TeV-PeV Neutrinos from Low-Power Gamma-Ray Burst Jets inside Stars
我们研究了伽马射线暴和超新星的前身核内部的准直喷流中高能中微子的产生,同时考虑了准直和内部冲击。我们得到简单,有用的约束,使用经常被忽视的一点,粒子的冲击加速是无效的辐射介导的冲击。经典伽马射线暴可能太强大,无法在恒星内部产生高能中微子,这与冰立方没有探测到的情况一致。我们发现,超长伽玛暴避免这样的限制和检测TeV信号将支持巨人的祖先。对低功率伽玛暴类(包括低光度伽玛暴)的预测与冰立方可能探测到的天体物理中微子背景一致,在PeV附近光谱变陡。这些模型可以用未来的伽玛射线暴监测器进行测试。
2013-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Long-lived PeV-EeV Neutrinos from GRB Blastwave
长时间的伽马射线暴是一种强大的能量源,可以将粒子加速到超高能量。质子在高度相对论性伽玛射线暴爆炸波的前向冲击波中的加速,允许通过超高能质子与X射线到伽玛射线暴余辉发射的可见光子的双离子相互作用产生PeV-EeV中微子。四种不同的爆炸波的演变方案被认为是:绝热和完全辐射的爆炸波在一个恒定的密度环爆介质和在风的环境中的粒子密度在风中递减反比的半径的平方从中心的爆炸。中微子流的持续时间取决于爆炸波的演化,在恒密度介质中的绝热爆炸波的情况下,中微子流的持续时间可以长达一天。中微子通量从其他三个爆炸波的演变方案也计算。使用观测到的长持续时间GRB速率计算的扩散中微子通量与最近IceCube对PeV以下的提示GRB中微子通量的上限是一致的。解释IceCube最近探测到的两个PeV中微子事件所需的扩散中微子通量可以部分来自所提出的GRB爆炸波扩散通量。IceCube的未来观测和即将到来的巨大无线电Askaryan实验将能够探测这里提出的通量模型或限制GRB爆炸波的性质。
2013-10-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
MAGICal GRB 190114C: Implications of cutoff in the spectrum at sub-$GeV$ energies
GRB 190114 C是一个不寻常的伽马射线暴(GRB),这是由于它在红移z = 0.42处被MAGIC探测到的亚$TeV$能量。这个爆发是\fermi探测到的最亮的GRB之一。当还检查LAT \emph{low-energy events}(LLE)数据时,即时发射的联合GBM-LAT分析揭示了亚$GeV$光谱截止的存在。类似的高能量截止也在GRB 160509 A和GRB 100724 B以及少数其他来源中报道过。截止可以解释为固有的不透明度,由于对生产内的发射区域。GRB 190114 C显示了从非热到准热的光谱和辐射成分,可以归因于余辉的过渡。基于光谱分析,我们限制了瞬发发射的位置和$Lorentz$因子。我们知道在MAGIC中探测到了亚$TeV$光子,我们认为观测到的光谱确实是两个发射点的重叠,其中在\fermi中观测到的发射与通过光球耗散产生的瞬发发射以及来自外部冲击的并发分量更加一致。
2020-10-15 astro-ph.HE
A Relational Argument for a $\sim$PeV Neutrino Energy Cutoff
本文给出了中微子最高能量(~PeV)与中微子质量、弱标度和普朗克能量之间的关系式E_v ^{max} = m_v M_{Planck} / M_{weak}。然后,我们讨论了这种关系的一些测试,并提出了一些理论结构,激励的关系。可能所有的大质量粒子都服从于由类似关系给出的最大能量,尽管似乎只有中微子能够提供有趣的现象学。我们讨论的影响,其中包括没有中微子检测能量大于PeV,并在最高能量的宇宙射线的预期变化。这个假设的优点是,如果中微子的能量比PeV尺度大得多,它很容易被证明是无效的。一个几乎不可避免的暗示是,洛伦兹不变性是一个低能原理,但似乎只有在高能天体物理中微子中才能观察到这种破坏。
2014-07-02 astro-ph.HE hep-ph
The Galactic Center: A PeV Cosmic Ray Acceleration Factory
来自银河系中心(GC)的多TeV $γ$射线在几十TeV处有截止,而漫射发射没有这样的截止,这被HESS实验认为是PeV质子加速的指示。重要的是要理解这种不一致性,并研究PeV宇宙射线加速可能解释明显矛盾的点和扩散的$γ$射线谱的可能性。在这项工作中,我们提出,宇宙射线加速到$>$ PeV的GC。宇宙射线和分子云之间的相互作用是导致现在点源和漫源发射多TeV $γ$射线的原因。由于团簇结构的小体积填充因子(VFF)的增强,$γ$ -射线的吸收导致在GC中产生的数十TeV处的尖锐截止光谱。远离星系中心,VFF增长,吸收增强变得微不足道。结果表明,在这种自洽图象下,点源和漫源的$γ$射线辐射谱都能成功地再现。此外,“幸存的尾巴”在$\sim$ 100 TeV的点源,这可以观察到未来的项目CTA和LHAASO。质子-质子(PP)碰撞过程中同时产生中微子。根据我们的计算,经过5-10年的观测,KM 3 Net实验将能够检测到PeV源。
2017-04-11 astro-ph.HE
Could a multi-PeV neutrino event have as origin the internal shocks inside the GRB progenitor star?
