Unveiling the nature of IGR J16493-4348 with IR spectroscopy
国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）正在发现大量新的硬X射线源，其中许多是HMXB。它们的光学/红外对应物的识别和光谱表征是对这些系统进行详细研究的必要步骤。在以前的论文中，我们提出了光谱分析和六个新发现的积分源的分类。在本文中，我们扩展到IGR J16493-4348的分析。我们使用ESO/VLT ISAAC摄谱仪观察了与源对应的红外光谱，获得了Ks中等分辨率光谱（R = 500），信噪比（S/N）>150。我们通过与出版的地图集进行比较，对来源进行了分类。我们在光谱上将其归类为B0.5-1超巨星，并估计其星际灭绝。我们比较了来自X射线数据的消光与从我们的数据获得的有效星际消光，讨论了与星周环境相关的吸收分量。
2010-04-23 astro-ph.HE
The Unfolding of the Spectra of Low Energy Galactic Cosmic Ray H and He Nuclei as the Voyager 1 Spacecraft Exits the Region of Heliospheric Modulation
本文描述了太阳调制的银河宇宙线H和He核谱在日鞘中~105 AU以外的展开。在2008.0和2012.3之间，当旅行者1号从大约105到120.5 AU时，这两个分量的光谱强度在大约30和500 MeV/nuc之间展开以与平均调制电位降低一致的方式（增加）~ 5 MV/AU，如由日球层中的Parker类宇宙射线传输所描述的，其中整体调制由MV中的调制势描述。然而，在120.5和121.7 AU之间，由于2012年5月8日和8月25日开始的两次突然强度增加，这种调制电位降低了约80 MV，并且显示出类似于H和He的可能的局部星际光谱的光谱。考虑到这些光谱是本地星际光谱，这意味着解释在地球上观测到的这些成分的光谱所需的约270 MV的总调制势的近1/3必须发生在外日鞘的1 AU径向间隔内。因此，此时在地球上观测到的总调制电位的约80%发生在日鞘本身。其余20%的调制发生在日球层终端激波内部。这些强度变化的细节和它们的描述由一个简单的调制模型进行了讨论。
2013-08-08 astro-ph.HE physics.space-ph
Modeling of Heliospheric Modulation of Cosmic-ray Positrons in a Very Quiet Heliosphere
在第23/24太阳活动周之间的最后一次太阳活动极小期，日光层调制条件异常平静。幸运的是，PAMELA空间实验测量了2006年7月至2009年12月期间的六个月平均银河系正电子光谱，能量范围为80 MeV至30 GeV，这对太阳调制很重要。2009年7月至12月期间，在地球上观测到最高水平的银河系正电子。一个完善的，全面的三维（3D）数值模型被应用于研究所观察到的正电子谱的调制。这个模型以前曾被用来理解银河系质子和电子的调制，PAMELA也在同一时期测量了这些质子和电子。首先，利用著名的GALPROP程序和PAMELA观测结果，构造了一个新的非常局域的正电子星际能谱。3D模型用于区分负责银河系正电子的日光层调制的主导机制，并了解粒子漂移在这个不寻常的最小值期间的影响，特别是被认为是扩散主导的，即使粒子漂移仍然在调制正电子中起着重要作用。最后，在A>0极性极小值期间，与2006-2009年类似的日光层条件下，银河系正电子的预期强度预计将高于PAMELA在2006-2009年异常极小值期间观测到的强度。
2018-11-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Deciphering the local Interstellar spectra of primary cosmic ray species with HelMod
利用最新的实验结果，结合银河系和日光层中初级宇宙线（CR）传播的最新模型，导出了10 MV ~200 TV刚性范围内的CR核（如氦、氧和主要是初级碳）的局部星际谱（LIS）。两个传播软件包，GALPROP和HelMod，被组合成一个单一的框架，用于再现直接测量CR物种在不同的调制水平，并在太阳磁场的两个极性。开发的迭代最大似然法使用GALPROP预测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。在这项研究中得出的星际和日光层传播参数是一致的，我们以前的分析使用相同的方法传播CR质子，氦，反质子和电子。由此产生的LIS适应了在本地星际空间（旅行者1号）和日光层深处以低能量（ACE/CRIS，HEAO-3）和高能量（PAMELA，AMS-02）进行的各种测量。
