Probing local cosmic rays using Fermi-LAT observation of a mid-latitude region in the third Galactic quadrant
星际气体的$γ$射线观测为探测太阳系外的宇宙射线（CR）提供了一种独特的方法。在这项工作中，我们使用更新版本的费米-LAT数据和最近的多波长示踪剂的星际气体重新分析中纬度地区的第三银河象限，并估计当地CR质子谱。分析中分别采用了两种$γ$射线产生截面模型，即Kamae et al.（2006）的常用模型和Kafaru et al.（2014）的最新模型。这两种方法都能很好地拟合发射率，得到的质子谱与AMS-02和旅行者1号的直接测量结果大致相似，但显示出不同的谱参数。如果采用Kamae等人（2006）的截面模型，则在$4\pm1~{\rm GeV}\;c^{-1}$处显示断裂。得到的光谱$\lesssim 20\%$大于$15~\rm GeV$上方的AMS-02观测值，并且与$2\%$内的解调光谱一致。基于Kaftagu等人（2014）截面模型的质子谱约为AMS-02在$2-100~\rm GeV$的$1.4-1.8$倍，然而，相对于解调谱，差异减小至低于$10~\rm GeV$的$20\%$。在该模型中，需要在$20\pm11~{\rm GeV}\;c^{-1}$处的光谱中断。外推到$300~\rm MeV$与旅行者1号的观测结果进行比较，我们发现两个模型的偏差为$\lesssim 2.5σ$。一般来说，目前的$γ$射线观测可以获得近似一致的CR谱，但仍需要一个更好的$γ$射线产…
2019-04-28 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays at intermediate and high latitudes. I. Constraints on the ISM properties
我们研究了银河系中高纬度（|b| >10）的漫射γ射线辐射，根据最近公布的数据从费米合作在100 MeV和100 GeV之间的能量。这些测量的前所未有的准确性允许探测和限制银河系中宇宙射线（CR）的源和传播的特性，以及确认对星际介质（ISM）的传统假设。使用公开可用的DRAGON代码，已被证明重现本地测量的CR，我们研究了在文献中的假设HI和H2气体分布在ISM中，和非空间均匀的模型在银河系中的扩散。通过对CR和伽马射线光谱进行综合分析，我们得到了ISM气体分布和银河系CR扩散的垂直尺度高度的属性上的约束，这可能对间接暗物质探测也有影响。我们还讨论了一些可能的解释，在CR质子和氦光谱，最近观察到的PAMELA和它们的影响，伽玛射线在~230 GV的突破。
2012-05-15 astro-ph.HE hep-ph
High Galactic latitude Fermi sources of gamma-rays with energies above 100 GeV
我们提出了一个目录的非常高的能量（E>100 GeV）的伽马射线源检测的大面积望远镜（LAT）的费米伽马射线空间望远镜在银河系纬度|b| >=10度。我们交叉相关的费米/LAT检测到的能量超过100 GeV的单个光子的方向与第一年费米目录中检测到的低能量源。我们发现最高能量光子的到达方向和费米源的位置之间存在显著的相关性，在1 e-45水平上存在偶然巧合的可能性。我们提出了一个费米源的相关信号的列表。一个类似的分析进行交叉相关的目录BL Lac对象与费米探测到的最高能量光子。我们产生一个目录的高银河系纬度费米源可见100-300 GeV的能量。目录分为两部分。第一部分包含50个较高重要性源的列表，其中可能存在三种可能的错误检测。目录的第二部分包含25个较低重要性源的列表，其中6个可能是错误检测。最后，我们确定了8个额外的来源与BL Lac目录的互相关分析。报道的E>100 GeV的伽马射线源跨越了很宽的红移范围，最高可达z~1。大部分的源是BL Lac型天体。在我们的列表中，83个物体中只有17个以前被报道为VHE伽马射线源。
2012-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Latitude-Dependent Analysis of the Leptonic Hypothesis for the Fermi Bubbles
费米泡是在伽马射线和微波中都能观测到的巨大的银河系结构。最近的研究已经发现支持的假设，即伽马射线和微波辐射都可以被理解为产生于硬宇宙射线电子人口的体积内的泡沫，通过逆康普顿散射和同步辐射分别。这些过程的相对速率由星际辐射场和气泡内磁场的相对能量密度决定;因此，在共同起源的假设下，伽马射线和微波测量的组合可以用来估计气泡内的磁场。我们重新审视这一假设的一致性在一个纬度的纬度的基础上，使用费米，WMAP和普朗克的数据，估计气泡内的电子光谱的变化，并推断气泡内的磁场的界限作为距离银河系平面的函数。我们发现，虽然微波和伽马射线光谱一般是符合轻子假设的几个微高斯磁场，似乎是一个偏好的光谱硬化的微波在中纬度地区（特别是在|b| ~ 25-35度范围），这是不反映在伽马射线。这一结果可能暗示了非轻子对伽玛射线谱的贡献;然而，如果电子的截止能量在这个纬度范围内较低，并且低于截止能量的谱较硬，则在纯轻子模型中可以调和这种差异。
2016-06-18 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays from Shock-Accelerated Cosmic Rays
激波加速粒子通量\propto p^-s，其中p是粒子动量，这是从简单的理论考虑得出的，即在非相对论性激波下宇宙射线加速，然后依赖于刚性逃逸到星系晕中。当考虑核生产模型的不确定性时，s ~ 2.8的冲击加速宇宙射线质子通量提供了对高纬度和分子云气体的费米-LAT伽马射线发射谱的充分拟合。Neronov，Semikoz，& Taylor（PRL，108，051105，2012）在拟合高纬度分子云的伽马射线谱时声称宇宙射线质子谱的断裂是使用由动能的幂律描述的宇宙射线质子通量的结果。
2012-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
New limit on high Galactic latitude PeV gamma-ray flux from Tibet AS-gamma data
西藏AS-gamma合作最近报告了从银河平面部分探测到能量高达Peta电子伏的伽马射线。我们注意到，西藏AS-γ实验对γ射线通量的分析也暗示了在100 TeV ~ 1 PeV能量范围内，来自银河系高纬度地区（|b| >20度）的弥散γ射线通量的上限。这个界限是一个数量级强于先前从GRAPES 3，KASCADE和CASA-MIA实验中得出的界限。我们讨论了银河系高纬度γ射线通量的新TibetAS-γ极限，并结合附近宇宙线源的多信使（γ射线和中微子）发射、银河系的暗物质衰变和大尺度宇宙线晕的可能机制进行了讨论.
2021-09-06 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: A Galactic Origin?