冰立方合作组织最初报告了37个TeV-PeV能量范围内的地外中微子的探测。重建的中微子事件是在2010年至2013年连续三年的数据采集中获得的。虽然这些事件已经被讨论为有一个河外起源,但它们没有与任何已知的来源相关。最近,冰立方合作组织报告了一个中微子诱导的μ子事件,能量为$2.6\pm0.3$ PeV,这对应于有史以来探测到的最高事件。2014年6月11日在R.A.= 110 $^\circ$ .34,12月= 11 $^\circ$ .48与任何熟悉的来源匹配。长伽玛射线暴(lGRB)通常与大质量恒星的核心坍缩有关,导致恒星内部的相对论准直喷流产生高能中微子。这些中微子与IceCube实验先前探测到的37个事件有关。在这项工作中,我们探索了参数的条件和值,以便最近检测到的最高中微子可以通过lGRB祖星内部内部冲击的质子-光子和质子-强子相互作用产生,然后在IceCube实验中检测到。考虑到内激波发生在相对论性准直喷流中,喷流的(半)张角为$θ_0\sim$ 0.1,我们发现总光度为$L\lesssim 10^{48}$ erg/s的lGRB以及Wolf-Rayet(WR)和蓝超巨星(BSG)等祖星表面的内激波有利于这种多PeV中微子的产生,虽然这个中微子可能与$L\sim 10^{50.5}$($\sim 10^{50}$)erg/s有关,但前提是WR(BSG)的内部冲击发生在…
2015-12-21 astro-ph.HE
TeV-PeV Neutrino Oscillation of Low-luminosity Gamma-ray Bursts
有迹象表明,长持续时间的伽马射线暴(GRB)起源于大质量恒星的核心坍缩。在射流穿透包层的过程中,在射流头部形成的反向激波可以产生高能中微子。低光度GRB(LL-GRB)可能是$\sim {\rm PeV}$以下高能中微子前体的候选者。在离开母体前,这些高能中微子必须在包层中随物质效应从一种味道振荡到另一种味道。在幂律恒星包层密度剖面为$ρ\propto r^{-α}$且密度分布指数为$α$的假设下,研究了${\rm TeV-PeV}$中微子振荡的性质。我们发现这些中微子违反了绝热转换,因此我们对能级交叉效应做了一定的标定。对于不同的能量,在不同的半径下,都达到了共振条件。我们注意到${\rm PeV}$中微子在物质中的有效混合角接近于零,所以对于${\rm PeV}$中微子,从一种味道到另一种味道的跃迁几率几乎是不变的。绘制了${\rm TeV-PeV}$中微子从诞生地到母体表面的跃迁几率与能量的关系曲线。在给定初始味比$ϕ_{ν_e}^0:ϕ_{ν_μ}^0:ϕ_{ν_τ}^0=1:2:0$的情况下,绘制了中微子在包层内时味比随能量和距离的变化曲线,并进一步得到了中微子到达地球时的味比。对于${\rm PeV}$中微子,其比例始终是地球上的$ϕ_{ν_e}:ϕ_{ν_μ}:ϕ_{ν_τ}\simeq0.30:0.37:0.33$。此外,我们还讨论了风味比与能量和$α$的关系,得到…
2015-04-07 astro-ph.HE
Measuring the bulk Lorentz factors of gamma-ray bursts with Fermi
伽马射线暴(GRB)是由超相对论喷流提供能量的。相对论体运动的洛伦兹因子的最小值通常是基于观测到的高能光子($\gg {\rm MeV}$)可以逃逸而不受由于对产生而引起的吸收的论点而获得的。如果检测到由于这种吸收而导致的光谱截止,则可以获得洛伦兹因子的精确值,而不是下限。随着大口径望远镜(LAT)对\textsl{Fermi}的良好光谱覆盖,这种截止的测量成为可能,已经报道了两个例子(GRB~090926 A和GRB~100724 B)有高能截止或中断。我们系统地寻找这样的高能量光谱截止/中断从LAT和伽马射线暴监测器(GBM)的即时发射的伽玛暴自2011年8月以来检测到的观测。在能量为$\sim10-500$~MeV的伽玛暴中,又发现了6个具有类似截止谱特征的伽玛暴。假设这些截止是由源内的成对产生吸收引起的,得到了这些伽玛暴的体洛伦兹因子。我们进一步发现,洛伦兹因子与各向同性伽玛射线亮度的爆发,表明更强大的伽玛暴喷流移动更快。
2015-04-15 astro-ph.HE
Search for galactic Pevatron candidates in a population of unidentified gamma-ray sources
推导了HESS银道面巡天探测到的未知γ射线源的能量截止下限。来自VERITAS、HESS和Milagro实验的额外公开数据被用于MGRO J1908+06,以确认来自HESS银道面巡天数据的极限,并进一步得出光谱突变存在的结论。在HESS银道面巡天中发现了五个Pevatron候选者。在90%的置信水平下,这些源的伽马能谱的截止值大于20 TeV。MGRO J1908+06和HESS J1641-463是在HESS银道面巡天星表分析中发现的Pevatron候选源,以前曾被讨论为Pevatron候选源。对于MGRO J1908+06,伽马射线能量截止下限为30 TeV,置信水平为90%。这几乎是以前结果的两倍。此外,对于MGRO J1908+06,在90%置信水平下,可以排除在1 TeV和10 TeV之间的能量处的伽马射线谱中的指数变化大于0.5的中断。在强子场景中,对于所有五个粒子加速器候选者,在90%的置信水平下,加速粒子的能量截止大于100 TeV。根据附近分子云和超新星遗迹的存在,至少有三个Pevatron候选者的强子方案是合理的。
2019-12-11 astro-ph.HE hep-ex
Prospects for the detection of GRBs with HAWC
对具有VHE γ射线的伽马射线暴(GRB)的观测,不仅可以了解GRB中粒子的加速机制,而且还可以用来探测河外背景光和限制Lorentz不变性破坏。我们提出了基于地面的HAWC(高海拔水切伦科夫)伽玛射线天文台的伽玛暴探测的前景。我们模型的VHE光谱的伽玛暴外推观测费米LAT和其他天文台更高的能量。假设只有与河外背景光相关的电子对产生是光谱中高能截止的原因,我们发现HAWC将具有高达1.65 GRB/年的探测率。HAWC对伽玛暴的灵敏度主要来自瞬发相的短硬伽玛暴。我们探讨了GRB谱中普遍高能截止的可能性,发现只要在静止坐标系中典型的本征截止在200-300 GeV以上,HAWC的GRB探测率应至少是这个数字的一半。
2013-06-05 astro-ph.HE
Propagation of Superluminal PeV IceCube Neutrinos: A High Energy Spectral Cutoff or New Constraints on Lorentz Invariance Violation
冰立方观测宇宙中微子与$E_ν > 60$ TeV,其中大部分可能是河外起源,允许严格限制洛伦兹不变性违反(LIV)的中微子部门,允许超光速中微子的可能存在。真空$e^+e^-$对发射(VPE)引起的中微子能量损失强烈依赖于LIV的强度。在本文中,我们探讨超光速中微子传播的物理和宇宙学。我们考虑中微子源红移分布的保守方案。然后,通过传播一个通用的中微子光谱,使用Monte Carlo技术,考虑到从VPE和红移的能量损失,我们得到了目前最好的约束LIV参数涉及中微子。我们发现$δ_{νe} = δ_ν - δ_e \le 5.2 \times 10^{-21}$。利用$δ_e \le 5 \times 10^{-21}$,我们得到了$1.0 \times 10^{-20}$中单独中微子的超光速分数的上限。有趣的是,通过采用$δ_{νe} = 5.2 \times 10^{-21}$,我们得到了预测的中微子光谱在2 PeV以上的截止,这与在这些能量下观察到的中微子的缺乏是一致的,特别是在6.3 PeV的中微子共振能量。因此,这样的截止可能是中微子稍微超光速的结果,$δ_ν$是$(0.5 \ {\rm to} \ 1.0) \times 10^{-20}$。
2014-06-12 astro-ph.HE hep-ph
Is Supernova Remnant Cassiopeia A a PeVatron?
