Account of the baryonic feedback effect in gamma-ray measurements of intergalactic magnetic fields
在大尺度结构的空隙中的星系际磁场可以通过测量伽马射线与河外背景光相互作用产生的次级伽马射线发射来探测。空隙中磁场的下限来自于未检测到这种发射。目前还不清楚是什么样的磁场导致了次级伽马射线通量的抑制：一个宇宙学上的磁场，它可能填充了空隙，或者是由恒星形成和活动星系核驱动的星系风传播的磁场。我们使用IllustrisTNG宇宙学模拟来研究磁化星系风气泡对次级伽马射线通量的影响。我们发现，在重子反馈的IllustrisTNG模型，银河风泡通常提供能量无关的次级通量抑制在约10%的水平。观测到的磁通抑制效应必须归因于空隙中的宇宙学磁场。当初级伽马射线源具有在高于50 TeV的能量范围内达到峰值的硬本征伽马射线谱时，这可能不是特殊情况的情况。在这种情况下，观测数据可能会受到源宿主星系吹出的磁化气泡的强烈影响。
2022-02-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
EBL Inhomogeneity and Hard-Spectrum Gamma-Ray Sources
一些遥远的耀变体的硬极高能（VHE; $E > 100$ GeV）$γ$射线光谱被解释为宇宙的$γγ$不透明度降低的证据，这是由于VHE $γ$射线与河外背景光（EBL）的相互作用，与我们目前对EBL密度和宇宙学演化的预期相比。对这一问题提出的解决办法之一是EBL的不均匀性。在本文中，我们研究了这种不均匀性对EBL的能量密度（然后也成为各向异性）和由此产生的$γγ$不透明度的影响。具体来说，我们调查的影响，宇宙空洞沿视线到遥远的耀变体。我们发现，这样的空隙对$γγ$不透明度的影响，对于任何现实的空隙大小，只有$\lesssim 1$ %的顺序和远小于预期的$γγ$不透明度与视线星系密度不足，由于宇宙空隙的一个简单的线性缩放。
2017-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Time structure of gamma-ray signals generated in line-of-sight interactions of cosmic rays from distant blazars
耀变体预计会产生伽马射线和宇宙射线。因此，观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线可能包含由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线的重要贡献。耀变体的标准模型只考虑了源辐射出的初级光子，而包含宇宙射线贡献的模型预测，即使是~10 TeV的光子也应该可以从红移高达z> 0.1的遥远天体中探测到。次级光子只有在星系际磁场非常小的情况下（低于~10毫微微高斯）才对点源的信号有贡献，并且它们的检测可以用来设置视线上磁场的上限。次级伽马射线具有独特的光谱和时间特征。我们探索这种信号的时间特性，使用半解析的形式主义和详细的数值模拟，占所有相关的过程，包括磁偏转。特别是，我们阐明的时间延迟来自质子偏转和电磁级联的相互作用，我们发现，在多TeV的能量，二次伽马射线可以显示变化的时间尺度上的几年的飞秒高斯磁场。
2012-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Role of line-of-sight cosmic ray interactions in forming the spectra of distant blazars in TeV gamma rays and high-energy neutrinos
活动星系核（AGN）可以产生伽马射线和宇宙射线。观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线信号可能主要是由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线。这解释了在遥远的耀变体中观测到的令人惊讶的低衰减，因为平均而言，次级伽马射线的产生距离地球比距离源的距离近得多。因此，在TeV范围内观察到的光谱不依赖于固有的伽马射线光谱，而它取决于宇宙射线源的输出。我们将这一假设应用于一些来源，在每种情况下，我们都获得了很好的拟合，加强了对所观察到的光谱的解释，这是由于二次伽马射线。我们探讨了这种解释的限制银河系外的背景光和活动星系核中的宇宙射线的生产的后果。我们还对中微子信号进行了预测，这有助于探测活动星系核中宇宙射线的加速。
2011-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Dynamics and Afterglow Light Curves of GRB Blast Waves Encountering a Density Bump or Void
