Toward a robust inference method for the likelihood of low-luminosity gamma-ray bursts to be progenitors of ultrahigh-energy cosmic rays correlating with starburst galaxies
最近，Pierre Auger合作组织报告了最高能量宇宙射线和附近星暴星系的到达方向之间的$4.5σ$相关性。产生各向异性信号的宇宙射线被认为起源于低光度的伽马射线暴（llGRB）。基于合理的假设，即在红移$z<0.3$的主机金属丰度是一个很好的指标的llGRB生产率，我们表明，该协会的llGRB和星爆相关的俄歇数据被排除在90%的置信水平。
2020-01-13 astro-ph.HE hep-ph
A gamma-ray signature of energetic sources of cosmic-ray nuclei
原子核的天体物理来源预计会产生广泛的同位素，其中许多是不稳定的。一个不稳定的原子核可以在源外β衰变为单电子离子。这样形成的重单电子离子在与宇宙微波背景光子的相互作用中可以被激发，在这种情况下，它们随着伽马射线的发射而弛豫到基态。重复的激发和伽马射线发射周期可以在伽马射线光谱中产生一个可观察到的特征，最大值约为8 GeV（对于铁）。我们发现，所观察到的光谱半人马座A是一致的，大量的核通量加速到0.1 EeV。在各种源的伽马射线谱中，一个特征性的5- 10 GeV（铁）肩可以帮助识别天体物理学上的核加速器或设定核加速的上限。
2011-12-24 astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray sky points to radial gradients in cosmic-ray transport
宇宙射线（CR）在银河系中传播的标准方法是基于这样的假设，即局部输运性质可以外推到整个CR封闭体积。这样的模型往往低估了费米大天区望远镜测量到的超过几个GeV的伽马射线通量。我们认为在这里第一次允许的扩散系数和对流效应的刚性缩放的现象的情况下，是位置相关的。我们表明，在这种方法中，我们可以重现所观察到的伽马射线光谱在低和中银河系纬度-包括银河系中心-而不会破坏任何本地CR观察。
2015-04-12 astro-ph.HE hep-ph
Are gamma-ray bursts the sources of ultra-high energy cosmic rays?
我们重新考虑了伽马射线暴（GRB）是内激波模型中超高能宇宙射线（UHECR）源的可能性，假设UHECR是纯质子组成的。我们首次将γ射线、宇宙射线、瞬发中微子和宇宙成因中微子的信息定量地结合在一个联合宇宙射线产生和传播模型中，并由此得到了宇宙能量收支的信息。除了中子模型，我们考虑宇宙射线从伽玛暴逃逸的替代方案，即，宇宙射线会从源头泄漏。我们发现，在UHECR观测中，由电子对产生倾角描述踝部的倾角模型与内激波模型结合使用时是非常不受欢迎的，因为a）单个GRB需要不切实际的高重子载荷（质子能量与电子/γ射线能量），b）瞬发中微子通量容易超过相应的中微子束缚。另一方面，如果宇宙射线以最高能量从源中泄漏出来，则伽玛暴可以解释踝部跃迁模型中的UHECR。在这种情况下，我们表明，未来的中微子观测可以有效地测试大部分的参数空间-除非重子负载比以前预期的大得多。
2014-07-07 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Gamma-ray Background Radiation
宇宙γ射线背景辐射是γ射线波段最基本的观测量之一。虽然宇宙伽马射线背景辐射的起源长期以来一直是个谜，但费米伽马射线太空望远镜最近在0.1-820 GeV进行了测量，并揭示了宇宙GeV伽马射线背景是由耀变体，射电星系和恒星形成星系组成的。然而，费米仍然留下了以下问题。这些是暗物质的贡献，宇宙MeV伽马射线背景的起源，以及与冰立方TeV-PeV中微子事件的联系。在这篇论文中，我将回顾目前对宇宙γ射线背景辐射的认识，并讨论宇宙γ射线背景辐射研究的未来前景。我还简要回顾了宇宙红外/光学背景辐射的研究现状。
2014-12-12 astro-ph.HE
Understanding the spectral hardenings and radial distribution of Galactic cosmic rays and Fermi diffuse gamma-rays with spatially-dependent propagation
最近的直接测量银河宇宙射线光谱的气球/星载探测器显示光谱硬化的所有主要核素在几百个GV的刚性。费米大面积望远镜测量的全天弥漫伽马射线发射也显示了宇宙射线强度和光谱指数的空间变化。这些新的观测挑战了传统的简单加速和/或银河系宇宙射线的传播方案。在这项工作中，我们提出了一个空间依赖的扩散方案来解释所有这些现象。假设扩散系数与源分布反相关，这是带电粒子在湍流磁场中输运的自然预期。空间相关扩散模型也给出了较低水平的宇宙射线的各向异性，这与地下μ子和空气簇射实验的观测结果一致。该模型能较好地再现整个银河系中宇宙射线的光谱变化。