2018-04-19 astro-ph.HE
Unveiling the nature of galactic TeV sources with IceCube results
本文利用伽马射线观测与理论分析评估银河系微子辐射的弥漫与源贡献，通过对比 IceCube 测量结果，限定具有强子性质的 TeV 伽马射线源比例应小于约 40%。
2023-10-24 astro-ph.HE
Snowmass 2021 LoI: Determination of cosmic ray properties in the local interstellar medium with all-sky anisotropy observations
银河宇宙射线在星际介质中的传播是粒子天体物理学尚未解决的问题之一。CR光谱和成分测量的解释及其与暗物质的可能联系关键取决于我们对银河系中CR传播的理解。几个空气淋浴实验测量了显着的各向异性的CR在TeV到PeV的能量范围。这些观测结果暗示了不止一个原因的复杂重叠：从银河系中CR源的分布到这些源的性质，从星际等离子体的湍流性质到星际介质的不均匀性质。相干磁结构，如日光层，极大地影响CR到达方向分布。为了确定太阳系周围直到粒子平均自由程距离的局部星际介质（LISM）中的原始CR到达方向分布，必须考虑并消除日光层的畸变效应。使得可以使用Liouville映射技术来推断LISM中的CR俯仰角分布。有了星际CR分布，我们可以研究CR扩散的全球特性，挖掘星际等离子体湍流的性质，测试最近和本地CR源假设，以及是否有团块的暗物质在所观察到的CR观测的作用。这项研究可以导致旨在更好地了解日光层的发展，特别是与ISM的边界区域，以及对LISM属性的额外限制。
2020-09-10 astro-ph.HE
Time and Charge-Sign Dependence of the Heliospheric Modulation of Cosmic Rays
PAMELA和AMS 02空间实验对银河宇宙射线电子和正电子的同时和连续观测最适合于对50 GeV以下粒子的日光层调制进行数值模拟研究。一个完善的全面的三维调制模型应用于计算电子和正电子的全谱再现观测到的比例正电子/电子的一段时间，其中包括以前的长期和不寻常的深太阳活动最低和最近的最大活动阶段，包括极性反转的太阳磁场。为此，首先建立了这些粒子的非常局域的星际光谱。我们的研究主要集中在如何的主要调制过程，包括粒子漂移，和其他参数，如三个主要的扩散系数，已经演变，以及如何相应的电荷符号相关的调制随后发生。我们努力的最终结果是详细再现了2006年至2015年的正电子/电子，显示了与主要观测特征的定性和定量一致性。特别是，我们确定需要多少粒子漂移来解释所观察到的正电子/电子在每个太阳活动阶段表现出的时间依赖性，特别是在极性反转阶段时，没有明确定义的磁极性被发现。
2020-11-03 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
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。
2018-01-12 astro-ph.HE
Local interstellar spectra and solar modulation of cosmic ray proton and Helium
本文利用 AMS-02 月度数据和改进的双势力场模型，重构质子与氦的宽能段本地星际谱，并解释太阳调制及 p/He 比值的长期变化。
2024-09-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Charge-Sign and Rigidity-Dependence of Solar Modulation
我们识别宇宙射线源和了解这些粒子如何在星际介质中传播的能力受到太阳风及其嵌入的磁场的综合影响的阻碍，统称为太阳调制。在本文中，我们建立在我们以前的工作模型和约束太阳调制的宇宙射线光谱的影响，使用从AMS-02和BESS Polar II收集的数据在2007年和2012年之间，在此期间，日光层磁场处于负极性状态。我们的模型使用的日光层磁场和日光层电流片的倾斜角的测量，以准确地预测作为时间，电荷和刚度的函数的太阳调制的影响。通过将数据从一个时期的负极性，我们已经能够鲁棒地观察和约束太阳调制的电荷依赖性的影响。