这表明，我们探测到的基本上所有UHECR，包括那些能量最高的，都起源于我们的银河系。结果表明，即使源的密度随银河系半径减小，也可以理解各向异性和组成。俄歇合作最近报道的向内各向异性可以理解为沿着太阳圈外的UHECR当前片漂移，正如Kumar和Eichler（2014）所预测的那样，而那些起源于太阳圈内的UHECR则在高纬度离开银河系。
2016-04-19 astro-ph.HE
Search for TeV emission from the Fermi Bubbles at low Galactic latitudes with H.E.S.S. inner Galaxy survey observations
费米泡是大约十年前在{ \it Fermi}-LAT数据中发现的，是一种延伸到55度的双瓣结构。在银河系的纬度上和银河系的中心之下。目前，它们的起源仍然未知。H.E.S.S.该合作目前正在进行有史以来第一次对银河系内部区域TeV伽马射线的调查：内部星系调查。这次巡天的目的是对银河系中心周围几度范围内的微弱和漫射辐射达到最佳的灵敏度。它对暗物质信号、新的漫发射和银河系中心的TeV外流提供了前所未有的灵敏度。了解银河系低纬度地区费米泡的性质将为了解其起源提供关键的见解。我们使用低纬度的空间模板在费米泡的基础上寻找TeV发射。2014-2020年H.E.S.S.将报告观察结果。
2021-08-24 astro-ph.HE
Spectra of cosmic ray electrons and diffuse gamma rays with the constraints of AMS-02 and HESS data
最近，AMS-02报告了他们对宇宙射线（CR）的观测结果。除了AMS-02的数据，我们添加HESS数据，以估计CR电子和扩散的伽马射线以上TeV的光谱。在传统的扩散模型中，利用GALRPOP软件包对CR电子和扩散γ射线的光谱特征进行了全局分析。结果表明，简单的幂律定律不能完全再现CR电子主分量的谱结构，其对应的破缺约为100 GeV。在99% C.L.，裂缝以上的注入指数从2.54下降到2.35，而裂缝以下的注入指数仅在2.746 - 2.751之间。CR电子的谱也不需要加入TeV截止来匹配HESS数据的特征。基于CR电子通量与其主要成分之间的差异，预测的CR正电子过剩与脉冲星或暗物质的解释是一致的。利用AMS-02和HESS资料对银河系扩散γ射线进行了间接约束分析，发现在高纬地区，银河系扩散γ射线通量与Fermi-LAT的GeV资料一致。结果表明，从高纬到低纬，逆康普顿散射（IC）分别在几百GeV到几十TeV的能量范围内占主导地位，在20 TeV能量范围内，银河系各区域的漫射γ射线通量均小于CR电子通量。
2015-10-05 astro-ph.HE
The isotropic $γ$-ray emission above 100 GeV: where do very high energy $γ$ rays come from?
天体物理学中极高能量（VHE; $>100$ GeV）的$γ$射线源是罕见的，因为GeV和TeV的光子只能在相对论粒子与局部辐射和磁场相互作用的极端情况下发射。在费米大面积望远镜（LAT）的背景下，只有少数来源是已知的VHE发射源，其中最大的部分属于最稀有的活动星系核：耀变体。在这项工作中，我们探索费米LAT数据的能量$>100$ GeV和银河系纬度$b > |50^{\circ}|$，以探测河外各向同性$γ$射线发射的起源。由于这种VHE光子的产生需要非常特殊的天体物理条件，我们预计来自各向同性$γ$射线发射的大多数VHE光子来自耀变体或其他极端物体，如恒星形成星系，$γ$射线爆发和射电星系，在银河系的纬度上探测到一个VHE光子就足以明确地追踪到这样一个对应物的存在。我们的研究结果表明，耀变体是，到目前为止，占主导地位的类源100 GeV以上，虽然他们只占$22.8^{+4.5}_{-4.1}\%$的河外VHE光子。VHE光子的剩余$77^{+4.1}_{-4.5}\%$仍然具有未知的来源。
2022-06-08 astro-ph.HE
The Fortuitous Latitude of the Pierre Auger Observatory and Telescope Array for Reconstructing the Quadrupole Moment
确定最高能量宇宙射线到达方向的各向异性是天体物理学中的一项重要任务。将天空划分为球谐函数作为各向异性的度量是常见和有用的。两个最低的非平凡球谐函数，偶极子和四极子，是特别感兴趣的，因为这些分布封装了一个占主导地位的单一源和一个平面的源，以及提供相对较高的统计。目前，探测超高能宇宙射线的最佳实验都是在地面上进行的，由于地球上的固定实验地点，天空中的照射量极不均匀。这种不均匀的曝光增加了推断各向异性的复杂性和误差。事实证明，存在一个实验的最佳纬度，在这个纬度上，非均匀曝光不会削弱四极矩的影响。我们推导出了最佳纬度，并发现（可能是偶然的巧合）这个最佳纬度贯穿了南半球最大的宇宙线实验皮埃尔俄歇天文台（PAO），并接近北半球最大的宇宙线实验望远镜阵列（TA）。因此，假设四极分布，PAO和TA可以重建宇宙线的四极分布，以高精度，而不考虑他们的部分天空曝光。
2015-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Fermi All-sky Variability Analysis: A list of flaring gamma-ray sources and the search for transients in our Galaxy
在本文中，我们提出了费米全天变率分析（FAVA），一个工具，系统地研究的变化的伽马射线天空测量的大面积望远镜（LAT）上的费米伽马射线空间望远镜。对于天空中的每个方向，FAVA将在给定的时间窗口内观测到的伽马射线数量与从该方向检测到的平均辐射预期的伽马射线数量进行比较。这种方法在每周的时间间隔内使用，以获得215个闪烁伽马射线源的列表。我们继续讨论在银河系纬度小于10度的地方发现的27个源，并表明，尽管它们的纬度很低，但它们中的大多数都可能是银河系外的起源。
2013-04-22 astro-ph.HE
Constraining the cosmic ray propagation halo thickness using Fermi-LAT observations of high-latitude clouds
作为宇宙线传播的一个基本特征，扩散晕可以促进我们对宇宙线相关研究和间接暗物质的理解。由于计算晕圈尺寸的方法存在退化问题，因而受到较大不确定性的影响。来自高纬云的扩散γ射线可能独立地揭示晕的大小。由于空间相关传播（SDP）模型与观测到的CR值有更好的一致性，与传统的传播模型相比，本文利用Fermi-LAT $\rmγ$射线观测，研究了基于SDP模型的中高速云晕厚度。因此，为了不超过高纬度云的相对$γ$射线发射率，晕的厚度应该在$\rm ~3.3\sim9~ kpc$的范围内。此外，基于SDP模型估计的不同晕厚度下的$\rmγ$射线的空间形态是不同的，这为我们提供了一个工具来确定晕的大小。我们希望我们的模型可以在未来通过多波长观测进行测试和调整。
2021-03-01 astro-ph.HE
Fermi LAT Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线（CR）与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）仪器的测量表明，相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型，超过1 GeV的过量伽马射线发射（所谓的"EGRET GeV过量“）。在天空的各个方向都观察到了过量的发射，并提出了各种解释，包括超越标准模型的场景，如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）仪器以前所未有的灵敏度和分辨率测量了弥散伽马射线发射。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度这一区域的LAT光谱很好地再现了上面提到的弥漫银河伽马射线发射模型，并与EGRET GeV过剩不一致。
