Galactic Magnetic Field Bias on Inferences from UHECR Data
刘维定理的一个结果表明，最近观察到的超高能宇宙射线（UHECR）到达方向的大尺度各向异性不能由银河系磁场产生，因此这种各向异性已经存在于我们的银河系之外。但是在这种情况下，观测到的UHECR的能谱和成分与银河系外的不同，这是由于银河系磁场对来自某些方向的UHECR通量的抑制或放大。在这项工作中，我们调查的情况下，偶极和四极各向异性，分别广泛使用的JF 12磁场模型的这种效果。我们调查边界上所观察到的各向异性的最大幅度和最大的电荷数的UHECR。此外，根据最近偶极的俄歇数据和化学成分，讨论了通量修正。我们发现，这种修改效果产生的修改所观察到的磁通量的$\sim 10\%$的调查磁场模型和所观察到的偶极子，特别是重化学组成的UHECR建议的“EPOS-LHC”模型。
2020-01-27 astro-ph.HE
Influence of the Galactic Halo on the UHECR Multipoles
本研究通过模拟三种注入情景下UHECR在银河系磁化晕中的传播，发现散射长度影响偶极与四极振幅，并指出测量四极振幅是揭示UHECR偶极起源的关键。
2025-09-12 astro-ph.HE
Galactic halo bubble magnetic fields and UHECR deflections
我们考虑了费米泡结构所在的星系晕泡区电子的同步辐射。利用一个简单的非热电子分布的解析表达式和一个玩具磁场模型，我们模拟了频率为30~GHz的极化同步辐射图。比较这些地图与观测数据，我们得到我们的玩具星系晕泡磁场模型的参数约束。利用此玩具磁场模型的参数值范围，我们确定了相应的超高能宇宙射线（UHECR）的到达方向和抑制因子的范围从潜在的本地源位置。我们发现，高水平的通量抑制（下降到2\%）和大偏转角（$\geq 80^{\circ}$）的源位置的视线通过星系晕泡区是可能的。我们的结论是，磁场在星系晕气泡区域可以强烈主导的偏转水平UHECR的经验，而从本地源传播到地球。
2022-10-03 astro-ph.HE
The Physics of UHECRs: Spectra, Composition and the Transition Galactic-Extragalactic
本文结合天体物理源的理论设想，综述了超高能宇宙射线的通量和质量组成的实验证据。在这种情况下，我们还讨论了预期的过渡之间的宇宙射线产生的银河系内部和那些来自星系际空间。
2017-06-05 astro-ph.HE
Propagation of Ultra-high-energy Cosmic Rays in Galactic Magnetic Field
银河系磁场（GMF）不可避免地影响着超高能宇宙射线（UHECR）的传播轨迹。由于这一必然性，研究转基因食品中的传播，以解释最近的UHECR实验结果的重要性已经增加。本文综述了GMF对超高频电磁辐射传播和到达方向的影响，并介绍了近年来抑制超高频电磁辐射源的研究。
2011-04-02 astro-ph.HE
The Effects of the Galactic Magnetic Field on UHECR From Local Sources
我们总结了银河系磁场对来自当地河外源的宇宙射线传播的影响的研究结果。本研究的重点是相干结构的Jansson-Farrar银河系磁场模型，即：磁盘场，一个环向场，和一个x-场分量。银河系磁场阴影、源偏转和银河系磁场隧道视觉的现象都被注意到。在整个研究过程中，注意力都放在$10^{18.5}$ EV周围具有刚性的颗粒上，这些颗粒被认为在脚踝以上的宇宙射线谱中占主导地位。银河系磁场的组成部分主要负责引起这些不同的影响被确定。
2019-08-07 astro-ph.HE
UHECR correlations taking account of composition and Galactic magnetic deflections
我们预测了宇宙射线的到达方向分布，包括它们在银河系磁场中的偏转，对于几种组合的源和成分假设：源是硬X射线活动星系核或均匀采样的星系物质分布，在源处的成分是纯质子或是银河系宇宙线成分CREAM测量。我们使用Jansson-Farrar 2012模型的常规分量用于GMF，并允许刚度低至2 EeV。我们报告的相关性发表的UHECR，重新调整事件能量，以调和光谱的不同的实验，并考虑到整体能量的不确定性，不同的组成假设被认为是。这项工作证明了计算GMF偏转到足够低的刚度，以允许在相关性研究中的重组合物的可行性，并且即使对于混合或重组合物，只要UHECR来自局部宇宙，也应该预期非平凡的到达方向结构。
2013-08-19 astro-ph.HE
Revisiting the distance to the nearest UHECR source: Effects of extra-galactic magnetic fields
我们更新最近的UHECR源的位置上的约束。通过使用最先进的CR传播模型分析Pierre Auger天文台的最新数据，我们重申了距离小于25-100 Mpc的本地源的必要性，这取决于质量组成。本文提出了一种新的半解析方法来计算超高频电子回旋共振在湍流磁场环境中的传播。从位于特定距离范围内的源的宇宙射线的增强和低能量磁视界的开始被证明。我们调查的距离最近的源，考虑到这些磁场的影响。得到的结果突出了我们的约束距离最近的源的鲁棒性。
2020-09-11 astro-ph.HE
Ultra-High Energy Cosmic Rays Detected by Auger and AGASA:Corrections for Galactic Magnetic Field Deflections, Source Populations, and Arguments for Multiple-Components