2020-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Chaotic Effects on Cosmic Ray Anisotropy in a Heliosphere-inspired Model
宇宙射线在银河系中传播，遇到可能暂时困住它们的系统，以及在其轨道上引起混沌行为的磁场结构。特别是在地球上被探测到之前，在本地星际介质中传播并与日光层磁场相互作用的粒子。因此，观测到的宇宙射线到达方向分布受日光层的影响，只要它们的陀螺半径小于或相当于日光层的大小，即在TeV的能量范围内。那些暂时被困在日球层内的宇宙射线粒子轨道的混沌性质可以用时间-时间李雅普诺夫指数来表征。具体来说，我们将深入研究粒子被困在一个静态磁瓶配置的日光层启发玩具模型和时间磁扰动的存在下的情况。在这项工作中，我们还建议，时间的变化可能被证明是重要的TeV宇宙射线在地球上的各向异性的理解。
2019-08-07 astro-ph.HE physics.space-ph
Deciphering the local Interstellar spectra of secondary nuclei with GALPROP/HelMod framework and a hint for primary lithium in cosmic rays
利用最新的实验结果，结合银河系和日光层中次级宇宙线（CR）传播的最新模型，导出了10 MV ~200 TV刚性范围内的CR核（锂、铍、硼和部分次级氮）的局部星际谱。锂的光谱在高能量下显得有些平坦，与其他可能意味着一次锂成分的二次物质相比。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。建议的LIS适应旅行者1号，HEAO-3和ACE/CRIS测量的低能星际光谱，以及PAMELA，AMS-02和早期在日光层深处进行的实验的高能观测。在这项研究中得出的星际和日光层传播参数是一致的，与我们早期的CR质子，氦，碳，氧，反质子和电子的传播结果。
2019-12-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Unified Charge-Dependent Modulation Model for AMS-02 Proton and Antiproton Fluxes during Solar Minimum
Sun Yat-sen University（中山大学）；Ocean University of China（中国海洋大学）；Nanjing University（南京大学）
本文提出一种统一的电荷依赖性太阳调制模型，用于解释AMS-02在太阳最小期观测到的质子和反质子通量。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Very local interstellar spectra for galactic electrons, protons and helium
能量低于30 GeV/nuc的宇宙射线的局部星际光谱（LIS）由于太阳调制而越来越模糊，能量越低。这些带电粒子在日球层中经历了11年周期的重大变化，其中包括对流、扩散、绝热能量损失和梯度、曲率和电流片漂移等过程。粒子漂移导致电荷符号相关的调制和22年的周期，增加了仅从地球观测确定相应LIS的复杂性。然而，现在由旅行者1号宇宙飞船在日球顶附近进行测量，有可能确定银河系电子在大约5 MeV和大约120 MeV之间的非常LIS。在这些低能量下，在日球层外观测到的银河质子也被日鞘内加速的所谓异常成分完全掩盖。自2012年8月以来，这些异常宇宙射线在旅行者1号上基本耗尽，因此现在也可以获得宇宙射线离子的下限。将太阳调制的数值模拟与PAMELA飞行任务的精确测量和旅行者号的观测相结合，可以从大约5 MeV和更高的能量确定电子、质子和氦以及其他离子的LIS的下限。这些光谱被称为日球顶光谱，被认为是最低的可能非常LIS。同样从天体物理学的角度来看，确定什么可以被称为一个非常LIS，而不仅仅是一个平均的星系光谱，是令人鼓舞的。所提到的方面进行了讨论，集中在最近的日光层观测和相应的太阳调制模型的比较。
2013-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unveiling the Physics of Core-Collapse Supernovae with the Line Emission Mapper: Observing Cassiopeia A
本白皮书评估了先进X射线探测器概念LEM对核坍缩超新星遗迹高分辨率光谱的观测潜力，通过流体动力学模型模拟中微子驱动超新星演化并合成仙后座A的模拟光谱，证明LEM能准确恢复抛射物视线速度以探索3D结构，并区分谱线展宽机制以测量离子温度，从而深化对超新星动力学的理解。