2009-07-02 astro-ph.HE
Large-scale Galactic diffuse gamma rays observed with the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器正在进行20 MeV至300 GeV的全天勘测，其统计数据和角分辨率前所未有。这提供了大量关于银河系星际介质非热辐射的新信息，并对宇宙射线和银河系结构产生了影响。在中纬度的第一个结果已经显示出与基于宇宙射线直接测量的预测很好的一致性，这表明至少局部（距离太阳约1千秒差距内）的伽马射线发射是了解的。我们将使用LAT数据呈现来自天空区域的第一个光谱，以及选定能量的轮廓。这里的目的是评估与模型的一致性，并评估随着分析的成熟，我们可以期望学到什么。
2009-07-02 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线（CR）与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜（EGRET）仪器的测量表明，相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型，超过1 GeV的过量伽马射线发射（所谓的"EGRET GeV过量“）。在天空的各个方向都观察到了过量的发射，并提出了各种解释，包括超越标准模型的场景，如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）仪器测量了弥散伽马射线发射，与EGRET相比，其灵敏度和分辨率有所提高。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度LAT光谱为这一地区的天空是很好地再现了弥漫的银河系伽马射线发射模型，是一致的本地CR光谱和不一致的EGRET GeV过剩。
2009-12-06 astro-ph.HE
Gamma rays from Galactic pulsars
年轻的超新星和毫秒级超新星的伽马射线被认为是高纬度地区{ \it Fermi}大面积望远镜（LAT）观测到的弥散伽马射线辐射的一部分。我们推导出的贡献，通过使用无线电伽马射线的信息，我们发现，它们只解释了一小部分的各向同性扩散的伽马射线背景的historars未检测到的对应。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Preliminary Results of the Fermi High-Latitude Extended Source Catalog
我们报告的初步结果，费米高纬度扩展源目录（FHES），空间扩展的伽马射线源在高银河系纬度（$|b|>5^\circ$）的基础上，从费米大天区望远镜（LAT）的数据进行全面搜索。虽然大多数高纬度LAT源是河外耀变体，在LAT角分辨率内呈点状，但有几种物理学假设预测存在空间扩展源的种群。如果暗物质是由弱相互作用的大质量粒子组成，那么这些粒子在银河系的暗晕中的湮灭或衰变将表现为具有有限角范围的非关联伽马射线源的总体。耀变体的伽马射线辐射也可能由于电子-正电子对在星系际磁场（IGMF）中的偏转而延长（所谓的对晕）。这两个对是在星系际介质中伽马射线的吸收过程中产生的，随后将背景辐射场的光子向上散射成伽马射线能量。对晕的测量可以提供对IGMF的强度和相干长度尺度的约束。在一个专门的搜索，我们发现21个扩展的来源和16个来源没有以前的特点是扩展。扩展源组件的通量的限制是用来推导的IGMF的强度使用来自电磁级联的蒙特卡罗模拟的频谱和空间模板的约束。这允许我们将IGMF约束为对于相干长度$λ\gtrsim 10\,$ kpc比$3\times10^{-16}\,$ G更强。
2017-09-19 astro-ph.HE
Fermi LAT Observation of Diffuse Gamma-Rays Produced Through Interactions between Local Interstellar Matter and High Energy Cosmic Rays
本文报告了大口径望远镜在\textit{Fermi}任务中对第三象限中纬度地区（从$200\arcdeg$到$260\arcdeg$的银河经度$l$和从$22\arcdeg$到$60\arcdeg$的纬度$| b |$）的$γ$ -射线的观测。该地区不包含已知的大分子云，大部分氢原子位于太阳系1千秒差距以内。计算了$γ$射线点源和逆康普顿散射的贡献，并将其相减.在100 MeV ~ 10 GeV的能量范围内，剩余的$γ$射线强度与原子气柱密度呈线性关系.测得的积分$γ$射线发射率分别为100 MeV以上的$(1.63 \pm 0.05) \times 10^{-26} {\rm photons s^{-1} sr^{-1} H\mathchar`-atom^{-1}}$和300 MeV以上的$(0.66 \pm 0.02) \times 10^{-26} {\rm photons s^{-1} sr^{-1} H\mathchar`-atom^{-1}}$，附加系统误差为$\sim 10%$ .在100 MeV-10 GeV的差分发射率同意与直接测量的宇宙射线光谱的基础上，在10%的水平一致的计算。结果表明，在所研究的区域，距太阳系1千秒差距以内的宇宙线核谱与在地球上直接测量的$\sim 10%$以内的星际谱接近。
2009-08-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-messenger gamma-ray counterpart of the IceCube neutrino signal
冰立方实验最近发现了一个来自未知来源的高能地外中微子信号。中微子总是与伽马射线一起产生，但是来自河外源的伽马射线通量由于在星系际介质中的衰减而被抑制。我们报告发现的伽马射线过剩在银河系高纬度地区开始在能量300 GeV的费米望远镜的数据。我们表明，多TeV的伽马射线漫发射的光谱特性在低和高银河系纬度兼容的冰立方高中微子信号在同一天空区域。这表明这些伽马射线是冰立方中微子信号的对应物，这意味着冰立方中微子通量的相当大一部分来自银河系。我们认为，在银河系高纬度地区的扩散中微子和γ射线信号起源于以前未知的附近的宇宙射线“PeVatron”源（S），一个扩展的银河系CR晕或从重暗物质粒子的衰变。
2018-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Search for Spatial Extension in High-Latitude Sources Detected by the Fermi Large Area Telescope
我们提出了在最近的费米点源目录中的高纬度（$|b|>5^\circ$）源的空间扩展的搜索。其结果是费米高纬度扩展源目录，它提供了源扩展（或上限）和一套测试源形态的可能性配置文件。我们发现24个扩展的来源，其中19个以前没有扩展的特点。这些来源包括可能与超新星遗迹和恒星形成区有关的来源。我们还发现了扩展的$γ$ -射线发射在附近的Cen A的无线电波瓣和-在GeV的能量为第一次-空间一致的无线电发射的SNR CTA 1，以及从蟹状星云。我们还搜索了活动星系核周围的晕，这是从电磁级联，诱导的$e^+e^-$对，在星系际磁场偏转预测。当$γ$ -射线与背景辐射场相互作用时产生这些。我们没有发现证据的扩展在个别来源或堆叠源样品。这使我们能够对扩展源分量的通量进行限制，然后使用这些限制来将星系际磁场约束在相干长度$λ\gtrsim 10\,$ kpc内，即使对源占空比进行保守假设也是如此。这将以前的限制提高了几个数量级。