仙后座A是一个观测良好的年轻核心坍缩超新星遗迹(SNR),被认为是研究通过扩散激波机制加速到PeV的极高能粒子的最佳候选者之一。最近,MAGIC观测揭示了$γ$射线在$\sim3.5$ TeV处的光谱截止,这表明如果TeV的$γ$射线具有强子起源,则SNR Cas A只能将粒子加速到数十TeV。在这里,我们提出了一个两区排放模型的地区与前向(区1)和向内/反向冲击(区2)。考虑到第1区的低密度,它主要是高频射电发射,通过同步加速器过程的软X射线边缘和TeV $γ$ -射线通过逆康普顿化。由于相对较软的粒子分布和较高的电子截止能量,来自2区的发射主要是低频射电,通过同步加速器过程的硬X射线和GeV $γ$ -射线通过强子过程。没有证据表明质子分布中的高能截止点意味着Cas A仍然可以是PeVatron。来自第1区的强子过程主导着非常高能量的伽马射线发射。未来在数百TeV范围内的观测可以验证这个模型。
2019-03-06 astro-ph.HE
On the PeV knee of cosmic rays spectrum and TeV cutoff of electron spectrum
宇宙射线(CR)的光谱,特别是其特征,可能包含着天体粒子和基础物理的重要信息。认识到$4$ PeV CR膝和电子的TeV破缺具有几乎相同的洛伦兹因子,即$γ\sim 10^6$,我们提出CR核和电子都经历与未知轻粒子$\rm X$的阈值相互作用,广泛分布在扩散晕中。只有当CR的洛伦兹因子大于$10^6$时,才发生相互作用。通过这一过程,各分量的能谱在高于阈值洛伦兹因子的情况下发生形变,从而自然地再现了电子的拐点和谱裂。考虑到现有测量的大的不确定性和简化的假设,我们的模型适应了粒子X的宽质量范围,这是允许的从超轻值到$\sim 1$ eV。
2018-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Emission in Jet Propagation Process
相对论喷流在长持续时间伽马射线暴(GRB)模型中是普遍存在的。在爆发之前,它们必须在原始包层中传播,同时在射流头处形成前向激波和反向激波。电子和质子都将被冲击加速。高能中微子可以由这些质子与恒星物质和电子辐射光子相互作用产生。喷流可能会被准直,这可能会对最终的中微子通量产生强烈的影响。在幂律恒星包络密度分布$ρ\propto r^{-α}$和指数$α$的假设下,我们利用\citet{bro11}发展的喷流传播框架,计算了不同准直区的低光度GRB(LL-GRB)和超长GRB(UL-GRB)激波的中微子发射通量。我们发现LL-GRB和UL-GRB能够探测到高达$\sim {\rm PeV}$的高能中微子,并得到了最终的中微子谱。此外,我们还得出结论:较大的$α$对应着较大的高能端中微子通量($\sim {\rm PeV}$)和较高的最大中微子能量。然而,这样的差异是如此之小,以至于考虑到我们现在的能量分辨率,我们不太可能从观测中区分出来。
2014-06-11 astro-ph.HE
Effects of a low electron distribution cutoff on multiwavelength spectra and light curves of GRB afterglows
目的:我们调查的行为频率为中心的光变曲线预期内的标准模型的伽马射线暴允许的最大电子能量是一个自由的参数,允许采取较低的值。研究方法:我们求解空间平均动力学方程,该方程描述了粒子和光子的同时演化,获得了作为时间函数的多波长光谱。从这些,我们构建的频率为中心的光变曲线,重点在X射线和光学波段。结果如下:我们表明,在最大电子能量取低值的情况下,所产生的X射线光变曲线显示出一个平台的同步组件给它的地方,同步自康普顿一个在X射线波段。
2011-05-01 astro-ph.HE
TeV-PeV neutrinos over the atmospheric background: originating from two groups of sources?