超高能宇宙线事件（UHECRs）的起源和组成一直存在争议。在这里，我们改进的约束源人口（S）和成分的UHECR占现有的银河系磁场模型（GMF）的UHECR偏转。我们使用蒙特卡罗模拟的皮埃尔俄歇天文台和AGASA检测到的UHECR，以确定其外的银河系的到达方向，并比较这些与银河系和河外源。这些模拟使用了从质子到铁的UHECR成分和七种有序GMF模型，包括GMF和湍流磁场的不确定性。UHECR和附近的扩展放射性galvanism（Nagar & Matulich 2008）之间的相关性仍然有效，甚至加强，在几个GMF模型。最近的射电银河系CenA和最近的射电扩展BL Lac，CGCG 413-019，都可能是多个UHECR的来源。这种相关性似乎与扩展射电源的存在有关，而不是与底层人口的示踪剂有关。有可能，但不太可能，所有的UHECR起源于附近的放射性镓CenA。对于轻的UHECR，大约三分之一的UHECR可以“匹配”到具有扩展射电喷流的邻近星系。剩余的UHECR也可以被解释为起源于扩展的射电星系，如果一个人有至少一个：一个大的UHECR平均自由程，高集群和/或星系际磁场，一个沉重的成分为三分之二的检测到的UHECR。有几个UHECR的轨道接近银河系磁星和/或微类星体。如果扩展的射电伽辽金是或追踪UHECR源，则有序GMF的最一致模型是BS-S和BS-A模型;如果添加偶极分量，则Sun等…
2009-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Temporal Invariance Is an Illusion: Time-Dependent Influences of the Galactic Magnetic Field on UHECR Observations
Bergische Universität Wuppertal（伍珀塔尔大学）
本研究利用CRPropa 3.2模拟，发现银河磁场引起的时延（可达数十万年）显著改变超高能宇宙射线的能谱、成分和到达方向，并解释观测到的谱折，无需依赖源加速限制。
2026-09-30 astro-ph.HE
Correlation between Ultra-high Energy Cosmic Rays and Active Galactic Nuclei from Fermi Large Area Telescope
通过对$γ$射线强活动星系核（AGN）位置与超高能宇宙射线（UHECR）到达方向的相关性分析，研究了活动星系核（AGN）是UHECR源的可能性。我们利用第二代Fermi大区域望远镜AGN星表中的$γ$射线强活动星系核和$d\le 100 {\rm Mpc}$，以及Pierre Auger天文台的UHECR观测数据和$E\ge 55 {\rm EeV}$。利用相关角距分布和Kolmogorov-Smirnov检验，将$γ$射线强活动星系核的到达方向分布与观测到的UHECR的到达方向分布进行了比较。我们的结论是，假设的$γ$ -射线响亮AGN的主要来源的UHECR是不利的，除非有一个大的涂抹效应，由于星系际磁场。
2012-09-03 astro-ph.HE
Do Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Active Galactic Nuclei and Fermi $γ$-ray Sources?
我们研究了俄歇、AGASA和雅库茨克观测到的高能宇宙射线（UHECR）与附近活动星系核（AGN）和$Fermi$源之间可能存在的相关性。我们考虑的偏转效应的银河系磁场（GMF）模型约束的最新测量。我们发现银河系磁场对UHECR的平均偏转角小于$4^\circ$。俄歇宇宙线事件和附近的活动星系核之间的相关性与$\sim 4σ$的显着性水平被发现的俄歇UHECR数据集与或不偏转校正。AGASA/雅库茨克事件与附近活动星系核之间没有相关性。当考虑由GMF模型计算的偏转时，发现Auger事件和$Fermi$源之间以及AGASA事件和$Fermi$活动星系核之间存在边缘相关。然而，雅库茨克数据和$Fermi$源之间没有发现相关性。一些$Fermi$源靠近俄歇、AGASA和雅库茨克探测到的UHECR事件的到达方向，其中大部分可能是偶然巧合，而不是附近宇宙中产生UHECR的物体。NGC 4945、ESO 323-G77、NGC 6951和Cen A等4个100 Mpc以内的$Fermi$源，在距其位置$3.1^{\circ}$以内都有UHECR事件，可能是宇宙线加速器。然而，只有在优选地在这些方向上检测到更多的UHECR时，才能确认关联。
2010-08-18 astro-ph.HE
What can be learnt from UHECR anisotropies observations Paper III: Update with new data and Galactic magnetic fields models
Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）
本文研究了超高能宇宙射线各向异性观测的含义，评估其对源起源和参数的约束，并结合新数据和银河磁场模型进行分析。
2026-01-12 astro-ph.HE
Nearby active galactic nuclei and starburst galaxies as sources of the measured UHECRs anisotropy signal
本文研究了超高能宇宙射线各向异性信号是否源于邻近的活动星系核和星暴星系，通过分析多种原子核、光度代理与磁场模型，发现两者共同参与才能解释全部信号，且AGN贡献占主导。
2022-12-21 astro-ph.HE
Reconstructing Galactic magnetic fields from local measurements for backtracking ultra-high-energy cosmic rays
针对银河系磁场三维结构不确定导致超高能宇宙射线源定位难的问题，提出基于局地测量和信息场论贝叶斯推断的磁场重建方法，可有效提升宇宙射线真实到达方向的测算精度。
2023-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
TeV gamma-UHECR anisotropy by decaying nuclei in flight: first neutrino traces?