2018-09-11 astro-ph.HE
A possible origin of gamma rays from the Fermi Bubbles
近年来最令人兴奋的发现之一是在银河系中心的上方和下方存在一对巨大的伽马射线发射区，即所谓的费米泡。这些气泡是由费米太空望远镜发现的，在银河系纬度上延伸到$\sim 50^\circ$，在银河系经度上有$\sim 40^\circ$宽。伽马射线发射也被发现与无线电，微波和X射线发射相关。气泡的起源和相关的非热排放仍然没有清楚地了解。对非热辐射的可能解释包括高速银河风/喷流从银河系中心注入宇宙射线，气泡内存在的多重冲击或等离子体湍流加速，以及与气泡膨胀相关的强冲击波加速。在本文中，我将讨论的伽马射线发射产生的可能性，银河宇宙射线主要是质子在银河系的扩散传播过程中注入。质子与气泡等离子体相互作用产生$π^\circ$ -衰变伽马射线，而同时，无线电和微波同步辐射由$π^{\pm}$衰变产生的次级电子/正电子产生。
2014-12-22 astro-ph.HE
Far UV and Optical Emissions from Three Very Large Supernova Remnants Located at Unusually High Galactic Latitudes
角尺寸大于几度的银河超新星遗迹（SNRs）是相对罕见的，位于银河平面10度以上的遗迹也是如此。在这里，我们报告了两个以前怀疑SNRs的角直径和银河系纬度超过10度的紫外和光学调查。一个是2008年通过银河系坐标$l$ = 353，$b$ = $-$ 34附近的1420 MHz极化图发现的一个建议的遗迹。GALEX远紫外（FUV）和H $α$发射镶嵌图显示了该天体的射电发射与围绕扩散的H $α$发射环的11 x 14度紫外线灯丝壳一致。另一个建议的高纬度信噪比是2002年通过低分辨率全天空H $α$和ROSAT软X射线发射发现的20 x 26度Antlia星云（G275.5+18.4）。银河UV和H $α$镶嵌图以及光学光谱表明，在整个Antlia星云中存在着激波，估计激波速度为70至100 km/s $^{-1}$。我们还提供了它与口香糖星云东北边缘相撞的证据。我们发现这两个星云都是真正的SNRs，年龄小于10 $^{5}$ yr，尽管它们的角尺寸异常大。我们还提供了一个新的高纬度SNR（G249.7+24.7）的FUV和光学图像以及光谱，直径约为4.5度，这也是在X射线和无线电中独立发现的（Becker等人，2021）。我们发现这个残余的距离是$\leq$ 400 pc的基础上的红色和蓝移Na I吸收功能的光谱中的两个背景星的检测。
2021-10-31 astro-ph.HE
Identifying the Radio Bubble Nature of the Microwave Haze
使用威尔金森微波各向异性探测器的7年数据，我在高银河系纬度（35度< |b| < 55度）的微波霾中识别出一个尖锐的“边缘”，它在空间上与“费米霾/气泡”的边缘重合。这一发现最终证明了伽马射线的边缘是真实存在的（而不是加工伪像），明确地证明了微波雾和伽马射线气泡确实是在多个波长处观察到的相同结构，并强烈支持将微波霾解释为银河系同步加速器的一个独立组成部分（可能由瞬态事件产生），而不是圆盘同步加速器的光谱指数的简单变化。此外，通过利用逆康普顿伽马射线主要由CMB光子在这些纬度处的散射产生的事实，组合这些数据集允许使用微波和伽马射线首次确定无线电泡内的磁场，从而最小化目标辐射场的不确定性。假设均匀的体积发射率，我发现我们的银河微波/伽马射线气泡内的磁场是~5 μ G以上6千秒差距的银河平面。
2012-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Proper Motion of the High Galactic Latitude Pulsar Calvera
本研究利用相隔10年的Chandra观测和6年NICER计时数据，精确测定高银纬脉冲星Calvera的自行，支持其与附近超新星遗迹的起源关联。
2024-10-29 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of the Diffuse Gamma-Ray Emission: Implications for Cosmic Rays and the Interstellar Medium
大于100 MeV的伽马射线天空主要是由宇宙射线与银河系星际气体和辐射场相互作用产生的漫射辐射。对这些漫射辐射的观测为研究宇宙射线的起源和传播以及星际介质提供了一种工具。我们目前的测量从第一个21个月的费米-LAT任务，并与使用GALPROP代码产生的漫射伽马射线发射的模型进行比较。这些模型适合宇宙射线数据，并纳入宇宙射线源、星际气体和辐射场分布的天体物理输入。为了评估与天体物理输入相关的不确定性，通过在观测极限内改变宇宙射线源的分布、宇宙射线约束体积（晕）的大小和星际气体的分布来创建模型网格。一个全天空的最大似然拟合被用来确定Xco因子，积分CO线强度和分子氢柱密度之间的比率，从第一费米LAT目录的伽马射线点源的通量和光谱，以及强度和光谱的各向同性背景，包括残留的宇宙射线被误分类为伽马射线，所有这些都有一些依赖于假设的漫发射模型。模型进行比较的基础上，他们的极大似然比，以及光谱，经度和纬度配置文件。我们还提供了残差图的数据减去扩散发射模型。该模型是一致的，在高纬度和中纬度的数据，但低于预测的数据在内部星系的能量超过几个GeV。这种差异的可能解释进行了讨论，包括未检测到的点源人口和整个银河系的宇宙射线的光谱变化的贡献。[删节]
2012-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Shedding Light on Dark Matter with Fermi LAT Data on Gamma Rays
费米伽玛射线空间望远镜的LAT仪器收集了银河系中心地区的弥散伽玛射线数据。在本文中，我们认为，它可能能够提供一个明确的证据起源，除了已知的天体物理来源，从暗物质湮灭的晕，独立的质量和其他属性的暗物质粒子。我们还表明，最近发布的高精度数据中纬度地区已经提供了一个上限，虽然仍然是一个薄弱的，作为一个函数的暗物质的质量假设是一个稳定的中性伴子的最小超对称性的暗物质密度分布的尖。
2009-09-08 astro-ph.HE hep-ph
Mobile neutron monitor for latitude cosmic ray monitoring
The Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radiowave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)（俄罗斯科学院普尔科沃地磁、电离层和无线电波传播研究所）
本文开发了一种便携式中子监测器，用于在远征条件下监测纬度宇宙射线变化。
2026-02-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic Rays Induced Background Radiation on Board of Commercial Flights
这项工作的目的是确定商用飞机沿特定飞行轨迹所受宇宙辐射的总积分通量。为了研究飞行过程中的辐射背景及其受高度、纬度、曝光时间和瞬态磁层事件等影响的调制，我们进行了基于Magnetocomics和CORSIKA代码的模拟，前者旨在计算地磁对宇宙射线传播的影响，后者允许我们模拟大气中扩展的空气簇射的发展。在这第一项工作中，通过考虑从5 GeV到1 PeV的宇宙射线的总通量，我们获得了预期的二次粒子在波哥大-布宜诺斯艾利斯旅行期间的商业飞机上的积分通量的点到点数值积分。
2015-03-20 astro-ph.HE physics.space-ph
