Anisotropies of ultra-high energy cosmic rays diffusing from extragalactic sources
我们得到了从河外源附近扩散的超高能宇宙射线到达方向的偶极各向异性。我们讨论的能量制度的空间扩散和准直线的一个导致只是角扩散在较高的能量。我们从一个单一的来源，使用两种不同的数值模拟验证的各向异性得到解析结果。对于一个方案与几个源在本地超星系团（与最近的源在一个典型的距离为几到几十Mpc），我们讨论了可能的过渡的情况下，其中各向异性占主导地位的几个源的能量低于几个EeV的制度，其中许多来源的贡献在较高的能量之间的情况。还讨论了非各向同性源分布的影响，表明它可以显着影响所观察到的偶极子。
2013-12-04 astro-ph.HE
Extragalactic magnetic field constraints from ultra-high-energy cosmic rays from local galaxies
我们解释了本地恒星形成星系的位置和超高能宇宙射线（UHECR）的方向，最近发现的皮埃尔俄歇天文台（PAO），在物理参数：本地源的密度和磁场管理的UHECR传播的相关性。我们包括一个随机河外磁场描述的顶部银河系磁场模型，以确定从源位置合奏预期的UHECR偏转水平。除了在磁场偏转，我们还考虑到能量损失与背景光子场以及光谱和成分测量的PAO。我们发现PAO各向异性测量和本地恒星形成星系密度之间的一致性大的河外磁场强度与$B > 0.2 \ \rm nG$（相干长度为$1 \ \rm Mpc$）在$5σ$的置信水平。更大的源密度导致更各向同性的背景，因此允许较弱的河外磁场。然而，以如此丰富的资源加速UHECR的发展更具挑战性。另一方面，太大的源密度和河外磁场强度也是不利的，因为这会降低预期的各向异性水平。这导致$B < 22 \ \rm nG$和$ρ_0 < 8.4 \cdot 10^{-2} \ \rm Mpc^{-3}$的上限为90\ %置信水平。
2021-12-06 astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic rays and the extragalactic gamma ray flux
超高能宇宙射线与宇宙中的辐射场相互作用，产生电磁级联，导致河外伽马射线通量，可探测到约100 GeV。最近费米-LAT对河外伽马射线通量的精确测量，加上对各种类型活动星系核背景的估计，可以对级联分量设定限制。通过与预测的比较，并作出各种假设，即采用特定的模型，可以对超高能粒子可以加速的最大能量设定限制。如果我们的模型是正确的，最大能量不太可能超过100 EeV，反过来，在测量的超高能谱中明显的“GZK”截止可能是由于内在的出射粒子谱的下降。然而，由于所涉及的许多参数的不确定性，目前还不可能武断地作出结论。我们已经使用了最近的参数范围的估计，并发现，虽然我们的模型的参数在允许的范围内的不确定性是如此之大，我们的结果是不唯一的，虽然该方法是令人满意的。因此，到目前为止，结果只能被视为一种指示。
2014-04-05 astro-ph.HE
High Energy Gamma Rays from Nebulae Associated with Extragalactic Microquasars and Ultra-Luminous X-ray Sources
微类星体和超亮X射线源（ULX）是位于星系核外的高能致密天体。其中一些天体与膨胀的气泡有关，其速度为80-250 ${\rm km~s^{-1}}$。我们研究了这些膨胀星云中粒子的冲击加速度。膨胀速度快的星云$\gtrsim120~{\rm km~s^{-1}}$能够将宇宙射线加速到$\sim100$ TeV。如果10%的冲击动能用于粒子加速，像NGC 7793中的微类星体S26这样的强大星云将发射出高达几十TeV的伽马射线，光子指数为$\sim2$。考虑到切伦科夫望远镜阵列的灵敏度和角分辨率，这些星云将是未来观测的好目标。它们也会在$\ge0.1~{\rm GeV}$的未分辨宇宙伽马射线背景辐射中贡献$\sim7$ %。相比之下，在缓慢膨胀的星云$\lesssim120~{\rm km~s^{-1}}$中，由于离子与中性粒子的碰撞，粒子加速的效率较低，导致$\gtrsim10$ GeV的光谱较软。
2017-01-31 astro-ph.HE
Extragalactic Propagation of Ultra-High Energy Cosmic Rays