2024-08-22 astro-ph.HE
Chaos, Cosmic Ray Anisotropy, and the Heliosphere
本文提出研究宇宙线混沌轨迹的新方法，用含时磁扰动的静态磁瓶玩具模型刻画日球层，发现混沌水平与俘获时间满足幂律，并解释宇宙线各向异性图谱的时间变化。
2023-07-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Local H~{\sc i} emissivity measured with the {\it Fermi}-LAT and implications for cosmic-ray spectra
宇宙射线（CR）电子和原子核与银河系星际气体相互作用并产生高能$γ$射线。每个氢原子的$γ$射线发射率（称为发射率）提供了一种独特的CR通量间接探测器。本文给出了能量从50~MeV到50~GeV的$γ$射线在太阳附近的发射率的测量和解释。我们分析了一个子集的4年的观测，从大面积望远镜（LAT）上的{PDMATHAMN费米伽马射线空间望远镜}（{PDMATHAMN费米}）限制在绝对纬度$10^o<|b| <70^o$。从一个适合的LAT数据，包括原子，分子和电离氢柱密度模板，以及尘埃光学深度图，我们推导出的发射率，分子氢到CO的转换因子$X_{CO}=(0.902\pm0.007) \times 10^{20}$厘米$^{-2}$（K km s $^{-1}$）$^{-1}$和尘埃-气体比$X_{DUST}=(41.4\pm0.3) \times 10^{20}$厘米$^{-2}$ mag $^{-1}$。此外，我们首次探测到电离氢的$γ$射线发射。我们比较了提取的发射率计算从$γ$射线生产截面和CR光谱在日光层测量。我们观察到，只有当太阳调制占的实验发射率再现。这提供了一个直接检测太阳调制以前观察到的通过CR通量和太阳活动之间的关系。最后，我们拟合了一个参数化的光谱形式的日光层CR观测以及{ \it费米}-LAT发射率，并获得了兼容的本地星际光谱的质子和氦的动能每核子之间的1和10…
2015-05-29 astro-ph.HE
Constraining the Charge-, Time- and Rigidity-Dependence of Cosmic-Ray Solar Modulation with AMS-02 Observations during Solar Cycle 24
我们对宇宙射线源及其在星际介质中传播的基本理论认识受到太阳的阻碍，即通过太阳风影响观测到的宇宙射线光谱。这种效应被称为太阳调制。最近发布的宇宙射线观测阿尔法磁谱仪（AMS-02）和公开的测量太阳风属性的高级成分探测器和威尔科克斯天文台允许我们测试的时间，电荷和刚性依赖的太阳调制的分析模型。我们依赖于相关的本地日光层磁场和日光层电流片的倾斜角的测量，模拟宇宙射线太阳调制的时间依赖性和振幅。我们发现太阳调制的电荷和刚性的依赖性在太阳周期24的时代的证据。我们的解析公式可以很好地解释刚性从1到10 GV范围内带正电的宇宙线通量的大尺度时间演化。我们还发现，在第24周的第一年测量的宇宙射线电子通量是不那么微不足道的解释，由于复杂和快速演变的太阳层的磁场的结构，他们经历了，因为他们向内传播。
2022-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Unveiling the reflection spectrum in the ultracompact LMXB 4U 1820-30
本研究通过NICER、NuSTAR和IXPE观测分析超紧凑X射线双星4U 1820-30的宽带光谱与偏振，首次用Relxillns和Rfxconv模型探测到强反射成分，测得约31度低倾角，并发现高偏振度挑战现有模型。
2025-04-03 astro-ph.HE hep-ph
MOVES III. Simultaneous X-ray and ultraviolet observations unveiling the variable environment of the hot Jupiter HD 189733b