Probing the Sea of Cosmic Rays by Measuring Gamma-Ray Emission from Passive Giant Molecular Clouds with HAWC
对来自银河系被动巨分子云的高能伽马射线的研究是一种间接的方式，可以表征和探测银河系遥远地区宇宙射线“海洋”的范例。通过使用高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台的数据，我们测量的伽马射线通量超过1 TeV的一组这些云测试的范例。我们选取了在HAWC视场范围内的高银河纬度云，这些云距离太阳在1~kpc范围内。我们没有发现显着的过量排放的云区域，也没有当我们进行堆叠的对数似然分析的GMC。利用贝叶斯方法，计算了95%可信区间的γ射线通量上限，并估算了这些区域宇宙射线能量密度的极限。这些是第一个限制，以约束伽马射线发射在多TeV的能量范围（$>$ 1 TeV）使用被动高银河纬度GMC。假设主要的伽马射线产生机制是由于质子-质子相互作用，上限与宇宙射线通量和能量密度一致，与地球上测量的相似。
2021-04-27 astro-ph.HE
Constraints to dark matter annihilation from high-latitude HAWC unidentified sources
$Λ$ CDM宇宙学框架预测，在我们银河系中存在数千个暗晕，它们的质量不足以保留重子并变得可见。然而，它们中的一些可能会发出伽马射线，前提是暗物质（DM）是由弱相互作用的大质量粒子（WIMP）组成的，这些粒子会自我湮灭，并在伽马射线目录中显示为未识别的伽马射线源（unID）。事实上，unID已被证明是具有伽马射线的DM搜索的竞争目标。在这项工作中，我们专注于三个高纬度（$|b|\geq 10^\circ$）源存在于2 HWC目录的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台没有协会在其他波长。事实上，只有一个源，2 HWC J1040+308，被发现高于HAWC检测阈值时，考虑760天的数据，一个因素1.5更多的曝光时间比原来的2 HWC目录。其他仪器，如费米-LAT或VERITAS在较低的能量不能检测到这个源。此外，该unID被报告为空间扩展的，使得它在DM搜索上下文中更加有趣。在等待更多的数据，可能会进一步阐明这个来源的性质，我们设置竞争上限的湮灭截面比较这个HAWC unID的期望基于国家的最先进的N体宇宙学模拟的银河系subhalo人口。我们发现这些限制对于重WIMP特别具有竞争力，即，在$b\bar{b}$（$τ^+τ^-$）湮灭通道的情况下，质量高于$\sim 25$（40）TeV，达到速度平均截面值$2\cdot10^{-25}$（$5\cdot10^{-25}$）$cm^3s…
2020-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galactic sources of E>100 GeV gamma-rays seen by Fermi telescope
本文利用费米望远镜的观测资料，在银河系低纬|b| <10度区域，寻找能量E>100 GeV的γ射线源。为了将致密γ射线源从银河系的弥散辐射中分离出来，我们采用了最小生成树方法，其阈值为银河系内5个事件（银河经度|l| <60度）和银河系外3个事件。使用这种方法，我们确定了22簇极高能量（VHE）的伽马射线，我们认为是“源候选人”。由于漫射背景光子到达方向的随机重合，预计将产生22个事件群中的3个。为了区分真实源产生的VHE事件的集群，我们对每个源候选者执行似然分析。我们提出了一个列表中的19个更高的显着性源，在能量带E>100 GeV的可能性分析给出了25以上的测试统计（TS）值。在19个高显著性源中，只有10个可以很容易地与以前已知的VHE伽马射线源相鉴别。4源可能是已知VHE伽马射线源的扩展发射的一部分。五个源是VHE波段的新探测。在这些新的探测中，我们初步确定一个可能的河外源PMN J1603-4904（耀变体候选者），一个是PSR J1828-1007周围的脉冲星风星云。在与船底座Eta星云一致的震源位置也发现了VHE事件的高显著性簇。在银河系中心区域，从Sgr C分子云中探测到了较强的VHE γ射线信号，但在银河系中心本身没有探测到。
2010-10-31 astro-ph.HE
Suzaku Observation of the Fermi Cygnus Cocoon: Search for a Signature of Young Cosmic-Ray Electrons
银河系宇宙射线的起源仍然没有得到证实，但在恒星形成区发现了有希望的候选源。我们报告了一系列的X射线观测，与朱雀，对附近的恒星形成区的天鹅座X。他们的目标是比较费米LAT揭示的硬宇宙射线的$γ$射线茧上和外的漫射X射线发射。在排除点源和小尺度结构并扣除非X射线和宇宙X射线背景后，发现2- 10 ~keV的X射线强度分布随银河系纬度的增加而单调下降。这表明朱雀号探测到的大部分延伸辐射都来自银河脊。在两次观测中，我们导出了γ射线茧在2- 10 keV范围内X射线发射的$3.4 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$和$1.3 \times 10^{-8}~{\rm erg~s^{-1}~cm^{-2}~sr^{-1}}$的上限。这些限制排除了能量在50 TeV以上的宇宙射线电子的存在，其通量水平能够解释伽马射线谱。它们与在伽马射线中观察到的TeV附近的发射截止相一致。本文还讨论了银河脊和局部弥散X射线的性质。
2015-02-04 astro-ph.HE
Study of the Cosmic Rays and Interstellar Medium in Local HI Clouds using Fermi-LAT Gamma-Ray Observations
星际气体密度分布的准确估计对于理解星际介质和银河宇宙射线是至关重要的。为了理解ISM和CR在当地的环境中，弥漫$γ$射线发射在第三象限的中纬度地区进行了研究。利用费米大天区望远镜（LAT）0.1- 25.6 GeV能区的$γ$射线数据和其他星际气体示踪剂如HI 4 PI巡天数据及普朗克尘埃热辐射模型，分别对南北两区进行了分析。研究了高温地区沙尘排放Dem随中性气柱总密度NH的变化规律，并在假设CR强度均匀的条件下，利用$γ$射线资料标定了NH/Dem比值。测得的100 MeV以上的积分$γ$射线发射率在北部和南部地区分别为$(1.58\pm0.04)\times10^{-26}~\mathrm{photons~s^{-1}~sr^{-1}~H\mbox{-}atom^{-1}}$和$(1.59\pm0.02)\times10^{-26}~\mathrm{photons~s^{-1}~sr^{-1}~H\mbox{-}atom^{-1}}$，支持太阳系附近存在均匀的CR强度。虽然大多数气体可以被解释为具有$T_\mathrm{S} = 125~\mathrm{K}$或更高自旋温度的HI，但识别出由具有$T_\mathrm{S} \sim 40~\mathrm{K}$的光学厚HI主导的区域。
2020-02-04 astro-ph.HE
The ARTI Framework: Cosmic Rays Atmospheric Background Simulations
ARTI是一个完整的框架，旨在模拟次级粒子产生的信号，这些次级粒子是从单个、多个甚至整个初级宇宙射线通量与大气相互作用中产生的。这些信号被模拟用于位于任何位置（纬度、经度和高度）的任何粒子探测器，包括实时大气、地磁和探测器条件。通过一系列用C++、Fortran、Bash和Perl编写的代码制定，它提供了三种不同仿真环境的易于使用的集成：magnetocosmic、CORSIKA和Geant 4。这些工具评估地磁场对初级通量的影响、大气中的宇宙射线簇射以及探测器对粒子次级通量的反应。在这项工作中，我们展示了ARTI框架的使用，通过计算拉丁美洲巨型天文台，宇宙射线天文台位于拉丁美洲，覆盖范围广泛的高度，纬度和地磁刚性的8个选定的站点的信号的总预期通量。ARTI还计算在伽马射线暴突然发生期间预期的信号通量或源自稳定伽玛源的高能光子通量。它还将这些通量与预期的背景进行比较，以在部署在高海拔地点的单个水切伦科夫探测器中探测这些现象。更重要的是，通过使用ARTI，可以非常精确地计算高能量μ子和地面上其他次级粒子的预期通量，并将其注入地质结构以用于μ成像应用。
