Confining the high-energy cosmic rays
扩散激波加速是宇宙射线有效加速的主要候选者。银河系的宇宙射线被认为主要来源于超新星遗迹冲击波的这一过程。将宇宙射线限制在激波区是使该机制有效的关键。人们已经知道，在小尺度上（小于典型的回旋半径），由于宇宙射线在激波前流动，会出现高振幅的非共振不稳定性。对于最高能量的宇宙射线的散射效率，确定作用于较长尺度（即大于宇宙射线回旋半径）的不稳定性类型是有意义的。我们将提出我们的分析结果的不稳定性，在这个政权的行为，并将讨论其驱动机制和典型的增长时间。
2011-10-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Back-reaction instabilities of relativistic cosmic rays
利用多流体方法研究了背景磁场中相对论和超相对论宇宙射线作用下电子-离子等离子体的流动不稳定性。宇宙射线可以是电子也可以是离子。宇宙射线的漂移速度是沿着磁场方向的。在平衡时，考虑了背景等离子体的返回电流。平行于磁场的一维扰动被认为是。横向和纵向扰动的色散关系。结果表明，磁化宇宙射线的反反应产生了新的不稳定性，其中一个不稳定性的增长率可以接近Bell不稳定性的增长率。这些新的不稳定性可能比回旋共振不稳定性更强。对于未磁化的宇宙射线，增长率类似于贝尔增长率。我们比较了两种模型的等离子体返回电流平衡与三个和四个带电组件。这些模型之间的一些差异被证明。对于纵向扰动，在超相对论性宇宙射线的情况下，发现一个不稳定性。所得结果可用于超新星遗迹、星系团、团内介质等天体的研究，其中宇宙射线与其产生的电子-离子等离子体湍流的相互作用对宇宙射线演化具有重要意义。
2013-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
On energy equipartition between cosmic rays and magnetic fields
对同步加速器观测的解释通常假设磁场和宇宙射线能量密度之间存在紧密的相关性。我们使用宇宙射线的试验粒子模拟和包括宇宙射线作为扩散流体的MHD模拟来检验这个假设。我们发现在湍流尺度下，宇宙射线和磁场能量密度之间没有空间相关性。而且宇宙线数密度和磁场能量密度在统计上是独立的。然而，宇宙射线的空间分布是高度不均匀的，特别是在低能量下，因为粒子被困在随机的磁镜之间。这些结果可以显著改变同步加速器观测的解释，从而改变我们对银河系和附近螺旋星系中磁场的强度和结构的理解。
2018-10-08 astro-ph.GA 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
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
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
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
The impact of astrophysical dust grains on the confinement of cosmic rays
我们认为，带电尘埃颗粒可以显着影响银河系宇宙射线的约束和运输。对于亚GeV到~ 1000 GeV的宇宙射线，小尺度平行阿尔文波通过回旋共振相互作用使宇宙射线各向同性，也与带电粒子发生回旋共振。如果尘埃几乎是静止的，就像在大部分星际介质中一样，阿尔文波会被尘埃阻尼。这将降低由宇宙射线通过流动不稳定性产生的阿尔文波的振幅，从而增强宇宙射线的传输。在电离度高的区域，尘埃的阻尼率比其他机制的阻尼率大10倍左右，这些机制在与~GeV宇宙射线相关的尺度上阻尼平行阿尔芬波，这表明尘埃可能在调节宇宙射线传输方面发挥关键作用。在天体物理学中，尘埃以超阿尔文速度穿过气体，阿尔文波变得不稳定，这可能直接散射宇宙射线。这种相互作用有可能产生一种强烈的反馈机制，在这种机制中，尘埃在辐射压力的作用下穿过气体，然后强烈地增强了宇宙射线的约束，增加了它们驱动外流的能力。这种机制可能作用于恒星形成星系和活动星系核周围的环星系介质。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Transport of cosmic-ray protons in intermittent heliospheric turbulence: model and simulations
