supernova Remnants
我们研究了超新星遗迹（SNRs）中质子和重核加速的理论和观测意义。通过采用半解析的方法，我们研究了粒子加速、磁场产生和冲击动力学之间的非线性相互作用，概述了在这类源中产生的银河系宇宙射线谱的起源的自洽方案。此外，推断出的化学丰度表明，比氢重的核不仅与冲击动力学有关，而且与由于核相互作用中产生的中性π介子衰变而导致的SNR的伽马射线发射的计算有关。
2010-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring chemical composition and particle cross-section of ultra-high energy cosmic rays by a ground radio array
提出了一种利用射电数据测量超高能宇宙射线化学成分和粒子截面的方法。我们涉及的无线电足迹在地面上的广泛的空气簇射最大的深度的几何形状。我们建议使用无线电信号的频谱信息，以改善簇射最大重建的最小数量的天线在地面上。
2013-12-02 astro-ph.HE
Isotopic Composition of Light Nuclei in Cosmic Rays: Results from AMS-01
宇宙射线中同位素的多样性使我们能够研究宇宙射线从产生到到达日球层的过程的不同方面。本文介绍了在0.2 - 1.4GeV的每个核子动能范围内，2H/4He，3He/4He，6Li/7Li，7Be/（9Be +10Be）和10B/11B同位素比值的测量结果。这些测量是根据阿尔法磁谱仪AMS-01在1998年6月STS-91飞行期间收集的数据进行的。
2011-06-12 astro-ph.HE hep-ex
Are Gamma-Ray Bursts the Sources of the Ultra-High Energy Cosmic Rays?
提出了一个标准清单，以帮助建立超高能宇宙射线（UHECR）的来源。这些标准适用于长持续时间的伽玛暴，以确定它们是否是UHECR源。证据似乎更倾向于耀变体和射电星系（或其他来源）而不是伽玛暴。
2011-03-24 astro-ph.HE
Broadband Modeling of Low Luminosity Active Galactic Nuclei Detected in Gamma Rays
低光度活动星系核比明亮的星系核更丰富，离我们更近，但由于它们很暗，所以更难探索。我们选择了NGC 315、NGC 4261、NGC 1275和NGC 4486这四个已经被费米-LAT探测到的γ射线源。我们收集了不同望远镜的长期射电、光学和X射线数据，分析了NGC 4486的XMM-牛顿数据，NGC 315的XMM-牛顿和Swift数据。我们分析了2008年至2020年期间收集的所有费米-LAT数据。电子被假定为加速到相对论能量的亚秒差距尺度的喷流，辐射的同步加速器和同步加速器自康普顿辐射覆盖无线电伽马射线的能量。该模型可以拟合四个光源的大部分多波长数据点。然而，NGC 315和NGC 4261的伽马射线数据点只能很好地拟合到1.6 GeV和0.6 GeV，分别在这个模型中。这促使我们找出从这些源检测到的更高能量γ射线的来源。以前曾在无线电和X射线频率中从这些来源观察到千秒差距尺度的喷流。如果我们假设这些源的千秒差距尺度的喷流中也产生了γ射线，这些喷流是由超相对论性电子对星光光子的逆康普顿散射产生的，那么就有可能拟合更高能量的γ射线数据。我们的研究结果还表明，强烈的宿主星系的排放需要产生千秒差距尺度的喷流的GeV辐射。
2021-07-21 astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays: A review
我们提出的主要结果的能量超过10 $^{18}$ eV的最高能量的宇宙射线的能量谱和组成的高分辨率蝇眼和南方俄歇天文台获得。目前的结果有些矛盾，并提出了关于这些粒子的起源和性质的有趣问题。
2010-11-08 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: Review of the Current Situation
介绍了宇宙中能量最高的粒子--高能宇宙射线的数据现状。该领域的新结果来自美国犹他州的望远镜阵列实验。因此，我们集中讨论该实验的结果，并将其与最近的另外两个实验，高分辨率蝇眼和南方俄歇天文台的测量结果进行比较
2012-10-02 astro-ph.HE
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
Enhancing the Relative Fe-to-Proton Abundance in Ultra-High-Energy Cosmic Rays