除了两个~1 PeV的中微子外,冰立方合作组织最近报告了26个中微子候选者的探测结果,能量从30 TeV到250 TeV,这意味着大气背景的置信水平为4.3σ。我们认为,这些TeV-PeV的非大气中微子可能来自两组来源,在目前的数据中的能量范围为250 TeV- 1 PeV的中微子的非检测的动机。如果是本征中微子,则在~ 2σ的置信水平下,250 TeV-1 PeV中微子的未探测性不利于TeV-PeV非大气中微子的单幂律谱模型。然后,我们解释目前的中微子数据与两个组件的光谱模型。一个具有平坦的光谱,截止能量为~ 250 TeV,另一个在~1 PeV处具有尖锐的峰。前者可能是通过pp碰撞,而后者可能是由光子相互作用产生的。
2013-07-04 astro-ph.HE
Two kinds of Galactic source populations could explain the cosmic-ray observation up to the "knee" region
Beihang University(北京航空航天大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究提出一个双组分源模型,用于解释到PeV范围内的宇宙射线谱和成分,指出在约100 TeV以下,超新星残骸是主要来源,而在更高能量下,微类星体是主要候选群体,该模型能解释最新的测量数据,而核依赖截断假设被数据排除。
2026-05-18 astro-ph.HE
The expected potential of hadronic PeVatron searches with spectral $γ$-ray data from the Southern Wide-field Gamma-ray Observatory
本研究评估了SWGO天文台利用谱γ射线数据搜索强子PeVatron的预期潜力,证明其能探测多种源的谱截断并绘制探测图谱,可确认或排除候选源的PeVatron性质。
2024-02-05 astro-ph.HE
Galactic PeVatrons and helping to find them: Effects of Galactic absorption on the observed spectra of very high energy $γ$-ray sources
宇宙射线(CR)“PeVatrons”是能够将粒子加速到$\sim10^{15}$ eV能量或更高能量的源,对它的识别可能导致解决全粒子CR光谱中被称为“膝”的光谱特征的起源这一长期存在的问题。由于具有这些能量的CR被星际磁场偏转,因此更有可能通过非常高能量的$γ$射线发射来识别单个源并确定其光谱特性,这提供了必要的方向信息。然而,对星际辐射场(ISRF)和宇宙微波背景的产生导致陡峭的高能尾部的$γ$射线光谱,并应进行校正,使真正的属性的频谱源被恢复。采用最近开发的三维ISRF模型,本文量化的对吸收的影响,在银河系中心方向的源在8.5 kpc和23.5 kpc的距离,与后者对应的远侧的银河系恒星盘,预计歧视的光谱特征$>10$ TeV将可能由即将到来的切伦科夫望远镜阵列。估计表明,在TeV $γ$射线望远镜迄今为止采样的能量范围内,光谱截止值可能被低估了几个因素。作为一个例子来说明这一点,最近的HESS测量扩散$γ$射线发射可能与注入CR附近的Sgr A $^*$ ISRF校正,并重新评估光谱截止的估计。它被发现,它可以更高的一个因素$\sim 2$,表明这些排放可能是一致的CR加速器与光谱截止至少1 PeV在95%的置信水平。
2018-08-23 astro-ph.HE
VER J2227+608: A Hadronic PeVatron Pulsar Wind Nebula?
我们报告的GeV的$γ$射线发射的检测从甚高能量(VHE)$γ$射线源VER J2227+608与SNR G106.3+2.7的“尾巴”区域。GeV的$γ$ -射线的发射扩展和空间上与CO发射跟踪的分子云一致。VER J2227+608的宽频带GeV到TeV的发射可以很好地用指数为1.90 $\pm$ 0.04的单一幂律函数拟合,没有明显的向高能量的光谱截止指示。$γ$射线发射的纯轻子模型可以被X射线和TeV数据稍微排除。在强子模型中,CR的低能含量和硬$γ$射线谱,结合中心亮源结构,表明VER J2227+608可能是由PWN而不是SNR的冲击提供动力。质子分布的截止能量需要高于$\sim$ 400 TeV,这使其成为一个有吸引力的PeVatron候选者。未来即将建立的大型高空空气簇射天文台(LHAASO)和北部的切伦科夫望远镜阵列(CTA-North)的观测可以区分这些模型,并限制超新星遗迹中宇宙射线的最大能量。
2019-10-09 astro-ph.HE
Neutrinos from gamma-ray bursts: propagation of cosmic rays in their host galaxies
伽马射线暴(GRB)被认为是超高能宇宙射线(UHECR)的候选源。研究了IceCube最近观测到的PeV中微子是由GRB宇宙射线与宿主星系中的星际气体相互作用产生的可能性。通过研究X射线吸收柱密度N_H与宿主星系表面恒星形成率的关系,发现N_H是宿主星系表面气体密度的一个很好的指示。从而计算了具有已知N_H的伽玛暴的CRs的中微子产生效率。我们收集了一个既有N_H测量值又有精确γ射线通量测量值的伽玛暴样本,并试图根据目前对伽玛暴及其宿主星系的认识来计算累积中微子通量。当伽玛暴产生的CR强度用观测到的$10^{19}{\rm eV}$以上的UHECR通量进行归一化时,在伽玛暴能量产生率遵循宇宙恒星形成率和CR扩散系数的有利假设下,PeV能量下的累积中微子通量估计约为$(0.3\pm0.2)\times10^{-8} \rm{GeV\ cm^{-2}\ s^{-1}\ sr^{-1}} $(每味)。这个通量不足以解释冰立方的观测结果,但是这个估计受到计算中一些假设的影响,因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Constraints on The Hadronic Content of Gamma Ray Bursts
IceCube高能中微子望远镜自2006年以来一直在收集数据。相反,自2008年发射以来,费米号上的GBM已经探测到数百个伽马射线暴(GRB)。到目前为止,还没有中微子事件与GRB有关,尽管许多模型预测通过GRB光子与GRB喷流中PeV质子的相互作用产生高能中微子。我们使用中微子的非检测约束强子的GRB喷注的内容独立的喷注模型参数。假设$E^{-α}$与$α= 2$的一般粒子谱,我们发现在95%的置信水平下,π介子携带的能量与电子携带的能量之比必须是小的$f_π/ f_e \lesssim 0.24$.光谱斜率的分布可以将$f_π/ f_e$降低几个数量级。另一个限制,独立的中微子,得到如果一个归因于测量费米/LAT GeV的伽马射线发射的高能光子对光子级联产生的(相同的光子强子相互作用和随后的)中性π衰变。根据观测到的$\approx 10$的MeV与GeV的GRB注量比,我们证明了$f_π/ f_e \lesssim 0.3$ .在某些脉冲串中,该比率低至1,即$f_π/ f_e \lesssim 0.03$。这些发现增加了对伽玛射线暴喷流中PeV质子存在的越来越多的怀疑。