超高能宇宙射线）可能解决沿半人马座A的俄歇河外星系团。此外，他像UHECR核不能从处女座到达，因为轻核的脆弱性和不透明度超过几个Mpc，解释了处女座UHECR的缺席。正如观测到的，UHECR信号沿着Cen-A传播，因为水平的星系臂磁场使它们在垂直角度上弯曲。类He核的Cen A事件的偏转程度与观察到的成团事件一样多;质子将更加准直，而重（铁）核则过于分散。这种轻核UHECR成分与其他俄歇重核和Hires核子成分共存。剩余的UHECR扩散群可能暗示与其他伽马（MeV-Al^{26}放射性）图的相关性，这主要是由于星系SNR源，如船帆座脉冲星，最亮，最近的GeV源。其他最近的星系伽马源通过TeV相关地图显示与UHECR的联系。我们认为，UHECR也是重放射性星系核，如Ni^{56}，Ni^{57}和Co^{60}被星系场广泛弯曲。UHECR放射性（在$β$和$γ$通道中）和在数百keV的飞行中的衰变被增强（通过巨大的洛伦兹因子（近十亿）），导致PeV电子和随之而来的同步加速器TeV伽马，提供UHECR-TeV相关的天空各向异性。此外，最罕见的非大气层电子和τ中微子也在PeVs处二次爆发，作为ICECUBE中刚刚发现的前两个最罕见的簇射，可能是这种预期的放射性二次尾的第一个特征。
2012-07-01 astro-ph.HE hep-ph hep-th
UHECR besides CenA: hints of galactic sources
超高能宇宙射线，UHECR，也许是质子，正如大多数人仍然相信和声称的那样，或者是原子核;特别是我们最近提倡的最轻的原子核。第一个（俄歇合作组织）核子提案（2007）[2]预见到可以清楚地追踪UHECR GZK宇宙到达远（高达100 Mpc）的超银河平面，几乎没有角色散。相反，天秤座核模型（2008年）[3]，受观测到的组成和最近的CenA聚类（几乎是AUGER事件的四分之一）的启发，解释了一个适度和狭窄的宇宙观（几个Mpc），以及令人困惑的室女座缺席：最轻的核提供了一个脆弱的（因此非常接近）模糊的天文学。在这里，我们解决的一部分，剩余的分散事件在新的更新俄歇地图（2009年3月-ICRC 09）。我们发现在最罕见的集群令人惊讶的印记，一些星系源，部分组成部分的UHECR源。特别是我们认识到船帆座，最明亮的伽马和射电星系源，以及沿银河平面和中心的涂抹源的第一个痕迹。集群可能意味着额外的尾巴的碎片（核光解离）在一半的能量。UHECR轻核的脆性和不透明性也可能反映为一训练秒级的γ和中微子UHE事件。在不久的将来，这些UHE中微子可能在最近的俄歇和阵列荧光望远镜的视野中（几公里的距离）通过水平向上的tau空气簇射的快速荧光闪烁被检测到。
2009-11-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Galactic magnetic field in the light of starburst-generated ultrahigh-energy cosmic rays
俄歇数据显示了超高能宇宙射线（UHECR）和附近星暴星系之间相关性的证据。这种有趣的相关性与望远镜阵列收集的数据是一致的，这些数据揭示了距离星暴星系M82不远的到达方向上的一个更明显的方向性“热点”。在这项工作中，我们假设恒星爆发的源UHECR和调查的前景，使用观测到的分布UHECR到达方向来约束银河系磁场模型。我们表明，如果望远镜阵列的热点确实起源于M82，UHECR数据将放置一个强有力的约束相干和湍流分量的银河系磁场。
2019-07-14 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Acceleration in Active Galactic Nuclei - On Centaurus A as a possible UHECR Source
我们讨论了一个有代表性的选择粒子加速机制被认为是在活跃的银河系核。从黑洞附近的直接静电场加速到喷流中的费米型粒子加速，评估了超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能效率约束。（i）质子加速到$E_c = 5\times 10^{19}$ eV及以上的能量仍然具有挑战性，并且很可能需要能够将高能种子质子提高$\sim$ 10倍的附加机制的操作。有人认为，剪切加速度沿大规模射流在岑A可能是一个有前途的候选人。(ii)较重的元素，如铁核，更容易加速（例如，冲击或直接静电场），并且可能不需要额外的升压来达到$E \geq E_c$ ;（iii）如果Cen A确实被证明是UHECR源，那么宇宙射线成分可能因此预期在能量为$10^{19}$ eV的几倍以上变得更重。
2009-11-20 astro-ph.HE
The large-scale anisotropy and flux (de-)magnification of ultra-high-energy cosmic rays in the Galactic magnetic field
本研究利用新银河系磁场模型计算UHECR到达方向，发现偶极分量降低源于河外通量峰值与去放大边界重合，为探测源分布和磁场提供新工具。
2024-11-05 astro-ph.HE
Galactic magnetic deflections and Centaurus A as a UHECR source
我们评估了银河系磁场的主要模型的有效性预测UHECR偏转从岑A。Jansson-Farrar 2012 GMF模型（JF 12）包括条纹和随机分量，以及其他模型中未考虑的对规则场的平面外贡献，迄今为止对全天空数据的拟合最好，包括WMAP 7 22 GHz同步辐射图的Q，U和I以及~ 40，000 $河外旋转测量（RM）。在这里，我们测试的模型，特别是在Cen A地区，使用160个测量良好的RM和偏振强度从WMAP，附近，但外面的Cen A无线电波瓣。JF 12模型的预测与观测结果非常吻合，证明了其对来自Cen A的UHECR偏转预测的可信度。我们发现，在69个高于55 EeV的俄歇事件中，多达6个与起源于Cen A并且偏转<18度一致;在这种情况下，3个是质子，3个Z=2-4。18度以内的13个事件中的其他事件必须有另一个起源。为了使在Cen A和银河系之间的随机河外磁场明显改变这些结论，它的强度必须大于80 nG --远远大于通常的想象。