在发现宇宙射线和各种实验努力100多年后，超高能宇宙射线（E > 100 PeV）的起源仍然不清楚。宇宙中高能粒子的产生和传播效应是高能天体物理研究的热点之一。随着过去几年中开发的先进模拟引擎的出现，以及实验数据的增加，我们现在处于一个独特的位置，可以以前所未有的精度对源和传播参数进行建模，并将其与大型观测站的测量数据进行比较。本文回顾了宇宙射线在光子背景和磁场中最重要的传播效应，并介绍了传播码的最新发展。最后，通过与实验数据的比较，给出了可能的天体物理参数的含义。
2014-09-20 astro-ph.HE
An upper limit on the strength of the extragalactic magnetic field from ultra-high-energy cosmic-ray anisotropy
如果超高能宇宙射线来自河外源，它们到达这些源的方向的偏移意味着河外磁场强度的上限。皮埃尔·俄歇合作组织最近报告说，宇宙射线到达方向的各向异性与几种类型的河外天体有关。如果这些宇宙射线源自这些天体，那么它们意味着在相干长度λ_B < 100 Mpc和B < 0.7 -2.2 x 10^-10 G的情况下，河外磁场强度的极限值为B <0.7 - 2.2 x 10^-9（λ_B / 1 Mpc）^-1/2 G。这与λ_B = 1 Mpc时的现有上限相当，并且在更大的尺度上提高了4-12倍。在我们的结果中，不确定性的主要来源是未知的宇宙射线成分。
2018-06-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
The extragalactic ultra-high energy cosmic-ray dipole
我们探讨了最近探测到的~ $>8$ ~EeV超高能宇宙线（UHECR）到达方向的偶极各向异性是由于大尺度结构（LSS）引起的可能性。我们假设宇宙线源遵循物质分布，并考虑星系际磁场（IGMF）中的扩散输运，计算了通量加权UHECR的均方根偶极振幅。我们发现在进入银河系之前，通量加权均方根偶极振幅为$\sim8$ %。[4-8] EeV的振幅仅略低于$\sim 5$ %。所需的IGMF为{5-30 nG}的量级，并且UHECR源必须相对靠近，在$\sim$ 300 Mpc内。在较低的能量箱的统计上显著的信号的情况下，可以解释，如果相同的核素占主导地位的组合物在两个能量箱和扩散的银河磁场（GMF）减少了这些较低的刚性粒子的偶极子。高能UHECRs的光致衰变也会使低能偶极有所减少。
2017-11-16 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: Lessons from Ultra-High-Energy Cosmic Rays and the Galactic/Extragalactic Transition
我们研究银河宇宙射线（GCR）的起源问题，根据光谱最高能量端的数据。我们认为，皮埃尔俄歇天文台和卡斯卡德-格兰德实验的数据表明，银河系和河外成分之间的过渡发生在脚踝的能量在全粒子宇宙射线谱，并在能量的顺序为$10^{17}$ eV的质子。银河系质子如此高的能量似乎很难与一般的观点相一致，即GCR是由单个超新星遗迹（SNRs）的前向激波的标准扩散激波加速过程加速的。我们还审查了各种困难的标准SNR-GCR连接，有关轻元素丰度的演变和显着的同位素异常。我们指出，银河系中超新星注入的大部分能量实际上是在超级气泡中释放的，因此这可能在宇宙射线的起源中发挥重要作用，并且可以以一种相当自然的方式解决标准SNR-GCR场景中的一些持续问题。
2014-10-09 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
Peculiar outbursts of an ultra luminous source likely signs of an aperiodic disc-wind
富含金属的球状星团RZ 2109位于大质量的室女座椭圆星系NGC 4472（M49）中，拥有超亮X射线源XMMU 122939.7+075333。以前的研究表明，这个来源在几个小时的时间尺度上在明亮和暗淡的阶段之间变化。在这里，我们报告发现了两个奇怪的X射线爆发事件，持续约8和3.5小时，间隔约3天。这种重复出现的X射线爆发行为以前从未被观察到。我们认为，I型X射线爆发或超级爆发以及爆发的情况下，需要一个年轻的恒星对象是极不可能的解释所观察到的光变曲线，离开一个非周期性盘风的情况下，超爱丁顿吸积驱动作为一个可行的解释这种新类型的X射线耀斑活动。