2014-07-01 astro-ph.HE
The role of jet-cocoon mixing, magnetization and shock breakout in neutrino and cosmic-ray emission from short GRBs
本文对强、弱磁化的伽马射线暴喷流在双中子星(BNS)合并喷出物中的传播进行了GRMHD和RMHD模拟。使用模拟,我们首先发现,射流和茧之间的混合,这是存在于所有类型的射流,抑制形成subphotospheric碰撞冲击。然而,我们表明,一个温和的磁化可能会导致形成无碰撞的子冲击,使有效的质子加速。我们考虑剪切加速和扩散冲击加速在准直冲击,内部冲击,冲击爆发,和外部冲击,提供第一个自洽的估计中微子和宇宙射线(CR)的信号从伽玛暴在BNS合并。我们发现,短伽玛射线暴不产生可检测的中微子信号与目前的设施。冲击爆发产生$ \sim 10 $ PeV中微子在视角$\sim20^\circ $,独立的喷流磁化。然而,来自冲击爆发的中微子信号远低于当前探测器的探测极限。这样的信号将允许中微子- $γ-$射线的同步探测,为作为中微子产生场所的激波爆发提供可检验的预测。通过对GW 170817余辉辐射的数值模拟,我们发现BNS合并中的爆炸波在PeV-EeV能量范围内可以占银河系CR光度的5%-10%.根据这些估计,观测到的CR各向异性水平限制了最新银河系双星中子星合并到$\lesssim3$千秒差距的距离。
2021-06-11 astro-ph.HE
IceCube astrophysical neutrinos without a spectral cutoff and (10^15-10^17) eV cosmic gamma radiation
我们提出了一系列完整的幂律拟合的天体物理中微子光谱与最近公布的冰立方数据在68%的置信水平。假设中微子起源于π介子的衰变,我们估计伴随的γ射线通量的各种分布的源,考虑传播效应。然后,我们简要地讨论了现有的实验结果约束PeV EeV扩散伽马射线通量和系统的不确定性。考虑到测量的大系统误差,几种情况与KASKADE和CASA-MIA的上限(10^15-10^16)eV以及EAS-MSU的试验性探测(~10^17 eV)勉强一致。未来在低于目前上限的亚PeV至亚EeV能量下对弥散伽马射线背景的搜索将为区分冰立方事件起源的银河系和河外模型提供重要的诊断工具。
2014-10-12 astro-ph.HE
Implications of the detection of sub-PeV diffuse $γ$ rays from the Galactic disk apart from discrete sources
最近,西藏-AS $γ$合作报告了从银盘探测到能量范围为100 TeV - 1 PeV的$γ$射线。值得注意的是,这些$γ$射线中的许多都是在已知的非常高能量(E $>$ 100 GeV)的$γ$射线源之外观测到的。如果这些扩散的$γ$射线:1)是由常规而非外来(即暗物质衰变或湮灭)过程产生的,2)具有强子而非轻子起源,3)是在脉冲而非稳定源中产生的,或者是在光学厚源中产生的,那么这些结果就能得到最好的理解。除此之外,探测到低于PeV的弥散$γ$射线意味着来自银河系盘的中微子通量的极限,以及银河系宇宙射线谱中截止刚性的下限。
2021-04-07 astro-ph.HE
Multi-messenger Study of Galactic Diffuse Emission with LHAASO and IceCube Observations
针对LHAASO观测的银河系PeV伽马射线弥散发射光谱中的异常凸起,引入两个具有ECPL谱型的未解析源成分构建模型,模拟的银河系弥散中微子通量与IceCube观测一致,并估算出20 TeV处银河系中微子占天体物理中微子的约9%。
2023-09-12 astro-ph.HE
Lorentz Factor Evolution of an Expanding Jet Shell Observed in Gamma-ray Burst: Case study of GRB 160625B
相对论性喷流的洛伦兹因子及其在喷流膨胀过程中的演化是很难估计的,特别是对于伽马射线暴中的喷流。然而,这与对射流物理的理解有关。由于双光子对产生($γγ{\leftrightarrow}e^+e^-$)的吸收,伽玛暴的辐射光谱可能出现高能光谱截止。我们在GRB 160625 B中寻找了这种高能截止,它是近年来最亮的爆发之一。发现GRB 160625 B第二次爆发的第一个脉冲的高能光谱截止是明显的,在爆发第一次触发后$\sim$ 186-192 s),其平滑且形状良好。在此基础上,我们估算了GRB 160625 B第二次爆发中第一个脉冲所对应的喷流壳层的洛伦兹因子和辐射位置。结果表明,辐射位置随时间的增加而增加。此外,在喷流壳层膨胀过程中,洛伦兹因子几乎保持不变。这表明,射流的磁化强度是低或中等的发射区,事件虽然射流可能仍然是坡印廷通量占主导地位,在较小的半径,以避免明亮的热分量的发射情节。
2019-08-13 astro-ph.HE
Association of 220 PeV Neutrino KM3-230213A with Gamma-Ray Bursts
本文在一般洛伦兹不变性破缺框架下,搜索220 PeV中微子KM3-230213A与伽马射线暴的关联,并给出对LV能标的约束。
2025-03-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Implications of Fermi-LAT observations on the origin of IceCube neutrinos
IceCube(IC)合作最近报告了TeV-PeV外星中微子的探测,其起源尚不清楚。利用$pp$和$pγ$相互作用中的光子-中微子联系,我们利用\fermi -LAT观测来约束IC探测到的中微子的起源。我们发现银河系的起源,即,由于宇宙线在银河系中传播而产生的银河系中微子和来自银河系点源的中微子可能不产生IC中微子流,因此这些中微子应该是河外起源的。此外,河外伽马射线暴(GRB)可能不能解释IC中微子流,活动星系核喷流可能不产生IC中微子谱,但星暴星系(SBG)可能是有希望的源。由IC探测到的中微子通量与Waxman-Bahcall束缚的一致性表明,SBG中的GRB可能是产生IC探测到的TeV-PeV中微子的两个能量源,$>10^{19}$ eV,CRs和$1-100$ ~PeV CRs。
2014-11-07 astro-ph.HE
Evaluating the bulk Lorentz factors of outflow material: lessons learned from the extremely-energetic outburst GRB 160625B
GRB 160625 B是一个非常明亮的爆发,有很好的余辉发射。几何校正后的能量高达$\sim 5.2\times10^{52}$ erg甚至$\sim 8\times 10^{52}$ erg,使其成为迄今为止记录到的能量最高的伽玛射线暴瞬发辐射。我们分析了瞬发辐射的时间分辨光谱,发现在某些时间段内可能存在热辐射成分,并且高能辐射具有明显的截止特征。相应地估计流出材料的体积洛伦兹因子。我们发现,在热辐射模型中导出的洛伦兹因子是一致的亮度-洛伦兹因子的相关发现在其他爆发,以及在GRB 090902 B的时间分辨的热辐射分量。而光谱截止模型产生的洛伦兹因子要低得多,这与电子对康普顿散射过程所设定的约束相矛盾。然后,我们建议,这些光谱截止更有可能与粒子加速过程有关,如果光谱在相当低的能量处截止(例如,$\sim$ 10 MeV)。中心引擎的性质也被讨论过,恒星质量的黑洞很可能是首选。