2018-02-26 astro-ph.HE hep-ph
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献，该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展，包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外，我们还讨论了银河系中的瞬变源，如过去的伽马射线暴和超新星爆炸，对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE
Cosmic Rays, Gamma rays, Neutrinos and Gravitational Waves
本文讨论了宇宙射线、γ射线和中微子通量的研究与新兴的引力波天文学的关系。
2017-07-10 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray background and cosmic-ray positrons from annihilating dark matter
我们研究了湮灭暗物质对银河系外弥漫伽马射线背景谱的贡献，其动机是最近观测到的宇宙射线正电子/电子异常。观测到的弥散伽马射线通量对暗物质模型提供了严格的约束，我们给出了暗物质湮灭截面的上界。结果表明，对于有核暗物质晕轮廓的情况，弥散γ射线比来自银河系中心的γ射线给出更严格的束缚。费米卫星将使束缚更强。
2009-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays: What Gamma Rays Can Say
我们将回顾由于宇宙射线的加速和传播而产生的伽马射线辐射的主要通道，讨论银河系和河外宇宙射线的情况以及它们与伽马射线观测的联系。
2014-12-23 astro-ph.HE
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴（GRB）的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾，但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
PeV Gamma Rays from Interactions of Ultra High Energy Cosmic Rays in the Milky Way
本文计算了超高能宇宙射线在银河系中传播时与周围物质和辐射相互作用产生的PeV γ射线本底。如果初级超高能宇宙射线是从银河系的点源产生的，那么这些点源也会发射PeV的伽马射线。我们讨论，在未来的检测galactocentric PeV伽马射线将是一个签名的存在EeV宇宙加速器在银河系。
2011-10-24 astro-ph.HE
Cosmic-ray transport and gamma-ray emission in M31
我们研究的可能性，扩展的宇宙射线轻子和/或强子晕是在仙女座星系（M31）检测到的大规模伽马射线发射的起源。我们考虑一个广泛的合奏的非均匀扩散的情况下，宇宙射线注入源。我们发现，宇宙射线电子和质子可能是，而且很可能是，负责部分或全部的伽马射线发射从M31，包括从星系中心超过100千秒差距。我们还模拟了M31脉冲星可能的发射，并考虑了宇宙线加速点周围高度低效扩散区域的影响，正如最近切伦科夫望远镜的TeV晕观测所表明的那样。
2020-12-28 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A possible evidence of the gluon condensation effect in cosmic positron and gamma-ray spectra
利用高能质子-质子碰撞中的胶子凝聚效应解释了AMS观测到的正电子谱过剩现象。我们发现，这种过剩可能源于GC效应在第谷的超新星遗迹。
2019-12-30 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Galactic cosmic ray propagation: sub-PeV diffuse gamma-ray and neutrino emission
西藏ASgamma实验刚刚报告了他们对银河系盘的亚PeV弥散伽马射线发射的测量，最高能量可达957 TeV。这些伽马射线很可能是宇宙射线与银河系星际气体相互作用的强子起源。这项测量为银河系宇宙射线可以被加速到PeV能量以上的假设提供了直接的证据。本文试图用宇宙射线扩散传播模型来解释亚PeV扩散γ射线谱。我们发现，有一个紧张之间的sub-PeV扩散伽马射线和本地宇宙线谱。为了描述亚PeV扩散γ射线通量，通常需要比膝区测量更大的局部宇宙射线通量。我们进一步从宇宙线传播模型计算了PeV中微子流。即使所有这些亚PeV扩散伽马射线都来自传播，银河中微子也只占观测到的通量的不到15%，其中大部分仍然来自河外源。
