首页/论文/1507.05020

arXiv 1507.050202015-07astro-ph.HE

GALPROP的最新扩展

Recent extensions to GALPROP

A. W. Strong

备注：: Contribution to the 34th International Cosmic Ray Conference, July 30 to August 6, The Hague, Netherlands

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

一些最近的扩展GALPROP宇宙射线传播包进行了说明。增强功能包括：一个精确的解决方案选项，改进的对流公式，替代空间边界条件，极化同步辐射，新的磁场模型，更新的伽马射线产生横截面，自由-自由无线电发射和吸收，初级正电子，额外的注入光谱中断，氘生产聚丙烯聚变，强子能量损失，改进的HEALPix天空地图格式，与最新的HEALPix版本兼容，以及各种错误修复。《说明性补编》已广泛更新，包括这些改进的细节。还提供了用于GALPROP输出的兼容绘图软件包GALPLOT以及其他相关软件。

英文摘要：

Some recent extensions to the GALPROP cosmic-ray propagation package are described. The enhancements include: an accurate solution option, improved convection formulation, alternative spatial boundary conditions, polarized synchrotron emission, new magnetic field models, updated gamma-ray production cross-sections, free-free radio emission and absorption, primary positrons, additional injection spectral breaks, deuterium production by pp fusion, hadronic energy losses, improved HEALPix skymap format, compatibility with latest HEALPix release, and various bug fixes. The Explanatory Supplement has been extensively updated, including details of these enhancements. A compatible plot package GALPLOT for GALPROP output is also provided, as well as other related software.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

GALPROP cosmic-ray传播代码：最新结果和更新

GALPROP cosmic-ray propagation code: recent results and updates

宇宙射线（CR）组成的信息来自直接CR测量，而它们在银河系中的分布是从观测它们相关的从无线电到伽马射线的漫发射来评价的。尽管主要的相互作用过程已经确定，但越来越精确的观测为研究更微妙的影响提供了机会，并对传播模型提出了挑战。GALPROP是一个复杂的CR传播代码，正在开发约20年。它为解释来自许多不同类型实验的数据提供了一个统一的框架。它用于描述直接的CR测量和相关的星际发射（无线电到伽马射线），从而提供有关CR注入和传播在星际介质的重要信息。通过一次解释所有相关的可观测量，GALPROP代码将理论预测、最新观测结果的解释结合在一起，并有助于揭示新现象的特征。在本文中，我们回顾了最新的应用GALPROP和解决正在进行的和不久的将来的改进。我们正在讨论不同的传播模型的影响，从圆柱对称模型的过渡到一个适当的三维描述的组成部分的星际介质和源分布。

2017-12-28astro-ph.HE

GALPROP Cosmic-ray传播和非热发射框架：发布v57

The GALPROP Cosmic-ray Propagation and Non-thermal Emissions Framework: Release v57

过去十年中，由于发射到空间并在地面上建造的新仪器，宇宙射线天体物理学和多波长天文学取得了令人印象深刻的进展。这些仪器采用的现代技术提供了无与伦比的精确度，使人们能够搜索暗物质和新物理学的微妙特征。了解天体物理背景，以更好的精度比观测数据是至关重要的移动到这个新的领域。称为GALPROP的最先进的CR传播代码旨在解决这一挑战。经过25年的发展，GALPROP框架已经成为CR天体物理学、漫射光子发射（无线电到伽马射线）和寻找新物理学的事实标准。GALPROP使用来自天文学、粒子物理学和核物理学的信息，自洽地预测CR及其相关排放，提供了一个统一的建模框架。其物理有效性的范围涵盖了18个数量级的能量，从sub-keV到PeV的粒子能量和从micro-eV到PeV的光子能量。该框架和数据集是公开的，被许多实验合作和全球数千名研究人员广泛用于解释他们的数据和进行预测。本文详细介绍了最新发布的GALPROP框架和更新的横截面，进一步发展了最初用于星际介质模型的辅助数据集，这些数据集已发展成为对银河系结构-气体、尘埃、辐射和磁场分布-的独立研究，并扩大了其建模能力。还描述了该发行版中包含的示例应用程序，说明了新功能的使用。