2017-02-14 astro-ph.HE
Search for muon neutrinos from Gamma-Ray Bursts with the IceCube neutrino telescope
本文介绍了2007/2008年利用冰立方探测器在北半球的41个伽马射线暴中寻找高能μ介子中微子的结果。搜索涵盖了即时和可能的前兆发射,以及一个独立的模型,宽的时间窗口-1小时至+3小时左右的每个伽玛暴。与以前的搜索与一个大的GRB人口,我们不利用标准的韦克斯曼-巴考尔GRB通量的提示排放,但计算个人中微子光谱的所有41 GRB从卫星测量的突发参数。在这三个时间窗口中,我们都没有发现偏离仅背景假设的情况。因此,我们将90% CL上限设定为瞬发相的注量为3.7x10^-3 erg cm^-2(72 TeV - 6.5 PeV),前驱相的注量为2.3x10^-3 erg cm^-2(2.2 TeV - 55 TeV),其中引用的能量范围包含探测器中90%的预期信号事件。假设E^-2通量,宽时间窗的90% CL上限为2.7 × 10 ^-3 erg cm^-2(3 TeV - 2.8 PeV)。
2010-01-19 astro-ph.HE
The Effect of Pair Cascades on the High-Energy Spectral Cutoff in Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)的瞬发辐射是在超相对论外流中产生的。形成其非热光谱的确切辐射机制仍然不确定,因此很难确定外流的体积洛伦兹因子$Γ$。在能量为$E_c\gtrsim10\;$ MeV的伽玛暴中,由于电子对的产生而具有光谱截止的伽玛暴($γγ\to e^+e^-$)对于推断$Γ$是非常有用的。我们发现,当发射区具有足够高的紧凑性,那么随着它变得光学厚散射,康普顿下散射的非相对论$e^\pm$ -对可以移动的光谱截止能量远低于自湮没阈值,$E_{\rm sa}=Γm_ec^2/(1+z)$。我们对待这种效果的数值,并表明$Γ$假设$E_c=E_{\rm sa}$可以低估其真实值多达一个数量级。
2017-11-30 astro-ph.HE
Contribution to the extragalactic neutrino background from dense environment of GRB jets
长伽马射线暴(GRB)是目前确认的粒子加速到相对论能量的站点,由于观测到的伽玛射线发射在GeV-TeV的能量范围。我们考虑的情况下,加速电子的机制也负责加速强子在伽玛射线暴喷流多PeV的能量。由于长伽马射线暴的前身是仍然沉浸在密集的星团中的大质量恒星,这些强子在逃离喷流后可以有效地与物质相互作用。我们从强子与伽玛暴周围巨大云团物质的相互作用中计算了中微子的光谱。这些中微子形成余辉的时间尺度取决于它们在云中的扩散时间尺度。由于这种长时间的延迟,它们与任何特定的伽玛射线暴的识别是不可能的。我们估计的贡献中微子从这样的余辉河外中微子背景最近报道的冰立方天文台。
2022-01-28 astro-ph.HE
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
Can a Single High-energy Neutrino from Gamma-ray Bursts be a Discovery?
目前的GeV-PeV中微子从伽马射线暴(GRB)的排放模型预测的中微子流量与$\ll 1$检测到的中微子每个GRB与更大规模的中微子天文台。探测这种通量需要将大量伽玛射线暴的数据叠加起来,导致背景速率增加,降低了单个中微子探测的重要性。我们表明,利用预期的伽马射线和中微子流量之间的时间相关性,可以显着提高中微子的信噪比。我们描述如何使用这种时间相关性。使用现实的GRB和大气中微子通量,并结合时间,光谱和方向信息,我们估计的概率,一个单一的检测GRB中微子是一个5 $σ$发现。
2014-10-20 astro-ph.HE
What have we learned about the sources of ultrahigh-energy cosmic rays via neutrino astronomy?
冰立方天文台对TeV-PeV能量宇宙中微子的观测表明,河外宇宙射线源的光学深度应大于$\sim$ 0.01,并对观测到的10 PeV宇宙射线的贡献率超过10%。如果来自这些河外源的宇宙射线的光谱远远超过1 EeV,中微子通量表明河外宇宙射线质子在1 EeV的总宇宙射线通量中占主导地位。在已知的强大天体中,包括伽玛射线暴(GRB),只有平谱射电类星体(勉强)满足这些条件。另一方面,对能量远超过PeV的中微子的零检测排除了射电大声活动星系核(AGN)和/或伽玛暴(GRB)的可能性,这些在文献中讨论的流行的源候选者是最高能量宇宙射线($\sim100 {\rm EeV}$)的起源,如果它们主要由质子组成。它们的起源必须是在与恒星形成速率相当或更慢的时间尺度上演化的物体。这些考虑表明,没有一个已知的河外天体可以同时是PeV和trans-EeV能量的宇宙射线源。由于严格限制EeV能量中微子通量,AGN和新生脉冲星模型的参数空间的一个重要部分开始显得不利,即使是在最高能量的混合和重宇宙射线成分的情况下。
2016-12-15 astro-ph.HE
The primary proton spectrum of the hadronic PeVatron candidate HAWC J1825-134
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台测量的源HAWC J1825 - 134的$γ$射线谱超过200 TeV,没有任何证据表明陡峭或截止。有一些迹象表明,HAWC探测到的$γ$射线是由宇宙射线质子或原子核与周围气体碰撞产生的。假设初级质子,我们询问的初级质子光谱的形状是兼容的HAWC测量。我们发现,具有$γ_{p}$ = 2.2的幂律形状和截止能量$E_{c-p} > 500$ TeV的初级质子能谱很好地描述了数据。然而,$γ_{p}$低至1.3和$E_{c-p}$低至200 TeV的更硬的光谱也不与HAWC测量相矛盾。如果加速器在$γ$射线产生区内部或非常接近,则前一种选择可能实现。后一种选择对于有效地限制低能($E_{p} < 10$ TeV)加速质子的宇宙射线源的情况是可行的。利用费米-LAT空间$γ$射线望远镜的公开数据,我们推导出HAWC J1825 - 134源在1 GeV-1 TeV能量范围内的强度上限。我们发现,这些上限的帐户急剧变化的解释:只有硬($γ_{p} < 1.7$)光谱描述相结合的HAWC和费米-LAT数据集。
2021-06-22 astro-ph.HE
Lorentz violation from gamma-ray burst neutrinos