2012-11-29 astro-ph.HE
UHECR Maps: mysteries and surprises
质子使核子UHECR在GZK天文学上的上升被三个主要的谜团所困扰：一个意想不到的室女座附近的UHECR抑制，沿着Cen A垂直（南北）冻结的丰富拥挤的集群，一种暗示核而不是核子的成分。UHECR地图，最初与GZK体积一致，今天似乎与预期的超银河系平面没有太多相关。此外，从俄歇气簇形状的UHECR倾斜深度数据不支持质子，但指向一个核，而HIRES，相反，有利于主要核子。我们试图解决的矛盾，假设UHECR轻核（主要是他）的平面星系场传播，随机在垂直轴上。他的脆弱性和它的质量和电荷解释了室女座的缺席（由于不透明度以上的几个Mpc）和岑A蔓延集群（整个样本的四分之一）。然而，更多的事件和罕见的双峰和集群在其他地方正在等待答案。在这里，我们预见到新的UHECR成分的暗示：银河系。此外，UHECR天空在不同（无线电，红外，光学，X，伽马，TeV）背景下的仔细更新视图也有利于被遗忘的革命性Z-簇射模型。Z-Shower、质子GZK和锂原子核UHECR模型对UHE中微子天文学都有显著的影响：UHE τ中微子诱导的空气簇射将以不同的方式揭示这一点。
2010-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Deflections of UHECRs in the Galactic magnetic field
我们报告了第一个全面的、高分辨率的UHECR偏转研究的结果，该研究使用了银河系磁场的现实模型，并扩展到足够低的刚度（R = E/Z = 10^18 V），以描述UHE能量范围内的Fe或皮埃尔·俄歇合作组织在所观察到的偶极各向异性能量下报告的混合成分。我们使用既有大尺度相干分量又有结构随机分量的Jansson-Farrar（JF 12）模型，确定了15个刚度从10^18.0到10^20.0 V，L_coh = 30 pc和100 pc的挠度。我们检查的灵敏度UHECR偏转特定实现的随机场，为3个刚度值。对于所研究的每个刚度和场模型，通过反演给定刚度的> 5 x 10^7各向同性反CR的轨迹，可以确定任意源方向的UHECR到达方向分布。我们提出的天空图和表表征的到达方向，为代表性的1度源。除了高刚度，多重图像的模式是非常复杂的，强烈地依赖于相干长度和源方向。对于几乎所有的源，当刚度低于10 EV时，平均偏转迅速增长，并且偏转通常大于90 °。放大和缩小可以在几乎所有的刚性很强，并与源方向显着变化。银河系中心以南和后面的河外天球的大部分在10 EV以下的UHECR中无法看到。对于某些源方向和刚度，单独用相干场获得的偏转图案可能与用完整场模型获得的偏转图案显著不同，甚至关于质心的位置。多个图像，有时非常广泛地分离，对于小相干长度是常见的，特别是对于低刚性。
2017-11-07 astro-ph.HE
Role of Galactic sources and magnetic fields in forming the observed energy-dependent composition of ultrahigh-energy cosmic rays
皮埃尔俄歇天文台最近的结果显示，超高能宇宙射线（UHECR）的化学成分与能量有关，在高能量下重元素的比例越来越大，这表明银河系源可能有不可忽视的贡献。我们表明，在由伽马射线暴（GRB）或罕见类型的超新星爆炸，发生在过去的银河系中产生的UHECR的情况下，在UHECR的组成的变化可以导致不同的物种在扩散时间的差异。在银河系中心方向的各向异性预计是百分之几的平均值，但最近/最近的爆发的位置可以与观察到的UHECR集群。
2010-08-18 astro-ph.HE hep-ph
UHECR Clustering: Lightest Nuclei from Local Sheet Galaxies
Rome University 1（罗马第一大学）；Mediterranian Institute of Fundamental Physics（地中海基础物理研究所）；National University of Oil and Gas Gubkin University（古比雪夫石油天然气国立大学）；Virtual Institute of Astroparticle Physics（虚拟高能天体物理研究所）；Southern Federal University（南方联邦大学）
基于成团、各向异性、不对称性、弯曲和成分随能量变化等观测结果，提出最轻UHECR原子核来自几Mpc内本地片层的AGN或星暴源，可解释数十EeV热点成团，并关联最近星系与AGN。
2026-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A New Limit on the Distances of Nuclei UHECRs Sources
最近来自皮埃尔·俄歇天文台的证据表明，在超高能宇宙射线（UHECR）的组成中，有一个5 EeV-10 EeV的跃迁，从质子到更重的原子核，如铁。我认为在这里的影响，较重的组成来源的UHECR。较小的磁刚度意味着核UHECR是：（i）更容易加速（ii）本地，因为它们可以从它们的源扩散只有几个Mpc的解体前（iii）各向同性，因为大偏转在银河系外和银河系磁场擦除方向信息。银河系外磁场（EGMF）的强度和结构是不确定的，因此很难估计其总体影响。然而，在几个nG的典型合理参数和Mpc的相干距离下，在光致衰变之前，高于GZK能量的核UHECR穿过的距离仅为几个Mpc。尽管对光度的限制明显较弱，但Cen A是这个距离内唯一活跃的核UHECR潜在来源。大的偏转消除了从单个源预期的方向各向异性。如果GZK-UHECR以上的成分确实是铁，并且如果EGMF不是太小，则Cen A是观测到的GZK极限以上的核UHECR的主要来源。
2010-05-18 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Ultra-High-Energy Cosmic Rays from Low-Luminosity Active Galactic Nuclei