2021-04-08 astro-ph.HE
Constraining gamma-ray propagation on cosmic distances
研究伽马射线在宇宙学距离上的传播涉及多个科学领域，重点是扩散辐射场，如河外背景光，大尺度宇宙磁性的探测，以及宇宙学和粒子物理学标准模型之外的物理学。简要回顾了机载和地面仪器对伽玛耀变体的测量、限制和观测启示。这些观测结果表明，伽马射线宇宙学是切伦科夫望远镜阵列CTA的主要科学案例之一。
2013-10-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Local interstellar cosmic-ray spectra derived from gamma-ray emissivities
宇宙射线与星际气体相互作用产生的精确伽马射线发射率最近已经使用费米-LAT数据导出，并用于约束质子和轻子的局部星际光谱。我们报告的持续努力，利用这些发射率结合最新的强子γ射线生产截面和其他限制，如同步辐射的轻子分量。星际光谱为日光层调制、宇宙线起源和传播提供了重要信息。
2015-07-17 astro-ph.HE
Probing Cosmic Accelerators Using VHE Gamma Rays and UHE cosmic rays
在几类银河系和河外天体物理源中观测到的$γ$射线发射似乎与吸积黑洞和旋转动力中子星有关。这些系统是巨大的宇宙加速器，也是几个实验探测到的UHE宇宙射线和VHE中微子的潜在来源。我们回顾了我们对这些物体的理解的最新进展，并展示了如何利用最近和未来的观测来探测源中的条件。
2009-02-18 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnant/molecular cloud associations
对超新星遗迹中的分子云进行γ射线观测被认为是解决宇宙射线起源问题的最有希望的途径之一。在这里，我们简要回顾了该领域的地位，特别强调的理论和现象学方面的问题。
2015-04-22 astro-ph.HE
Studying Cosmic-ray Interactions in Giant Molecular Clouds with the HAWC Gamma-ray Observatory
银河系中的宇宙射线通量可以通过结合银河系中气体分布的知识和伽马射线的观测来表征。我们分析了HAWC天文台的数据，寻找伽马射线在三个银河系巨分子云，是在银道面（$|b|>5^{\circ}$）。然后，我们就可以检验这样一个范例，即测得的局部宇宙射线通量与银河系宇宙射线的“海洋”相同。由于其大视场和高占空比，HAWC适合于在TeV伽马射线范围内搜索来自大型结构的伽马射线。我们在这里提出的初步结果，从测量的天鹰座裂谷，武仙座和金牛座分子云。
2019-08-16 astro-ph.HE
Cosmic Ray Studies with the Fermi Gamma-ray Space Telescope Large Area Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）提供了对银河系宇宙射线（CR）的直接和间接测量。LAT高统计观测的7 GeV - 1 TeV的电子加正电子光谱和空间各向异性的限制约束模型，这个宇宙射线组件。在银河系尺度上，LAT的观测表明，宇宙射线源可能比预期的更丰富，或者宇宙射线扩散晕的尺度高度比传统模型更大。超新星遗迹（SNR）中宇宙射线的产生得到了LAT伽马射线研究的支持，其中包括年轻的SNR和与分子云相互作用的SNR。
2012-01-04 astro-ph.HE
Cosmic Ray-Dark Matter Scattering: a New Signature of (Asymmetric) Dark Matter in the Gamma Ray Sky
我们考虑了银河宇宙射线电子和质子在末态光子辐射下被暗物质散射的过程。这一过程为用伽马射线寻找银河系暗物质提供了一种新的方法。我们认为，对于一个通用的弱相互作用的大质量粒子，如共同湮灭或速度依赖的横截面的影响，伽马射线发射的宇宙射线散射的暗物质通常小于从暗物质对湮灭。然而，如果暗物质粒子不能成对湮灭，例如在非对称暗物质场景中的情况，则具有终态光子发射的宇宙射线散射提供了一个独特的窗口来检测来自暗物质的伽马射线信号。我们估计预期的通量水平和它的光谱特征为一个通用的超对称设置，我们还讨论了偶极和发光的暗物质。我们表明，在某些情况下，伽马射线发射可能是大到足以检测到的费米大面积望远镜。
2011-08-17 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray Signatures of Ultra High Energy Cosmic Ray Line-of-sight Interactions