用伽马射线暴~(GRB)中微子和光子可以检验超相对论粒子的洛伦兹破坏~(LV)效应。冰立方合作组织已经观测到大量的超高能中微子,包括四个PeV级中微子事件。最近的研究表明,伽玛射线暴中微子的速度可能以类似于伽玛射线暴光子的方式依赖于能量。在这里,我们发现,所有四个事件的PeV中微子与相关的GRB候选人可以满足从TeV中微子的观测时间差和LV因子之间的线性形式相关的规律性。这样的规律性表明洛伦兹破坏尺度$E_{\rm LV}=(6.5\pm 0.4)\times10^{17}~{\rm GeV}$,这是与伽玛射线暴光子确定的。我们还认为,中微子和反中微子可以分别超光速和亚光速,由于相反的LV校正的迹象。
2018-10-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constrains on the physics of the prompt emission from a distant and energetic gamma-ray burst GRB 220101A
$\rm γ$射线暴(GRB)的发射区域约束性较差。的耗散网站的大小的不确定性跨越4个数量级($\rm 10^{12}-10^{17}$厘米)取决于未知的伽玛射线暴喷流的能量组成。从软X射线到高能量(高达$\rm \sim$ 1 GeV)的最具活力和最遥远的GRB 220101 A(z = 4.618)的联合多波段分析使我们能够准确区分即时和早期余辉发射。GRB 220101 A的巨大能量($\rm E_{iso} \approx 3 \times10^{54}$ erg)和在瞬发发射光谱中观测到的$\rm E_{cutoff} = 85_{-26}^{+16}$ MeV处的光谱截止限制了GRB耗散点的参数空间。我们把严格的限制,即时发射网站,要求$\rm 700<Γ_0<1160 $和$\rm R_γ\sim 4.5 \times 10^{13}$厘米。我们的研究结果进一步强调了在电子同步加速器方案中找到一个简单的自洽图像的困难,而不是有利于质子同步加速器模型,这也与观察到的光谱形状一致。更深入地测量伽玛暴的时间变化,加上精确的高能观测(MeV-GeV),将揭示瞬发辐射的性质。
2022-11-22 astro-ph.HE
Diffuse high energy neutrinos and cosmic rays from hyperflares of soft-gamma repeaters
在火球模型的框架下,计算了软γ重复源(SGR)超耀斑(如2004年12月27日\astrobj{SGR 1806-20}产生的超耀斑)的扩散高能中微子辐射.伽马射线暴(GRB)的火球模型能很好地解释这次超耀斑及其后续多频地辉辐射的主要特征。这种超耀斑的预期速率,$\sim 20-100$ Gpc $^{-3}$ day $^{-1}$,远远超过GRB速率。我们的结果表明,这种超耀斑对TeV-PeV中微子扩散背景的贡献小于GRB贡献的10%。我们还讨论了这些源的高能宇宙射线。
2009-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
A discussion on the origin of the sub-PeV Galactic gamma-ray emission
本研究对比西藏ASγ与LHAASO的观测数据,分析亚PeV银河系伽马射线辐射的起源,指出弥散辐射可能占主导,已分辨源的贡献远低于60%的保守上限,需进一步开展单源能谱与弥散污染研究。
2025-05-19 astro-ph.HE
Search for high-energy muon neutrinos from the "naked-eye" GRB 080319B with the IceCube neutrino telescope
我们报道了用冰立方探测器对GRB 080319 B中的高能μ介子中微子的搜索,GRB 080319 B是有史以来观测到的最亮的伽马射线暴(GRB)之一。火球模型预测,冰立方应该检测到平均0.1个事件的大量洛仑兹助推器的射流300。在66 s的直接开启时间窗口和GRB周围约300 s的扩展窗口中,均未发现超过本底的过量。伽玛射线暴类径迹事件数量的90% CL上限为2.7,对应于120 TeV ~ 2.2 PeV能量范围内μ子中微子注量极限为9.5 × 10 ^-3 erg cm^-2,包含90%的预期事件。
2009-11-20 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma-ray emission from GeV to PeV energies in light of up-to-date cosmic ray measurements
该研究联合Fermi-LAT与LHAASO数据,检验基于最新宇宙线能谱和简化传播模型的银河弥散伽马辐射预测,发现数GeV至约60 TeV存在超出,并以约30 TeV截断的幂律成分解释。
2023-09-08 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
Diffuse emission of high-energy neutrinos from gamma-ray burst fireballs
伽马射线暴(GRB)被认为是冰立方望远镜最近探测到的高能中微子流的可能来源。假设中微子产生的主导机制是轻强子机制,我们重新审视了火球发射模型,并详细阐述了一个分析公式来估计高能中微子从π介子和K介子衰变中的瞬发发射。为此,我们包括强子,辐射和绝热冷却效应,并讨论它们的相关性长(包括高和低光度)和短持续时间的伽玛暴。预期的漫射中微子背景的推导,通过要求伽玛暴高能中微子同行遵循最新的伽马射线光度函数和红移的长,短伽玛暴的演变。虽然专门的堆叠搜索一直不成功,到现在为止,我们发现,伽玛射线暴可以贡献高达百分之几的观测到的冰立方高能量中微子通量的子PeV的能量,假设后者有一个扩散的起源。然而,伽马射线暴,特别是低光度的伽玛射线暴,可能是冰立方高能中微子流的主要来源。虽然高光度和低光度的伽玛暴具有相当的强度,但短持续时间分量的贡献要小得多。我们的研究结果证实了IceCube对GRB搜索的最新结果,并表明在不久的将来,更大的曝光量对于从高光度GRB中检测高能中微子是强制性的。
2015-08-25 astro-ph.HE hep-ph
An extra hard spectral component peaking at sub-GeV in the prompt emission of GRB 260226A
Nanjing University(南京大学);Guangxi University(广西大学)
本研究通过GBM-LAT联合分析发现GRB 260226A存在亚GeV额外硬成分,早期用截止幂律模型拟合、后期用断裂幂律模型,其峰值比无法用单区SSC解释,双区模型或可说明。
2026-07-31 astro-ph.HE
Jets in a Gamma-Ray Burst During its Prompt Emission: Evolution of Lorentz Factor
