Nearby supernova remnants and the cosmic-ray spectral hardening at high energies
CREAM、TRACER和ATIC实验最近对几个核物种的宇宙射线谱的测量表明，在TeV能量下幂律谱指数发生了变化。可能的解释包括宇宙射线的非线性扩散冲击加速，银河系中较高和较低能量下不同的宇宙射线传播特性以及附近源的存在。在本文中，我们表明，如果超新星遗迹是我们银河系中宇宙射线的主要来源，附近遗迹的影响可以负责所观察到的光谱变化。使用的刚性依赖逃逸的宇宙射线从超新星遗迹，我们解释了明显观察到的性质，硬化的氦光谱发生在相对较低的能量相比，质子，光谱硬化不持续超过$\sim (20-30)$ TeV的能量。
2011-12-16 astro-ph.HE
Anomaly in the cosmic-ray energy spectrum at GeV-TeV energies
最近通过各种实验对宇宙射线的测量发现，宇宙射线的能谱在TeV区域比在GeV能量区域更硬。光谱硬化的起源还不清楚。在本文中，我们讨论了光谱硬化可能是由于与银河系中的老超新星遗迹有关的弱激波对宇宙射线的再加速效应。
2015-05-04 astro-ph.HE
The Sun at TeV energies: gammas, neutrons, neutrinos and a cosmic ray shadow
高能宇宙射线到达太阳表面，并引发数千个次级粒子的簇射。其中大部分会被太阳吸收，但一小部分中性的会逃逸并到达地球。在这里，我们纳入了一个新的成分，这是必不可少的了解这些太阳粒子的流量：太阳的宇宙射线阴影。我们使用刘维尔定理来论证太阳磁场对各向同性宇宙射线通量的唯一影响是中断一些瞄准地球的轨迹并产生阴影。这个阴影揭示了给定刚度的宇宙射线穿过太阳的平均深度。然后在薄的太阳表面处理吸收的宇宙线通量，并且假设低能带电粒子的中性粒子发射是各向同性的，我们获得（i）与费米LAT观测一致的伽马通量，（ii）100-300中子/（m^2年）基本上产生于原生He核的分裂期，以及（iii）在能量高于0.1- 0.6TeV（取决于太阳相位和天顶倾角）时高于大气中微子背景的中微子通量。对宇宙射线阴影和太阳伽马通量的更精确测量，以及可能发现的中子和中微子信号，将提供有关太阳磁场、周期和内部的宝贵信息。
2020-02-20 astro-ph.HE hep-ph
Hadron Interactions for Arbitrary Energies and Species, with Applications to Cosmic rays
Pythia事件发生器被用于研究强子和轻子的相互作用，特别是$pp$和$p\bar{p}$碰撞。在这篇文章中，我们扩展了强子模型，包括碰撞的广泛的强子$h$与质子或中子，或与一个简化的模型的核物质。为此，我们的模型$hp$的总截面和部分截面作为能量的函数，并引入新的部分子分布函数为广泛的强子，所需的适当的建模的多部分子相互作用。通过对大气中宇宙射线演化的简单研究，以及对固体探测器材料中簇射演化的更简单研究，说明了该框架的潜在用途。新代码将可用于未来的应用。
2021-08-07 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays from the Knee to the Highest Energies
本文综述了高能宇宙射线研究的最新进展。它关注的是能量范围从膝盖（10^15 eV）到观测到的最高能量（>10^20 eV）的银河系和可能的河外粒子。重点放在观测结果，他们的解释，和全球的宇宙射线，在过去十年中出现的图片。
2009-04-04 astro-ph.HE
AstroParticle Physics at the Highest Energies
最近的国际努力使我们更接近揭开宇宙射线起源的百年之谜。宇宙射线、伽马射线和中微子观测站正在达到必要的灵敏度，以研究最高能量的宇宙加速器，并开始使用宇宙粒子研究实验室能量以上的粒子相互作用。已知的伽马射线源的数量已经增加了几个数量级。可能的宇宙射线源已经缩小了与脚踝和GZK一样的光谱特征在最高能量的确认。中等能量宇宙射线到达方向分布的各向异性显示了银河系复杂的局部邻域。在最高能量下，粒子天文学的曙光仍然是具有挑战性的，而与成分有关的测量则指向成分的变化或宇宙射线在高能下的相互作用。要想清楚地解开中微子能量之谜，需要大量增加宇宙射线和中微子观测的统计数据。
2012-03-15 astro-ph.HE
Constraints on the flux of primary cosmic-ray photons at energies E > 10^18 eV from Yakutsk muon data
通过比较雅库茨克广泛空气簇射阵列的地面和地下闪烁探测器测量到的信号，我们对能量E > 10^18 eV、E > 2*10^18 eV和E > 4*10^18 eV的初级宇宙射线光子的积分通量和分数设置了上限。通过大面积μ介子探测器测量到的大量簇射统计数据提供了对光子分数< 10^-2的灵敏度，从而实现了以前在超高能量下无法达到的精度。