2022-11-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A possible approach to three-dimensional cosmic-ray propagation in the Galaxy IV. Electrons and electron-induced gamma-rays
基于考虑与磁流体湍流碰撞引起的随机再加速的宇宙线扩散晕模型，研究了电子分量及其产生的扩散$γ$射线（D $γ$ 's）的行为.在这些研究中出现的银河系参数基本上是相同的强子CR组件中出现的，而我们还需要星际辐射场的信息，同时考虑到依赖于两个光子的能量，$E_{\scriptsize {ph}}$，和位置，$\vct{r}$。我们将计算结果与强子、电子和D $γ$的结果进行了比较，其中包括FERMI的最新结果，得到了两个显著的结果：1）电子能谱在1，TeV以下能量为$E_e^{-3}$，在500，GeV附近不表现出明显的能谱特征，与ATIC和PPB-BETS谱中出现的显著过剩相反，2）D $γ$谱中的EGRET GeV过量既不是由于天文起源（银河系中心的CR谱硬得多），也不是由于宇宙学起源（暗物质湮灭或衰变），而是由于仪器问题。然而，在本文中，我们把我们的兴趣，而保守的这三个组件之间的内部关系，使用{ \it共同}星系参数。我们发现，它们是在合理的和谐与对方的理论和实验的不确定性，除了电子异常的问题，而一些增强的D $γ$的出现在银河系高纬度与$|b| > 60^\circ$在GeV区域。
2010-10-27 astro-ph.HE
The impact of propagation uncertainties on the potential Dark Matter contribution to the Fermi LAT mid-latitude gamma-ray data
我们调查在何种程度上的不确定性与银河系宇宙射线传播的影响后，估计从中纬度地区的伽马射线通量。我们认为标准的天体物理背景（SAB）的过程，以及解决点源的贡献。我们发现，中纬度地区γ射线总通量与当地B/C和Be_（10）/Be_（9）数据一致的传播参数值的不确定性占主导地位的1-2个数量级。这些不确定性减少到小于一个数量级时，SAB光谱分量的归一化拟合到相应的费米LAT数据。我们已经发现，对于许多传播参数配置（PPC），我们的配合改善时，银河系外背景（EGB）组件同时拟合的数据。我们还调查了改进我们的拟合时，中性伴子暗物质（DM），所描述的最小超对称标准模型，同时拟合的数据的通量贡献。我们认为三个有代表性的情况下，中性伴子DM的Burkert和Einasto DM密度分布，在每种情况下，同时拟合的DM贡献的提升因子与SAB和EGB组件。我们已经发现，对于几个PPC有显着的改善，我们的配合，产生大量的EGB和DM组件，其中一些PPC的最佳拟合EGB组件是符合费米合作最近的估计。
2010-11-02 astro-ph.HE hep-ph
Evidence of High-latitude Emission in the Prompt Phase of GRBs: How Far from the Central Engine are the GRBs Produced?
Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究所）；SNU Astronomy Research Center, Seoul National University（首尔大学天体物理研究中心）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校物理与天文学系）；Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心天体物理学部）；Astrophysics Office, ST12, NASA Marshall Space Flight Center（NASA马歇尔太空飞行中心ST12天体物理办公室）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）；School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Department of Physics, University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校物理系）
通过高纬度发射（HLE）的数值模拟，发现HLE在宽脉冲衰减阶段可产生显著谱断，并在视线发射（LoSE）持续时主导νFν谱峰值，从而约束GRB辐射区位于~10^16 cm处。
2026-06-16 astro-ph.HE
Hard and bright gamma-ray emission at the base of the Fermi bubbles
费米泡（Fermi bubbles，FB）是一个巨大的伽马射线发射波瓣，在银河系中心（GC）的纬度上一直延伸到$55°$。虽然这些FB在8年前就被发现了，但它们的起源和伽马射线发射的性质仍然没有得到解决。了解银河平面附近的FB的性质可能会提供它们起源的线索。先前的分析表明，在减去银河前景后，在FB底部的伽马射线发射强度比高纬度的FB有所增加，硬幂律谱没有截止到约1 TeV的证据，并且相对于GC，发射位移为负的伽马射线。我们分析了9年的费米大面积望远镜的数据，以更详细地研究在FB的基础上，特别是在10 GeV以上的能量的伽马射线发射。我们确认，在FB的基础上的伽马射线发射是很好地描述了一个简单的幂律高达1 TeV的能量。截止能量的95%置信下限约为500 GeV。在高纬度地区，它的强度比FBs发射的强度大，并且从GC向西移动（负偏振）。如果在暗带底部的辐射确实与高纬度暗带有关，那么辐射向负色散的偏移就不利于暗带是由GC处的超大质量黑洞产生的模型。我们发现γ射线谱可以用强子相互作用产生的γ射线或轻子逆康普顿散射来解释。在强子假设中，在FBs底部的辐射可以用银河系中心附近的几百个超新星遗迹（SNRs）或距离约1 kpc的大约10个SNRs来解释。在轻子情形中，所需的SNR数是强子情形的几倍。（节略）
2019-11-28 astro-ph.HE
Dissecting the Diffuse Emission of the Galaxy with the HAWC Observatory
本研究利用8年HAWC数据和Pass 5处理流程，结合Gammapy软件与TeV弥漫辐射模型，分析银河系TeV弥漫伽马射线辐射，发现银纬3度外存在与宇宙射线-星际气体作用预测一致的显著剩余辐射，且结果与LHAASO等效分析结果相符。
2025-09-03 astro-ph.HE
Search for gamma rays from SNe with a variable-size sliding-time-window analysis of the Fermi-LAT data
本文利用变尺度滑动时间窗口分析对Fermi-LAT数据中55,880个超新星候选体进行伽马射线系统搜寻，确认了非AGN源的瞬变发射并发现了两个新的明亮瞬变信号，同时报告了全天空搜寻结果。
2023-07-02 astro-ph.HE
Searching for Needles in Haystacks - Looking for GRB gamma-rays with the Fermi/LAT Detector