我们研究了伽马射线暴（GRB）冲击波在周围介质中遇到各种密度结构（如凸起、空隙或台阶）时的动力学和余辉光变曲线。我们提出并解释的特征响应功能，每种类型的密度结构在介质中的叶子上的正向冲击波（FS）和反向冲击波（RS）的动力学，无论是长寿命或短寿命的RS爆炸波。我们表明，当周围介质密度下降，冲击波表现出在某些情况下，由于绝热冷却的冲击波的一个实际的加速期（即使在其减速阶段）。比较具有不同形状的凸起或空隙的数值例子，我们提出了一些一致性检验，正确的建模爆炸波需要满足。我们的模型结果成功地通过了这些测试。采用拉格朗日描述的冲击波，我们进行了一个复杂的计算余辉发射。我们表明，作为对周围介质中密度结构的响应，RS光变曲线产生比FS光变曲线更显著的变化。一些观察到的特征（如重新变亮，下降或缓慢摆动）可以更容易地在RS模型中解释。我们还讨论了这些不同的功能上的FS和RS光变曲线的起源。
2014-05-06 astro-ph.HE
Absorption spectroscopy of gamma-ray burst afterglows: probing the GRB line of sight
GRB吸收光谱学为高红移宇宙的研究开辟了一个新的窗口，特别是雨燕卫星的发射和余辉的快速精确定位。八米级望远镜可以在几个小时内从伽玛射线暴重新调整，从而能够获得高信噪比和高分辨率的余辉光谱。在本文中，我将简要回顾一下我们通过这项技术所学到的东西，并介绍一些用X-射手摄谱仪获得的第一批结果。
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Pulses and Lateral Jet Motion
本文提出伽马射线暴脉冲由相对论性喷流扫过视线产生，通过轴对称轮廓与相对论效应解释脉冲特性，并比较两种侧向运动模型，认为弹道喷流模型更优。
2024-03-18 astro-ph.HE
The possibility of multi-TeV secondary gamma rays from GRB221009A
针对GRB221009A多TeV伽马射线通量异常高的问题，提出其可由视线方向宇宙线相互作用产生的次级射线解释，支撑了GRB喷流可加速宇宙线至10 EeV以上的观点。
2025-06-13 astro-ph.HE
Diverse Properties of Interstellar Medium Embedding Gamma-Ray Bursts at the Epoch of Reionization
分析超高分辨率大尺度宇宙辐射流体动力学模拟，首次量化的物理环境的长持续时间伽马射线暴（GRB）在再电离的时代。我们发现，在秒差距尺度上，13%的伽玛暴保持在高密度（$\ge 10^4$ cm $^{-3}$）的低温恒星形成区域，而87%的伽玛暴发生在低密度（$\sim 10^{-2.5}$ cm $^{-3}$）的高温区域超新星加热。更重要的是，伽玛射线暴余辉的光谱特性，如中性氢柱密度，总氢柱密度，尘埃柱密度，气体温度和金属含量的干预吸收剂，从视线到视线变化很大。虽然我们的模型解释了现存的有限的观测推断值环暴密度，金属丰度，柱密度和灰尘的属性，一个大得多的样本高Z伽玛暴余辉将需要促进模型的统计坚实的测试。我们的研究结果表明，任何试图推断的物理性质（如金属丰度）的星际介质的主机星系的基础上非常少量的（通常是一个）视线将是不稳定的。利用高Z伽玛暴探测星际介质和星系际介质时，应考虑到星际介质的物理性质。
2014-09-23 astro-ph.HE
Extragalactic electromagnetic cascades and cascade gamma-ray emission in magnetic fields of various strength
本文研究不同强度磁场对超高能宇宙射线引发的河外电磁级联伽马射线辐射的影响，发现低场强下级联谱重合，简化了河外伽马射线背景贡献的计算。
2023-10-12 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from AGNs
耀变体，射电大声活动星系核与相对论性喷流密切对齐的视线，占主导地位的河外天空观察到的伽马射线能量，超过100兆电子伏。我们讨论了这些源的发射特性，特别是集中在“耀变体序列”和BL Lac天体的高能发射的解释模型。
2010-01-22 astro-ph.HE
Explosions in the Empty: A Survey of Transients in Local Void Galaxies
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education, China（教育部现代天文与天体物理重点实验室（南京大学））；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所（西班牙高等科学研究委员会））
研究发现空洞星系中核心塌缩型超新星更常见，而Ia型超新星较少，同时发现空洞中存在短持续时间GRB，表明孤立环境中紧凑天体合并可能发生。