2019-05-14 astro-ph.HE
Effects of extragalactic magnetic field on the spectra of ultra-high-energy cosmic rays from jetted sources
本研究通过数值模拟极高能宇宙射线在磁化宇宙中的传播，首次证明在特定条件下，喷流发射几何结构（如张角与朝向）对塑造单个源的观测能谱具有决定性作用，揭示了发射几何与磁场相互作用对能谱的影响。
2025-11-05 astro-ph.HE
Propagation of extragalactic photons at ultra-high energy with the EleCa code
超高能光子作为超高能宇宙射线产生光π介子机制的独立探针，发挥着重要的作用。它们的观测，或不观测，可能会限制天体物理的UHECRs的起源的情况下，并有助于理解的性质，在$10^{19.5}$ eV以上的能量的几个实验观察到的通量抑制。而在$10^{17}$ eV以上的UHE光子的相互作用长度范围从几百kpc到几十Mpc，光子可以与河外背景辐射相互作用，引发电磁级联的发展，影响地球上观测到的光子通量。目前的实验结果的解释依赖于UHE光子传输的模拟。本文采用新的Monte Carlo程序EleCa模拟了高能光子和电子引发的$Ele$电磁$Ca$散射。我们提供了一个估计的光子诱导电磁级联的生存概率的函数，从观察者的距离，我们计算的距离内，我们期望观察到UHE光子之间的能量$10^{17}$和$10^{19}$ eV。此外，GZK光子在地球上的流量进行了研究，在几个天体物理的情况下，我们改变注入光谱和成分的源和干预河外磁场的强度。虽然光子传播取决于几个天体物理因素，我们的数值预测结合未来的实验观测（或非观测）的UHE光子-在$10^{17.5}$ eV和$10^{20}$ eV之间的能量范围-可以帮助限制这些情况。
2014-08-29 astro-ph.HE
Search for ultra high energy cosmic ray sources. FRI radio galaxy Centaurus A
本文研究了超高能宇宙射线在银河系和河外磁场中的传播。用不同的银河系磁场模型模拟了不同能量和化学成分的带电粒子的运动。在俄歇天文台登记的事件的真实来源的位置计算考虑到银河系和河外湍流场的影响。分析了它们与半人马座A射电星系相关的可能性。
2012-12-06 astro-ph.HE
Review on extragalactic cosmic rays detection
对超高能宇宙射线性质的理解是当前和未来天文台最有趣的开放性问题之一。预计这些粒子将在河外源中被加速。由于它们的低通量，它们的探测是通过地面实验间接观察广泛的空气簇射来完成的。回顾了检测技术和最新的结果，展望了未来的前景。
2016-12-23 astro-ph.HE
Ultra high energy cosmic rays: implications of Auger data for source spectra and chemical composition
我们使用动力学方程的方法来描述超高能宇宙线质子和原子核的传播，并计算预期的光谱和质量组成在地球上的源注入光谱和化学丰度的不同假设。当与皮埃尔俄歇天文台观测到的谱、伸长率$X_{max}(E)$和色散$σ(X_{max})$相比较时，可以得出几个重要的结论：a）原子核的注入谱必须非常硬，$\sim E^{-γ}$与$γ\sim 1-1.6$ ; b）源中电荷$Z$的原子核的最大能量必须是$\sim 5Z\times 10^{18}$ eV，因此不需要加速到极高的能量; c）只有在加入一个具有陡峭注入谱的{ \it ad hoc}轻河外组分（$\sim E^{-2.7}$）的代价下，才能得到与俄歇谱的拟合。从这个意义上说，在踝关节（$E_{A}\approx 5\times 10^{18}$ eV），所有的成分都来自河外，因此表明从银河到河外的宇宙射线的跃迁发生在踝关节以下。有趣的是，在光谱和标准化方面，上面假设的额外的河外光分量与最近由卡斯卡德-格兰德测量的分量相比很好。
2014-09-17 astro-ph.HE
Surprises from extragalactic propagation of UHECRs