自2008年6月11日费米伽马射线太空望远镜发射以来，已经在费米大天区望远镜（LAT）坐标66^ \circ范围内观测到55个伽马射线暴（GRB），并由NASA Swift任务或其他卫星提供精确定位。强制选择削减，以排除低银河系纬度和高天顶角减少样本大小为41。使用匹配滤波器技术，费米/LAT光子数据，这些领域已被检查的证据，到目前为止，逃避检测能量超过100兆电子伏的爆发。在与类似的随机背景场比较后，GRB 080905 A和GRB 091208 B两个事件脱颖而出，成为这种识别的优秀候选者。在排除了LAT团队先前报告的六个明亮爆发之后，剩余的35个事件显示出统计显著性大于2 sigma的LAT“漫射”光子过量，与匹配滤波器分析无关。在考虑了局部化场中光子的总数并包括探测效率的估计之后，人们得出结论，LAT视场内所有伽马射线暴中的11%至19%的范围内的某个地方用两个或更多的高能光子照射探测器。这是迄今为止对伽玛暴高能光子含量最严格的估计。与高能光子发射有关的两个新事件具有与先前观察到的相似的高能量注量与低能量注量的比率。这将它们与具有类似低能量通量的爆发分开了10倍，这表明它们是一种独特的事件，而不是一个平滑的连续体。
2010-10-23 astro-ph.HE
On the short term modulation of cosmic rays by high-speed streams at the Pierre Auger surface array detectors
根据皮埃尔俄歇天文台（PAO）在定标模式下观测到的宇宙线速率，分析了太阳风对银河系宇宙射线（GCR）的短期调制（Bartels自转一周-27天）。能量低于$\sim$ 50 TeV的GCR在大气层顶部的入射，产生了超过90%的在地面记录的次级粒子，即，它们受到太阳光调制。调制是一致的至少有两个组成部分：第一个是调制的振幅的宇宙射线日变化，与太阳风的速度反相关。第二种情况发生在高速流（HSS）期间，宇宙射线日变化训练的基线下降，与太阳风速度的时间剖面成反比。根据宇宙线扩散理论的径向梯度，在某些前提下，如纬度对日变的依赖性和GCR传播中包含漂移过程，可以对调制进行半经验描述，以下称之为Toy模型。虽然玩具模型不包括由于在大气中传播的波动，它提供了令人满意的结果相比，PAO定标模式的数据。我们目前的细节，这些意见以及玩具模型验证。
2020-03-13 astro-ph.HE physics.space-ph
Constraints on the Diffuse Gamma-Ray Background with HAWC
在高纬度地区，100 GeV以上的漫射伽马射线背景（DGB）预计是由尚未解决的河外天体产生的，如活动星系核，各向同性的银河伽马射线，以及银河暗物质晕中的暗物质湮灭或衰变可能产生的辐射。DGB已经被观测到接近1 TeV，但尚未在更高的能量下被探测到。探测到或严格限制DGB超过这个能量将产生强烈的多信使后果，例如限制在冰立方中观察到的天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对1 TeV以上的伽马射线具有最高的灵敏度，每天观测超过2/3的天空。凭借其高能量范围和大面积覆盖，HAWC可以显着提高在TeV能量的DGB的搜索。我们将研究HAWC数据集的参数切割，以更好地将伽马射线空气簇射与背景强子簇射隔离开来。这与新的背景估计技术相结合将提高HAWC对DGB的灵敏度。我们将提出一个限制的DGB与HAWC以及它的影响，多信使和暗物质的研究。
2019-08-30 astro-ph.HE
NICER study of pulsed thermal X-rays from Calvera: a neutron star born in the Galactic halo?
卡尔韦拉（1 RXS J141256.0+792204）是一颗孤立的中子星，只能通过它的热X射线辐射探测到。如果卡尔韦拉是一颗相对年轻的脉冲星，那么它位于银河系高纬度（$b=+37^\circ$）是不寻常的，正如它的自旋周期（59 ms）和周期导数（$3.2 \times 10^{-15}$ Hz s $^{-1}$）所表明的那样。使用中子星内部成分探测器（NICER），我们得到了一个相位连接的时间解决方案，跨越四年，使我们能够测量频率的二阶导数$\ddotν= -2.5 \times 10^{-23}$ Hz s $^{-2}$，并揭示定时噪声与正常的射电望远镜一致。磁化氢大气模型，覆盖整个恒星表面，提供了一个很好的描述的相位分辨光谱和能量依赖的脉冲分数。然而，我们发现，一个温度图更各向异性比由偶极场产生的是必需的，集中向两极的热区。通过添加两个小的极性帽，我们发现表面有效温度和帽的有效温度分别为~0.1和~ 0.36keV。推测的距离约为3.3千秒差距。我们确认在0.7千电子伏的吸收线的存在与整个恒星表面的发射，难以解释为回旋特征，更有可能起源于原子跃迁。我们搜索脉冲$γ$ -射线发射折叠7年的费米-LAT数据使用X射线星历，但没有证据pulsations were found. Our结果支持的假设，卡尔韦拉是一个正常的旋转动力脉冲星，唯一的特点是出生在一个大的高度以上的银河…
2021-10-28 astro-ph.HE
Delayed teraelectronvolt emission from GRB 980425/SN 1998bw and the origin of ultra-high-energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECRs，E $> 10^{18}$ eV）的起源是现代天体物理学的重大谜团之一。有人认为，超高能ECR可以在伽马射线暴（GRB）和引擎驱动的超新星（SNe）中加速。在这里，我们报告发现了一个1.4太电子伏（TeV）的光子偏移0.97 $^{\circ}$从附近的网站（36.9兆秒差距）GRB 980425/SN 1998 bw爆炸。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）于2018年11月17日探测到TeV辐射，这是在最初的GRB 980425/SN 1998 bw触发后20多年。LAT在银河系高纬度地区探测到TeV是非常罕见的，平均每年只有6次。我们认为延迟的TeV辐射与GRB 980425/SN 1998 bw的超高能宇宙射线和/或电子-正电子对被星系际磁场（IGMF）偏转并随后级联成次级伽马射线是一致的。基于TeV辐射的到达时间延迟，我们估计了IGMF的强度为$B \simeq 10^{-12}$ - $10^{-13}$ Gauss阶.这一结果支持了GRB 980425/SN 1998 bw中UHECR加速的可能性，并表明大多数检测到的UHECR产生于200 Mpc内的本地GRB/SN e。此外，来自0.9-31 Gpc的UHECR的次级光子也可以解释费米LAT探测到的能量为$\geq 1$ TeV的河外背景光子。
2023-01-31 astro-ph.HE hep-ex
Compton echoes from nearby Gamma-Ray Bursts
最近在GW 170817中发现的引力波，与距离为$40$ Mpc的短伽马射线暴（GRB）有关，表明短伽玛射线暴可以以合理的速率局部发生。此外，引力波使我们能够探测到近距离的伽玛暴，即使我们是在远离喷流轴线的纬度上观测。我们在这里考虑康普顿回波，即来自即时和余辉发射的散射光。康普顿回波是一种尚未被探测到的伽马射线暴的对应物，它在X射线中达到峰值，并在爆发后的数百到数千年内保持大致恒定的通量。虽然在典型的宇宙学伽马射线暴中太过微弱而无法被探测到，但确实可以用这种方式观测到一小部分具有足够大的X射线能量输出的近距离爆发，并且周围的介质足够致密。康普顿回波的检测可以提供对突发特性和环境密度结构的独特见解。特别是，它可以潜在地确定是否有一个成功的射流突破了紧凑的二元合并喷出物。我们在这里讨论康普顿回波的属性和期望，并提出检测方法。