超高能宇宙射线（UHECR）在到达地球的途中相互作用，产生次级伽马射线。对于高宇宙射线功率和弱星系际磁场的情况下，这些UHECR的偏转可能很小，导致可检测到的伽马射线通量指向其起源。我们总结了目前的结果和前景，检测这些相互作用的签名使用当前和下一代成像大气切伦科夫望远镜。
2013-09-29 astro-ph.HE
Indirect dark matter searches in Gamma- and Cosmic Rays
暗物质候选者，如弱相互作用的大质量粒子，被预测会湮灭或衰变成标准模型粒子，留下伽马射线、中微子、正电子、反质子甚至反核的独特特征。间接的暗物质搜索，特别是那些基于伽马射线观测和宇宙射线测量的搜索可以探测到这样的特征。在这里，我们回顾了这种方法的优势和局限性，并展望了间接暗物质搜索的未来。
2017-05-31 astro-ph.HE
Hidden Cosmic-Ray Accelerators as an Origin of TeV-PeV Cosmic Neutrinos
最新的冰立方数据表明，在30 TeV附近，全宇宙中微子通量可能高达10^-7 GeV/cm^2/s/sr。我们表明，如果源的TeV-PeV中微子是透明的伽马射线相对于双光子湮没，强烈的紧张局势与各向同性扩散的伽马射线费米测量的背景是不可避免的，独立的生产机制。我们进一步表明，如果冰立方中微子有一个光强子（pgamma）的起源，源预计是不透明的1-100 GeV的伽马射线。有了这些一般的多信使参数，我们发现，最新的数据表明，人口的宇宙射线加速器隐藏在GeV-TeV的伽马射线作为中微子的起源。X射线和MeV的伽马射线对应物的探测器受到鼓励，TeV-PeV中微子本身将作为致密源环境的特殊探测器。
2016-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galaxy Mergers as a Source of Cosmic Rays, Neutrinos, and Gamma Rays
我们研究了大质量星系合并或碰撞中粒子的激波加速，发现宇宙射线（CR）可以被加速到第二膝能~0.1-1 EeV甚至更高，其硬谱指数为Gamma ~ 2.这样的CR在合并冲击的动力学时间尺度内通过强子核相互作用失去能量，产生伽马射线和中微子作为副产品。如果约10%的激波耗散能量进入CR加速，一些局部合并星系将产生CTA可探测到的伽马射线对应物。此外，基于和谐宇宙学，其中很大一部分大质量星系在宇宙学时间尺度内经历了重大合并，中微子对应物可以构成冰立方探测到的各向同性背景的约20- 60%。
2014-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
TeV Solar Gamma Rays From Cosmic-Ray Interactions
由于宇宙射线与太阳物质和光子相互作用，太阳是GeV伽马射线的明亮来源。基本过程的关键方面仍然是个谜。在TeV范围内的发射，既没有观测也没有理论研究，可以提供关键的线索。新的实验HAWC（运行）和LHAASO（计划）可以以前所未有的灵敏度观察太阳。在本文中，我们预测非常高的能量（高达1000 TeV）的伽马射线通量从太阳盘和晕，由于宇宙射线强子和电子（$e^++e^-$），分别。我们忽略太阳磁场的影响，这是有效的TeV的能量，在较低的能量，这给出了一个理论上的磁盘流量的下限和理论上的晕通量的上限。我们表明，太阳晕伽马射线通量允许的$\sim 5$ -70 TeV宇宙射线电子谱的第一次测试。此外，我们表明，HAWC可以立即作出更强的测试与宇宙射线电子的非定向观测。这些伽马射线和电子研究将共同提供有关宇宙射线局部密度及其与太阳及其磁环境相互作用的新见解。这些研究也将成为测试新物理学的重要投入，包括暗物质。
2017-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
An upper limit on the cosmic-ray luminosity of individual sources from gamma-ray observations
已知不同类型的河外天体会产生TeV的伽马射线。其中一些天体最有可能将宇宙射线加速到10 ^20 eV。众所周知，宇宙射线在星系际介质中传播会产生伽马射线。这些伽马射线对在源方向上观察到的总通量有贡献。本文提出了一种新的方法，根据测量的GeV-TeV γ射线积分通量的上限导出单个源的宇宙射线光度的上限。我们展示了如何有可能计算一个特定的源的宇宙射线光度的上限，我们探索的参数空间中，目前的GeV-TeV的伽马射线测量可以提供一个有用的确定。我们详细研究了两个特殊的源，Pictor A和NGC 7469，并根据H.E.S.S. S测量的积分伽马射线通量的上限计算了每个源的质子光度的上限。望远镜
2013-11-19 astro-ph.HE
Unveiling cosmic X-ray/gamma-ray sources from their scattering screen
这篇评论讨论了Sunyaev和Titarchuk在1980年发表的关于康普顿化的里程碑式论文的广泛影响，并指出了一个新的可能应用于最遥远的伽马射线暴的时间展宽。