超高能宇宙线实验数据现在具有非常好的统计意义，即使在预期的GZK特征区域。要确定它们的来源，就需要仔细分析它们在河外空间的传播情况。当观察这种传播的细节时，出现了一些不可预见的特征。我们将讨论其中的一些“惊喜”。
2015-12-10 astro-ph.HE
Contribution of Cosmic Rays from Sources with a Monoenergetic Proton Spectrum to the Extragalactic Diffuse Gamma-Ray Emission
讨论了对地面阵列记录的粒子通量有微小贡献的超高能（E > 4 × 10^19 eV）宇宙射线的河外源。我们表明，从这样的源的宇宙射线可以产生一个显着的扩散伽马射线通量在星系际空间相比，费米LAT（机载费米空间天文台）获得的数据。一种可能的类型的活动星系核（AGN），其中宇宙射线质子可以被加速到1021 eV的能量被认为是这样的源的说明。我们的结论是，来自活动星系核的超高能宇宙射线对河外弥漫伽马射线辐射有重要贡献。此外，一个约束的分数正在考虑中的活动星系相对于BL Lac对象和射电星系已获得从比较与费米LAT数据。
2018-12-30 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
Peculiar emission line generation from ultra-rapid quasi-periodic oscillations of exotic astronomical objects
这篇文章的目的是提醒天文学家，特别是那些使用光谱调查的天文学家，注意这样一个事实，即发送超快速准周期脉冲的光学光的奇异天体（例如类星体或活动星系核）会产生看起来像发射线的光谱特征。这给出了一个简单的技术，找到准周期脉冲的时间间隔小于纳秒。应该寻找光谱中不能用已知谱线识别的发射线。由较慢的脉冲产生的这种信号也可以在远红外、毫米和无线电区域中找到，在那里它们可以在单个窄带滤波器或通道中被检测为异常明亮的物体。该技术的突出优点在于它的简单性，因此它可以用于在大型天文调查中找到超快速准周期振荡器。目前被确认为莱曼α发射体的天体中，有一小部分没有其他光谱特征来证实莱曼α红移，可能是准周期振荡器。然而，这只是一个假设，需要更多的观察来证实。
2017-03-20 astro-ph.HE
Influence of extragalactic magnetic fields on extragalactic cascade gamma-ray emission
讨论了河外磁场对超高能宇宙射线在河外空间传播的电磁级联中产生的γ射线辐射强度的影响。宇宙射线和级联粒子都主要从星系、星系团和相对体积较小的大尺度结构中传播。因此，它们的磁场对级联中产生的发射影响很小。然而，当我们知道河外伽马射线背景的成分，包括级联伽马射线发射时，对这种影响的估计可能有助于寻找暗物质粒子。为了研究磁场对级联辐射的影响，我们分析了宇宙粒子在~10^（-6）和10^（-12）G的磁场中的传播（前者是典型的星系和星系团内部，后者常见于空洞和星系和星系团外部）。在~10^7-10^9 eV的范围内，级联γ射线发射的计算光谱是相似的。因此，在这个范围内分析级联辐射，不需要指定河外磁场的模型。
2022-11-10 astro-ph.HE
EleCa: a Monte Carlo code for the propagation of extragalactic photons at ultra-high energy
超高能光子作为超高能宇宙射线产生光π介子机制的独立探针，发挥着重要的作用。他们的观测，或不观测，可能会限制天体物理的UHECRs的起源的情况下，并帮助理解的性质，在能量超过10 $^{19.5}$ eV的几个实验观察到的通量抑制。而10 $^{17}$ eV以上的UHE光子的相互作用长度仅为几百kpc到几十Mpc，光子可以与河外背景辐射相互作用，导致电磁级联的发展，影响在地球上观测到的光子通量。目前的实验结果的解释依赖于UHE光子传输的模拟。在这篇文章中，我们提出了新的Monte Carlo程序“EleCa”来模拟由高能光子和电子引发的\emph{Ele}电磁\emph{Ca}散射。在此范围内，我们期望观察UHE光子的距离进行了讨论，并在几个天体物理方案的GZK光子在地球上的流量进行了研究。
2013-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic rays deflection by the Intergalactic Magnetic Field