我们研究了超高能宇宙线（UHECR）现象学的一个通用类的模型，其中的源加速质子和原子核的幂律谱具有相同的指数，但具有不同的值的最大质子能量，分布根据幂律。我们表明，足够低的能量比最大质子能量，这样的模型是等效的单型源模型，具有较大的有效幂律指数和较重的成分在源。我们计算得到的核丰度的增强，并找到一个典型的值的因子2-10的Fe核。在最高能量下，重核增强比变得更大，并且还必须考虑源的粒度。我们的结论是，必须考虑的最大能量源之间的分布的影响，以了解的能量谱和组成的UHECR，在地球上测量。
2011-11-07 astro-ph.HE
CRPropa 2.0 -- a Public Framework for Propagating High Energy Nuclei, Secondary Gamma Rays and Neutrinos
CRPropa 2.0版是一个公共软件，用于模拟原子序数Z<26的超高能核通过结构化磁场和周围光子背景在银河系外的传播，同时考虑到所有相关的粒子相互作用。CRPropa覆盖能量范围6* 10 ^16 < E/eV < A* 10 ^22，其中A是核质量数。CRPropa还可用于跟踪次级γ射线和中微子，从而研究它们与带电的初级核的联系-所谓的多信使联系。在一般性的介绍之后，我们提出了几个当前感兴趣的关于河外超高能辐射物理的应用实例。
2012-06-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Production of antimatter nuclei in Galactic cosmic rays
宇宙射线（CR）中的反物质核是间接探测暗物质湮灭特征的一种很有前途的工具。然而，在CRs中寻找新的物理信号依赖于我们对天体物理学反物质背景的了解，而这反过来又严重依赖于调节星际介质中反粒子产生和破坏的几个碎裂截面。在这项工作中，我们已经重新评估的天体物理背景的CR反质子，反中子，反氦核在银河系CR使用改进的计算。使用最新的计算，利用最近的加速器数据的生产截面的单个反核子的约束。反氘和反氦核的生产计算使用一个改进的模型的核合并，占反中子和反质子生产的不对称性。我们讨论了横截面引起的不确定性，并表明它们是占主导地位的天体物理起源的其他不确定性相比。
2018-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Black Hole Mergers
最近LIGO合作对引力波源GW 150914的探测激发了一种推测性的来源，即高能宇宙射线的起源可能是黑洞合并中获得的巨大能量的副产品，前提是黑洞具有似乎不可避免的自旋，并且存在残留的磁场和磁盘碎片，这些碎片来自黑洞的形成或其吸积历史。我们认为，考虑到每个事件每单位引力波能量释放所需的适度效率$< 0.01$，合并黑洞可能会提供一个加速宇宙射线以释放能量的环境。
2016-05-26 astro-ph.HE
Measurement of Ultra-High Energy Cosmic Rays: An Experimental Summary and Prospects
超高能宇宙射线的测量在过去的10年里取得了显著的进展。2012年2月13日至16日，来自世界各地的物理学家聚集在欧洲核子研究中心举行的研讨会UHECR-2012上，报告了他们最新的观测结果，讨论了他们发现的意义，并确定了该领域存在的问题和未来的挑战。本文是UHECR研究的实验总结和未来展望研讨会论文集的一部分。
2013-02-24 astro-ph.HE
Observational Consequences of GRBs as Sources of Ultra High Energy Cosmic Rays
伽马射线暴（GRB）一直被认为是超高能宇宙射线（UHECR）的候选者。我们研究的签名CR质子加速伽玛暴一贯考虑到它们的强子和电磁相互作用。我们讨论了我们的研究结果与最近发射的费米伽马射线太空望远镜的高能伽马射线观测的影响。
2009-01-30 astro-ph.HE
Statistical Analysis of the Correlation between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays
本文发展了比较两组宇宙射线到达方向的统计方法，其中到达方向的二维分布被简化为一维分布，从而可以应用标准的一维Kolmogorov-Smirnov检验。然后应用它们分析了皮埃尔俄歇天文台（PAO）和明野巨空气簇射阵（AGASA）观测到的能量在$5.7\times10^{19}$ eV以上的超高能宇宙射线（UHECR）与100 Mpc范围内活动星系核（AGN）的相关性。为了进行统计检验，我们建立了一个简单的活动星系核模型，假设所有活动星系核具有相同的亮度和涂抹角，其中一定比例的观测到的UHECR来自选定距离内的活动星系核，其余部分来自各向同性背景贡献。对于PAO数据，我们的方法不仅排除了观测到的UHECR简单地各向同性分布的假设，而且排除了它们完全起源于选定活动星系核的假设。但是，通过背景贡献或大的拖尾效应加入适量的各向同性分量，可以大大改善相关性，使UHECR源的活动星系核假说成为可行的。我们还指出，活动星系核的距离限制在40-60 Mpc的范围内，恰好产生了良好的相关性，没有明显的各向同性分量和大的涂抹效应。对于AGASA的数据，我们没有发现任何显着的相关性与活动星系核。
2011-03-02 astro-ph.HE
Searching for signals of magnetic lensing in ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线大多数是带电粒子，因此它们在从源头到地球的路径上会被磁场偏转。由这些偏转引起的一个有趣的现象是出现一个源的多个图像，即来自同一源的具有相同能量的宇宙射线可以从不同方向到达地球。在这项工作中，我们提出了一种技术来识别二次图像，产生的银河系磁场的经常性组成部分，受益于近焦散线的通量显着放大的事实。
2011-07-04 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays
本文综述了超高能宇宙射线（能量超过10 $^{18}$ eV的粒子）研究的最新结果。本文在简要介绍低能宇宙射线及其探测方法的基础上，介绍了最近的两个实验，即高分辨率蝇眼（HiRes）和南方俄歇天文台的实验。然后，我们集中在这两个实验的结果，宇宙射线的能量谱，这些宇宙射线的化学成分和对他们的来源的搜索。最后，我们简要分析了这些结果中的争议以及开发和建设中的项目，这些项目可以帮助解决这些颗粒的剩余问题。
2011-02-28 astro-ph.HE
Propagation of Ultra-high-energy Cosmic Rays in Galactic Magnetic Field
银河系磁场（GMF）不可避免地影响着超高能宇宙射线（UHECR）的传播轨迹。由于这一必然性，研究转基因食品中的传播，以解释最近的UHECR实验结果的重要性已经增加。本文综述了GMF对超高频电磁辐射传播和到达方向的影响，并介绍了近年来抑制超高频电磁辐射源的研究。
2011-04-02 astro-ph.HE
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
Sombrero Galaxy as an Accelerator of Ultrahigh Energy Cosmic Ray Nuclei
Lehman College, City University of New York（纽约市立大学莱曼学院）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生中心）；American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）
圆顶星系中心的超大质量黑洞可能高效加速轻重核至最高能量，挑战传统观点。
2025-12-24 astro-ph.HE
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
Luminosity of ultrahigh energy cosmic rays and bounds on magnetic luminosity of radio-loud active galactic nuclei
本文研究了活动星系核中旋转黑洞产生的磁通量，并将其与由9个高能宇宙线（UHECR）活动星系核源观测到的GeV-TeV γ射线积分通量计算得到的UHECR亮度上限进行了比较。我们发现，在预期的黑洞旋转范围（0.44<a<0.80）内，AGN理论磁光度的相应界与UHECR光度的计算值一致。我们认为，这样的结果可能有助于约束活动星系核的磁性和动力学性质作为唯象的工具来解释适当加速最高能量宇宙射线的必要条件。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
From the first observations of cosmic rays to the physics of relativistic nuclei
本文回顾了从苏联宇宙线研究到JINR同步稳相加速器建设的历史脉络，重点介绍高能实验室早期实验的里程碑、关键人物及其对当代仍有意义的经验与成果。
2024-01-06 astro-ph.HE physics.hist-ph
Ultrahigh-energy Cosmic-ray Nuclei from Black Hole Jets: Recycling Galactic Cosmic Rays through Shear Acceleration