2022-09-06astro-ph.HE

GALPROP：模拟cosmic ray传播和相关星际发射

GALPROP: modeling cosmic ray propagation and associated interstellar emissions

现代物理学和天体物理学许多领域的研究，例如，对暗物质、SNR冲击中的粒子加速以及河外伽马射线背景的光谱和起源的间接搜索，在很大程度上依赖于对宇宙射线和相关扩散辐射的研究。探索这些未决问题的新的或改进的工具已经准备就绪或正在开发中。一个由地面、气球和航天器仪器组成的舰队测量了许多CR物质、伽马射线、无线电和同步辐射。要最充分地利用科学飞行任务收集的数据，就需要使用数值模型进行可靠和详细的计算。GALPROP是目前最先进的数值CR传播代码，已成为CR和扩散伽马射线研究的标准分析工具。它使用天体物理信息，核和粒子数据作为输入，以自洽地预测CR，伽马射线，同步辐射和其他观测数据。本文综述了GALPROP的最新进展和结果。

2011-05-25astro-ph.GAastro-ph.HE

HelMod正在进行中：从直接观测到cosmic-ray电子的局部星际光谱

HelMod in the works: from direct observations to the local interstellar spectrum of cosmic-ray electrons

利用最新的实验结果，结合银河系和日球层中宇宙射线（CR）传播的最新模型，导出了能量范围为1 MeV ~ 1 TeV的CR电子的局域星际谱（LIS）。两个传播软件包，GALPROP和HelMod，结合起来，提供一个单一的框架，运行再现CR物种在不同的调制水平的直接测量，并在太阳磁场的两个极性。开发了一种迭代最大似然方法，该方法使用GALPROP预测的LIS作为HelMod的输入，HelMod提供了所选实验的特定时间段的调制光谱，用于模型数据比较。然后使用优化的HelMod参数来调整GALPROP参数以预测精细LIS，其中重复该过程以满足收敛标准。参数优化使用了1997-2015年的大量质子光谱数据集。建议的CR电子LIS既可以容纳旅行者1号测量的低能星际光谱，也可以容纳PAMELA和AMS-02在日光层深处进行的高能观测;它还可以解释黄道平面外测量的X射线计数率特征。在这项研究中得出的星际和日光层传播参数与我们早期的CR质子，氦核，反质子传播和LIS在同一框架内获得的结果一致。

2018-01-12astro-ph.HE

日光层传播的解：揭示cosmic ray物种的局部星际光谱

Solution of heliospheric propagation: unveiling the local interstellar spectra of cosmic ray species

本地星际光谱（LIS）的质子，氦和反质子的建立使用最新的实验结果结合国家的最先进的模型在银河系和日光层中的传播。两个传播包，GALPROP和HelMod，结合起来，提供一个单一的框架，运行复制宇宙射线（CR）物种在不同的调制水平和太阳磁场的两个极性的直接测量。为了以自洽的方式实现这一点，开发了一种迭代程序，其中GALPROP LIS输出被馈送到HelMod中，HelMod提供所选实验的特定时间段的调制光谱以与数据进行比较;在此阶段进行HelMod参数优化，并循环返回以使用新的GALPROP运行调整LIS。使用1997-2015年的大量质子光谱数据集，使用极大似然程序调整参数。建议的LIS既包含旅行者1号测量的低能星际CR光谱，也包含BESS、Pamela、AMS-01和AMS-02从气球和近地有效载荷进行的高能观测;它还考虑了黄道平面外测量的计数率特征。在整个能量范围内，所得到的解与AMS-02、BESS和PAMELA的质子、氦和反质子数据符合得很好。

2017-04-20astro-ph.HE

关于SGR J1935 +2154及其环境的高能gamma-ray发射的最新观点和展望

An updated view and perspectives on high-energy gamma-ray emission from SGR J1935+2154 and its environment

SGR J1935+2154于2016年被发现，目前是最活跃的软伽马射线中继器（SGR）之一，近年来已经发射了几次X射线爆发。在我们之前的一篇文章中，我们使用GALPROP传播代码研究了由于SNR G57.2+0.8托管SGR J1935+2154的宇宙射线加速对高能和极高能伽马射线发射（VHE，$E > 100$ GeV）的贡献。然而，于2020年4月28日使用高能立体系统（H.E.S.S.）对SGR 1935+2154进行了2小时的随访观察。观测结果与INTEGRAL和费米/伽马射线暴监测器（GBM）探测到的X射线暴相吻合。这是第一次对处于耀斑状态的SGR进行高能伽马射线观测，并得出了持续和瞬态发射的上限。现在新的H.E.S.S.已经进行了观察，有趣的是更新我们的模型关于这些新的上限。我们扩展我们以前的结果，更一般的情况下，使用新版本的GALPROP。我们得到了一个强子模型，证实了H.E.S.S.讨论的结果。这导致了一个乐观的前景，即来自SGR J1935+2154的宇宙射线伽马射线可以贡献于整体伽马能量密度分布，特别是来自银河系中心的扩散伽马射线。