超高能宇宙射线（UHECR）的起源和组成仍然是一个谜。普遍的说法是，超高能电子回旋共振会被银河系和河外磁场从它们的主方向偏转。在这里，我们描述了银河系外的贡献，不依赖于初始种子场的强度和方向的偏转的UHECRs。使用的IllustrisTNG模拟，我们表明，外流驱动的磁泡在星系形成过程中产生的反馈过程偏转大约一半的所有$10^{20}$电子伏特质子的$1^{\circ}$或更多，并高达$20$ - $30^{\circ}$。这意味着，在星系际介质中的偏转必须考虑到，以确定源的UHECR。
2021-01-18 astro-ph.HE
Propagation of Ultra High Energy Cosmic Rays in Extragalactic Magnetic Fields: A view from cosmological simulations
我们用CRPropa程序模拟了超高能宇宙射线的传播（能量$\geq 10^{18} \rm eV$和纯质子成分）通过银河系外磁场，已经用宇宙学ENZO代码模拟。我们测试了原始和天体物理的磁成因方案，以调查不同的磁场强度在集群中的影响，在宇宙学距离上传播的宇宙射线的偏转上的细丝和空隙。我们还研究了不同的宇宙射线源分布对模拟银河观测者的影响。我们的分析表明，到达谱和各向异性的事件是相当不敏感的河外磁场的分布，而它们更受集群内的源$\sim 50$兆位差距的距离到观察者。最后，我们发现，为了再现观测到的宇宙线在$\sim $ EeV能量的各向同性程度，在宇宙空洞的平均磁场必须是$\sim 0.1 \rm \ nG$，提供原始种子场的强度限制。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Iron Nuclei in Ultra-High Energy Cosmic Rays Near the Earth
研究通过分析铁核能量与源地距离的关系，探讨了超高能宇宙射线在银河系中的传播特性及限制条件。
2025-11-21 astro-ph.HE
Study of cosmic ray sources using data on extragalactic diffuse gamma-ray emission
讨论了来自次要源的超高能宇宙射线（CR）及其对河外弥漫γ射线辐射的可能贡献。作为次要来源的一个例子，我们考虑了活动星系核（AGN）的可能的特定类型，其中超大质量黑洞被10^（10）-10 ^（11）Gs的超强磁场包围。在这个模型中，我们计算了地球上的CR能谱和河外空间CR产生的级联量子的强度。从数值计算结果和皮埃尔俄歇天文台和望远镜阵的观测资料出发，表明这些活动星系核对地球UHECR通量的贡献可以忽略不计。然而，与费米LAT测量的河外弥漫伽马射线发射相比，活动星系核的CR产生了显着的伽马射线通量。我们的结论是，来自次要来源的UHECR可以显着地促进河外伽马射线发射。
2017-11-12 astro-ph.HE
Analytic calculations of the spectra of ultra high energy cosmic ray nuclei. II. The general case of background radiation
讨论了河外背景辐射中超高能核的传播问题。本文是第一篇论文的继续，在第一篇论文中，我们提出了三种新的分析方法来计算超高能宇宙线核（包括初级核、次级核和次级质子）的通量和谱。本文的计算方案是基于耦合动力学方程的解析解，它考虑了宇宙膨胀和成对产生的连续能量损失以及原子核的光致衰变。这种方法以最自然的方式包括在初级核通过河外背景辐射传播期间的光致蜕变过程中产生次级核。在第一篇文章中，为了提出所建议的分析计算方案，我们只考虑了宇宙微波背景辐射的情况，而在本文中，我们把这种计算推广到所有相关的背景辐射，包括红外和可见/紫外辐射，统称为河外背景光。解析解允许透明的物理解释所获得的光谱。河外背景光在超高能宇宙线核的中能区起着重要作用。河外背景光最显著的影响是次级核光谱中的低能尾。
2012-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
What have we learned about the sources of ultrahigh-energy cosmic rays via neutrino astronomy?