2009-12-30 astro-ph.HE
Cosmic Rays, Gamma-Rays, and Neutrinos in the Starburst Nuclei of Arp 220
Arp 220是最近的超亮红外星暴星系，其核心为研究极端条件下宇宙射线的相互作用提供了机会。在本文中，我们模拟的宇宙射线的人口产生的超新星在中央分子区的两个星暴核。我们发现，约65 - 100%的宇宙射线被吸收在这些地区，由于其巨大的分子气体含量，因此，Arp 220的核几乎完成质子量能器。当宇宙射线质子与星际介质碰撞时，它们会产生次级电子，这些电子也包含在系统中，并辐射出同步辐射。利用模型和观测到的射电谱能量分布之间的卡方检验结果，我们预测了出射γ射线和高能中微子谱，并发现磁场在毫高斯水平。由于极强的远红外辐射场，伽马射线谱在TeV能量处由于伽马-伽马吸收而显著变陡。
2015-07-27 astro-ph.HE
Fluxes of diffuse gamma rays and neutrinos from cosmic-ray interactions with circumgalactic gas
银河系被一个引力束缚的气体日冕所包围，气体日冕一直延伸到银河系的维里半径。宇宙射线粒子与这种气体的相互作用产生了高能次级伽马射线和中微子。我们提出了一个定量分析的中微子和伽马射线通量的日冕的银河系连同其他星系的日冕的综合贡献。高能中微子通量不足以解释冰立方的结果，而对费米-LAT扩散γ射线通量的贡献是不可忽略的。
2016-09-16 astro-ph.HE
Observation of Galactic Cosmic Rays and Gamma Rays with the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）正在对北半球100 GeV至100 TeV之间的宇宙射线和伽马射线进行无偏调查。HAWC是目前唯一一个运行中的高分辨率宽场TeV天文台，并有一个强大的程序来搜索耀斑和其他伽马射线的瞬态源。该探测器也非常适合于观察伽马射线发射和宇宙射线各向异性的空间扩展区域。HAWC最近结束了其第一年的数据采集与完整的探测器。结果不仅包括许多已知的TeV点源的观测，而且还包括来自银河系物体的扩展发射，如Geminga超新星遗迹。这些结果对宇宙射线数据中观察到的几种天体物理异常的起源有影响，例如地球上银河系正电子过剩。我们将描述HAWC的结果，重点是对宇宙射线和银河系伽马射线源的观测。
2017-01-22 astro-ph.HE
Imprints of PeV cosmic-ray sources on the diffuse gamma-ray emission
本文建立基于单个源离散注入宇宙线的甚高能银河伽马辐射模型，通过均匀与非均匀扩散两种情景解释LHAASO探测到的少量强子型PeVatron及气体分布与伽马通量的差异。
2025-01-10 astro-ph.HE
Experimental Investigation of the Nature of the Knee in the Primary Cosmic Ray Energy Spectrum with the GAMMA experiment
我们提出了一种新的差分方法的初级宇宙辐射的能谱中的膝盖的性质的研究所获得的初步结果。我们已经将这种方法应用于亚美尼亚的伽马实验数据。这项分析为南半球附近可能存在原始宇宙射线源提供了证据。
2014-06-04 astro-ph.HE
Constraints on the cosmic ray diffusion coefficient in the W28 region from gamma-ray observations
从超新星遗迹W28及其周围探测到GeV和TeV的伽马射线。这种辐射与稠密和大质量分子云的位置有很好的相关性，因此它通常被解释为稠密气体中强子宇宙射线相互作用的结果。在该地区的宇宙射线扩散系数的约束，可以得到的假设下，负责的伽马射线发射的宇宙射线已被加速，在过去的超新星遗迹激波，随后逃逸到周围的介质。在这种情况下，只有当超新星遗迹周围区域的扩散系数相对于银河系的平均扩散系数被显著抑制时，伽马射线观测才能得到解释。
2010-09-27 astro-ph.HE
Galactic gamma-ray and neutrino emission from interacting cosmic-ray nuclei
我们提出了一个非常高的能量（VHE），超高能（UHE）的伽玛射线和中微子发射的预期在我们的银河系相互作用的宇宙射线的研究，以及比较的最新结果为银河系UHE漫发射。我们证明了适当占的混合宇宙射线成分和伽马射线吸收的重要性。我们采用核相互作用的受伤核子模型，并提供由此产生的γ射线和中微子生产的参数化。核子屏蔽由于集群内的核被证明有一个可测量的影响，对生产的伽马射线，特别是明显接近的混合组成的粒子光谱的休息和截止。宇宙射线谱中"膝"附近成分的变化对扩散中微子和伽马射线发射谱有明显的影响。我们表明，目前和不久的将来探测器可以探测这些差异的关键能量范围从10 TeV到1 PeV，测试宇宙射线光谱的普遍性和整个银河系的组成的范例。