研究了低光度活动星系核（LLAGN）相对论喷流中超高能宇宙线（UHECR）的产生。首先，我们提出了一个模型的UHECR的贡献，从黑洞（BH）在LLAGN，它提出了一个喷流功率$P_{\mathrm{j}} \leqslant 10^{46}$ erg s $^{-1}$。这与只有高光度活动星系核才能将粒子加速到能量$ \geqslant 50$ EeV的观点相反。我们重写的方程描述的同步自吸收发射的非热粒子分布，以获得所观察到的无线电通量密度从源的平谱核心和它的关系的喷流功率。我们发现UHECR的通量依赖于{ \it观测到的射电通量密度、到活动星系核的距离和BH的质量}，其中粒子加速区可以由活动星系核中心BH的磁能提取来维持。我们使用一个完整的样本29个射电源的总通量密度在5 GHz大于0.5 Jy的最大粒子能量，光度和流量的UHECR附近活动星系核的预测。这些预测，然后使用在Mathematica（SAM代码）开发的半分析代码作为输入的蒙特卡罗模拟，以获得在地球上的到达方向的分布和能量谱的UHECR，考虑到他们的偏转在星系间的磁场。为了比较，我们也使用CRPropa代码，其初始条件与SAM代码相同。重要的是，为了计算能谱，我们还包括每个UHECR源的UHECR通量的加权。接下来，我们将UHECRs的能谱与皮埃尔俄歇天文台获得的能谱进行比较。
2014-09-29 astro-ph.HE
UHECR mass composition at highest energies from anisotropy of their arrival directions
本文提出了一种新的方法，用于从超高能宇宙线（UHECR）的到达方向的分布估计它们的质量组成。该方法采用了测试统计量（TS）的基础上的特征偏转的UHECR事件相对于发光物质在本地宇宙的分布。模拟UHECR集逼真的模拟，我们表明，这个TS是强大的银河系和非极端的河外磁场的存在下，敏感的事件在一组的质量组成。这使得人们能够通过将所讨论的组成模型的TS分布与数据TS进行比较来约束UHECR质量组成，并且区分不同的组成模型。虽然该方法的统计功效在一定程度上取决于MF参数，但这种依赖性随着统计的增长而降低。即使在GZK能量下，该方法也表现出良好的性能，其中用传统方法估计UHCER质量组成是复杂的，统计量低。
2021-04-26 astro-ph.HE
Effects of galactic magnetic field on the UHECR correlation studies with starburst galaxies
本研究估算了星系磁场导致的宇宙线相干偏转会给UHECR源搜寻的最大似然分析带来偏差，开发了纳入星系磁场的最大似然方法，理想条件下可在1σ区间内估算真实参数。
2023-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Influence of Magnetic Fields on UHECR Propagation from Virgo A
活动星系核（AGN）被认为是能量超过$\sim 10^{18}$ eV的宇宙射线最合适的来源之一。室女座A（M87或NGC 4486）是第二接近银河系的活跃星系。根据现有的估计，它可能是超高能宇宙射线（UHECR）的主要来源。然而，在室女座A附近的天空区域并没有记录很多事件，可能是由于磁场的影响。在目前的工作中，我们检查UHECR事件从最近的数据集（AUGER，望远镜阵列等）。它们起源于活动星系核的可能性我们进行了模拟的UHECR运动从室女座A考虑到他们的偏转在银河系（GMF）以及河外（EGMF）磁场根据几个最新的模型。因此，获得了预期UHECR到达方向的地图。结果表明：1）EGMF引起的UHECR偏转与GMF相当，且EGMF的影响有时占主导地位; 2）EGMF的影响在UHECR期望到达方向的最终分布上表现出明显的不对称性; 3）模拟结果依赖于所选的GMF模型，有待进一步讨论。
2016-02-04 astro-ph.HE
A correlation between the highest energy cosmic rays and nearby active galactic nuclei detected by Fermi
为了探讨超高能宇宙射线（UHECR）的起源，分析了费米大天区望远镜第一源星表（1FGL）和第一LAT活动星系核（AGN）星表（1 LAC）中γ射线源的位置与皮埃尔俄歇天文台观测到的UHECR到达方向的相关性。我们发现，在1FGL中确定的银河系源和耀变体与UHECR没有显着的相关性，而1 LAC源在~2.4度角尺度上显示出轻微的相关性（2.6 sigma水平）。当只选取距离小于200 Mpc的1 LAC活动星系核时，我们发现它们的位置与UHECR的方向在~17度角尺度上有很强的关联（5.4 σ），观测到的组态是由各向同性的宇宙射线通量引起的概率为5 × 10 ^{-8}。在6.5度尺度上，与附近的1 LAC源也有5 σ相关性。我们确定了7个与17度以内的超高能回旋共振有关的活动星系核，它们可能是超高能回旋共振产生地的候选者：半人马座A、NGC 4945、ESO 323-G77、4C+04.77、NGC 1218、RX J0008.0+1450和NGC 253。我们解释这些结果提供了额外的支持，在附近的河外天体的UHECRs的起源的假设。由于相关性的角度尺度很大，我们讨论了干预磁场可能会大大偏转粒子的轨道到地球的可能性。
2010-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei as potential Sources of Ultra-High Energy Cosmic Rays
活动星系核（AGN）及其相对论喷流是最有希望的超高能宇宙线（UHECR）加速器。这个紧凑的审查总结了基本的实验结果，最近的仪器，并讨论了可能的解释和天体物理学的限制源能量。特别注意的是在AGN的UHECR加速的潜在网站和机制，包括间隙型粒子加速接近黑洞，以及一阶费米加速在trans-relativistic冲击和随机剪切粒子加速在大尺度喷流。最后两种机制是我们目前认识的最有希望的机制，而邻近的FR~I型射电星系为UHECR加速提供了合适的环境。
2022-11-22 astro-ph.HE
Statistical Analysis of the Correlation between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays
本文发展了比较两组宇宙射线到达方向的统计方法，其中到达方向的二维分布被简化为一维分布，从而可以应用标准的一维Kolmogorov-Smirnov检验。然后应用它们分析了皮埃尔俄歇天文台（PAO）和明野巨空气簇射阵（AGASA）观测到的能量在$5.7\times10^{19}$ eV以上的超高能宇宙射线（UHECR）与100 Mpc范围内活动星系核（AGN）的相关性。为了进行统计检验，我们建立了一个简单的活动星系核模型，假设所有活动星系核具有相同的亮度和涂抹角，其中一定比例的观测到的UHECR来自选定距离内的活动星系核，其余部分来自各向同性背景贡献。对于PAO数据，我们的方法不仅排除了观测到的UHECR简单地各向同性分布的假设，而且排除了它们完全起源于选定活动星系核的假设。但是，通过背景贡献或大的拖尾效应加入适量的各向同性分量，可以大大改善相关性，使UHECR源的活动星系核假说成为可行的。我们还指出，活动星系核的距离限制在40-60 Mpc的范围内，恰好产生了良好的相关性，没有明显的各向同性分量和大的涂抹效应。对于AGASA的数据，我们没有发现任何显着的相关性与活动星系核。
2011-03-02 astro-ph.HE
Mapping UHECRs deflections through the turbulent galactic magnetic field with the latest RM data
研究了银河系磁场随机部分对超高能宇宙射线传播的影响。在对银河系中电子密度波动性质的非常温和的近似中，我们能够推导出观测到的旋转测度方差与预测的宇宙线偏转之间的明确而直接的关系。值得注意的是，这是完全绕过湍流等离子体的磁特性的详细知识。根据电子密度谱的参数，我们可以直接估计预期的偏转，或者从上面限制它。由于最新的观测数据的旋转措施，我们建立了一个方向依赖的地图，这样的偏转。我们发现，在大部分的天空中，40 EeV质子的随机偏转不超过1至2度，并可以大到5度接近银河平面。
2016-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Uncorrelated far AGN flaring with their delayed UHECRs events
在GZK截止半径范围内的最远活动星系核最近被许多学者认为是观测到UHECR起源的最佳位置。事实上，最近的UHECR信号的明显的均匀性和各向同性似乎需要一个遥远的宇宙各向同性和均匀的情况下，涉及质子UHECR信使：我们的星系或最近的本地集团或超银河系平面（由室女星系团统治）是太近，显然太多的各向异性不同意PAO和TA几乎均匀的样本数据。然而，少数和温和观察到的UHECR集群，北和南热点，在宽立体角涂抹。它们随后从最远的GZK UHECR源随机游走飞行，几乎在100 Mpc，必须延迟（相对于一个直线AGN光子伽马耀斑到达轨迹）至少一百万年。在此期间，活动星系核喷流燃烧信号，其可能的轴偏转（如Mrk 501的螺旋喷流），它的不对准，甚至几乎肯定的排气活动可能导致一个完全误导的关系，目前的UHECR事件和一个更早的活动星系核喷射。UHECR图可能与银河系或最近的（Cen A，M82）AGN河外UHECR源在孪生热点中发光有关。因此，我们捍卫我们的（完全不同的）方案，即UHECR主要是由附近AGN源或少数星系源产生的最轻的UHECR核，其延迟信号在观测到的模糊天空区域中在几千年内到达我们。
2017-05-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How can we explain last UHERC anisotropies?
我们考虑了最近的结果UHECR（超高能宇宙线），集群，组成，在天空中的分布，从几个EeV的能量与偶极各向异性的最高的。自2008年以来，我们已经提出，我们在这里再次确认，40至70 EeV的UHECR主要是由光和最轻的核产生的。室女座的显著缺失和少数位于附近的河外源，如CenA，NG 253，M82，可以通过Mpc距离内最轻的核的脆弱性和不透明度来很好地理解。我们还评论了一些银河系的UHECR源在10 EeV的作用，可能是部分饲料俄歇偶极UHECR各向异性。最近在银河系平面外和沿银河系平面的最轻和最重的核的UHECR光谱组成的各向异性，也可能是我们之前的主张（2012）的第一个确认。最重和最有活力的UHECR星系核与主要由最轻的核控制的本地（Mpcs）河外信号的相互作用，似乎适合UHECR难题的主要部分。
2022-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Revisit of Correlation Analysis between Active Galactic Nuclei and Ultra-High Energy Cosmic Rays
利用Pierre Auger天文台2010年公布的69个能量为$E\ge55\,{\rm EeV}$的超高能宇宙射线（UHECR）事件和第13版Véron-Cetty和Véron AGN星表中距离为$d\le100\,{\rm Mpc}$的862个活动星系核（AGN），更新了以往对UHECR与活动星系核相关性的分析。为了使检验假设明确，我们使用简单的活动星系核源模型，其中UHECR起源于活动星系核，与分数$f_A$，并从各向同性背景。我们把所有的活动星系核作为UHECR的平等来源，并引入涂抹角$θ_s$纳入干预磁场的影响。我们比较了通过PAO观测到的到达方向分布和通过相关角距离分布（CADD）方法从模型中预期的到达方向分布。CADD方法排除了小拖尾角的活动星系核优势模型（$f_A\gtrsim0.7$和$θ_s\lesssim6^\circ$）。关于各向同性，CADD表明PAO数据的分布与各向同性略有一致。最佳拟合模型位于活动星系核分数$f_A=0.4$和中等涂抹角$θ_s=10^\circ$附近。对于基准值$f_A=0.7$，在相当大的涂抹角$θ_{\rm s}=46^\circ$处获得CADD的最佳概率。我们的研究结果意味着，整个活动星系核是可行的来源UHECR，无论是一个可观的量的额外的各向同性背景或大的涂抹效应是必需的。因此，我们尝试对活动星系核的距离范围进行分组以缩小超高…
2013-05-07 astro-ph.HE
UHECR and GRB neutrinos: an incomplete revolution?