2010-09-15 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gamma Ray Bursts: recent results and connections to very high energy Cosmic Rays and Neutrinos
伽马射线暴是宇宙中最密集的爆炸。它们已经在能量高达数十GeV的电磁场上被探测到，并且怀疑它们至少可以在TeV的能量下活跃。也有人推测它们可以发射能量高达$10^{18}-10^{20}$ eV范围的宇宙射线和中微子。本文根据\swift和\fermi的卫星观测，综述了光子现象学的最新进展，以及最近冰立方对它们的中微子光度上限的研究。我们讨论了一些理论模型，以解释这些意见和他们可能的贡献，一个非常高的能量宇宙射线和中微子背景。
2012-09-11 astro-ph.HE hep-ph
Measurements and implications of cosmic ray anisotropies from TeV to trans-EeV energies
最近报告了关于所有能量的宇宙射线角分布的重要观测结果，对十年前对宇宙射线的看法提出了质疑。这些结果连同他们正在进行的解释总结在这篇评论文章中，涵盖了大规模和小规模的各向异性TeV能量的最高的。虽然银河系中的磁场长期以来一直被认为是一个外部数据印记准随机行走的粒子，从而塑造银河宇宙射线的角分布通过诱导的平均密度梯度，信息包含在TeV-PeV的能量范围内的角分布今天出现作为一个有前途的工具来推断局部磁场环境的一些属性。在最高能量下，最近已经通过观测确定了粒子的河外起源。虽然到目前为止还没有发现超高能宇宙射线的离散源，但围绕着附近河外天体的绞索正在收紧，并讨论了一些前景。
2018-08-12 astro-ph.HE
Cosmic Ray Antiprotons at High Energies
宇宙线反质子是探测银河系中暗物质湮灭的有力工具。然而，这个重要通道的灵敏度被次级反质子背景中相当大的不确定性所稀释。在这项工作中，我们改进了次级反质子产生的计算，特别侧重于高能量区。我们采用最新的对撞机数据，并确定了反质子截面的能量大幅增加。这种增加是由违反费曼标度以及增强的奇异超子产生驱动的。最新的反质子产生截面公开提供，可独立用于宇宙射线研究。此外，我们还提供了AMS-02实验的截面不确定度的相关矩阵。在高能量下，新的截面提高了AMS-02数据与宇宙射线中反质子的纯次级起源的兼容性。
2017-01-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing hadronic interaction packages at cosmic ray energies
对广泛的空气簇射模拟中使用的主要强子相互作用包的次级粒子输出进行了比较分析。特别注意的是非常有活力的领先的二次粒子，包括衍射相互作用的事件的研究。
2009-03-13 astro-ph.EP astro-ph.HE
Cosmic-ray spectral anomaly at GeV-TeV energies as due to re-acceleration by weak shocks in the Galaxy
最近的宇宙射线测量的ATIC，CREAM和PAMELA实验发现了一个明显的硬化的能谱在TeV的能量。虽然硬化的起源还不清楚，但可能的解释包括宇宙射线源光谱的硬化，银河系中宇宙射线传播特性的变化以及附近源的影响。在这篇文章中，我们提出光谱异常可能是银河系中弱激波对宇宙射线的再加速效应。宇宙射线在被强烈的超新星残余激波加速后，在银河系中进行扩散传播。在传播过程中，宇宙射线可能会再次遇到膨胀的超新星遗迹冲击波，并被重新加速。由于老超新星遗迹的体积较大，遇到老超新星遗迹的概率预计会比年轻超新星遗迹大，预计再加速主要是由较弱的冲击产生的。由于较弱的冲击产生较软的粒子谱，因此产生的再加速分量将具有比强冲击产生的初始宇宙射线源谱更陡的谱。对于一组合理的模型参数，它示出，这种再加速组件可以占主导地位的GeV的能量区域，而非再加速组件占主导地位，在更高的能量，解释所观察到的GeV-TeV的光谱异常。
2013-08-06 astro-ph.HE
An extended universality of electron distributions in cosmic ray showers of high energies and its application
它示出，在高能空气簇射中的任何电子分布的形状是相同的，在所有这样的淋浴，如果采取在相同的年龄，独立的初级能量，质量，因此，的相互作用模型。
2014-05-05 astro-ph.HE hep-ex
Skymap for atmospheric muons at TeV energies measured in deep-sea neutrino telescope ANTARES