2022-01-28 astro-ph.HE
Lower Bound on the Cosmic TeV Gamma-ray Background Radiation
费米伽马射线太空望远镜彻底改变了我们对GeV波段宇宙伽马射线背景辐射的理解。然而，对宇宙TeV γ射线背景辐射的研究仍然很少。在这里，我们报告的宇宙TeV的伽马射线背景光谱的下限放置的个人检测到的河外TeV源，包括耀变体，射电星系，和星暴星系的累积通量。目前，在0.1 TeV以上的宇宙TeV伽马射线背景的极限是$2.8\times10^{-8} (E/100~{\rm GeV})^{-0.55} \exp(-E/2100~{\rm GeV})~{\rm [GeV/cm^2/s/sr]} < E^2dN/dE < 1.1\times10^{-7} (E/100~{\rm GeV})^{-0.49}~{\rm [GeV/cm^2/s/sr]}$，其中上限是根据要求设定的，即来自宇宙TeV伽马射线背景辐射的级联通量不能超过测量的宇宙GeV伽马射线背景光谱（Inoue和Ioka，2012年）。附近的两个耀变体，Mrk 421和Mrk 501，解释了0.8-4 TeV的累积背景通量的约70%，而极端耀变体在更高的能量下开始占主导地位。我们还提供了累积的背景通量从每个人口，即耀变体，射电星系和星暴星系，这将是他们的宇宙TeV的伽马射线背景辐射的贡献的最低要求。
2016-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays at supernova remnant shocks: constraints from gamma-ray observations
在过去的几年里，伽马射线天文学进入了一个黄金时代。在TeV能量下，十年前只有少数几个来源是已知的，但目前这一代的地基成像大气切伦科夫望远镜已经将这个数字增加到一百多个。在GeV能量下，费米伽马射线太空望远镜在其运行的头两年中将已知源的数量增加了近一个数量级。最近对壳型超新星遗迹的伽马射线发射的探测和前所未有的形态学研究引起了极大的兴趣，因为这些分析与宇宙射线起源的长期问题直接相关。然而，这些探测仍然没有构成超新星遗迹加速银河系宇宙射线的决定性证据，主要是由于难以解开强子和轻子对观测到的伽马射线辐射的贡献。在这次演讲中，我将回顾伽马射线天文学中有关超新星遗迹的最相关的宇宙射线相关结果。
2011-11-14 astro-ph.HE
Gamma-rays from kilonovae and the cosmic gamma-ray background
最近对两颗中子星合并产生的引力波事件GW 170817以及由r过程元素的放射性衰变提供动力的光红外对应物的探测，为伽马射线天文学打开了一扇新的窗口：直接探测来自这种衰变的光子。在这里，我们计算的贡献kilonovae扩散的伽玛射线背景的MeV范围内，使用最近的结果在个别事件中发射的伽玛射线的光谱，我们比较它与其他来源。我们发现，从kilonovae的贡献是不占主导地位的，在这样的能量范围内，但在目前的不确定性，它添加到其他来源可能有助于拟合观测数据。
2020-02-08 astro-ph.HE
Interstellar gamma rays and cosmic rays: new insights from Fermi-LAT AND INTEGRAL
在两年多的运行中，费米-LAT彻底改变了我们对伽马射线天空的认识。星际伽马射线是这个新时代的一部分，它允许对银河系中的宇宙射线模型进行前所未有的测试。INTEGRAL/SPI数据向低能量的扩展也在不断发展。本文导出了银河系的多波长光度，并讨论了银河系能量平衡和射电-远红外关联。
2011-01-07 astro-ph.HE
Gamma rays and neutrinos from a cosmic ray source in the Galactic Center region
我们银河系的中心是一个非常活跃的现象发生的区域。特别是在该区域可以找到强大的宇宙射线源。在这些源中加速的宇宙射线可以与周围的质子和/或低能光子相互作用，产生伽马射线和中微子。对这两种次级粒子的观测对于宇宙线源的识别和加速过程中物理过程的理解是非常有用的。受最近IceCube合作组织报道的中微子光谱中的过剩的启发，我们详细研究了位于银河系中心区域的源的宇宙射线质子与环境质子相互作用所产生的伽马射线和中微子光谱的形状。我们考虑不同的质子加速模型，并研究对伽马射线和中微子光谱的影响。我们还讨论了约束，甚至确定一个特定的中微子源的可能性，通过使用的信息所给出的伽马射线光谱利用修改的频谱形状，所造成的相互作用的伽马射线与光子的辐射场中存在的星际介质，这强烈地依赖于源的距离。
2013-12-27 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
Effects of Lorentz invariance violation on cosmic ray photon emission and gamma ray decay processes