2026-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Influence of extragalactic magnetic fields on extragalactic cascade gamma-ray emission
讨论了河外磁场对超高能宇宙射线在河外空间传播的电磁级联中产生的γ射线辐射强度的影响。宇宙射线和级联粒子都主要从星系、星系团和相对体积较小的大尺度结构中传播。因此，它们的磁场对级联中产生的发射影响很小。然而，当我们知道河外伽马射线背景的成分，包括级联伽马射线发射时，对这种影响的估计可能有助于寻找暗物质粒子。为了研究磁场对级联辐射的影响，我们分析了宇宙粒子在~10^（-6）和10^（-12）G的磁场中的传播（前者是典型的星系和星系团内部，后者常见于空洞和星系和星系团外部）。在~10^7-10^9 eV的范围内，级联γ射线发射的计算光谱是相似的。因此，在这个范围内分析级联辐射，不需要指定河外磁场的模型。
2022-11-10 astro-ph.HE
Contribution to diffuse gamma-ray emission coming from self-confined CRs around their Galactic sources
最近对费米-LAT卫星的银河系弥散伽马射线发射的观测表明，与假设整个银河系宇宙射线（CR）具有相同扩散特性的模型存在显著偏差。我们探讨的可能性，这种弥漫的银河系发射的一小部分可能是由于强子相互作用的CRs自我封闭在其来源周围的区域。事实上，扩散离开加速区域的新加速的CR可以触发能够放大磁扰动并减少粒子扩散的流动不稳定性。当这种情况发生时，CR被捕获在近源区域的时间比预期的长，并且在每个源周围产生扩展的伽马射线晕。在这里，我们计算了由于其中几个扩展晕沿视线重叠而对漫射伽马射线背景的贡献。我们发现，如果中性粒子的密度是低的，晕可以占费米-LAT观察到的漫发射的相当大的一部分，这取决于相对于银河系中心的方向的视线的方向。
2017-08-16 astro-ph.HE
How gravitational lensing helps gamma-ray photons avoid $γ- γ$ absorption
我们调查潜在的$γ-γ$吸收的伽玛射线辐射耀变体所产生的不均匀性沿视线，超出了弥漫的河外背景光（EBL）。作为多余$γ-γ$不透明度的合理来源，我们考虑（1）前景星系，包括这种配置导致强引力透镜的情况，（2）这些前景星系中的单个恒星，以及（3）我们自己星系中的单个恒星，它们可能充当微透镜事件的透镜。我们发现，接近视线的介入星系不太可能导致显著的过量$γ-γ$吸收。这开辟了探测能量超过10 GeV的透镜伽马射线耀变体的前景，其伽马射线光谱有效地只受EBL的影响。最明亮的恒星要么位于干预星系，要么位于我们的星系，提供了一个环境，在这个环境中，这些伽马射线原则上可以被显著吸收。然而，尽管由于恒星位于居间星系中，伽马射线有很大的微透镜概率，但伽马射线通过被这些居间恒星的引力势偏转到投影距离（“碰撞参量”）而避免吸收，在投影距离处，所产生的$γ-γ$不透明度可以忽略不计。因此，即使在背景耀变体和前景恒星或星系之间的排列非常接近的情况下，这里考虑的两个介入的多余光子场都不能提供超出EBL的多余$γ-γ$不透明度的实质性来源。
2014-04-17 astro-ph.HE
Constraining millisecond pulsar geometry using time-aligned radio and gamma-ray pulse profile
自费米伽马射线太空望远镜发射以来，已经发现了数百个伽马射线天体，其中一些是无线电大声的，一些是无线电安静的，具有时间对齐的无线电和伽马射线光变曲线。在第二个费米脉冲星表中，根据费米卫星上的大面阵望远镜三年来收集的数据，新发现了117颗伽玛射线脉冲星，提供了伽玛射线脉冲的峰距~$Δ$和伽玛射线脉冲与射电脉冲之间的射电滞后~$δ$等丰富的信息。我们选取了几个射电巨噪毫秒γ射线源，其周期为~$P$，在2 - 6~ms范围内，γ射线剖面呈双峰型。我们试图限制其磁层的几何形状，即磁轴和视线倾角为每个这些系统。我们应用了一个从恒星表面到条纹风区域的无力偶极磁层--在光柱之外--来拟合观测到的伽马射线脉冲轮廓，与它们与射电轮廓的相位一致。在决定拟合曲线是否合理时，我们采用最小二乘法将观察到的伽马射线强度与我们模型中发现的强度进行比较，强调伽马射线峰的振幅、它们的间隔以及相位之间的滞后无线电和伽马射线峰。我们得到了与十毫秒双星观测相符合的最佳拟合和合理的参数。最后，我们用磁倾角~$α$和视光倾角~$ζ$来约束每个脉冲星的几何形状。我们发现这两个角度都大于约~$45^{\rm o}$。
2021-03-02 astro-ph.HE
Young radio-loud gamma-ray pulsar light-curve fitting