伽马射线暴中相对论性喷流的洛伦兹因子及其演化对于理解伽玛射线暴物理是至关重要的。由于光子-光子对产生的吸收,伽玛暴的瞬发辐射中可能出现高能光谱截止,据此可以估算体洛伦兹因子的精确值。在这项工作中,我们专注于调查的整体洛伦兹因子的演变射流在一个单独的爆发。基于\textsl{Fermi}观测,我们寻找了具有高能谱截止特征的多个$γ$射线脉冲暴,获得了9个暴。结合脉冲宽度和辐射谱的估算,估算了单个伽玛暴中不同脉冲对应的喷注的洛伦兹因子。结果表明,单个伽玛暴中喷注的洛伦兹因子在一定范围内波动,在这9个伽玛暴中没有一个普遍的趋势。此外,~ 130821 A、160509 A和160625 B中喷注的洛伦兹因子似乎随时间增加。我们还研究了$L_{\rm iso }$、$E_{\rm p,z}$和$Γ$之间的关系,发现与以前的工作中发现的一致。
2022-12-26 astro-ph.HE
LHAASO J1849$-$0002: A Hybrid Lepto-Hadronic Interpretation of PeV Gamma-Ray Emission
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Center for Astro-Particle Physics, University of Johannesburg(约翰内斯堡大学天体粒子物理中心)
针对LHAASO观测到的PWN J1849-0001的PeV伽马射线,提出轻子-强子混合模型,结合逆康普顿散射和强子相互作用,成功解释全波段能谱,支持演化PWN作为银河PeVatron。
2026-09-22 astro-ph.HE
A Population View of the Cosmic-Ray Knee: The Role of Variance in Supernova Maximum Rigidities
Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)(意大利国家核物理研究院-格兰萨索国家实验室)
本研究提出宇宙线膝可由超新星遗迹最大能量的源间差异产生,通过对数正态分布模型拟合质子谱发现PeV成分来自均匀遗迹子集,无需普适最大刚度假设。
2026-08-18 astro-ph.HE
GRB 221009A and the Apparently Most Energetic Gamma-Ray Bursts
本研究利用含GRB 221009A的185个高能GRB样本,分析了GRB各向同性等效能量分布,证实Eiso=4×10^54 erg处存在截断,并探讨了该截断原因及GRB 221009A的物理意义。
2025-01-23 astro-ph.HE
Constraints on GRB Jet Properties from IceCube Upper Limits: Insights from GRB 221009A and GRB 240825A
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology (SVNIT)(萨达尔·瓦拉巴伊国立理工学院);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿里亚哈塔观测科学研究所);Department of Physics, Indian Institute of Technology Roorkee(印度鲁尔基理工学院物理系);Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);INFN/Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所/格兰萨索国家实验室);Centre for Astro-Particle Physics (CAPP) and Department of Physics, University of Johannesburg(约翰内斯堡大学天体粒子物理中心及物理系)
通过IceCube上限限制研究GRB喷流性质,发现GRB 221009A和240825A在等离子体加载和微物理参数上有显著差异。
2026-02-13 astro-ph.HE
The time-resolved spectra of photospheric emission from a structured jet for gamma-ray bursts
在许多费米伽马射线暴(GRB)中发现的准热成分意味着光球辐射确实对许多GRB的瞬发辐射有贡献。但用能带函数或截止幂律经验拟合的观测光谱,特别是光谱和峰值能量($E_{p}$)的演化是否能用光球发射模型单独解释,还有待进一步讨论。在这项工作中,我们详细研究了光球发射的时间分辨光谱和$E_{p}$演变的结构射流,具有内恒定和外减小的角洛伦兹因子的配置文件。此外,一个连续的风与时间相关的风光度已被认为是。结果表明,光球在峰值附近的光谱类似于幂律截止光谱。该光谱可以具有观测到的平均低能光谱指数$α$ $ \sim -1$,并且我们的光球模型中的低能光谱指数的分布与观测到的($-2\lesssim $ $α\lesssim 0$)相似。此外,衰变阶段的两种谱演化(以核宽($θ_{c}$)为间隔)分别与几个Fermi多脉冲和单脉冲伽玛暴的时间分辨谱分析结果一致。对于光球模型,我们也能很好地再现观测到的两种$E_{p}$演化模式。因此,通过考虑光球发射的结构喷流,我们再现的观测以及最适合的截止幂律模型的峰值通量谱或时间积分谱的伽玛暴。
2019-08-30 astro-ph.HE
A Unified Framework for 10 TeV to EeV Diffuse Neutrino Sky and KM3-230213A
Department of Physics and Astronomy, University of Utah(犹他大学物理与天文学系);Key Laboratory of Particle Astrophysics and Experimental Physics Division and Computing Center, IHEP, CAS(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室及实验物理部计算中心);TIANFU Cosmic Ray Research Center, Chengdu, Sichuan, China(中国四川成都天府宇宙线研究中心)
本文提出一个统一框架,通过多波段观测揭示低亮度伽马射线暴(LL~GRB)作为10 TeV至EeV弥漫中微子天空的起源,结合KM3-230213A事件,提供可检验的物理联系。
2026-05-10 astro-ph.HE
Axion-Photon Conversion of LHAASO Multi-TeV and PeV Photons
大型高海拔空气簇射天文台(LHAASO)报告了大量多TeV尺度光子事件的探测,其中包括几个PeV尺度的伽马射线光子事件,能量高达1.4 PeV。其中一些事件可能起源于银河系外的可能性尚未排除。在这里,我们提出了一个机制,非常高的能量(VHE)和超高能(UHE)光子的轴子光子转换的情况下,它允许河外的阈值以上的光子被地球上的观测者检测到的基础上旅行。我们发现,轴子-光子转换可以作为一种替代机制,除了阈值异常由于洛伦兹不变性破坏,新观察到的伽马射线暴GRB 221009 A的非常高的能量特征。
2023-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph