Towards a model of population of astrophysical sources of ultra-high-energy cosmic rays
我们建立并讨论了一个玩具模型的人口众多的非相同的河外源的超高能宇宙射线。在该模型中，宇宙射线粒子在星系核中的超大质量黑洞的磁层中被加速，加速的关键参数是黑洞质量。我们使用天体物理数据的红移依赖的黑洞质量函数来描述人口的这些宇宙射线加速器，从弱到强，并面对模型的宇宙射线数据。
2012-07-12 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
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
Galactic origin of ultrahigh energy cosmic rays
利用雅库茨克、AGASA、俄歇等台阵资料，分析了高能广泛空气簇射（EAS）的到达方向。首次用AGASA和俄歇阵列资料构造了粒子分布的天球等暴露图。利用雅库茨克、AGASA和俄歇阵列的观测数据，在E> 4.1019eV处观测到了宇宙粒子的大尺度各向异性。讨论了宇宙粒子的起源问题。
2009-02-16 astro-ph.HE
Cosmogenic photons as a test of ultra-high energy cosmic ray composition
虽然最近对超高能宇宙射线簇射剖面的测量表明它们主要是由重核引发的，但这些结论依赖于具有很大不确定性的强子相互作用模型。我们研究了宇宙线成分的另一种测试方法，该方法是基于对宇宙线在星系际传播过程中与扩散低能光子背景相互作用产生的超高能光子的观测。我们表明，如果超高能宇宙射线的重核占主导地位，这些光子的流量被抑制约一个数量级相对于质子占主导地位的情况。皮埃尔·俄歇天文台未来的观测可能会使用这个观测值来限制原色的组成，从而为强子相互作用模型提供重要的交叉检查。
2010-07-08 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
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
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
Constraints on the origin of the ultra-high energy cosmic-rays using cosmic diffuse neutrino flux limits: An analytical approach
天体物理学上的中微子是在超高能宇宙射线与周围光子的相互作用中产生的。天体物理中微子的通量与宇宙线源的特性（如宇宙学分布）密切相关。我们研究可能的约束宇宙射线源的性质在一个模型无关的方式使用实验获得的扩散中微子通量超过100 PeV。导出了估算宇宙成因中微子通量随源演化参数和源延度红移变化的半解析公式。所得到的公式将中微子通量的上限转化为对宇宙线源的约束。结果表明，IceCube最近获得的宇宙成因中微子上限限制了超高能宇宙线源的强演化，而未来1 km^3尺度探测器的上限能够进一步限制超高能宇宙射线源的演化，其演化速率与宇宙恒星形成速率相当。
2012-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Method of Measuring Cosmic Magnetic Fields with Ultra High Energy Cosmic Ray Data
提出了一种利用超高能宇宙射线测量宇宙磁场的方法。我们采用先进的自相关方法模拟UHECRs，其中包括他们的方向以及能量信息。在没有明确了解UHECR源的情况下，这种测量对源的数量和经受UHECR的磁场强度敏感。使用UHECR蒙特卡罗模型，包括源，随机游走传播和相干偏转，我们解释的过程中重建允许的相空间的模型参数从模拟的自相关测量。
2010-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
(In)Feasability of Studying Ultra-High-Energy Cosmic Rays with Smartphones
我们估计了在乐观条件下智能手机网络可用于宇宙射线探测的有效区域。为了以最低限度的足够精度和类似于现有地面探测器的探测区域来测量宇宙射线空气簇射，参与用户的比例需要大得不切实际。我们的结论是，使用智能手机的宇宙射线研究的前景是非常有限的。
2015-05-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Ultra-High Energy Cosmic Particles studies from space: super-EUSO, a possible next-generation experiment
在皮埃尔·俄歇天文台之后，下一代超高能宇宙粒子的研究可能需要天基实验。概述了这一具有挑战性的任务，强调主要的设计问题，关键性和中间步骤，使这一具有挑战性的任务成为现实。
2009-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
The past and future 20-years endeavor for discovering origins of ultra-high energy cosmic rays -- Rapporteur's summary of cosmic ray indirect --
本文总结了第38届国际宇宙线大会间接探测分会内容，回顾了全球宇宙线间接观测站及能谱、成分、各向异性等最新成果，并展望未来项目。
2024-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