同时观测这些恒星的脉冲无线电和伽马射线辐射有助于限制其磁层内的几何形状和辐射机制，并定位多光子产生地点。本文拟合了年轻射电噪γ射线天体的γ射线光变曲线。我们假设一个偶极力免费磁层，无线电光子从高空以上的极冠和伽马射线起源于外的光柱，条纹风流片。我们计算了一个完整的图集的无线电和伽马射线脉冲的轮廓取决于磁轴倾斜度和视线倾斜度相对于中子星旋转轴。通过应用$\rchi^2$拟合技术，我们能够准确地确定磁层几何形状。进一步的约束条件，从无线电极化测量以下的旋转矢量模型，包括像差和延迟的影响。我们发现我们的模型和时间校准的单峰或双峰伽玛射线脉冲星观测之间有很好的一致性。我们推导出的磁倾角和观察者的视线相对于旋转轴在一个小的误差范围内。射电强或射电静伽玛射线暴或仅射电暴之间的区别可以完全与相关发射区的几何形状有关。高海拔极冠模型结合条纹风代表了一种极简的方法，能够再现丰富的年轻射电望远镜的伽马射线脉冲轮廓。基于自洽的无力模拟，它给出了一个完整的几何图片的排放性能，而不诉诸于个别粒子的动力学和能量学的详细知识。
2021-07-13 astro-ph.HE
Relaxation of Blazar Induced Pair Beams in Cosmic Voids
分析了由耀变体多TeV γ射线光子在星系际介质中产生的低密度超相对论对光束的稳定性。这个问题与通过伽马射线观测宇宙空洞中的磁场探测有关。此外，这种光束的耗散可能会对星系际介质的热历史和结构形成产生相当大的影响。我们使用蒙特卡罗方法来量化的耀变体引起的电磁簇射的属性，特别是体洛伦兹因子和角扩展的对光束所产生的簇射，作为从耀变体本身的距离的函数。然后，我们使用线性和非线性动力学理论研究的稳定性对电子束的静电等离子体波的增长，采用蒙特卡罗结果为我们的定量估计。我们发现，增长最快的模式，像任何扰动模式，即使是一个非常温和的组件垂直于光束方向，不能在反应制度。由于非线性朗道阻尼的影响，抑制等离子体振荡的增长，束弛豫时间尺度被发现显着长于逆康普顿损失时间。最后，与宇宙结构相关的密度不均匀性导致束粒子和等离子体振荡之间的共振损失，强烈抑制它们的生长。我们的结论是，相对论对光束产生的耀变体在星系际介质中是稳定的时间尺度长的电磁级联相比。对射束对星系际介质的影响似乎很小或没有。
2013-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Got plenty of nothing: cosmic voids as a probe of particle dark matter
根据暗物质湮灭或衰变产生的辐射来寻找粒子暗物质信号，必须应对预测信号的极端微弱和掩蔽天体物理背景的存在。它已被证明，使用宇宙中的暗物质分布与宇宙辐射场的波动之间的相关信息，有可能允许设置从天体物理发射的纯暗物质信号，因为空间波动的辐射场由于天体物理源和暗物质发射有不同的功能。互相关技术已被提出并通过观察暗物质晕（过密度）用于暗物质研究。在本文中，我们通过关注宇宙空洞提供的暗物质分布信息，并通过专门研究伽马射线暗物质发射来扩展该技术：我们表明，虽然是欠密度的，因此与晕相比产生减少的发射，但是在空隙中由于衰减的暗物质与天体物理源的互相关信号的相对大小明显更有利，对于高达$2 \times 10^{30}$ s的衰变寿命，产生大于1的信号背景比$S/B$（甚至显著地）。这与晕圈的情况不同，其中$S/B$通常（甚至远）小于1。我们表明，即将到来的星系调查，如欧几里得与未来一代的伽马射线探测器与改进的规格相结合，有能力提供这样的信号与预测的意义高达$5.7σ$的星系和$1.6σ$的宇宙剪切的提示。利用空隙可达到的暗物质寿命上的约束，预计将改善当前的约束在质量范围为$25\div900$ GeV的WIMP。
2022-11-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmology with Very-High-Energy Gamma Rays
在这一章中，我们将讨论TeV能量的伽马射线天文学对我们理解宇宙的可见内容和结构的贡献。我们从目前的时代开始，在CMB之后第二个最强的电磁背景场：河外背景光（EBL）。EBL由恒星和星系自再电离开始以来发出的所有光组成，包括被尘埃吸收和再发射的光。因此，EBL追溯了宇宙中辐射物质的历史。然后，我们进一步潜入宇宙的大空洞，研究应该渗透其中的大尺度磁场。这些场可能起源于结构形成或早期相变的开始，将我们带回宇宙的婴儿期。最后，我们回顾一下难以捉摸的普朗克时间尺度，宇宙学和粒子物理学的标准模型不再适用。正如我们将在本章中展示的那样，当代伽马射线天文学实验的观测已经开始触及宇宙学的表面。
2021-12-11 astro-ph.HE
Electron Density Structure of the Local Galactic Disk
脉冲星色散测量（DM）已被用于模拟银河系盘中的星际介质（ISM）的电子密度作为一个平面平行介质，尽管DM距离分布的显着分散和ISM中的不均匀性的强有力的证据。我们使用一个独立的距离测量的样本，以评估模型的本地ISM在厚盘的银河系，包括湍流的波动，团块，和空洞的电子密度。后两个组件是必需的，因为视线的$\sim 1/3$与严格的平面平行模型不一致。对模型的平滑分量的似然分析产生尺度高度$z_0=1.57^{+0.15}_{-0.14}$ kpc和中间平面密度$n_0=0.015 \pm 0.001$ cm $^{-3}$。DM距离分布中的散射由团块和空隙主导，但从宽谱的密度波动（诸如柯尔莫哥洛夫谱）接收显著贡献。该模型用于识别具有DM异常值的视线。其中的三个，J1614 $-$ 2230、J1623 $-$ 0908和J1643 $-$ 1224，位于已知的HII区后面，电子密度模型与H $α$强度数据相结合，以约束填充因子和HII区的其他子结构性质（Sh 2-7和Sh 2- 2 - 7）。几个超级巨星还表现出增强的DM波动，这可能是由于它们的视线与超级气泡GSH 238+00+09相交而引起的。