我们进行蒙特卡罗模拟的相对论剪切加速度致力于一个喷茧系统的活动星系核。在晕中，一定比例的银河系宇宙射线被夹带，足够高的能量粒子可以被注入到再加速过程中，并进一步加速到100 EeV。我们表明，剪切再加速机制导致逃逸宇宙射线，$dL_E/dE\propto E^{-1}-E^0$，不同于传统的$E^{-2}$频谱硬频谱。超高能核的超太阳丰度是由于TeV-PeV能量的注入而实现的。结果表明，我们的模型可以合理地解释最高能谱和质量组成，与各向异性数据没有矛盾。
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma-rays as a diagnostic of the origin of core radiation in low-luminosity active galactic nuclei
低光度活动星系核（LLAGNs）中盘和喷流成分对总辐射的贡献是一个悬而未决的问题。本文认为，由喷流中加速的电子发射的$γ$射线可以作为一种直接诊断工具，用于诊断总发射中的喷流分量。我们证明了$γ$ -射线通量从喷流的基础上的同步自康普顿（SSC）模型的假设，无线电和X射线主要产生于喷流的情况下，附近的LLAGN，NGC 4278的高状态。我们还调查了模型中的参数空间。在无线电和X射线波段的LLAGN的观测特性允许约束在发射区域的物理参数。如果观测到的无线电和X射线发射之间的紧密相关性源自同一喷流成分，则发射区域$R$的大小限于$10^{16}$ cm $\leq R \leq 10^{17.5}$ cm。如果发射区的聚束因子与观测到的NGC 4278和$R \sim 10^{16}$ cm的秒差距尺度喷流接近，则$γ$ -射线有可能被切伦科夫望远镜阵探测到，喷流支配现象在不久的将来就可以得到检验。
2010-12-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulating the propagation of cosmic rays heavier than iron in SimProp
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所（INFN），都灵分部）
本文介绍如何在SimProp中修改以处理铁以外的重核，探讨其在超高能宇宙射线传播模拟中的应用。
2025-09-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Data driven analysis of Galactic cosmic rays in the heliosphere: diffusion of cosmic protons and nuclei
日球层内的银河宇宙射线受到磁湍流和太阳风扰动的影响，产生所谓的太阳调制效应。为了研究这一现象，我们进行了数据驱动的分析，在太阳周期的GCR通量的时间依赖性。通过对AMS-02、PAMELA和CRIS每月在太空收集的GCR数据进行全球统计推断，我们确定了GCR扩散参数对时间和刚性的依赖关系。在这次会议上，我们提出了我们的结果GCR质子和原子核，我们讨论他们的解释粒子传输的基本过程和它们与日光层等离子体动力学的关系。
2022-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Hadronic origin of multi-TeV gamma rays and neutrinos from low-luminosity active galactic nuclei: implications of past activities of the Galactic center
低光度活动星系核（LLAGNs）中的辐射低效吸积流（RIAFs）被认为是宇宙射线和中微子源，可能对观测到的漫射中微子强度有很大贡献。我们表明，这种情况下自然预测强子多TeV的伽马射线过剩银河系中心周围。在人马座A $^*$（Sgr A $^*$）的RIAF中加速的质子逃逸并与Sgr A $^*$周围的致密分子气体相互作用，这被称为中心分子区（CMZ），并产生伽马射线和中微子。基于与IceCube数据兼容的理论模型，我们计算了CMZ的伽马射线谱，发现如果Sgr A $^*$在过去比现在更活跃，那么高能立体系统可能已经探测到了具有$\gtrsim 1$ TeV的伽马射线。我们的模型预测中微子应该来自CMZ，其光谱与伽马射线光谱相似。我们还表明，这样的伽马射线过剩，预计一些附近的星系托管LLAGN。