SimProp: a Simulation Code for Ultra High Energy Cosmic Ray Propagation
介绍了一种新的超高能宇宙射线传播的蒙特卡罗模拟程序。通过与另一种Monte Carlo计算结果以及直接求解超高能宇宙射线传播动力学方程所得结果的比较，验证了该模拟方案的结果。与最新公布的皮埃尔俄歇合作通量的简短比较。
2012-10-01 astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Emission Induced by Ultra-High-Energy Photons as a Probe of Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Accelerators Embedded in the Cosmic Web
超高能宇宙线加速器（UHECR）中的光子产生（如伽马射线暴和活动星系）可能导致超高能伽玛射线辐射。我们表明，在磁化结构区嵌入源的UHE对的产生是不可避免的，并伴随着>0.1 TeV的同步辐射提供了一个重要的探针UHECR加速。这将特别是强大的瞬态源，同步对回波可能会检测到未来CTA通过协调搜索的瞬态持续时间约0.1-1年的结构化区域与~Mpc。探测将有助于了解河外磁场的结构以及源的特性。
2011-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Exploring the superwind mechanism for generating ultrahigh-energy cosmic rays using large-scale modeling of starbursts
皮埃尔·奥杰合作组织提供了一个令人信服的迹象，表明超高能宇宙射线和附近星暴星系的到达方向之间可能存在相关性。在这里，我们展示了如何最新的大尺度模拟的星爆星系是兼容的宇宙射线产生的各向异性信号被加速在终端冲击的超级风。
2020-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra High Energy Particles Propagation and the Transition from Galactic to Extra-Galactic Cosmic Rays
讨论了超高能宇宙射线在天体物理背景中传播的基本特征，比较了两种计算超高能宇宙射线通量的方法。我们还讨论了银河系和河外宇宙射线之间的过渡问题，使用流量的理论结果比较不同的模型。
2012-07-09 astro-ph.HE hep-ph
The Anisotropies and Origins of Ultrahigh Energy Cosmic Rays
冰立方每年探测到超过10万个能量在GeV到PeV之间的中微子。其中，我们已经分离出了高能宇宙中微子流。我将讨论仪器，数据的分析，宇宙中微子发现的意义，以及最近的多信使观测一个耀斑TeV耀变体与冰立方中微子警报IC 170922巧合。
2018-10-04 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the ultra-high energy cosmic ray output of gamma-ray bursts
针对超高能宇宙线加速源之谜，本研究分析了1998-2016年BeppoSAX、INTEGRAL和Swift观测的低光度伽马射线暴样本，发现这些暴发最多加速$10^{-13}$ M$_\odot$的超高能宇宙线以使理论通量与观测相符。
2024-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing intergalactic radiation fields during cosmic reionization through gamma-ray absorption
我们讨论了在极高红移（z~5-20）星系际辐射场（IRFs）的γ-γ对产生对高能γ射线的吸收，以及探测宇宙再电离时代的前景。对于演化中的IRF，采用了一个包含第二星族和第三星族恒星的半解析模型，该模型与现有的各种高Z观测结果一致，包括类星体光谱测量，WMAP汤姆森深度约束，近红外源计数限制，我们发现，低于Lyman边能量的紫外IRF的强度在几倍于10^{-19} erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1} sr^{-1}的范围内，在z~5处可引起高于~12 GeV的明显衰减，在z>~8-10处可降低到~6-8 GeV。这可以通过费米伽马射线太空望远镜或下一代设施如切伦科夫望远镜阵列、高级伽马射线成像系统或5@5在耀变体或伽马射线暴的光谱中观察到，为早期恒星形成和宇宙再电离提供了宝贵的见解。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Roadmap for Ultra-High Energy Cosmic Ray Physics and Astronomy (whitepaper for Snowmass 2013)
我们总结了当前一代宇宙线观测站在超高能宇宙线物理和天文学方面取得的显着进展。我们讨论了未来测量的主要目标，并描述了现有实验的近期增强计划以及下一代观测站。
2013-07-29 astro-ph.HE hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays from the Local Void
Vanderbilt University（范德堡大学）
研究通过本地虚空方向的超高能宇宙射线推测其可能为轻量磁单极子，并提出通过全天空观测确定其在10^20 eV以上的比例。
2026-04-22 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Ultrahigh energy cosmic rays and neutrino flux models