2020-06-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
A redshifted Fe K$α$ line from the unusual gamma-ray source PMN J1603-4904
多波长观测揭示了伽马射线源PMN J1603-4904的极不寻常的特性，这些特性很难与任何其他公认的伽马射线源类别相协调。这个物体要么是一个非常不典型的耀变体，要么是一个紧凑的喷流源，从一个更大的角度来看。为了确定PMNJ 1603 -4904高能发射过程的物理起源，我们详细研究了X射线谱。我们在2013年9月用XMM-牛顿和朱雀进行了准同步X射线观测，获得了该源的第一个高信噪比X射线谱。2-10 keV的X射线光谱可以很好地描述与发射线在5.44 $\pm$ 0.05 keV（观察帧）的吸收功率定律。我们将这一特征解释为中性铁的Kα谱线，确定了PMN J 1603 -4904的红移为z=0.18 $\pm$ 0.01，对应的光度距离为872 $\pm$ 54 Mpc。红移X射线发射线的检测进一步挑战了PMN J1603-4904的原始BL Lac分类。这一结果表明，该源与视线的夹角比耀变体所预期的要大，因此该源将增加一个难以捉摸的伽马射线大声错位喷流天体，可能是一个明亮的年轻伽马射线射电星系。
2015-01-05 astro-ph.HE
Polarization of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
本研究揭示非轴对称结构化喷流伽马射线暴余辉的偏振特征，发现偏振度和演化受喷流结构、观测频率及视线影响，相关波动与角度变化可为识别不对称喷流GRB提供证据。
2024-12-02 astro-ph.HE
On the difference between gamma-ray-detected and non-gamma-ray-detected pulsars
我们比较年轻的，充满活力的伽玛射线探测和非伽玛射线探测的恒星的无线电剖面宽度。我们发现，后者通常有更广泛的无线电配置文件，与两个样本之间的边界表现出依赖于旋转能量损失率。我们还发现，在伽马射线检测到的脉冲星样本中，射电剖面宽度与主伽马射线峰的间隔和窄伽马射线分量的存在相关。这些研究结果使我们提出，这些恒星形成一个单一的人口，其中的主要因素决定伽马射线探测的旋转能量损失率和接近的视线旋转轴。对于有和没有可探测到的伽马射线的射电望远镜，预期的磁倾角分布将是不同的，自然导致观察到的差异。我们的研究结果还表明，现有的无线电和外磁层伽马射线发射模型的几何形状至少在定性上是现实的，这意味着有关的观察几何形状的信息可以从轮廓属性的恒星。
2016-09-22 astro-ph.HE
The Variable Optical Polarization of J0948+0022
报道了射电强窄线塞弗特1星系的光学偏振和γ射线通量的观测结果。我们已经检测到的伽玛射线的变化和光学变化之间的弱相关性。然而，这些观测并没有提供确凿的证据表明，排放是由于一个相对论性喷流取向接近观察者的视线。
2013-05-13 astro-ph.HE
The environment of the unidentified gamma-ray source HESS J1507-622
伽马射线源HESS J1507-622位于银河系平面的显著偏移位置，其性质至今尚未确定。识别神秘物体的环境可能有助于限制其性质。HESS J1507-622的视线通过银河系的路径与不同年龄的恒星星族的特征长度尺度进行了比较。此外，对于该对象，将粒子中的能量密度与磁场能量密度进行对比，并且计算基于这两个分量之间的均分的距离的约束。HESS J1507-622的视线到达银河系中心的最小距离约为5.3 kpc，距离银河系圆盘约300 pc。这个位置与年龄为1.2 Gyr的恒星的尺度长度和宽度相吻合，原则上这可能表明HESS J1507-622与年龄相似的恒星星族有关。在这种情况下，源似乎是强粒子主导的。在轻子情形下，如果假设源中的磁场为1 $μ$ G，则磁场与粒子之间的均分将在>1 Mpc的距离处实现。这可能表明该物体的银河系外起源。然而，银河系外起源受到源的延伸的挑战。HESS J1507-622的环境仍然难以捉摸。对于该源属于新类别的伽马射线发射器的情况，相关物体（如果存在）的分布可能有助于确定相应的环境和距离尺度。
2014-04-03 astro-ph.HE
Jets and Gamma-Ray Burst Unification Schemes