基于已知的行星际磁场和太阳风等离子体的1天文单位（AU）的性质，计算分析了在强间歇性日球湍流存在下带电高能粒子的输运。湍流被假定为静态的，复合的，准三维的一维Alfvénic（板）和结构化的二维组件之间的变化的能量分布。湍流磁场的空间波动被建模为均匀的高斯概率分布函数（PDF），或作为间歇性的大尺度和小尺度上的q-高斯PDF。模拟结果表明，高能粒子在平行于和垂直于背景磁场的方向上的扩散系数都受到湍流不稳定性的显著影响。这种影响是特别强的平行运输，其中大规模的不稳定性的结果显示了扩展阶段的次扩散平行运输，在此期间，跨场运输扩散占主导地位。的影响，被发现依赖于颗粒的刚度和在湍流中的平板能量的分数，产生一个垂直平行的平均自由程比接近1的大规模的不稳定性。高阶输运矩（峰度）的研究表明，非高斯统计特性的间歇性湍流磁场中存在的平行传输，特别是对于低刚度的颗粒在所有的时间。
2014-01-04 astro-ph.HE physics.space-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
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 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
A Unified Model of Cosmic Ray Propagation and Radio Extreme Scattering Events from Intermittent Interstellar Structures
本文提出由间歇性星际磁/密度片统一解释宇宙线传播与射电极端散射事件的模型，证明其几何与填充因子可解释GeV宇宙线平均自由程，并讨论了利用未来宽场射电仪器检验该模型的方法。
2024-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE physics.plasm-ph
Ultrahigh Energy Cosmic Rays and Neutrinos
从宇宙加速器观测中微子将是革命性的。高能中微子与高能宇宙射线及其来源密切相关。宇宙射线源很可能产生中微子，来自遥远来源的高能宇宙射线的传播可以产生PeV到ZeV的中微子。本文简要回顾了高能宇宙射线观测的最新进展及其对高能中微子探测的启示。
2011-02-25 astro-ph.HE
The Composition of Cosmic Rays at the Knee
本文综述了最近关于10^14 ~ 10^18 eV能区宇宙射线成分的研究结果。
2012-12-04 astro-ph.HE
Superbubble Origin of Cosmic Rays
经过一百年的寻找宇宙射线的起源，它们是在哪里以及如何产生的终于变得清楚了。在这里，我们通过天文观测和宇宙射线测量来简要地追踪这一奥德赛。
2012-09-25 astro-ph.HE
Neutrinos and cosmic rays
本文综述了太阳系外高能中微子的研究现状，并讨论了其对宇宙射线起源和传播的意义。中微子和伽马射线之间的联系也进行了讨论。
2012-02-01 astro-ph.HE
Investigation of the Properties of Galactic Cosmic Rays with the KASCADE-Grande Experiment
利用KASCADE-Grande实验研究了能量在$10^{14}$ ~ $10^{18}$ eV之间的银河宇宙射线的性质。最近的结果进行了讨论。它们主要涉及全粒子能谱和宇宙射线的元素组成。
2009-11-12 astro-ph.HE
Magnetohydrodynamic Fluid Stability in the Presence of Streaming Cosmic Rays
我们研究了一个强大的平行无碰撞激波上游的宇宙射线流的影响。在我们的分析中，我们明确地包括了宇宙射线的惯性，这在以前的工作中被忽略了。对于与超新星爆炸波中宇宙射线加速有关的参数，我们没有发现MHD流体不稳定性会导致磁场的放大超过冲击波中压缩所产生的磁场。我们展示了如何恢复，从我们自己的分析，宇宙射线驱动的MHD流体不稳定性发现以前的作者。我们的结论是，包括惯性和动力学的宇宙射线保持系统稳定。此外，宇宙线流导致磁场演化方程中增加了一个类霍尔项。本文对超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的意义作了简要的讨论。
2012-06-19 astro-ph.HE
Interaction of escaping cosmic rays with molecular clouds
研究从加速器逃逸的宇宙射线产生的伽马射线辐射至关重要，原因（至少）有两个：第一，探测这些伽马射线光子可以用来确定宇宙射线的来源;第二，这种辐射的特性限制了宇宙射线在星际介质中传播的方式。本文综述了该领域的研究现状。
2013-04-03 astro-ph.HE