本文综述超高能中微子搜索及其与宇宙线的关联，梳理产生机制、潜在源、模型无关通量基准及模型依赖预测方法。
2025-02-17 astro-ph.HE hep-ph
Constraining ultra-high-energy cosmic ray composition through cross-correlations
超高能宇宙射线光谱最高端的化学成分很难通过实验测量，直到今天，它仍然是未知的。由于超高能宇宙射线的轨迹在银河系磁场中会发生偏转，偏转的角度取决于它们的原子序数$Z$，因此有可能通过量化这种磁偏转的量来间接测量$Z$。利用超高能宇宙射线与星系间的角谐互相关，我们可以有效地区分不同的原子序数。作为一个例子，我们展示了如何，如果$Z=1$，互相关可以排除$2σ$的Fe 56核的$39\%$分数为$100\text{EeV}$以上的射线。
2022-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Analytic Solutions of Ultra-High Energy Cosmic Ray Nuclei Revisited
超高能宇宙射线的化学成分是粒子天体物理学中的一个关键问题。从宇宙射线簇射的延伸率推断的测量成分总体上看与初始源成分非常不同：宇宙辐射背景中的共振光衰变在最高能量下迅速进行，并且初始成分在传播过程中迅速变得更轻。为了对不断改进的宇宙线数据进行统计分析，需要尽可能精确地知道次级谱。本文讨论了超高能宇宙线核演化方程的精确解析解。我们引入一个图解形式主义，导致系统的解析扩展的精确解的传播的二阶效应。我们展示了如何一阶修正这种膨胀可以提高二级光谱的预测中的半解析处理。
2010-10-14 astro-ph.HE hep-ph
Fornax A, Centaurus A and other radio galaxies as sources of ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECR）的起源仍然是未知的。最近有人提出，UHECR各向异性可以归因于星暴星系或活动星系核。我们认为后者更有可能，巨瓣射电星系，如半人马座A和天炉座A可以解释这些数据。
2018-05-31 astro-ph.GA 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
On Anisotropy of Ultra-High Energy Cosmic-Rays
简要总结了我们对超高能宇宙射线（UHECR）各向异性的研究，定义了一个统计量来衡量UHECR与大尺度结构（LSS）之间的相关性。我们还在这里评论最近发表的论文Koers和Tinyakov，比较我们的统计改进KS统计。
2009-01-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Ultra High Energy Cosmic Rays -- an Overview
本文综述了关于超高能宇宙射线的主要实验证据及其在这些极高能粒子物理学中的意义，并与暗物质和宇宙学有关。我们讨论了旨在解释观测结果的理论模型的基础，突出了这个迷人的研究领域中最相关的开放问题。
2022-12-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Ultrarelativistic generalized Lorentzian thermodynamics and the differential cosmic ray energy flux
我们将超相对论广义洛伦兹准平衡态热力学能量分布应用于银河宇宙线通量的能谱。推断出的幂律斜率包含一个组件，其演变与宇宙射线能量的步骤的三分之一，类似的序列的结构功能，在充分发展的柯尔莫哥洛夫湍流。在广义热力学范围内，化学势可以由通量在能量递减时的偏差来估计。两者都可能为宇宙射线加速机制提供一些线索，使其达到非常高的能量。
2017-07-25 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech physics.space-ph
Heavy Quark Production in Ultra High Energy Cosmic Ray Interactions
本文对大气中超高能宇宙线相互作用中的重夸克产生进行了全面的研究，考虑到初级宇宙线可以是光子、中微子或质子。分析是使用一个统一的框架-偶极子形式主义--和饱和效应，与部分子重组的物理过程，考虑到。我们表明，宇宙射线相互作用的重夸克的贡献一般是不可忽略的，可以是主要的过程中考虑的依赖。此外，我们的研究结果表明，新的动力学机制，应包括为了获得可靠的预测在超高宇宙线能量的$pp$碰撞的重夸克的生产。
2014-07-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Method for Constraining Cosmic Magnetic Field Models Using Ultra-High Energy Cosmic Rays: The Field Scan Method
银河系的磁场，局部观察到的数量级为几个$μ$ G，是足够强大的诱导偏转超高能宇宙射线的到达方向。我们提出了一种方法，建立措施的自我一致性的假设集组成的宇宙磁场模型和超高能宇宙线的组成和源分布。该方法使用两个独立的过程来比较磁场模型外的回溯速度矢量与具有相同初级能量的多个各向同性观测的回溯速度方向的分布。这允许估计观测数据和模拟各向同性观测之间的统计一致性。不一致的各向同性的期望源相关性在这两个程序被解释为假设集提供了一个自洽的描述GMF和UHECR属性的宇宙线观测。
2012-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM math-ph