在最高能量边缘，超高能宇宙射线（UHECR）和PeVs中微子（UHE中微子）应该很快提供新的令人兴奋的天文学。数以百计的对抗模型的快速和某种程度上的矛盾增长显示了这些新的天文学前沿的爆炸性活力。目前对UHECR和UHE中微子源还没有结论性的了解。最早的预期伽玛暴（作为一个单一的射击火球模型）作为主要的（UHE中微子）源已被拒绝。UHECR的来源是我们超银河系平面内（几十Mpc以内）的GZK，这已经被证明是完全错误的。然而，GRB的替代模型（作为长寿命的进动喷流）和AUGER，TA，ICECUBE的新更新记录提供了部分理解和早期提示，沿着我们的银河系和最近的河外AGN Cen A的点源相关性。
2014-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
A roadmap for searching cosmic rays correlated with the extraterrestrial neutrinos seen at IceCube
我们已经建立了一个天空地图，它应该是预期的120 EeV的宇宙射线宇宙射线（UHECR）的到来方向与最新的天体物理中微子轨道在冰立方，这是作为点源观察到的。为了计算这些到达方向，我们考虑了银河系和河外磁场对宇宙射线偏转的贡献，以及与当前预期兼容的UHECR成分。我们采用Jansson-Farrar JF 12模型计算银河磁场，河外磁场强度为1 nG，相干长度为1 Mpc。我们观察到，银河系平面以外的区域与中微子轨道的相关性更强，而不是邻近或其中的区域，前者是寻找UHECR通量过度或各向异性的良好候选者。此外，作为一个例子，我们集中在150 EeV的UHECR到达方向的区域，该区域与位于北半球远离银道面的$(l,b)=(-137.1^\circ,65.8^\circ)$的冰立方事件37相关，得到了角大小$\sim 5^\circ$，对于200 EeV为$\sim 3^\circ$，对于120 EeV为$\sim 8^\circ$。本文提出的结果代表了一个有用的UHECR过量搜索天空地图指南。
2020-05-19 astro-ph.HE
A relook at the GZK Neutrino-Photon Connection: Impact of Extra-galactic Radio Background & UHECR properties
本文重新估计了GZK光子和中微子通量，系统考察了UHECR源性质与河外射电背景不确定性的影响，并评估了现有及未来探测器的探测前景，提出利用中微子-光子关联对GZK光子通量施加间接限制。
2024-01-11 astro-ph.HE hep-ph
UHECRs from magnetic reconnection in relativistic jets
超高能宇宙射线（UHECR）可能产生于活动星系核（AGN）或伽马射线暴（GRB）喷流中。我认为，磁重联射流可以加速UHECR，而独立的物理过程中的磁耗散区。一阶费米加速可以有效地发生在未连接（上游）磁化流体收敛到重联层的区域。我发现质子在伽玛暴和强活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV，而铁核在亮度较中等的活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV。
2010-08-16 astro-ph.HE
Feasibility of ultra-high-energy cosmic ray backtracking through sparse local measurements of the Galactic magnetic field
该研究利用模拟的稀疏银河系磁场（GMF）数据与超高能宇宙线（UHECR）事件，评估稀疏局地GMF测量下UHECR回溯的可行性，发现磁场强度较低时稀疏测量仍可实现满意回溯，高强度磁场下则存在精度挑战。
2025-07-28 astro-ph.HE
Luminosity of ultrahigh energy cosmic rays and bounds on magnetic luminosity of radio-loud active galactic nuclei
本文研究了活动星系核中旋转黑洞产生的磁通量，并将其与由9个高能宇宙线（UHECR）活动星系核源观测到的GeV-TeV γ射线积分通量计算得到的UHECR亮度上限进行了比较。我们发现，在预期的黑洞旋转范围（0.44<a<0.80）内，AGN理论磁光度的相应界与UHECR光度的计算值一致。我们认为，这样的结果可能有助于约束活动星系核的磁性和动力学性质作为唯象的工具来解释适当加速最高能量宇宙射线的必要条件。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Ultra-High-Energy Cosmic Rays from Active Galactic Nuclei Jets: The Role of Supermassive Black Hole Growth and Accretion States
本研究提出名为JET的宇宙学半解析框架，模拟z=20到z=1的星系与超大质量黑洞演化，探究不同吸积态、黑洞生长模型及喷流效率对超高能宇宙线弥散流量的影响，搭建了宇宙学与天体粒子物理的关联桥梁。
2025-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of Galactic magnetic field modelling on searches of point sources via UHECR-Neutrino correlations
我们使用Jansson-Farrar JF 12磁场配置的点源搜索的背景下，通过关联的望远镜阵列超高能宇宙线数据和冰立方-40中微子候选人。正如预期的那样，我们没有发现相关性，因此，我们致力于本文的研究的影响，不同的磁场假设的最小中微子源通量强度所需的$5σ$发现和推导出的$90\%$ CL上限。在这项研究中，我们提出了一个比较的JF 12场，其中包括一个组合的规则和随机场分量，和标准的湍流磁场在以前的相关性分析。从更广泛的角度来看，我们也纳入我们的比较的情况下，没有磁场和JF 12的正规成分单独考虑不同的幂律指数$α=2,α=2.3$的中微子点源通量。附带地，一种新的参数化的JF 12随机组件。我们已经观察到，点源搜索的发现潜力对磁场假设的变化很敏感，即前面提到的模型之间的差异在15%和26%之间。