Are 10 EeV cosmic rays extragalactic? Theory of cosmic ray diffusion at high energy
俄歇合作组织已经报道了在8 EeV以上的宇宙射线的到达方向上的大尺度各向异性。偶极方向，距离银河系中心125 $^\circ$，被认为是这些宇宙射线起源于银河系外的指示。我们表明，无论是理论上和直接数值模拟，这不一定是真的。起源于银河系并在银河系磁场中扩散的中等质量原子核可能具有指向远离银河系中心的偶极各向异性。我们的理论预测四极各向异性的数量级相同的偶极子。
2018-07-26 astro-ph.HE
A filamentation instability for streaming cosmic-rays
我们证明了宇宙射线由于自身产生的磁场而在超新星遗迹激波的前兆中形成了类似的结构。宇宙线的折射导致长波长不稳定性的增长，自然地将小尺度上的快速非线性放大耦合到更大的长度尺度上。混合磁流体动力学-粒子模拟进行确认的效果。由此产生的大尺度磁场可能会促进高能宇宙射线的散射，这是在超新星遗迹冲击波中加速宇宙射线谱中超过膝盖的质子所必需的。在激波上游很远的地方形成的丝状体也可能有助于宇宙射线从加速器中逃逸。
2011-09-26 astro-ph.HE
How to use molecular clouds to study the propagation of cosmic rays in the Galaxy
γ射线域分子云的观测为我们研究银河系中宇宙射线的分布提供了一个工具。这是因为宇宙射线可以穿透分子云，在致密气体中经历强子相互作用，产生中性π介子，然后衰变为伽马射线。对这种辐射的探测使我们能够估计出云所在位置的宇宙射线的光谱和强度。值得注意的是，这一事实可以用来限制银河系特定位置的宇宙射线扩散系数。
2010-11-09 astro-ph.HE
The IceCube Neutrino Observatory III: Cosmic Rays
宇宙射线和相关测量：冰顶概览;冰顶校准;宇宙射线组成;气簇测量;宇宙射线μ子研究; PeV伽马射线研究;宇宙射线各向异性;福布什减少;向第32届国际宇宙射线会议提交论文，北京，2011年。
2011-11-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Dipole Anisotropy of Galactic Cosmic Rays
银河系宇宙射线的到达方向在不同的角尺度上表现出千分之一的各向异性。最近对TeV-PeV宇宙射线的观测表明，偶极各向异性具有很强的能量依赖性，在100 TeV附近出现相位翻转。我们认为，这种行为可以很好地理解的各种效应的组合：宇宙射线的各向异性扩散，附近的源的存在下，康普顿-Getting效应从我们的相对运动和地面观测站的重建偏差。
2018-11-20 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
Cosmic rays in galactic and extragalactic magnetic fields
我们简要地回顾宇宙射线的来源，它们的组成和光谱，以及它们在银河系和河外磁场，规则和波动的传播。特别注意的是最近的X射线和γ射线观测结果，揭示了银河系宇宙射线的起源和皮埃尔俄歇天文台的超高能宇宙射线的挑战性的结果。概述了高能天体物理学和宇宙线天文学在确定超高能宇宙射线源、粒子加速机制、测量星系际辐射场和揭示不同尺度磁场结构等方面的前景。
2011-05-01 astro-ph.HE
Can Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Gamma-Ray Bursts? II: Cosmic Rays Below the Ankle and Galactic GRB
推导了相对论冲击波加速宇宙线所能达到的最大能量。它表明，来自星际介质中长伽玛射线暴的前向冲击足够强大，足以产生$4\times 10^{18}$ eV的银河宇宙射线分量，直到脚踝，正如以前的建议（Levinson和Eichler，1993）。进一步认为，如果银河系外长伽玛暴也对踝部的成分产生影响，那么太阳圈内偶然发生的银河系伽玛暴的贡献将超过太阳圈向外通量的观测极限，除非不透明度和/或光束导致当前的贡献小于时间平均值的$10^{-3}$倍，并指出了这些避免方案的困难。
2011-08-22 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
Experimental Efforts on Very High-Energy Cosmic Rays and their Interactions - Conference Summary