冰立方天文台对TeV-PeV能量宇宙中微子的观测表明，河外宇宙射线源的光学深度应大于$\sim$ 0.01，并对观测到的10 PeV宇宙射线的贡献率超过10%。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质子在1 EeV的总宇宙射线通量中占主导地位。在已知的强大天体中，包括伽玛射线暴（GRB），只有平谱射电类星体（勉强）满足这些条件。另一方面，对能量远超过PeV的中微子的零检测排除了射电大声活动星系核（AGN）和/或伽玛暴（GRB）的可能性，这些在文献中讨论的流行的源候选者是最高能量宇宙射线（$\sim100 {\rm EeV}$）的起源，如果它们主要由质子组成。它们的起源必须是在与恒星形成速率相当或更慢的时间尺度上演化的物体。这些考虑表明，没有一个已知的河外天体可以同时是PeV和trans-EeV能量的宇宙射线源。由于严格限制EeV能量中微子通量，AGN和新生脉冲星模型的参数空间的一个重要部分开始显得不利，即使是在最高能量的混合和重宇宙射线成分的情况下。
2016-12-15 astro-ph.HE
Soft Extragalactic X-Ray Binaries at the Eddington Threshold
对于定义超亮X射线源（ULX）的10^39 erg/s截止值及其以下的光度范围，人们很少探索。尽管如此，它还是拥有大量的X射线源，并且对于提高我们对~爱丁顿吸积率源的理解具有巨大的潜力。我们选择了一个样本的四个源在这个爱丁顿阈值制度与良好的数据进行进一步的研究，这些对象具有各种软的光谱形状。我们执行X射线光谱和时间分析的XMM牛顿和钱德拉数据，这些对象，以深入了解其吸积机制，并检查其光学同行使用HST图像。NGC 300 X-1是典型的陡峭幂律吸积态的一个非常明亮和著名的例子。M51 ULS呈现出冷的类黑体光谱，并且与超亮超软源（ULS）相一致，可能是通过光学厚的外流风在高倾角下观察到的超爱丁顿吸积物体。NGC 4395 ULX-1和NGC 6946 ULX-1具有异常陡峭的幂律尾，为此我们讨论了各种可能的物理机制和与银河系微类星体中类似特征的联系，并得出结论，这些来源可能是ULX和经典ULS之间的软超亮状态的中间物体。
2017-02-01 astro-ph.HE
The VERITAS Extragalactic non-Blazar Program
VERITAS是位于亚利桑那州南部的四个12米直径成像大气切伦科夫望远镜阵列。其目的是研究天体物理物体的甚高能量（VHE：E > 100 GeV）伽马射线发射。除了对耀变体的研究，VERITAS河外科学计划还制定了一项河外非耀变体源的综合观测计划。活动星系核（AGN）的研究是通过对非耀变体射电星系的大型MWL观测活动进行的。这些MWL活动的成功第一次为负责伽马射线发射的喷流的内部结构提供了见解。超高能宇宙射线的起源和加速问题是通过对星暴星系M 82的观测来解决的，VHE对该星系的探测提供了关于可能的加速机制的重要见解。最后，对球状星团的研究对毫秒脉冲星对γ射线辐射的贡献有重要的限制。介绍了VERITAS河外非耀变体科学计划及其结果。
2011-09-27 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
Modification of the Dipole in Arrival Directions of Ultra-high-energy Cosmic Rays due to the Galactic Magnetic Field
本研究利用CRPropa 3模拟银河系磁场对超高能宇宙线偶极各向异性的传播效应，确定了与地球观测相符的河外偶极子允许方向与幅度。
2024-02-12 astro-ph.HE
Extragalactic cosmic ray sources with very small contribution in the particle flux on the Earth and their study
考虑了可能存在的河外超高能宇宙线源，给出了地球上的一个非常小的粒子通量。围绕超大质量黑洞的粒子加速在电场的吸积盘作为这样的源的一个例子进行了讨论。由于加速机制，粒子注入谱被假定为是困难的。在这种情况下，地球上的粒子通量太低，无法检测。但是粒子在太空中通过电磁级联产生了明显的弥散伽马射线辐射通量。在分析其他源模型和暗物质模型时应考虑到这一点。中微子也是级联产生的，在能量E >10^19 eV时，级联中微子谱取决于注入谱。因此，建议利用伽马射线和中微子发射数据研究正在审议的宇宙射线源。