在MOVES（多波长观测eVaporating Exoplanet及其恒星）计划的第三篇论文中，我们将哈勃太空望远镜的远紫外观测与XMM-牛顿/斯威夫特X射线观测相结合，以测量HD 189733在各种FUV谱线中的发射及其软X射线光谱。基于这些测量，我们将星际介质朝向HD 189733，并推导出该恒星的半合成XUV光谱，用于研究其高能辐射在五个不同时期的演化。观测到HD 189733的两个耀斑，但我们认为其光谱能量分布的长期变化对HD 189733 b的环境具有最重要的影响。日冕和风活动的减少可能有利于在行星前方的弓形激波中形成密集的Si $^{2+}$原子群，这是前两个时期测量的过境前和过境吸收的原因。在第二，第三和第五个时代，这可能是由于扩展的行星热层和恒星风质子通过与行星外逸层的电荷交换被中和的尾部，在莱曼- $α$线检测到过境吸收签名。我们建议，在行星的X射线照射的增加，并减少其EUV照射导致中性氢的光电离率较低，有利于检测这些签名，通过维持较高密度的H $^{0}$原子在高层大气中，并提高与恒星风的电荷交换。在最后一个纪元，更深和更广的吸收特征表明这颗行星进入了一个不同的蒸发状态，为恒星活动和行星环境结构之间的联系提供了线索。
2020-01-31 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Time dependent solar modulation of cosmic rays from solar minimum to solar maximum
本文研究了宇宙线质子、氦、硼和碳的时间调制效应，导出了它们的局域星际谱。采用一个包含行星际环境随时间变化的二维调制模型来描述调制过程。利用Solarprop软件包数值求解了日光层中CR的传播方程。我们通过拟合旅行者1号，PAMELA，BESS-POLARII和ACE等几个实验的最新结果，在低太阳活动期间得到LIS。利用PAMELA质子数据，我们进一步研究了极性反转期间的调制。我们发现，刚性的扩散系数的依赖性是至关重要的，以解释在反转期间的调制效应。我们的结果还表明，扩散系数和地球上的日球磁场（HMF）的大小之间的幂律关系。
2019-04-07 astro-ph.HE physics.space-ph
A model of acceleration of Anomalous Cosmic Rays by Reconnection in the Heliosheath
我们讨论了宇宙射线加速模型，该模型解释了旅行者1号和2号观测到的异常宇宙射线。该模型呼吁快速磁重联，而不是冲击作为加速的驱动程序。能量的最终来源与日鞘中发生的磁场反转有关。预计磁场的逆转将发生在整个日鞘，但特别是在太阳风顶附近，在那里的流动减慢和发散相对于星际风，也在边界部门在日光层电流片。虽然重联层内的一阶费米加速理论尚处于起步阶段，但现有的预测与航天器测量的异常宇宙线谱的现有数据并不矛盾。我们认为，旅行者号的数据可以是第一件的证据，有利于加速区域内的快速磁重联，我们认为这是一个广泛传播的天体物理过程。
2009-07-17 astro-ph.EP astro-ph.HE
Antihelium from Dark Matter
宇宙线反核为间接探测粒子暗物质提供了一个很有前途的发现通道。由银河系暗物质的成对湮灭或衰变产生的强子簇射产生反核子，反核子又可以形成轻的反核。以前的研究只集中在低能量反氘核的光谱和通量，虽然很少，偶尔也产生的宇宙射线spectrum。重元素（$A\geq3$）的天体物理背景完全可以忽略不计，主要来自暗物质，可以通过未来的实验检测到。利用Monte Carlo事件发生器和逐事件相空间分析方法，首次计算了暗物质湮灭或衰变到$b\bar{b}$和${W^+}{W^-}$末态的\antihe和\antiT的产生谱.然后，我们采用半解析模型的星际和日光层传播计算的\antihe通量，以及提供的工具，将反氦光谱对应于任意的反氘光谱。最后，我们讨论了当前和未来的实验，包括GAPS和AMS-02的前景。
2014-03-19 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic rays in astrospheres
穿过大型天体球的宇宙射线可以在星际介质的这些“空腔”内有效地冷却。此外，这些高能粒子的能量谱已经调制的前的天体球弓激波。我们研究的宇宙射线通量和周围的造父变星作为一个例子的天体层。大规模的等离子体流动的流体动力学模拟与辐射冷却。利用基于随机微分方程的输运模型研究了星风空腔中的宇宙线通量。所需的参数，最重要的是，扩散张量的元素，是基于日光层参数。运动学计算扩散系数所需的磁场。我们讨论了在不同参数的传输系数的天体层的情况下的传输。我们发现，大恒星风腔可以作为银河宇宙线通量的汇，从而可以引起小尺度的各向异性的方向上的观察者。小尺度宇宙线的各向异性可以很自然地用巨大恒星风腔中宇宙线谱的调制来解释。
2015-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