本文综述了第十五届甚高能宇宙线相互作用国际研讨会的进展。重点放在实验工作上。讨论了高能宇宙线起源及其相互作用的现状、最新结果及其对当前认识的启示。
2009-07-24 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
Ultra high energy cosmic rays from past activity of Andromeda galaxy
结果表明，仙女座星系中与超大质量黑洞的生长和过去活动有关的相对论喷流可能是能量大于$10^{15}$ eV的宇宙射线的主要来源。大部分的宇宙射线能量都与喷流的弓形激波有关，该激波产生多PeV的宇宙射线，成分较轻。具有重成分的最高能量宇宙射线产生于喷流本身。计算了仙女座星系产生的高能粒子传播到地球的光谱，并与观测结果进行了比较。
2022-11-28 astro-ph.HE
Regions of Excessive Flux of PeV Cosmic Rays
对PeV能量范围内的宇宙射线产生的大范围空气簇射的到达方向进行分析，并与EAS MSU和EAS-1000原型阵列进行登记，结果表明，有相当数量的区域存在宇宙射线的过度通量。我们目前的比较分析结果的两个数据集中发现的区域，估计其出现的概率，并讨论其位置的相关性与坐标的PeV宇宙射线的可能天体物理源。
2009-02-10 astro-ph.HE
Measurement of the properites of cosmic rays with the LOFAR radio telescope
高能宇宙射线撞击地球大气层，引发了次级粒子的级联，即广泛的空气簇射。空气簇射中的电子和正电子发出电磁辐射。LOFAR射电望远镜在10至240兆赫的频率范围内探测到这种发射。这些数据被用来确定入射宇宙射线的性质。无线电技术现在通常用于测量能量范围从$10^{17}$到$10^{18}$ eV的宇宙射线的到达方向、能量和粒子类型（原子质量）。这一能量区域具有特殊的天体物理学意义，因为在这一区域，预期宇宙射线将从银河系起源过渡到银河系外起源。为了说明，LOFAR的结果被用来设置模型的约束条件，以描述高能宇宙射线的起源。
2017-05-11 astro-ph.HE
Anisotropy of Arrival Directions of E0 > 8 x 10**18 eV Cosmic Rays and Cosmic Microwave Background
通过分析1974年至2003年期间在雅库茨克阵列和在SUGAR阵列（澳大利亚）记录的E0 > 8x10**18 eV初级宇宙射线的到达方向得到的结果。最大的初级宇宙线流量显示从银河系和超星系（本地超星系团）的平面的可见交叉区域到达，银河经度约为137度。在全球范围内，宇宙微波背景的最低温度是这一区域的典型。
2012-02-23 astro-ph.HE
Galactic Centre as an efficient source of cosmic rays
自费米泡和伽玛射线辐射的发现以来，银河系中心的研究受到越来越多的关注，人们试图了解它在初级宇宙射线（CR）的起源和加速中的作用。基于扩散/再加速模型，利用GALPROP软件求解了宇宙射线的扩散方程，并根据银河系中心几个能量源与产生的GeV-TeV扩散γ射线之间的关系，将计算结果与CR谱进行了比较。计算了银河系中心的宇宙线分布和γ射线通量，并探讨了它对地球观测到的宇宙射线谱和化学成分的贡献。我们还讨论了不同的星际气体模型的核相互作用的影响。
2020-06-03 astro-ph.HE
Spectral Intensities of Antiprotons and the lifetime of Cosmic Rays in the Galaxy
在本文中，我们注意到BESS、PAMELA和AMS仪器在~ 1-100 GeV能量范围内观测到的银河宇宙射线中反质子的光谱强度，其光谱形状与初级宇宙射线通过与星际介质中物质相互作用产生的反质子的光谱形状几乎相同，没有任何明显的变化。更重要的是，在银河系体积中的恒定停留时间约为2.5 +/-0.7百万年，与宇宙射线的能量无关，与观测到的强度相匹配。在宇宙射线源周围的茧状区域中产生的能量低于10 GeV的次级反质子的一个小的附加成分似乎存在。我们讨论了这一结果的背景下，其他次要成分，如正电子和硼的观察，并总结了一般性意见的起源和传播的宇宙射线。
2015-05-26 astro-ph.HE
Galactic Cosmic Rays - Theory and Interpretation
围绕着宇宙射线的银河系成分的争论，能量收支，组成问题，光谱特征，各向异性，来源等，将被严格审查。我们正在进入银河系宇宙射线研究的一个新阶段，越来越清楚的是，精确的测量正在揭示新的，在某些情况下是意想不到的，这些特征迫使我们开发更复杂的模型来研究它们的产生和传播。然而，基本概念似乎是相当坚实的，在金兹伯格和瑟罗瓦茨基的经典著作《宇宙射线的起源》发表后的50多年里几乎没有什么变化。