2022-10-12astro-ph.HEastro-ph.SRhep-ph

更多相关论文收起更多论文

M31外晕Gamma-Ray发射的费米-LAT观测

Fermi-LAT Observations of Gamma-Ray Emission Towards the Outer Halo of M31

仙女座星系是离我们最近的螺旋星系，一直是许多研究的主题。它拥有一个巨大的暗物质（DM）晕，其跨度可达600千秒差距，占星系总质量的90%。这个光环的大小转化为天空中42度的大直径，M31-银河系（MW）的距离为785 kpc，但其表面亮度可能较低，这使得用伽马射线望远镜探测具有挑战性。利用费米大天区望远镜（Fermi-LAT）7.6年的观测资料，详细研究了以M31为中心的60 °视场半径范围内，1-100 GeV的γ射线向M31外晕的辐射，并对观测结果的系统不确定性进行了深入分析。我们使用宇宙射线（CR）传播代码GALPROP构建专门的星际发射模型（IEMS）来表征前景的伽马射线发射MW，包括自洽的各向同性组件的确定。我们发现了一个扩展的过剩，似乎是从传统的MW前景不同的证据，有一个总的径向延伸向上~120-200千秒差距的中心M31。我们讨论了合理的解释过量排放，但强调MW前景的不确定性，特别是H I相关组件的建模，尚未充分探讨，可能会影响结果。

2019-06-13astro-ph.HEhep-ph

关于银河系弥散Gamma-Ray辐射的{ \it Fermi} - Lat盈余

On The {\it Fermi} -Lat Surplus of the Diffuse Galactic Gamma-Ray Emission

用{ \it Fermi}大天区望远镜对银河系弥散\gr发射（DGE）的最新观测（{ \it Fermi}-LAT）已经显示出显著的偏差，在几GeV以上直到大约100 GeV，来自使用GALPROP代码的DGE模型，用于宇宙射线（CR）的传播星系中源外的粒子及其与星际气体和辐射场的目标分布的相互作用。观测到的辐射过剩在银河系内部最为明显，那里的CR源浓度最强。本研究调查这“{ \it费米} LAT银河平面盈余”估计的\gr排放源本身，这是忽略了上述DGE模型。它表明，确实预期的硬频谱的CR，仍然局限于其来源（SCR），可以解释这种盈余。该方法是基于早期的研究，关于所谓的EGRET GeV过剩，到目前为止，一般被解释为一种仪器效应。从SCR的贡献预计将越来越多地超过DGE模型也高于100 GeV，高达约10 TeV的\gr能量，其中相应的盈余超过强子部分的DGE约一个数量级。超过这样的能量，由于假设的超新星遗迹源的有限寿命，剩余的发射应该随着能量的增加而再次减少。在15 TeV的米拉格罗\gr探测器和TeV的能量，与ARGO-YBJ探测器的DGE内星系的观测解释提供了一个显着的SCR贡献的DGE确认。

2013-10-14astro-ph.HE

M31外晕Gamma-Ray发射的费米-LAT观测

Fermi-LAT Observations of Gamma-Ray Emission Towards the Outer Halo of M31

2018-12-07astro-ph.HEhep-ph

来自SNR G57 .2+0.8的高能gamma-ray发射承载SGR J1935 +2154

High-energy gamma-ray emission from SNR G57.2+0.8 hosting SGR J1935+2154

近年来，已经做出了一些努力来识别能够将粒子加速到$10^{15}$ eV的活性源，称为PeVatron。对超新星遗迹（SNR）中TeV（$10^{12}$ eV）伽马射线的测量表明，有效的粒子加速可以发生在SNR扩散激波中。本文利用GALPROP程序计算了软γ重复站（SGR）J1935+2154的SNR G57.2+0.8对宇宙线加速产生的高能和甚高能γ射线（VHE，$E > 100$ GeV）辐射的贡献。为此，我们将SNR + SGR关联作为靠近银河系中心的单个源来考虑。我们建议，上述设置可以提供一个更全面的情况下产生的GeV-TeV的伽马射线。我们还讨论了SNR G57.2+0.8和SGR J1935+2154区域对银河系中心扩散TeV能量γ射线辐射的贡献。

2021-10-11astro-ph.HEastro-ph.SRhep-ph