2020-05-19 astro-ph.HE
Tentative identification of the source of four UHECRs, and implications thereof
在银河系磁场中回溯了HiRes和AGASA组合数据集中的四个UHECR。它们指向一个共同的源，该源位于1度以内，如果它们是质子，则表明是最可能的电荷分配。CGCG 291-028星系中的Swift-BAT硬X射线活动星系核是源轨迹内和GZK距离视界内唯一值得注意的候选源。这四个事件的光谱是一致的生产在一个短暂的事件，如恒星潮汐破裂耀斑。假设UHECR是在CGCG 291-028中产生的，则可以估计瞬变产生的UHECR的总能量，并可以限制河外磁偏转。如果CGCG 291-028确实是UHECR的来源，那么对其目前状态的观测应能阐明UHECR加速现象。
2013-08-20 astro-ph.HE
Constraining the Extragalactic Magnetic Field: Auger Data Meet UHECR Propagation Modeling
通过 Auger 数据与 UHECR 传播建模结合，研究 extragalactic 磁场约束，发现 SGBs 和喷射 AGNs 的偏转来源差异及磁场强度上限。
2025-12-12 astro-ph.HE hep-ph
High-Energy Neutrino Emission from Espresso-Reaccelerated Ions in Jets of Active Galactic Nuclei
我们提出了一个自下而上的计算超高能宇宙射线（UHECR）和高能中微子的活动星系核（AGN）的强大喷流产生的流量。通过在3D相对论性磁流体动力学射流模拟中传播测试粒子，包括对亚网格俯仰角散射和由于现实光子场引起的衰减损失的蒙特卡罗处理，我们研究了加速的UHECR的光谱和组成，并估计了在这些源中产生的中微子的量。我们发现，UHECR可能不会受到显着影响的光致蜕变AGN射流的咖啡机制有效地加速粒子，符合俄歇的结果，有利于在最高能量的重组合物。此外，我们还提出了活动星系核喷流中高能中微子通量的估计和上限。特别地，我们发现：i）源中微子可能占宇宙成因中微子的相当大的比例，甚至占主导地位：ii）来自核光致蜕变产生的次级中子β衰变的中微子最终进入IceCube观测到的TeV-PeV带，但几乎不能解释观测到的宇宙成因中微子的通量; iii）通过espresso机制加速的UHECR导致几乎各向同性的中微子发射，这表明附近的射电星系可能更有希望成为潜在的来源。我们讨论了我们的结果，根据多信使天文学和当前/未来的中微子实验。
2023-02-14 astro-ph.HE
Constraints on Physical Conditions for the Acceleration on Ultra-high-energy Cosmic Rays in Nearby Active Galactic Nuclei Observed with the Fermi Large Area Telescope
利用多波长观测资料研究了活动星系核（AGN）附近超高能宇宙射线（UHECR）加速的可能性，并对其物理条件进行了约束，即：同步辐射的亮度和加速点的大小。首先，我们研究了费米第三伽马射线源目录中UHECR的到达方向和附近活动星系核的位置之间的空间相关性。我们选择了27个活动星系核作为UHECR加速器的候选者。然后，利用Peer和Loeb方法，利用同步辐射的峰值亮度和逆康普顿散射与同步辐射的峰值通量比，对活动星系核加速区的物理条件进行了评估。通过计算，我们发现六个活动星系核都具有加速活动星系核中超高能质子的能力。此外，我们发现，最小的加速尺寸必须超过几个千秒差距的UHE质子加速的活动星系核叶。
2017-10-17 astro-ph.HE
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
UHECR doublets and their conditional association with nearby radio galaxies
Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
研究通过时空多联体搜索方法发现28个高于32 EeV的UHECR双联体，并发现其与Fornax A区域的强关联，支持射电星系作为重元素UHECR的长期加速器。
2026-04-25 astro-ph.HE
Origin of the Ultrahigh-Energy Cosmic Rays and their Spectral Break
皮埃尔·俄歇天文台观测到的能量在宇宙线踝以上的高能宇宙射线（UHECR）的能谱、成分和到达方向，如果假设其起源于河外，则会出现不一致的情况。然而，它们的观测特性，是那些由银河系伽马射线暴中发射的高度相对论性喷流加速的UHECR所预期的，其中大部分都是从地球发射的。如果这种替代解释是正确的，那么在50 EeV附近观察到的UHECR能谱的断裂不是Greisen-Zatsepin-Kuzmin截止，而是来自银河系的高能铁宇宙射线自由逃逸的能量阈值，并且高于它们各自的自由逃逸阈值能量，UHECR核应该指向它们的银河系源或它们的残余，而不是GZK视界内的活动星系核（AGN）。
2011-06-21 astro-ph.HE hep-ph
Where are the Ultra High Energy Cosmic Ray (UHECR) originated?
我们考虑最近的结果UHECR（超高能宇宙线）的组成和它们在天空中的分布从10 EeV的能量（偶极子各向异性）到最高的UHECR能量和它们的聚类图：UHECR已被发现主要是由轻和最轻的核。我们总结了支持大多数UHECR的几个局部附近河外源的论点，如CenA，NG 253，M82。我们还评论了一些显着的银河系UHECR源可能的部分作用。最后，我们恢复了一个遗迹中微子eV质量在黑暗的热晕（击中ZeV中微子）的最终作用，以解释新的UHECR集群事件围绕一个非常遥远的宇宙活动星系核源3C 454。
2018-05-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