有几条证据表明，驱动伽马射线暴（GRB）的超相对论外流被准直成窄喷流。然而，这些都是间接的，喷流结构的约束相当差。更重要的是，射流动力学仍然没有得到详细的研究。已经有人提出，在不同的长持续时间事件之间观察到的变化，从明亮的光谱硬伽玛暴到暗淡和光谱软的X射线闪光（XRF），可能主要是由于相对于相当相似的相对论喷流的不同视角（或视线）。在这里，我们描述了这些主题的知识现状，解释了一些基本原理背后的一些最相关的物理学，并讨论了未来的前景。
2010-12-22 astro-ph.HE
A Radio-selected Population of Dark, Long Gamma-ray Bursts: Comparison to the Long Gamma-ray Burst Population and Implications for Host Dust Distributions
本文介绍了5个长持续时间$γ$射线暴（GRB 130131 A、130420 B、130609 A、131229 A、140713 A）的厘米波段和毫米波段余辉观测结果，这些暴具有被尘埃遮蔽的光学余辉发射，被称为“暗”GRB。我们探测到了两个暗伽玛暴（GRB 130131 A和140713 A）的射电余辉，同时用卡尔G. Jansky甚大阵列（VLA）补充三个额外的VLA检测到的黑暗伽玛暴从文献中，我们提出了统一的宽带余辉建模。我们得到了$A_{V, \rm GRB} \gtrsim 2.2 - 10.6~{\rm mag}$的高视线尘埃吸收率。此外，我们模拟了样本中六个爆发的宿主星系，并导出了$A_{V, \rm Host} \approx 0.3-4.7~{\rm mag}$的宿主星系尘埃分布。在所有测试的$γ$ -射线（通量和持续时间）和余辉特性（能量尺度，几何形状和环暴密度），我们发现暗伽玛暴是更典型的未被掩盖的长伽玛暴的代表，除了在通量，观测偏差和不一致的分类可能会影响暗伽玛暴分布。此外，我们发现，$A_{V, \rm GRB}$是不相关的一个均匀分布的灰尘在整个主机，也不是极端的本地环境的爆发，表明一个更大规模的补丁灰尘分布是高的视线灭绝的原因。由于无线电观测是非常宝贵的，揭示了严重的尘埃遮蔽的伽玛暴，我们预测的无线电发射的检测从主机恒星形成与下一代VLA。
2022-05-06 astro-ph.HE
Exploring cosmic magnetism with gamma-ray burst afterglow emission
INAF Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
本研究利用CTAO望远镜，通过模拟不同参数GRB的对回声辐射，探究宇宙空洞内星系际磁场的可探测性，发现部分GRB样本可产生CTAO可探测的对回声信号。
2026-08-19 astro-ph.HE
Gamma-ray variability of radio-loud narrow-line Seyfert 1 galaxies
最近探测到的伽马射线发射从四个无线电响亮的窄线塞弗特1星系表明，引擎驱动活动星系核活动的这些对象有一些相似之处的耀变体，即存在的伽马射线发射，变量，射流等离子体密切对准的视线。在这项工作中，我们分析了4个射电响亮的窄线塞弗特1星系的高能量伽马射线发射已被发现的费米/LAT的伽马射线光变曲线，以研究它们的变化。我们发现显着的通量变化在所有的来源。这使我们能够排除伽玛射线光子的星暴起源，并证实了相对论性喷流的存在。此外，我们估计的最小电子折叠的可变性时间尺度（3 - 30天），并推断发射区域的大小的上限（0.2 - 2 pc，假设相对论多普勒因子δ =10和喷流孔径θ =0.1 rad）。
2011-01-06 astro-ph.HE
The dependence of gamma-ray burst X-ray column densities on the model for Galactic hydrogen
我们研究了99个明亮的雨燕伽马射线暴的完整样品的X射线吸收。近几年来，人们发现内禀X射线吸收柱密度（N_H（z））与红移有很强的相关性，现在认为高z伽玛暴的这种吸收过剩是由于忽略了沿星系际介质的吸收贡献，即通过沿视线的干涉天体和弥散的暖热星系际介质的吸收。在这项工作中，我们忽略了沿IGM的吸收，因为我们的目的是研究银河系吸收模型的根本变化对N_H（z）分布的最终影响。因此，我们得出的固有吸收柱密度使用两种不同的银河系吸收模型，莱顿阿根廷波恩HI调查和最近的模型，包括分子氢。我们发现，如果一方面新的银河系模型相当大地影响了单柱密度值，另一方面在整个分布中没有剧烈的变化。很明显，单独的银河柱密度的贡献，无论如何改善，都不足以改变观察到的总趋势，它必须被视为二阶修正。N_H（z）作为红移函数的宇宙学增加仍然存在，为了解释观测到的分布，有必要考虑沿伽玛暴视线的弥散星系际介质和居间系统的贡献。
2016-04-05 astro-ph.HE
Gamma-ray pulsars: What have we learned from ab-initio kinetic simulations?