在这项工作中，我们使用洛伦兹不变性破坏（LIV）作为一个通用的修改粒子色散关系，研究单光子发射的一些后果，称为真空切伦科夫辐射，和光子衰变过程中的宇宙射线和伽马射线。这些过程在洛伦兹不变量理论中是被禁止的，但在LIV假设下是允许的。我们发现，发射率有依赖于宇宙线的初级质量和电荷，可以修改的UHECR谱。此外，LIV显着增强光子衰变成一个电子-正电子对超过一定的能量阈值。这最后一个效应可以用来限制LIV能量标度，从直接观察非常高的能量宇宙光子事件的伽马射线望远镜。
2017-09-24 astro-ph.HE
Ultra-high-energy Cosmic Ray Sources can be Gamma-ray Dim
本文通过CRPropa模拟检验已分辨伽马射线源能否解释奥格偶极子，发现其振幅过大，表明存在伽马射线暗弱或未分辨的UHECR源群。
2025-10-27 astro-ph.HE
Supernova origin of cosmic rays from a gamma-ray signal in the Constellation III region of the Large Magellanic Cloud
宇宙射线可以通过超新星提供的冲击加速产生。超新星假说意味着每颗超新星平均注入约1 e50尔格的宇宙射线，而冲击波加速模型预测的幂律宇宙射线谱斜率接近2。这些预测的验证需要测量超新星群注入宇宙射线的光谱和功率。在这里，我们获得这样的测量的基础上的γ射线观测的大麦云星座III区域。我们表明，来自这个年轻恒星形成区的伽马射线发射源自大约2000颗超新星注入的宇宙射线，而不是来自超新星活动之前的大质量星风驱动的超级气泡。宇宙线注入功率为（1.1-0.2+0.5）× 1 e ~（50）尔格/超新星（估计星际介质密度为0.3/cm ~ 3）。谱是斜率为2.09-0.07+0.06的幂律。这与超新星冲击时粒子加速的模型相一致，并为宇宙射线的超新星起源提供了直接的证据。
2017-11-07 astro-ph.HE
Gamma-ray signatures of cosmic ray acceleration, propagation, and confinement in the era of CTA
银河系的宇宙射线通常被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。尽管这一观点很受欢迎，但其有效性的确凿证据仍然缺失。伽马射线天文学为我们提供了解决这个问题的强大工具，因为伽马射线是在宇宙射线与周围气体相互作用时产生的。从几个超新星遗迹中探测到伽马射线是令人鼓舞的，但仍然不能证明这种情况，主要问题是难以解开强子和轻子对发射的贡献。宇宙射线一旦从它们的源头释放出来，就会在星际介质中扩散，最后逃离银河系。银河系盘的弥散伽马射线发射，以及从少数星系中检测到的伽马射线发射，很大程度上是由于宇宙射线在星际介质中的相互作用。在更大的尺度上，宇宙射线也会渗透到星系团内的介质中，因为它们可以在宇宙学时间内被限制和积累在星系团内。因此，从星系团中探测到伽马射线，甚至是它们发射的上限，将使我们能够限制它们所包含的源的宇宙射线输出，例如正常星系，活动星系核和宇宙学冲击。在本文中，我们描述的影响，切伦科夫望远镜阵列，未来的地面设施，非常高的能量伽马射线天文学，预计将在这一领域的研究。
2012-09-04 astro-ph.HE
Gamma Rays from Cosmic Rays in Supernova Remnants
背景：宇宙射线被认为是在超新星遗迹（SNR）的冲击加速，但缺乏确凿的证据。目的：来自地面伽马射线望远镜和费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜的新数据被用来验证这一假设。一个简单的伽马射线生产效率的模型进行了比较，与测量的伽马射线光度的SNR，和GeV的TeV的流量比的SNR检查与SNR年龄的相关性。研究方法：超新星爆炸被模拟为一个不断膨胀的球形物质壳，它将周围的星际介质（ISM）扫起。壳层的累积动能为非热粒子加速提供了能量，当物质从ISM中被扫出时，SNR壳层减速。这些能量中的一部分被假定转化为宇宙射线电子或质子的能量。三种不同的粒子辐射过程-核π介子生产相互作用，非热电子韧致辐射，康普顿散射-被认为是。结果：比较了这三种方法的γ射线产生效率和信噪比。我们的研究结果表明，超新星遗迹在>~10^4年时伽马射线亮度变低，这与超新星遗迹加速宇宙射线的假设是一致的，即超新星遗迹将动能耗散为非热宇宙射线的效率约为10%。弱的证据，增加GeV TeV的流量比与SNR年龄。
2013-04-08 astro-ph.HE
On the Physics Connecting Cosmic Rays and Gamma Rays: Towards Determining the Interstellar Cosmic Ray Spectrum