最近不同的实验提到已经观察到大尺度的宇宙线各向异性在TeV的能量，例如米拉格罗，西藏和超级神冈。对于这些能量，宇宙射线应该是接近各向同性的。任何对宇宙线各向异性的测量都可以提供一些关于宇宙线传播和起源的信息。虽然ANTARES中微子望远镜的主要目的是探测高能宇宙中微子，但探测器主要测量向下运动的μ子，这是宇宙射线在地球大气层中碰撞的衰变产物。本文介绍了ANTARES实验中第一年测量TeV能量下行大气μ介子的分析方法，当时最后12条谱线中有5条正在采集数据。
2009-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revisiting the hardening of the cosmic-ray energy spectrum at TeV energies
通过ATIC、CREAM和PAMELA等实验对宇宙射线的测量表明，宇宙射线能谱在TeV能量处硬化。在我们最近的工作中（Escherdam & Hörandel 2012a），我们表明硬化可能是由于附近超新星遗迹的影响。我们展示了质子和氦的情况。在本文中，我们提出了一个改进的和详细的版本，我们以前的工作，并扩展我们的研究更重的宇宙射线物种，如硼，碳，氧，铁核。与我们以前的研究不同，本工作涉及背景宇宙射线的详细计算，并遵循一致的处理宇宙射线源参数之间的背景和附近的组件。此外，我们还提出了一个详细的比较，我们的结果的次级到初级的比率，次级光谱，和扩散伽马射线光谱与预期的结果从其他现有的模型，这可以检查未来的测量在高能量。
2013-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic Rays at the highest energies
经过一个世纪的观测，我们仍然不知道宇宙射线的起源。我将回顾宇宙射线观测在最高能量的现状，以及它们对拟议的加速模型和次级天体粒子通量的影响。可能的来源已经缩小了与GZK样光谱特征的确认。皮埃尔俄歇天文台观测到的各向异性可能标志着粒子天文学的曙光，为高能中微子观测带来了希望。然而，与成分相关的测量结果却指向不同的解释。要想清楚地解开这个谜团，需要比现有观测站所能达到的范围大得多的统计数据。
2012-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The highest energy neutrinos: first evidence for cosmic origin
中微子天文学的发展在很大程度上是由对宇宙射线源的探索所推动的，在很早的阶段就产生了立方千米中微子探测器的概念。近四十年后，这样一个仪器，冰立方，正在收集数据，并产生了宇宙起源的高能中微子流的第一个证据。在简要回顾了该领域的历史之后，我们将介绍IceCube，并描述使用完整仪器进行的首次数据分析。大气中微子通量不能容纳超过28个能量超过60 TeV的中微子。我们将简要地推测这些事件的起源。对IceCube结果特别感兴趣的读者可以直接参考第3节。
2013-11-25 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays and the Highest Energies Universe
我们将讨论超高能宇宙射线物理学的主要相关方面。在简要回顾了实验证据之后，我们将回顾旨在描述这些极高能粒子的来源的理论模型，为最高能量的宇宙打开一扇窗户。我们将讨论二次粒子的产生和超高能宇宙射线可能提供的新物理学的测试。
2019-05-20 astro-ph.HE
Determining the fraction of cosmic-ray protons at ultra-high energies with cosmogenic neutrinos
宇宙成因中微子是超高能宇宙射线（UHECR）与宇宙光子场相互作用产生的。对这些中微子扩散通量的限制可以用来限制到达地球的能量为$E_{p} \gtrsim 30$ EeV的质子的比例，从而在不完全依赖强子相互作用模型的情况下对UHECR的组成进行限制。我们表明，在何种程度上目前的中微子望远镜已经约束这部分质子和讨论的前景，下一代探测器，以进一步约束it.Additionally，我们讨论了这些限制的影响，为几个流行的候选人UHECR源类。
2019-09-03 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
On the common origin of cosmic rays across the ankle and diffuse neutrinos at the highest energies from low-luminosity Gamma-Ray Bursts
我们证明了低亮度伽马射线暴（LL-GRB）喷流核级联中产生的超高能电子回旋共振（UHECR）可以描述UHECR的谱和成分，同时也可以描述最高能量处的扩散中微子通量。源中的辐射密度同时控制着中微子的产生和核级联的发展，导致核子和轻核的通量，甚至描述了$5 \times 10^{18}$ eV的宇宙线踝。导出的源参数是一致的人口研究，表明重子加载因子约为10。我们的研究结果激发了LL-GRB作为一个独特的GRB人口的持续实验搜索。