脉冲伽马射线辐射的起源仍然是一个悬而未决的问题。AGILE和{ \em Fermi}-LAT在GeV域的灵敏观测与日益复杂的数值模拟相结合，最近为我们对脉冲辐射和粒子加速过程的理解带来了新的见解。对脉冲星磁层的粒子模拟表明，在光柱外形成的赤道电流片是导致磁耗散、粒子加速和明亮的高能同步辐射的主要原因。每当发光的电流片穿过我们的视线时，它自然会产生一个光脉冲，在大多数情况下会发生两次。合成光变曲线呈现出令人想起{ \em Fermi}-LAT和AGILE观测到的伽马射线天体的强大特征，为模拟和观测之间的直接比较开辟了新的视角。
2018-11-22 astro-ph.HE
Gamma-ray induced cascades and magnetic fields in intergalactic medium
利用蒙特卡罗模拟方法研究了多TeV γ射线与宇宙学红外/光子背景相互作用在星系际介质中引发的三维电磁级联。级联中的次级电子在被宇宙微波背景辐射光子散射之前被星系际磁场偏转。这导致了在银河系外极高能伽马射线源周围的多GeV和TeV能量的0.1-10度尺度的辐射。一般来说，扩展发射的形态取决于星系际介质中磁场的性质。利用Monte-Carlo模拟数据，我们证明了扩展源的尺寸随能量的增加而减小，如果存在于大尺度结构的空洞中，则可以测量到幅度在<1 e-16 G到1 e-12 G范围内的弱磁场。
2009-03-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts as Probes of the Distant Universe
本文综述了近年来利用伽马射线暴（GRB）作为高红移星系示踪剂研究高红移宇宙和宇宙演化的结果。大多数的结果来自光度和光谱观测的伽玛暴宿主星系一旦余辉已经消失，但也从分析的伽玛暴余辉视线所揭示的光谱的反射。
2011-04-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Sensitivity reach of gamma-ray measurements for strong cosmological magnetic fields
强度在1-10 pG范围内的原始磁场可以解决哈勃常数的不同测量之间的紧张关系，并提供了一个解释在21厘米线在红移$15<z<20$，如果它是在重组和再电离时期存在的过度不透明。这个能量场也可以在现今宇宙中的大尺度结构的空隙中存活。我们使用CTA望远镜对最近的硬谱耀变体进行深曝光，研究了γ射线技术测量这种相对较强的宇宙学磁场的灵敏度范围。我们证明了γ射线测量方法可以探测到强度高达$10^{-11}$ ~G的原始磁场。因此，宇宙微波背景辐射和伽马射线约束的结合可以感知可能的宇宙磁场的全部范围，以确认或排除它们与宇宙磁场起源问题的相关性，以及它们对复合和再电离时期的影响。
2020-12-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic magnetism in a gamma-ray beam as a model of Porphyrion
本文利用 Porphyrion 系统在伽马射线中的未探测结果，估计其喷流共动磁场强度下限约为 10 nG，并提出该系统可能追踪活动星系核发出的甚高能伽马射线束，从而同时解释标准射电喷流情景中的多个异常。
2024-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Intergalactic Magnetic Field from Gamma-Ray Observations of Blazars
来自遥远耀变体的伽马射线与河外背景光相互作用，产生电子-正电子对，并减少地面大气切伦科夫伽马射线望远镜测量的伽马射线通量。这些对可以康普顿散射宇宙微波背景，产生费米大面积望远镜（LAT）可观察到的伽马射线信号。这个特征也依赖于星系间磁场（IGMF），因为它可以使这些对偏离我们的视线，从而减少伽马射线的发射。我们提出了初步的限制IGMF使用费米-LAT和切伦科夫望远镜观测，排除了非常大和非常小的值的IGMF强度。
2013-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Determination of intergalactic magnetic fields from gamma ray data
本文报道了利用大气切伦科夫望远镜和费米伽玛射线空间望远镜的组合数据，仅根据光谱数据测量星系际磁场的结果。如果假设耀变体同时产生伽马射线和宇宙射线，观测到的光谱对源的本征光谱不敏感，因为对于遥远的耀变体，在视线宇宙射线相互作用中产生的次级光子占主导地位。在这种情况下，我们发现0.01 fG < B < 30 fG。如果不考虑宇宙射线的成分，那么0.01 fG的下限仍然存在，但上限取决于源的光谱特性。我们提出了各种模型参数的允许范围。
2011-07-07 astro-ph.HE hep-ph
On weak redshift dependence of gamma-ray spectra of distant blazars
宇宙射线的视线相互作用为遥远耀变体的硬伽马射线光谱提供了一个自然的解释，人们认为耀变体能够产生伽马射线和宇宙射线。对于红移z> 0.1的源，在宇宙射线与靠近观测者的背景光子相互作用中产生的次级伽马射线可以支配起源于源的初级伽马射线。从一个分量到另一个分量的跃迁伴随着光谱指数的变化，这取决于源的红移。我们提出的理论预测，并表明他们同意从费米大面积望远镜的数据。这一协议，结合大气切伦科夫望远镜的光谱数据，提供了宇宙射线加速活动星系核的证据，并为研究光子背景和星系间磁场开辟了新的机会。