2015-07-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A multi-wavelength view of Active Galactic Nuclei with an emphasis on gamma-rays
活动星系核（AGN）是一个重要的天文辐射源，它的电磁辐射覆盖整个电磁波谱，不同的波段为研究不同的子结构及其相关物理提供了独特的窗口。活动星系核有许多类型，但只是部分与内在差异有关。我在这里强调最重要的活动星系核类，即喷射和非喷射，辐射效率和效率低下，面对和边缘上，由不同的波段选择的源类型与最重要的选择效果和偏见，以及基本的排放过程，强调伽马射线带。最后，我将介绍活动星系核研究中的一些开放性问题，以及主要的新天文设施，这些设施将为我们提供解决这些问题的新数据。
2023-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
High-energy neutrinos and gamma rays from winds and tori in active galactic nuclei
本文提出活动星系核吸积盘驱动的风中质子经激波加速后通过pp和pγ过程产生中微子与伽马射线，可解释NGC 1068的TeV中微子及多波段辐射，为探测AGN风发射位置提供新途径。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relative Composition and Energy Spectra of Light Nuclei in Cosmic Rays. Results from AMS-01
测量宇宙射线的化学和同位素组成对于精确了解它们在星系中的传播至关重要。虽然模型参数主要是使用B/C比来确定的，但是对扩展的比率集的研究可以对传播模型提供更强的约束。本文给出了轻核锂、铍、硼和碳的相对丰度。在动能为0.35-45 GeV/核子范围内测量了次级与初级Li/C、Be/C和B/C的比值。在2.5- 6.3GV的磁刚性区间内，还测定了7 Li/6Li的同位素比值。还报道了次级与次级的比率Li/Be、Li/B和Be/B。这些测量是根据1998年6月STS-91航天飞机飞行期间阿尔法磁谱仪AMS-01收集的数据进行的。我们的实验结果与其他测量结果基本一致。我们描述我们的轻核数据与扩散再加速模型。在模型预测中发现10-15%的Be生产过剩，这可以归因于生产横截面数据的不确定性。
2011-01-08 astro-ph.HE hep-ex
Parametric analysis of Cherenkov light LDF from EAS in the range 30-3000 TeV for primary gamma rays and nuclei
提出了一种简单的“膝状”近似大气中EAS（广泛的空气簇射）发射的切伦科夫光的横向分布函数（LDF），用于解决HiSCORE和其他宽角度地基实验中的各种数据分析任务，这些实验旨在探测能量超过数十TeV的伽马射线和宇宙射线。基于模拟的参数分析的个人LDF曲线显示，在径向距离20-500米的5参数“膝状”近似适合个人LDF以及平均LDF具有非常好的精度。在本文中，我们证明了效率和灵活性的“膝状”LDF近似的各种初级粒子和簇射参数及其应用的优势，以抑制质子背景和选择初级伽马射线。
2017-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.data-an
Composition of cosmic rays accelerated in active galactic nuclei
假设活动星系核（AGN）周围的膨胀茧产生的激波产生了能量大于10^{17} eV的超高能宇宙射线（CR），研究了CR的全谱组成.结果表明，预期的CR组成的特点是由两个峰值的平均CR原子序数<A（ε）>的能量依赖性。能量为ε \approx 10^{17} eV的第一个对应于超新星遗迹（SNRs）中产生的银河系CR分量的最末端。随后在10^{17}至10^{18} eV的能量区间内<A（ε）>急剧减小。这是从银河系到河外CR过渡的标志。第二个峰，\approx <ln A>2，能量ε \approx 10^{19} eV，预计在GZK截止点的开始，是非相对论茧激波产生CR的标志。计算的CR组成与现有数据一致。另一种情况下，这表明再加速增加能源的CR产生的信噪比的一个因素的30，也进行了检查。
2009-05-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays: A Short Review
我们将回顾超高能宇宙射线的主要物理方面。我们将特别讨论它们通过天体物理背景的传播，重点是HiRes，望远镜阵列和俄歇的最新实验观测。我们还将审查银河系和河外宇宙射线之间的过渡问题。
2013-01-24 astro-ph.HE hep-ph