由于费米空间观测站上的大面积望远镜获得了对~50 MeV至~40 GeV的局部星际气体伽马射线发射率的高质量测量，次级核生产物理学正受到越来越多的关注。超过90%的1 GeV以上的气体相关发射率归因于宇宙射线和星际物质碰撞中形成的中性π介子衰变产生的伽马射线，轻子引起的过程在1 GeV以下变得越来越重要。根据两个物理问题重新研究了中性π介子产生和衰变的基本运动学：等压产生是否遵循标度行为？以及通过中间体π 0的产生而形成具有一定能量的伽马射线所需的最小质子动能是多少？发射率光谱将使星际宇宙射线光谱能够可靠地确定，为起源和传播研究以及太阳调制模型的输入提供参考。这种分析的方法和说明性的结果。
2013-03-26 astro-ph.HE
Investigation of Cosmic-Ray Sources with Gamma-Ray Initiated Showers
本文提出了一种研究超高能宇宙线源的新方法。该方法是基于对超高能宇宙粒子与宇宙背景相互作用时在河外空间产生的伽马射线辐射的分析。我们已经发现，γ射线发射的强度取决于宇宙射线源的特性，特别是它们的遥远程度和初始粒子能谱。在地球大气层中，宇宙射线引发空气簇射，因此选择量子引发的簇射（不包括来自银道面、伽马射线源等的簇射）。我们可以得到上述源特性。我们推导出量子引发簇射的数量为0或~ 3x 1000，这取决于源参数，在10^14 eV处记录的簇射的典型统计值为~10^8。这种差异足以使用这种方法来研究超高能宇宙射线源。
2015-08-13 astro-ph.HE physics.space-ph
Cosmic rays and molecular clouds
本文讨论了宇宙射线穿透分子云的问题和有关的γ射线发射问题。高能宇宙射线与致密气体相互作用，产生中性π介子，后者又衰变为两条伽马射线。这使得分子云成为潜在的伽马射线源，特别是如果它们位于将宇宙射线注入星际介质的强大加速器附近。在一个给定的源周围，宇宙射线超密度的幅度和持续时间取决于宇宙射线在湍流的银河磁场中扩散的速度。基于这些原因，分子云的伽马射线观测既可以用来定位宇宙射线的来源，也可以用来限制宇宙射线在银河系中的扩散特性。
2012-08-24 astro-ph.HE
Modeling the gamma-ray emission in the Galactic Center with a fading cosmic-ray accelerator
最近HESS对中央分子带（CMZ）的~200 pc尺度弥散伽马射线发射的观测表明，在银河系中心的内部10 pc区域存在PeV宇宙射线加速器（PeVatron）。有趣的是，银河系中心点状源（HESS J1745-290）的伽马射线谱显示截止值约为10 TeV，这意味着宇宙射线质子谱的截止值约为100 TeV。在这里，我们建议，从内部和外部区域的伽马射线发射可以解释自洽的逃逸质子从一个单一的，但衰落的加速器。在这个模型中，来自CMZ区域的伽马射线是由过去注入的质子产生的，而来自内部区域的伽马射线是由最近注入的质子产生的。我们认为由超大质量黑洞（Sgr A*）引起的潮汐破裂事件（TDE）中形成的冲击波可以作为这样一个衰落加速器。利用TDE爆炸波的典型参数，可以同时再现CMZ区和HESS J1745-290区的γ能谱。同时，我们还发现，当粒子注入历史和宇宙射线扩散系数适当组合时，CMZ区的宇宙射线能量密度分布也可以在衰减加速器模型中重现.
2016-12-19 astro-ph.HE
Fundamental Physics With Cosmic High-Energy Gamma Rays
高能光子（MeV以上）是天体物理学和极端条件下基础物理学的强大探测器。近年来，由于地面上新的宇宙伽马射线探测器的出现，我们对高能伽马射线天空的了解取得了令人印象深刻的进展（H.E.S.S.，魔术，真理，HAWC）和空间（敏捷，费米）。本文综述了高能γ射线基础物理问题的研究现状，并讨论了实验研究的发展前景。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Possibility of Investigating Ultra-High-Energy Cosmic-Ray Sources Using Data on the Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Emission
我们提供了我们的估计的伽马射线发射的强度与能量接近0.1 TeV产生在银河系内的空间中的相互作用的宇宙射线与背景排放。我们假设宇宙射线源是点状的，它们是活动星系核。我们考虑了以下几种可能的源：遥远而强大的源，红移可达z=1.1，具有单能粒子谱，E=10^21 eV;同样的物体，但具有幂律粒子谱;以及红移为0<z<=0.0092的邻近源，即距离不大于50 Mpc，也具有幂律粒子谱。能量为0.1 TeV的宇宙射线对河外弥漫伽马射线背景的贡献取决于源的类型，或者更具体地说，贡献范围从f<<10^（-4）到f约为0.1。取决于源模型。我们的结论是，河外背景γ射线发射的数据可以用来确定宇宙射线源的特性，即它们的距离和粒子能谱的图案。关键词：宇宙射线，弥漫伽玛射线辐射，活动星系核。待发表于：Astronomy Letters，2017，vol. 43，No.8，pp. 529-535.
2017-07-09 astro-ph.HE