2019-01-16 astro-ph.HE
Open Questions in Cosmic-Ray Research at Ultrahigh Energies
我们回顾了超高能宇宙射线（UHECR）研究进展的开放问题和前景，基于2018年“高能宇宙：伽马射线，中微子和宇宙射线天文学”MIAPP研讨会期间发生的一系列讨论。具体而言，我们概述了关于大部分UHECR的起源，UHECR质量组成，宇宙射线光谱末端的起源，从银河到河外宇宙射线的过渡，磁场对UHECR轨迹的影响，特定天体物理场景的各向异性预期，强子相互作用，以及发现中性粒子和高能新物理的前景。我们还简要介绍了即将进行的和拟议的UHECR实验，并讨论了他们的预计科学范围。
2019-03-15 astro-ph.HE
Cosmic ray electron and positron spectra at TeV energies
在过去的十年中，宇宙线电子的观测取得了长足的进步，现在可以直接观测到~ 1 TeV的全电子通量以及单独的电子和正电子谱。在2022年版的Rencontres de Moriond关于宇宙中的极高能量现象的邀请贡献中，我们回顾了TeV能量的宇宙射线电子和正电子光谱数据，并对其解释提供了一般性评论。随后，我们着重研究了正电子过剩的随机涨落和次级模型。
2022-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
A doublet of cosmic-ray events with primary energies >10^20 eV
望远镜阵列合作组织观测到了一个宇宙射线事件，估计其初始能量为1.38*10^20 eV，其到达方向与皮埃尔俄歇天文台观测到的一个事件的到达方向一致（见arxiv：1205.5984），假设角分辨率为1.5度。两个实验所公布的能量大于10^20 eV的事件总数为6个。我估计的双重的统计意义，这是相当弱的，并指出，在双重事件的到达方向与银河X射线源Aql X-1一致。
2012-05-30 astro-ph.HE
Experimental/Observational Summary - Very High Energy Cosmic Rays and their Interactions
对所有能量的宇宙射线的观测一直在改进，统计数据更高，系统性更少。关于宇宙射线在银河系内和河外来源的起源，基本问题仍然存在，并且在超高能量下出现了新的谜题。一个关键的问题是确定基于空气簇射测量的元素组成。大型强子对撞机的加速器实验，在向前的方向和高相互作用能的全面测量，将大大减少空气簇射模拟的不确定性。超高能空气簇射可能揭示粒子相互作用的性质，其能量远远超出LHC的范围。
2010-10-19 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
Measurement of the energy spectrum of cosmic rays at the highest energies using data from Pierre Auger Observatory
我们报告的测量流量的宇宙射线与前所未有的精度和统计数据使用的数据从皮埃尔俄歇天文台。基于与表面检测器的至少一个站重合的荧光观测，我们导出能量高于1EeV的光谱。我们还报告与表面探测器阵列获得的能谱。详细介绍了光谱特征，并讨论了系统不确定性对这些特征的影响。
2013-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The ubiquitous mechanism accelerating cosmic rays at all the energies
对银河系和星系团中加速宇宙射线的机制进行了鉴别和描述。宇宙射线的加速是一个纯粹的静电过程，它在星系团中的最大能量为$10^{23}$ eV。银河系的宇宙射线在遍布整个银河系的静电场中被加速，除了被星际和恒星等离子体屏蔽的有限区域，例如太阳系所占据的区域。证明了太阳系所在区域银河系宇宙辐射的能谱具有一个常数谱指数，其范围在2.64-2.68之间，银河系质子的最大能量为$3.0 \times 10^{19}$ eV。这些结果与实验数据的协议进行了详细讨论，并强调。维持银河系静电结构稳定的各种物理过程与产生银河系磁场的过程是相同的。因此，银河系磁场的强度，取向和方向进行了评估。计算结果与观测资料、光学资料和大部分射电天文资料进行了比较。观测到的磁场的强度、方位和方向与计算结果吻合得很好。
2021-09-09 astro-ph.HE
The puzzle of composition of cosmic rays with energies (2-12.5) EeV according to muon detectors data of the Yakutsk EAS array
Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS（尤·格·沙费尔宇宙物理研究与地球化学研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院）
利用缪子相关方法研究(2-12.5) EeV能量范围内宇宙射线组成，发现四种不同来源的初级粒子组。
2026-03-04 astro-ph.HE
Ordinary Stars as Potential TeV Cosmic-Ray Accelerators
本研究提出太阳等普通主序星可通过色球层激波漂移加速产生TeV宇宙线，并定量估计最大能量、谱指数与通量，以解释本地TeV电子正电子超出。
2025-07-24 astro-ph.HE
Observation of Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of Cosmic Rays above TeV Energies with Icecube
2009年5月至2010年5月，冰立方中微子探测器记录了320亿个大气μ子，这些μ子是由TeV能量范围内的宇宙射线产生的空气簇射产生的。有了这样高的统计样本，有可能在南半球首次观察到银河宇宙线各向异性的能量依赖性高达几百TeV。这项研究表明，相同的大规模的各向异性观察到的中位数能量约为20 TeV的是不存在于400 TeV;在400 TeV观察到的各向异性显示出实质性的差异，相对于在较低的能量。除了在20 TeV的强偶极子和四极矩的形式观察到的大规模的功能，数据包括几个局部区域的过剩和赤字的规模之间的10{ \degree }到30{ \degree }。在大尺度和小尺度上观察到的特征具有统计学意义，但它们的起源目前尚不清楚。
2011-10-10 astro-ph.HE
All-Sky Cosmic-Ray Anisotropy Update at Multiple Energies
该研究结合HAWC和冰立方数据，更新了全天区宇宙射线各向异性分析，扩展能量范围至更高能，并利用93%天空覆盖的合并图消除了部分天空覆盖的偏差。
2025-07-09 astro-ph.HE
Cosmic ray transport and anisotropies to high energies
介绍了一个模型，在该模型中，银河磁场在耗散长度尺度以外的不规则谱首先是小尺度下的Kolmogorov谱$k^{-5/3}$（以$k$为波数）$λ\, = \, 2 π/k$，然后是饱和谱$k^{-1}$，最后是激波主导谱$k^{-2}$（主要在宇宙线盘外的晕/风中）.在各向同性近似下，这样的模型与星际介质（ISM）数据是一致的。利用这个模型讨论了银河系宇宙线（GCR）谱，以及河外超高能宇宙射线（UHECR）的化学丰度和各向异性。UHECR可能包括来自许多射电星系的质子成分，这些星系在远距离上被整合，在3 EeV以下就可以看到。
2015-11-13 astro-ph.HE
Modeling high-energy cosmic ray induced terrestrial and atmospheric neutron flux: A lookup table
在目前的条件下，入射到地球上的宇宙射线谱主要是能量小于1 GeV的粒子。包括高能太阳耀斑、超新星和伽马射线暴在内的天体物理源产生能量极高的高能宇宙射线（HECR）。地球很可能间歇性地暴露在这些事件中大大增加的HECR通量中，其中一些事件持续数千年至数百万年。HECR产生的空气簇射会破坏大气层，并产生有害的次级粒子，如μ子和中子。目前，中子在商用客机高度上贡献了显著的辐射剂量。随着宇宙射线能量的增加，这些影响将传播到地面。这项工作显示了蒙特卡罗模拟的结果量化的中子通量由于高能宇宙射线在不同的初级能量和高度。我们在这里提供查找表，可用于确定总能量为1 GeV - 1 PeV的初级中子通量。通过卷积，可以计算任意CR谱的中子通量。我们的研究结果表明，从地面水平中子增强推断原色的性质将是非常困难的。
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
Estimates of the cosmic gamma-ray flux at PeV to EeV energies from the EAS-MSU experiment data
在EAS-MSU的存档数据中搜索可能由能量在10^15 eV和10^18 eV之间的初级伽马射线引起的异常无μ介子事件。我们考虑了一个高质量数据的精确样本，并证实了先前报道的在~5x10^16 eV处检测到非零伽马射线通量的结果，该通量值与之前报道的通量值相似，但统计显著性略低，对应于样本的耗尽。我们给出了低于和高于这些能量的通量的上限，包括在（10^17-10^18）eV范围内从未被任何其他实验研究过的第一个限制。
2014-10-10 astro-ph.HE