2017-08-29 astro-ph.HE
Cosmic Rays from the Knee to the Highest Energies
本文综述了高能宇宙射线研究的最新进展。它关注的是能量范围从膝盖（10^15 eV）到观测到的最高能量（>10^20 eV）的银河系和可能的河外粒子。重点放在观测结果，他们的解释，和全球的宇宙射线，在过去十年中出现的图片。
2009-04-04 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
Investigation on mass composition of UHE cosmic rays using CRPropa 2.0
本文利用蒙特卡罗程序CRPropa 2.0对UHE宇宙射线的传播进行了数值模拟。在模拟中，假设均匀宇宙线源的光谱指数α = 1.4，α = 2和Emax = 1021 eV的纯铁成分在源位置。我们获得了宇宙射线的对数平均质量作为能量的函数，并将其与踝关节的实验值进行了比较，我们演示了踝关节前后的质量组成如何变化。
2014-07-13 astro-ph.HE
Bounds on the origin of extragalactic ultrahigh energy cosmic rays from the IceCube neutrino observations
我们研究了能量范围从$10^{6}$ GeV到$10^{10}$ GeV的IceCube观测对河外高能宇宙射线起源的一般意义，假设高能中微子是由河外宇宙中质子的光生产生的。冰立方观测到的PeV能量中微子通量给出了它们源中质子的光介子产生光学深度和河外宇宙射线质子分量强度的强界。中微子通量意味着河外宇宙射线源的光学深度应该大于$\sim 0.01$，并且对观测到的10 PeV的大量宇宙射线的贡献超过百分之几。如果来自这些河外源的宇宙射线的光谱远远超过1 EeV，中微子通量表明河外宇宙射线在1 EeV及以上的观测到的总宇宙射线通量中占主导地位，有利于宇宙射线的倾斜跃迁模型。在这种情况下，宇宙射线源也需要是有效的中微子发射器，光学厚度接近1。最高能量的宇宙射线（$\sim 10^{11}$ GeV）源不应该随着红移而强烈演化，以解释冰立方的观测结果，这表明任何涉及遥远的强大天体的宇宙射线辐射场景都是强烈不受欢迎的。这些考虑的结论是，没有一个已知的河外天体可以同时是PeV和trans-EeV能量宇宙射线的来源。我们还讨论了宇宙线在磁化星系际空间中的传播对观测到的宇宙线总通量与中微子通量之间的联系的可能影响。
2014-12-17 astro-ph.HE
Origin of very high and ultra high energy cosmic rays
虽然对于宇宙射线的银河系起源和能量高于$E_{k}\sim 3\times 10^{15}$ eV的宇宙射线的银河系外起源有一定程度的共识，但关于中能区宇宙射线起源的争论却很少受到关注，主要是因为定义这样一个区域的内在模糊性。$10^{17}$ eV和$\sim 10^{19}$ eV之间的能量范围很可能是从银河到河外宇宙射线发生跃迁的地方。因此，这些粒子的起源，虽然从物理学的观点来看是最重要的，但也是最难研究的方面之一。在这里，我将举例说明一些关于这些粒子加速位置的想法，以及它们的研究可能有助于回答的问题，包括\underline{ultra}高能宇宙射线的起源。
2014-03-12 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
Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测，以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测，现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架，因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献，但最高能量除外。
2018-07-25 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
Cosmic rays in early star-forming galaxies and their effects on the interstellar medium