2019-09-24 astro-ph.HE
An ultra-massive fast-spinning white dwarf in a peculiar binary system
白矮星的质量通常在一个很窄的范围内，中心质量约为0.6太阳质量（Msun）。只有少数超大质量的白矮星（M>1.2 Msun）是已知的。双星系统中的那些特别令人感兴趣，因为少量的吸积质量可以将它们驱动到阿布拉塞卡极限之上，超过这个极限，它们就会变得引力不稳定。利用来自XMM-牛顿卫星的数据，我们仅基于动力学测量，证明X射线衍射仪RX J 0648.0 -4418是一颗质量> 1.2 Msun的白矮星。这颗超大质量的白矮星与一颗热的亚矮星在后共包层双星系统中可以达到克拉塞卡极限，并可能爆炸为Ia型超新星，当它的富氦伴星通过洛希瓣溢出以更快的速度转移质量时。
2010-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
HERMES: a Monte Carlo Code for the Propagation of Ultra-High Energy Nuclei
虽然最近的实验努力改善了对$10^{18}$ eV以上超高能宇宙射线（UHECR）的观测，但这种粒子的起源和组成仍然是未知的。在这项工作中，我们提出了新的Monte Carlo代码（HERMES）模拟UHE核的传播，在$10^{16}$和$10^{22}$ eV之间的能量范围内，占在干预河外和银河系磁场和核与河外背景辐射的遗迹光子的相互作用传播。为了展示HERMES在天体粒子研究中的潜在应用，我们估计了UHE核在不同天体物理场景中的预期通量，GZK视界，并展示了在湍流河外磁场存在下的预期到达方向分布。HERMES的稳定版本将在未来发布，与已经繁殖的原子核库一起供公众使用，以允许社区使用我们的模拟器进行质量组成和能谱分析。
2013-07-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Lorentz invariance violation in the extragalactic propagation of ultra-high energy photons and in the development of showers in the Earth crust and atmosphere
本文研究洛伦兹不变性破坏对超高能光子在星系际传播、大气簇射及地壳相互作用中的影响，发现微小偏离即可改变截面和阈值能量，为通过高能天体物理观测检验量子引力理论提供新途径。
2025-09-18 astro-ph.HE hep-ph
On ultra high energy cosmic rays and their resultant gamma rays
费米大面积望远镜（Fermi LAT）合作最近报告了对$100\mbox{MeV}$和$820\mbox{GeV}$之间各向同性河外伽马射线背景（EGRB）光谱的50个月测量。超高能宇宙射线（UHECR）质子与宇宙微波背景（CMB）光子相互作用，并产生能量为$10\mbox{MeV}\mbox{-}1\mbox{TeV}$的级联光子，这些光子对EGRB通量有贡献。我们研究了七种可能的演化模型UHECR，并发现UHECR源，恒星形成率（SFR），中低光度活动星系核类型-1（$L = 10^{43.5}\mbox{erg sec}^{-1}$在$[0.5\mbox{-}2]\mbox{KeV}$带），BL Lacertae对象（BL Lacs）的演变是最可接受的所观察到的EGRB所施加的限制。其他可能性产生过多的二次$γ$辐射。在所有情况下，衰变的暗物质的贡献都改善了高能时的拟合，但尚未解决的耀变体的贡献（它将使衰变的暗物质的作用最小）可能还提供了另一种改进。正如Ajello等人（2015）最近声称的那样，整个EGRB都可以安装可分辨但尚未分辨的耀变体的可能性，将在EGRB中留下很少的空间来容纳来自河外UHECR生产的$γ$ -射线，即使对于许多源演化速率，否则是可以接受的。我们发现，在假设的UHECR主要是质子，有没有足够的空间产生河外UHECR与AGN，GRB，甚至SFR源演化。另…