2018-05-07 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: beyond the Standard Model(s). The case of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified very high energy gamma-ray sources
宇宙射线的起源之谜揭开了一个世纪。最近我们得到了超新星遗迹中强子加速的实验证明，但是新的问题又出现了，至今还没有给出最终的答案。超过100兆电子伏的伽马射线观测揭示了宇宙射线加速到不受太阳调制影响的能量的地点。在过去的几年里，在这一研究领域的知识广泛增加，但几乎50%的TeV（> 10^12 eV）银河系的来源仍然是未知的，在GeV（> 10^9 eV）的能量，67%的EGRET源是未知的，并且对于新一代的伽马射线卫星，我们也有相同的结果：事实上，在银河系低纬度地区（b<10度），费米LAT探测到的源中有62%没有正式的对应物。因此，了解高能量的不明来源将是解决整个宇宙射线起源之谜的关键砖。将显示几个例子，强调所谓的“暗源”的重要性。这两个理论方面（特别强调所谓的古代脉冲星风星云的情况）和他们的观测证据将进行讨论。
2018-02-11 astro-ph.HE
Propagation of Cosmic Rays in Heliosphere: the HelMod Model
日光层调制模型\helmod{}是一个处理日高纬度和距日径向距离的二维模型，用于求解GCR通过日光层向地球传播的输运方程。本文介绍了\helmod{}模型的最新版本3，并回顾了GCR传播中涉及的主要过程是如何实现的。这种处理包括所谓的粒子漂移效应-例如，这些结果，例如，从中性电流片在日光层内的延伸和从IMF的曲率和梯度--，这影响了粒子的运输进入太阳空腔作为其电荷符号的函数。\helmod{}模型能够提供与AMS-01、BESS、PAMELA和AMS-02在第23和24太阳周测量的调制光谱在实验误差范围内吻合良好的调制光谱。此外，在太阳纬度± 80度和1 ~ 5.AU范围内，用太阳能谱仪测量的计数率也与\helmod{}程序第3版的预期结果一致。
2017-04-12 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Sensitivity of the High Altitude Water Cherenkov Detector to Sources of Multi-TeV Gamma Rays
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个大型水切伦科夫探测器阵列，对100 GeV至100 TeV能带的伽马射线和强子宇宙射线敏感。该观测站将用于测量高能质子和宇宙射线，方法是探测当高能次级粒子在探测器上方的大气层中相互作用时到达地面的这些粒子。HAWC正在位于北纬19度墨西哥中部的Sierra Negra火山北坡海拔4100米的地方建设。预计2014年完工。在本文中，我们估计的HAWC仪器的灵敏度，点状和扩展源的γ射线。源通量的建模使用不间断的幂律和指数截止的幂律。在一年内，HAWC对积分幂律谱低至5 × 10 ^-13 cm^-2 sec^-1的点源敏感，其能量高于2 TeV（约50 mCrab），距离天空5 sr。这是基于简单事件参数的保守估计，预计随着数据分析技术的完善，这一估计会有所改善。我们讨论了已知的TeV源和科学贡献，HAWC可以使我们了解这些来源的粒子加速。
2013-06-24 astro-ph.HE
Simulating the Fermi Bubbles as Forward Shocks Driven by AGN Jets
费米气泡是两个巨大的伽马射线气泡，位于银河系中心（GC）的上方和下方。尽管对泡沫进行了大量研究，但它们的起源和排放机制仍然难以捉摸。在这里，我们使用一套流体动力学模拟研究的情况下，宇宙射线（CR）的气泡主要是加速在前冲击驱动的一对相对喷流从Sgr A*。我们发现，一个活动星系核（AGN）喷流事件发生$5-6$ Myr前可以自然地再现气泡的双叶形态，和冲击后的气泡中的气体温度被加热到$\sim0.4$ keV，与最近的X射线观测相一致。前向冲击压缩热晕气体，在低纬度，压缩气体显示出X形结构，自然解释了ROSAT 1.5 keV图中的双锥X射线结构的形态和X射线表面亮度。CR加速是最有效的在头2个百万年期间的气泡的头部区域。相对喷流释放的总能量为$\sim 10^{55}$ erg，爱丁顿比为$\sim 10^{-3}$，这完全落在黑洞的热吸积流模式的范围内。我们的模拟进一步表明，在GC的球形风驱动的前向冲击通常会产生泡沫与更广泛的基础比观察到的，并不能重现在低纬度的双锥X射线结构。这表明，星暴风或活动星系核风不太可能是冲击场景中气泡的起源。
2020-04-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
MAXI: all-sky observation from the International Space Station
全天空X射线图像监视器（MAXI）安装在国际空间站（ISS）上。自2009年以来，它每92分钟扫描一次整个天空。由于高纬度地区的高颗粒背景，三台GSC相机的碳阳极被打破。我们将GSC操作限制在赤道附近的低纬度地区。GSC正遭受联盟号宇宙飞船伽玛射线高度计的双重高本底。MAXI发布了为期37个月的目录，其中包含4-10 keV的~0.6 mCrab以上的500个源。到目前为止，MAXI向天文学家电报发出了133次，向Gammaray突发协调网络发出了44次。一个GSC相机有一个小的气体泄漏的微陨石。自2013年6月以来，1.4个大气压的Xe压力于2014年5月23日降至0.6个大气压。通过逐渐降低高压，我们继续使用正比计数器。SSC X射线CCD探测器在全天空探测到了天鹅座超级气泡和北极刺等弥散软X射线，并发现了一颗快速软X射线新星MAXI J 0158 -744。虽然CCD采用电荷注入方式工作，但能量分辨率下降。在4.5年的运行中，MAXI发现了12个新的黑洞中的6个。这些震源的长期行为可以分为两种类型的爆发，3快速上升指数衰减（FRED）和3快速上升平顶（FRFT）。类型的原因仍然未知。
2014-10-23 astro-ph.HE
Galactic breeze origin for the Fermi bubbles emission
费米泡的起源仍然不清楚，它构成了银河平面上方和下方的两个伽马射线发射叶。费米泡的伽马射线发射起源于强子宇宙射线平流的亚音速银河外流，或微风的可能性，在这里进行了探讨。微风的解决方案和随后的宇宙射线传输的模拟进行了使用流体动力学代码，PLUTO，结合宇宙射线传输代码。得到的银河系外流模型被认为是兼容的费米泡区域中的气体的减速外流速度剖面的推论，和大量的热电离气体的存在下，在星系晕区域的证据。虽然简单，这个模型被认为是能够重现所观察到的费米-LAT能量通量在银河系高纬度地区。根据这些结果，对1-3~TeV光子的γ射线辐射作了预测，以便将来与CTA/SWGO测量作比较。
2022-11-29 astro-ph.HE
Search for dark matter in compact hydrogen clouds
最近出版的GALFA-HI紧凑型云目录列出了20个中性氢云，可能会精确定位以前未发现的高纬度矮星系。探测到相关的伽马射线暗物质信号可以提供一条途径，明确区分真正的暗物质主导的系统，这些系统积累了中性氢，但没有成功地点燃恒星形成，以及没有暗物质的纯气体结构。我们使用4.3年的费米观测得出的伽马射线通量上限在1-300 GeV的能量范围内的样品。根据未知的天体物理因素，还提出了暗物质对湮灭产生的伽马射线的极限。
2013-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