具有强烈恒星形成的高红移星系是高能宇宙射线的来源。这些宇宙射线与银河系环境的重子和辐射场通过光对、光π介子和质子-质子过程相互作用，产生带电和中性π介子、中子和质子。因此，宇宙射线在传播时将能量储存在星际介质中。我们展示了如何超高能宇宙射线的能量传输和沉积是由星系的演化，特别是由银河系磁场的发展。我们展示了粒子驱动的能量沉积如何影响宿主及其周围环境的热演化。利用一个参数化的原星系模型，我们计算了当星系的磁场演化越来越限制宇宙射线时，对ISM的加热效应。
2017-08-22 astro-ph.HE
Dynamics of the Parker-Jeans instability of gaseous disks including the effect of cosmic rays
将宇宙射线视为具有显著压力的无质量流体，采用三维磁流体动力学（MHD）方法研究了宇宙射线对磁化自引力气体圆盘中Parker-Jeans不稳定性的影响.模拟中考虑了宇宙线沿磁场的扩散。盘的初始配置是夹在热电晕（顶部和底部）之间的磁化冷气板。我们表明，宇宙射线在某些参数制度的细丝或团块的形成中起着重要的作用。在一定的气片厚度范围内，宇宙线的扩散系数对灯丝是沿磁场方向还是垂直于磁场方向起决定性作用。我们还考虑了旋转对系统的影响。
2020-08-13 astro-ph.HE
Probing maximum energy of cosmic rays in SNR through gamma rays and neutrinos from the molecular clouds around SNR W28
银河系宇宙射线一般认为起源于超新星遗迹（SNRs），是由超新星遗迹膨胀驱动的超新星爆炸波中的扩散激波加速（DSA）过程产生的。宇宙线模型信噪比起源的一个关键问题是超新星激波中宇宙线粒子可获得的最大能量。最近有人提出，由于加速的宇宙射线引起的磁波的增长，在年轻的SNR中可能会发生激波处的有效磁场强度的放大，因此，SNR中宇宙射线所获得的最大能量可能达到膝能，而不是先前在正常磁场情况下预测的$\sim 200$ TeV。在目前的工作中，我们调查的影响TeV的伽马射线和中微子通量的分子云与SNR W28相互作用的最大能量的情况。作者计算伽马射线和中微子通量假设两个不同的值的最大能量达到宇宙射线在SNR，从CR在附近的分子云的相互作用。质子和原子核都被认为是加速粒子和靶物质。我们的研究结果表明，宇宙射线在信噪比的最大能量的问题，可以通过即将到来的伽马射线实验，大型高海拔空气簇射天文台（LHAASO）的观测解决。然而，从分子云中估计的中微子通量是目前/不久的将来一代中微子望远镜所无法达到的。
2019-05-18 astro-ph.HE
High energy cosmic rays
我在这里回顾一些我们正在学习的物理学，并期望在不久的将来通过对宇宙射线的观察来学习。对宇宙射线的研究综合了来自加速器、地面阵列、大气荧光探测器以及气球和卫星实验的数据。我将讨论皮埃尔俄歇天文台，PAMELA，ATIC和FST的数据以及其他实验。
2009-03-26 astro-ph.HE
Observation of Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of TeV Cosmic Rays with HAWC
位于墨西哥Sierra Negra（北纬19 $^\circ$）附近海拔4100米的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对TeV能量的伽马射线和宇宙射线敏感。这些能量的宇宙射线的到达方向分布在几个角度尺度上显示出显著的各向异性，相对强度在10 $^{-3}$和10 $^{-4}$之间。我们提出了宇宙射线各向异性的研究结果的基础上超过860亿宇宙射线的空气淋浴记录与HAWC自2013年6月。HAWC宇宙射线天空图，其中有一个中位数的能量为2 TeV，表现出显着增强的宇宙射线通量的几个区域。我们提出的各向异性和宇宙射线谱的显着过剩的区域中的能量依赖性。
2015-08-19 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays, Photons and Neutrinos
简要介绍了超高能宇宙射线传播产生γ射线和中微子的主要途径。我们如何观察这些二次辐射是极其重要的标记质量组成和超高能宇宙射线的来源。
2017-07-19 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays
本文综述了超高能宇宙射线（能量超过10 $^{18}$ eV的粒子）研究的最新结果。本文在简要介绍低能宇宙射线及其探测方法的基础上，介绍了最近的两个实验，即高分辨率蝇眼（HiRes）和南方俄歇天文台的实验。然后，我们集中在这两个实验的结果，宇宙射线的能量谱，这些宇宙射线的化学成分和对他们的来源的搜索。最后，我们简要分析了这些结果中的争议以及开发和建设中的项目，这些项目可以帮助解决这些颗粒的剩余问题。
2011-02-28 astro-ph.HE