2016-03-13 astro-ph.HE
Constraining the shear acceleration model for the X-ray emission of large-scale extragalactic jets
强烈的X射线发射的性质，从强大的河外喷流在大（$>1$千秒差距）规模仍有争议。由于缺乏GeV波段的伽马射线发射，引起电子对CMB的逆康普顿散射的方案受到了挑战。另一种方法是假设同步辐射是由一个独特的超高能电子群产生的。在这里，我们提出了一个具体的尝试，应用这种情况下，探索特定的模型，其中超高能电子加速在剪切层周围的射流。我们限制的研究，非相对论性的流动和粒子加速处理的福克-普朗克方程。观测到的低能（无线电、光学）和X射线发射之间的关系促使我们假设，所需的预加速粒子数是由负责加速低频发射电子的冲击提供的。我们将该模型应用于PKS 0637-752和PKS 1136-135，两个最好的研究对象的喷气机的主要节点的排放。对于所采用的基准参数组，射流功率不超过$10^{48}$ erg s $^{-1}$的极限值的条件约束了$10$ $μ$ G以上的磁场，并且指示PKS 0637-752的中等聚束（$δ\simeq 2$）。对于这两种源，如果剪切层中的磁湍流遵循柯尔莫哥洛夫谱（$I(k)\propto k^{-q}$和$q=5/3$），则可以满足电子加速比辐射冷却更快的要求，但在类似玻姆的情况下（$q=1$）不能满足。
2020-12-29 astro-ph.HE
The first extragalactic ultra-compact X-ray binary : a candidate black hole-white dwarf system
M31 UCXB-1被确认为一个候选黑洞-白矮星系统，具有最高X射线亮度和最短轨道周期。
2025-12-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of uncertainties in simulations of extragalactic UHECR propagation, using CRPropa and SimProp
超高能宇宙射线（UHECR）河外传播的模拟结果具有内在的不确定性，由于知之甚少的物理量和代码中使用的近似。我们量化的不确定性，由于不同的模型河外背景光（EBL），不同的光致蜕变设置，近似的超离子生产和使用不同的模拟代码的模拟UHECR光谱和成分。我们讨论了几个有代表性的源方案与质子，氮或铁注入的结果。为此，我们使用SimProp和CRPropa，两个公开可用的代码UHECR传播的蒙特卡罗模拟。CRPropa是一个详细而广泛的模拟代码，而SimProp旨在使用更简单的代码实现可接受的结果。我们发现，特别是EBL模型和光致蜕变设置的选择可以有相当大的影响，模拟UHECR光谱和组成。
2015-12-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
CRPropa 3.0 - a Public Framework for Propagating UHE Cosmic Rays through Galactic and Extragalactic Space
对10 ^17 eV以上的超高能宇宙射线（UHECR）实验数据的解释仍存在争议。开发和改进在银河系和河外空间传播超高频电子回旋共振的数值工具是解释数据和得出天体物理参数结论的一个关键因素。在这篇文章中，我们介绍了公共可用代码CRPropa（3.0）的下一个主要版本。它反映了代码结构的完全重新设计，以促进高性能计算，并包含新的物理功能，例如使用透镜技术的银河传播接口以及在三维环境中包含宇宙学效应。性能基准和第一个应用程序。
2013-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
J0526+5934: a peculiar ultra-short period double white dwarf
本研究结合光学光谱、时序测光与低质量白矮星演化模型，证明J0526+5934的可见主星更可能是极低质量白矮星，并确认其为已知第五个超短周期分离双白矮星。
2024-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