2012-06-28 astro-ph.HE hep-ph
Intergalactic Magnetic Fields and Gamma Ray Observations of Extreme TeV Blazars
宇宙空洞中的星系际磁场（IGMF）可以通过其对由TeV伽马射线源（如活动星系核（AGN））引发的电磁级联的影响来间接探测。活动星系核在TeV能量下足够明亮，“极端TeV耀变体”可以通过级联中电子的逆康普顿（IC）散射产生可检测水平的次级辐射，前提是IGMF不是太大。我们回顾最近的工作在文献中，利用这一想法，以获得三个TeV检测到的耀变体-1 ES 0229+200，1 ES 1218+304，RGB J 0710 +591的IGMF的约束，我们还调查了其他四个硬谱TeV耀变体在同一框架。本文利用最近开发的三维粒子跟踪Monte Carlo程序，结合量子电动力学和宇宙学膨胀的所有主要效应，研究了主要不确定性，如源的光谱特性、紫外-远红外河外背景光（EBL）的不确定性、欠采样的甚高能量等的影响（VHE;能量> 100 GeV）覆盖范围，伽马射线发射的过去历史，源与观测者的几何形状，以及喷流AGN多普勒因子。最近报道的IGMF的下限，这些影响的影响进行了彻底检查，得出结论，目前可用的数据是兼容的零IGMF假设。
2013-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical spectroscopy of the high-mass gamma-ray binary 1FGL J1018.6-5856: A probable neutron star primary
我们目前的中等分辨率光谱与SOAR望远镜的O星的高质量伽马射线双星1FGL J1018.6-5856，以帮助确定是否主要是一个中子星或黑洞。我们发现，二次有一个低的径向速度半振幅为11-12公里/秒，与一致的H和He吸收线的值。这个低的值非常有利于中子星的主星：虽然如果系统接近正面，就不能排除黑洞的存在，但这样的倾斜是不允许的，因为观测到的次级中子星的旋转。我们还发现高能量（X射线和伽马射线）通量最大值发生时，恒星是后面的紧凑的对象沿我们的视线，不符合一个简单的模型的各向异性逆康普顿散射的伽马射线光子。
2015-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circum-Galactic Gas and the Isotropic Gamma Ray Background
宇宙射线与银河系星际气体和辐射场的相互作用提供了费米伽马射线太空望远镜观测到的大部分伽马射线。除了沿着银盘密集分布的气体外，流体动力学模拟和观测证据都支持存在一个热的（T~10^6 K）电离氢（H_II）晕，其密度不可忽略地延伸到银河系的维里半径。我们表明，宇宙射线碰撞与这种环银河系的气体应该预期提供一个显着的伽马射线通量，在10%的顺序上观察到的同位素伽马射线背景能量在1 GeV以上。此外，沿某一视线方向的其他星系的扩展H_II晕所产生的γ射线对本底的贡献也是相似的。
2012-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray spectral modulations of Galactic pulsars caused by photon-ALPs mixing
标准模型的良好扩展预测了超轻和基本赝标量粒子（例如，轴子或类轴子粒子：ALP）。与轴子的普里马科夫效应类似，ALP可以与光子混合，因此可以在实验室实验和天体物理观测中寻找。在这里，我们寻找能量依赖的调制的高能伽马射线光谱，告诉故事签名的光子ALP混合。为此，我们分析的数据记录与费米-LAT从银河系的恒星选择有一个视线交叉螺旋臂在一个大的俯仰角。大规模的银河系磁场的痕迹螺旋臂的形状，这样一个相当大的光子ALP转换概率预计所考虑的来源。在九年的费米-LAT数据中，我们在所选源样本中检测到与光子-ALP振荡一致的显著光谱特征，其组合统计显著性为5.52 σ。值得注意的是，具有相邻视线的源共享相似的光谱特征。从一个共同的适合所有的来源，我们确定的最可能的参数为质量$m_{a}$和耦合$g_{aγγ}$ $m_a=(3.6 \substack{+0.5_ \mathrm{stat.}\\-0.2_ \mathrm{stat.}}\pm 0.2_\mathrm{syst.} )$ neV和$g_{aγγ}=(2.3\substack{+0.3_ \mathrm{stat.}\\-0.4_ \mathrm{stat.}}\pm 0.4_\mathrm{syst.})\times 10^{-10}$ GeV $^{-1}$。在误差预算中，我们考虑仪器的影响，采用银河系磁场模型（$\pm~20~\%…
2018-01-26 astro-ph.HE hep-ph
On Dark Matter Explanations of the Gamma-Ray Excesses from the Galactic Center and M31
现在已经很好地确定了朝向银河系中心（GC）的过量伽马射线信号的存在，并且被称为GC过量。对该信号的主要解释包括沿视线的银河漫发射的错误建模，未解决的毫秒双星群，和/或暗物质（DM）的湮灭。最近，另一个额外的伽马射线信号的证据已经被报道朝向M31的外晕。在这项工作中，我们解释了多余的信号从GC和外晕的M31的DM湮灭的框架，并表明，这两个光谱是一致的DM起源，一旦J-因素考虑在内。我们进一步比较了DM湮灭模型的超额，并确定相应的最佳拟合参数。我们发现很好的配合，在两体和四体湮灭模式的频谱。
2021-01-18 astro-ph.HE hep-ph