Tidally disrupted stars as a possible origin of both cosmic rays and neutrinos at the highest energies
潮汐破裂事件（TDEs）是恒星在大质量或超大质量黑洞附近被强大的引力撕裂的过程。如果在这样的过程中喷射，粒子加速可能发生在内部冲击中。我们证明，喷射的TDE可以同时描述所观察到的中微子和宇宙射线通量在最高的能量，如果恒星与较重的成分，如碳-氧白矮星，潮汐中断，这些事件是足够丰富的。我们模拟的光强子相互作用都在TDE喷流和在通过河外空间的传播，我们表明，同时描述的超高能宇宙线（UHECR）和PeV中微子数据意味着，在喷流的核级联发展的光强子相互作用。
2019-07-12 astro-ph.HE
Spectrum and Anisotropy of Cosmic Rays at TeV-PeV-energies and Contribution of Nearby Sources
研究了邻近星系源超新星遗迹在高能宇宙射线观测能谱和各向异性形成中的作用。这些来源的列表是根据无线电，X射线和伽马射线目录组成的。远源被统计地处理为具有随机位置和年龄的源的集合。根据超新星遗迹中宇宙线加速的现代理论定义了源谱，并在星系扩散模型框架下描述了宇宙射线在星际介质中的传播。各向异性的计算是为了再现获得二维各向异性的实验过程。计算结果与宇宙线数据作了详细的比较。我们同时解释了新的宇宙射线数据的膝关节周围的所有粒子谱的精细结构和振幅和方向的偶极子分量的各向异性在宽的能量范围1 TeV - 1 EeV。所做的假设看起来并不奇怪，它们证实了现代对宇宙射线起源的理解。
2013-12-19 astro-ph.HE
The possible feature of the energy spectrum of the primary cosmic rays at ultra-high energies
在雅库茨克阵列观测到的能量最大的广泛的空气簇射的能量已估计的帮助下，所有的探测器读数，而不是使用的标准程序与参数s（600）。在雅库茨克阵列观察到的最具能量的广泛空气簇射的能量恰好是200、200、180和165 EeV，每一个自由度的Xi**2函数值为0.9、1. 0.9相应地，初级质子和氦、氧和铁原子核为1.1。
2009-12-08 astro-ph.HE
Cosmic Rays from the Ankle to the Cut-Off
本文简要评述了从谱踝到最高能量的宇宙射线测量和解释的最新进展。在最高能量下的主要问题是关于在E ~ 4 × 10 ^{19} eV处观察到的通量抑制的起源。这是期待已久的GZK效应还是资源枯竭？回答这个问题的关键将是在最高能量下基本未知的质量组成。即使在最高能量下观察到的高水平的各向同性挑战模型的质子占主导地位的组合物，如果河外磁场是在几个nG或less. We的顺序将讨论在该领域的实验和理论进展和未来十年的前景。
2014-05-03 astro-ph.HE
Energy Spectrum of Fast Second Order Fermi Accelerators as Sources of Ultra-High-Energy Cosmic Rays
宇宙射线在二阶费米过程中的随机加速通常被认为太慢而不能达到超高能量，除非在特定情况下。本文给出了在高度湍流的磁场中由二阶费米加速得到的能谱。在AGN喷流的外围发现，在这种情况下，它可以足够快地将粒子加速到最高观测能量。我们参数化所得到的非幂律谱，并表明，这些可以描述宇宙射线的能量谱和质量组成的数据在最高的能量，如果考虑到传播效应。
2018-04-18 astro-ph.HE
Measurements of cosmic rays at the highest energies with the Pierre Auger Observatory
本文综述了俄歇天文台的现状和最近的观测结果。描述了能谱并讨论了其特征。我们报告的搜索各向异性的宇宙射线到达方向在大尺度上，并通过相关的天体目录。我们还提出了搜索各向异性的数据，而不使用天文目录。讨论了10^{18} eV附近质子-空气截面的首次测量。最后，质量组成是解决与测量的簇射最大的能量和μ子密度在地面上的深度的变化。
2013-09-05 astro-ph.HE
Iron Nuclei in Ultra-High Energy Cosmic Rays Near the Earth
Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
研究通过分析铁核能量与源地距离的关系，探讨了超高能宇宙射线在银河系中的传播特性及限制条件。
2025-11-21 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 2025 June 01 Forbush Decrease measured over a range of primary cosmic ray energies
本研究针对2025年6月1日这一近二十年最深的福布希下降事件，利用μ子望远镜系统的GeV至TeV中段能区数据，分析了不同原初宇宙线能段的通量降幅及七天内通量时间结构的演化。
2025-10-29 astro-ph.HE
A speculation about a puzzled result in energy spectrum of cosmic-ray electrons around TeV energies
在完全电离的极薄大气中，核库仑势可以泄漏到宏观空间尺度。这种效应被用来解释不同实验组测量到的$1 TeV$周围宇宙射线电子能谱的差异。这一结果启发我们在极端条件下重新审视传统的电磁簇射理论。这也提醒我们，在更高的高度上用费米-LAT和DAMPE测量的宇宙线电子的能谱更接近真实的特征。
2019-09-11 astro-ph.HE hep-th
Ionisation as indicator for cosmic ray acceleration
大质量恒星的天体球和风泡被认为是能量为$E\lesssim 1\,$ TeV的宇宙射线源。这些粒子不能直接探测到，但它们对周围物质的影响，特别是原子和分子氢的电离，可以导致可观察到的特征。为了研究（亚）TeV宇宙射线的潜在源，可以对由具有动能$E_\mathrm{p}\ge 280\,$ MeV的宇宙射线质子与环境氢的质子-质子相互作用引起的伽马射线发射和由具有动能$E_\mathrm{p}< 280\,$ MeV的宇宙射线质子引起的电离进行相关性研究。
2014-06-04 astro-ph.HE
Ultrahigh energy cosmic rays from a nearby extragalactic source in the diffusive regime
我们研究了宇宙射线在本超星系团磁场中的扩散对附近的河外源的能谱的影响。我们发现，强烈增强的能量以下的扩散和quasirectangular制度之间的过渡发生，以及在较低的能量与有限的源年龄的抑制，可以帮助解释所观察到的宇宙射线谱和组成的功能。讨论的情况下，附近的河外源的混合成分和刚性依赖的光谱占大多数观测到的宇宙射线在几个EeV以上的能量，而其余的河外源导致的扩散通量占主导地位，在较低的能量和下降到$\sim 0.1$ ~EeV。附近的源也可以自然地解释4~EeV以上的偶极各向异性测量，这些测量也可以帮助约束其随红移的演化。
2019-05-06 astro-ph.HE
Constraints from the first LHC data on hadronic event generators for ultra-high energy cosmic-ray physics
超高能宇宙线（UHECR）在地球大气中产生广泛的空气簇射，其初始能量和质量的确定依赖于质心强子多粒子产生的详细模型。碰撞能量比在粒子对撞机上研究的高两个数量级。第一个大型强子对撞机（LHC）的数据已经扩展了三倍以上的厘米。在这些能量中，我们可以直接测量质子-质子，以与强子模型进行比较。在这项工作中，我们将LHC在能量sqrt（s）= 0.9、2.36和7 TeV处的包容粒子产生结果与宇宙线（CR）物理学中常用的各种强子蒙特卡罗（MC）模型（QGSJET、EPOS和SIBYLL）的预测进行了比较。作为一个标准的对撞机物理模型的基准，我们还显示了PYTHIA（和PHOJET）的预测与各种参数设置。虽然合理的整体协议，发现一些MC，没有一个再现一致的平方（s）演变的所有观测。我们讨论了新的大型强子对撞机数据的最高能量的宇宙射线相互作用的描述的影响。
2011-05-04 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
About chemical composition of the primary cosmic radiation at ultra-high energies
借助于代码CORSICA 6.616，在观测水平上估计了由初级质子和氦、氧和铁核引起的单个广泛空气簇射中的电子、正电子、γ、切伦科夫光子和μ子的通量。比较表明，每一个自由度的函数Xi**2的值从铁核的1.1变化到初级质子的0.9。由于这个差异很小，所有的瓦维洛夫-切伦科夫辐射探测器的读数都被使用了。最后，利用地下探测器对能量大于1GeV的μ子的测量结果，对μ子的化学组成作出了明确的结论。
2009-12-08 astro-ph.HE
Diffusion of cosmic rays at EeV energies in inhomogeneous extragalactic magnetic fields
超高能宇宙射线在宇宙磁场中可以扩散传播。当它们的传播时间与宇宙的年龄相当时，相对于没有磁场的情况，将发生通量的抑制。在这项工作中，我们找到了一个近似的参数化的抑制能量低于$\sim$ Z EeV使用几个磁场分布从宇宙学模拟的磁化宇宙网。我们假设磁场具有Kolmogorov功率谱，其场强根据这些模拟分布。我们表明，如果磁场耦合到物质分布，低场强将填补大部分的体积，使抑制温和的情况下，一个恒定的磁场的强度等于这个分布的平均值。我们还推导出上限，这种抑制发生在一些模型的河外磁场，作为这些领域的相干长度的函数。
2014-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The flux suppression at the highest energies
大约半个世纪前，Greisen、Zatsepin和Kuz'min（GZK）预测，当宇宙射线从遥远的河外源传播时，由于它们与宇宙微波背景的相互作用，能量在$10^{20}$ eV左右的宇宙射线光谱会出现“具有宇宙学意义的终止”。现在证实了对高于$4\times 10^{19}$ eV的通量的抑制。我们认为，目前的数据是不足以得出结论，所观察到的功能是由于传播过程中的能量损失，否则的事实，即天体物理加速器达到其极限，或确实源属性和传播效应的组合。我们讨论了宇宙射线的组成，源的属性，和干预磁场的光谱陡峭的依赖关系，并推测额外的信息，可能是必要的，以达到明确的结论的起源通量抑制和背后的机制加速宇宙射线的最高观测能量。
2014-06-04 astro-ph.HE
Sensitivity of YAC to measure the light-component spectrum of primary cosmic rays at the "knee" energies
研制了一种新的空气簇射芯探测器阵列（YAC：羊八井空气簇射芯探测器阵列），用于测量中国西藏“膝”能区的初级宇宙线成分，主要测量轻组分。由16个探测器组成的原型实验（YAC-1）已在羊八井（海拔4300 m）建成并运行。自2009年5月以来，西藏。YAC-I安装在Tibet-III AS阵列中并一起运行。本文结合YAC-Ⅰ + Tibet-III阵列的实际观测条件，对YAC-Ⅰ + Tibet-III阵列在膝能附近对宇宙射线的宇宙线光分量的灵敏度进行了蒙特卡罗模拟。利用人工神经网络（ANN）从其他光成分中进行选择。模拟结果表明，用本文方法估计的光分量谱能很好地再现输入谱，误差在10%以内，但存在约30%的系统误差，主要是由于所用的主模型和互作用模型引起的。结果表明，全尺寸YAC和Tibet-III阵列对于研究宇宙线成分，特别是获得膝能附近质子和氦核的能谱是非常有效的。
2016-02-29 astro-ph.HE hep-ex
The energy production rate density of cosmic rays in the local universe is $\sim10^{44-45}\rm erg~Mpc^{-3}~yr^{-1}$ at all particle energies
能量为$10{\rm GeV}\lesssim\varepsilon_p\lesssim100{\rm GeV}$的宇宙射线（CR）的能量输出（每粒子能量的对数间隔）是$\sim 10^{47}\rm erg$/恒星$-$形成的太阳质量，基于银河系和星暴星系中的CR产生率，意味着本地宇宙中有$\varepsilon_p^2Q\sim 10^{45}\rm erg~Mpc^{-3}~yr^{-1}$的产生率。它只比能量为$10^{10.5}{\rm GeV}<\varepsilon_p<10^{12}\rm GeV$（假设它们主要是质子）的超高能CR（UHECR）的输出$\varepsilon_p^2 Q=0.5\pm0.2\times 10^{44}\rm erg~Mpc^{-3}~yr^{-1}$大$\sim 10$倍，这反过来又与具有$10^6{\rm GeV}\lesssim\varepsilon_p\lesssim 10^{8}\rm GeV$的高能CR的$\varepsilon_p^2 Q\ge 0.5\times 10^{44}\rm erg~Mpc^{-3}~yr^{-1}$的下限相当，这是由IceCube最近发现的中微子过剩导致的Waxman-Bahcall束缚饱和所暗示的。这些相似性是一致的，与平坦的生产频谱，$\varepsilon_p^2 Q\sim \tex…
2013-11-01 astro-ph.HE
How, where and when do cosmic rays reach ultrahigh energies?
了解超高能宇宙射线（UHECR）的起源--其能量超过$10^{20}~{\rm eV}$ --将粒子加速物理学扩展到其极限。在这篇评论中，我们讨论了如何可以达到这样的能量，使用一般的参数，往往可以在信封的背面。我们探讨可能的粒子加速机制，特别注意冲击加速。通知的参数推导，我们讨论了UHECR可能来自哪里，以及哪些类的强大的天体可能是UHECR源;一般来说，我们赞成射电星系，伽玛暴余辉和其他来源，是不是太紧凑，并在大尺度上耗散大量的能量，使他们能够产生大的产品$βB R$没有经历限制性损失的CR。最后，我们讨论了当UHECR加速突出的重要性源的变化，并探讨了有趣的可能性，即UHECR到达方向部分是由于“回声”从磁结构在当地的宇宙。
2023-01-06 astro-ph.HE
